laporan DEP nitrat posfat

LAPORAN PRAKTIKUM DINAMIKA EKOSISTEM PERAIRAN

NITRAT-NITROGEN DAN ORTHOPOSFAT

OLEH :

ARISA TRINOVIRA BARUS

1604115508

MANAJEMEN SUMBERDAYA PERAIRAN

LABORATORIUM PRODUKTIVITAS PERAIRAN

JURUSAN MANAJEMEN SUMBERDAYA PERAIRAN

FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN

UNIVERSITAS RIAU

PEKANBARU

2018

                                                   I. PENDAHULUAN       

1.1. Latar Belakang

       Kegiatan manusia memiliki dampak yang bervariasi terhadap ekosistem akuatis, dari yang sifatnya sementara atau dapat diatasi secara alami oleh sistem ekologi masing-masing ekosistem sehingga dapat menyebabkan perubahan terhadap berbagai faktor-faktor lingkungan baik fisik kimia dan biologis yang terdapat pada ekosistem perairan.

       Beberapa faktor kontrol dinamika ekosistem perairan antara lain :

- Faktor external lingkungan diantaranya adalah air hujan, temperatur udara, sunga, pasang surut, dan angin.

- Faktor internal lingkungan diantaranya adalah makanan, pemanfaatan sumberdaya air, perubahan sedimen, siklus nutrien dan daya dukung.

       Faktor faktor yang dikemukakan diatas akan mempengaruhi pada dinamika dari unsur hara, produser, konsumer dan dekomposer atau berkaitan dengan tropodinamiksebagai proses transfer energi dan material alur trofik level pada suatu ekosistem.

1.2. Tujuan dan manfaat

                Tujuan dilaksanakannya praktikum ini adalah untuk mengetahui kondisi suatu perairan khususnya di Waduk Faperika dengan melihat nitrat-nitrogen dan orthofosfat.

            Adapun manfaatnya ialah kita dapat mengetahui cara pengukuran dan penggunaan alat dalam melihat nitrat-nitrogen dan orthofosfat.

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Perairan Oligotrofik/Mesotrofik

Danau dapat diklasifikasikan berdasarkan produktifitas primernya. Produktifitas atau kesuburan danau tergantung pada nutrisi yang diterimanya dari perairan regional, pada usia geologis dan pada kedalaman. Berdasarkan produktifitas, danau dibagi atas danau oligotrofik dan eutrofik.

Danau oligotrofik biasanya dalam, dengan hipolimnion lebih besar dari epilimnion, dan mempunyai produktifitas primer rendah. Tanaman di daerah littoral jarang dan kerapatan plankton rendah, walaupun jumlah jenis yang ada mungkin tinggi. Danau eutrofik adalah lebih dangkal dan produktifitas primernya lebih tinggi, vegetasi littoral lebih lebat dan populasi plankton lebih rapat (Odum, 1971).

Selanjutnya Thohir (1991) dan Soeriaatmaja (1981) mengungkapkan fase-fase perkembangan kehidupan di danau, yang terdiri dari: oligotrofi, mesotrofi, eutrofi dan distrofi. Danau oligotrofik, keadaan airnya jernih, bahan organik yang dikandung sedikit, kerapatan hewan dan tumbuhan rendah, suhu air relatif rendah, bahan makanan sedikit tetapi kaya oksigen. Danau oligotrofi lama kelamaan akan meningkat aktifitas biologisnya dan menjadi danau mesotrofik, dimana air menjadi lebih keruh, produksi bahan organik bertambah, kesuburan danau lebih tinggi namun belum mencapai kesuburan optimal. Jika kesuburan danau telah mencapai titik optimal, danau tersebut disebut danau eutrofik.

Sedangkan menurut Goldmen dan Horne (1989), berdasarkan kandungan hara (tingkat kesuburan) danau diklasifikasikan dalam 3 jenis, yaitu: danau eutrofik, danau oligotrofik dan danau mesotrofik. Danau eutropik (kadar hara tinggi) merupakan danau yang memiliki perairan yang dangkal, tumbuhan litoral melimpah, kepadatan plankton lebih tinggi, sering terjadi blooming alga dengan tingkat penetrasi cahaya matahari umumnya rendah. Sementara itu, danau oligotropik adalah danau dengan kadar hara rendah, biasanya memiliki perairan yang dalam, dengan bagian hipolimnion lebih besar dibandingkan dengan bagian epilimnion.

Semakin dalam danau tersebut semakin tidak subur, tumbuhan litoral jarang dan kepadatan plankton rendah, tetapi jumlah spesiesnya tinggi. Danau mesotropik merupakan danau dengan kadar nutrien sedang, juga merupakan peralihan antara kedua sifat danau eutrofik dan danau oligotrofik.

2.2. Nitrat-nitrogen

Di perairan, nitrogen berupa nitrogen anorganik dan organik. Nitrogen anorganik terdiri dari atas amoniak (NH₃), amonium (NH₄), nitrit (NO₂), nitrat (NO₃) dan molekul nitrogen (N₂) dalam bentuk gas. Nitrogen organik berupa protein, asam amino dan urea. Bentuk-bentuk nitrogen tersebut mengalami transformasi sebagai dari siklus nitrogen (Effendi, 2003).

Nitrat merupakan hasil dari reaksi biologi yaitu nitrogen organik. Limbah industri dan domestik akan mengandung nitrat dan akan menjadi polusi untuk permukaan air. Nitrat merupakan elemen esensial atau sebagai nutrien dalam proses eutrofikasi, pada perairan alami mineral nitrat hanya sedikit. Soda nitrat (NaNO₃) merupakan komponen utama pada endapan. Penambahan nitrat pada perairan dapat berasal dari pupuk yang tercuci dari tanah pertanian. Residu dari limbah peternakan, juga mengandung nitrogen orgaik dan apabila teroksidasi juga akan menjadi nitrat. Bahan ini (nitrat) dapat digunakan sebagai elektron aseptor oleh beberapa mikrobia (Arfiati, 2001).

Nitrat (NO₃^-) dan nitrit (NO₂^-) adalah ion-ion anorganik alami, yang merupakan bagian dari siklus nitrogen. Aktifitas mikroba di tanah atau air menguraikan sampah yang mengandung nitrogen organik pertama-pertama menjadi ammonia, kemudian dioksidasikan menjadi nitrit dan nitrat. Oleh karena nitrit dapat dengan mudah dioksidasikan menjadi nitrat, maka nitrat adalah senyawa yang paling sering ditemukan di dalam air bawah tanah maupun air yang terdapat di permukaan (Utama, 2007).

Fungsi Nitrogen (N) adalah sebagai penyusun asam amino, amida, protein, asam nukleat, nukleotida, koenzim dan lainnya. Kebanyakan alga cenderung lebih menyukai N dalam bentuk amonium (NH₄N) dan pada bentuk lainnya. Bentuk Nanorganik lain dapat digunakan oleh alga (fitoplankton) berupa nitrat (NO₃-N) dan nitrit (NO₂N)(Maizar, 2006).

2.3. Orthoposfat

Menurut Purwohadiyanto et al. (2006), di dalam perairan terutama kolam, posfat kedapatan dalam jumlah yang kecil yaitu antara 0,05 – 0,02 ppm dan posfat mempunyai mobilitas yang sangat kecil, ini terjadi jika dasar perairan berupa lumpur atau liat (karena akan terjerap/terikat/teradsorbsi) dan jika keadaan ini ditumpang oleh situasi asam atau basa maka posfat tidak tersedia bagi alga karena segera terikat oleh Ca pada siuasi basa menjadi Ca₃(PO₄)₂ dan pada situasi asam akan menjadi Fe₃(PO₄)₂ dan Al₄(PO₄). Sedangkan fungsi posfat bagi alga antara lain: pembelahan sel, penyusun lemak dan protein, serta merupakan bagian dari inti sel

Posfat merupakan bentuk posfor yang dapat dimanfaatkan oleh tumbuhan. Karakteristik posfor sangat berbeda dengan unsur-unsur utama lain yang merupakan penyusun biosfer karena unsur ini tidak terdapat di atmosfer. Keberadaan posfor relatif sedikit dan mudah mengendap (Effendi, 2003). Posfor berasal terutama dari sedimen yang selanjutnya akan terinfiltrasi ke dalam air tanah dan akhirnya masuk ke dalam sistem perairan terbuka (sungai dan danau). Selain itu dapat berasal dari atmosfer dan bersamaan dengan curah hujan masuk kesumber sistem perairan (Barus, 2003).

Menurut Arfiati (2001), tipe posfor di perairan yaitu : posfor terlarut (PO₄) yaitu posfat dalam bentuk ionik (H₂PO₄^-,HPO₄^2- dan H₃PO₄),  total posfor terlarut, serta posfor dalam bentuk partikel.

III. METODE PRAKTIKUM

3.1. Waktu dan Tempat       

Praktikum mengenai “Nitrat-nitrogen dan Orthoposfat” dilaksanakan pada hari Senin, 12  November 2018 pada pukul 13.00 – 15.00 WIB. Praktikum dilakukan di Laboratorium Produktivitas Perairan, Fakultas Perikanan dan Kelautan, Universitas Riau, Pekanbaru.

3.2. Alat dan Bahan

Alat yang dipakai pada saat melakukan praktikum adalah botol sampel, tabung reaksi serta rak nya, tabung erlenmeyer, kertas saring whatman no.42, pipet tetes, corong, kertas milipore, dan spektrofotometer.

 Sedangkan bahan yang digunakan adalah air sampel, pereaksi brucine, aquades, larutan  HCl_, larutan H₂SO₄ (pekat), larutan NaOH, ammonium molybdate, dan larutan SnCl_2.

3.3. Prosedur Praktikum

3.4.1. Nitrat-nitrogen

Air sampel disaring sebanyak 25-50 ml menggunakan kertas saring whatman no.42. ambil 5 ml air yang telah disaring kemudian dimasukkan kedalam tabung reaksi. Ditambahkan 0,5 ml brucine kemudian diaduk, lalu tambahkan 5 ml H₂SO₄ (pekat) kemudian diaduk.     Dibuat larutan blanko dari 5 ml aquades kemudian tambahkan 0,5 ml brucine kemudian diaduk, lalu tambahkan 5 ml H₂SO₄ (pekat) kemudian diaduk. Sebelum pengenceran sampai 100 ml, ditambahkan terlebih dahulu 20-30 ml aquades dan 8 ml NaOH pekat, kemudia di tambahkan lagi aquades 100 ml.

Selanjutnya kemudian tambahkan 0,5 ml brucine kemudian diaduk, lalu tambahkan 5 ml H₂SO₄ (pekat) kemudian diaduk. Dengan larutan blanko dan panjang gelombang 410 nm, set spektrofotometer pada 0,00 absorbance, kemudian ukur sapel dan larutan standar. Lalu buat persamaan regresi nya (y = ax + b) dari larutan standar untuk menentukan kadar nitrat-nitrogen air sampel.

3.4.2. Orthoposfat

            Air sampel 25-50 ml disaring dengan menggunakan kertas millipore. Kemudian diambil 5 ml air yang sudah disaring dan dimasukkan ke dalam tabung reaksi. Ditambahkan 1 ml ammonium molybdate lalu diaduk, ditambahkan 5 tetes SnCl₂ diaduk dan didiamkan 10 menit. Setelah didiamkan selama 10 menit dan sebelum 12 menit, air sampel dan  larutan standar diukur dengan menggunakan spektrofotometer pada panjang gelombang 690 nm.

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil

Dari hasil pengamatan diperoleh hasil  sebagai berikut :

No	Parameter	Nilai
1.	Nitrat Nitrogen	-
2.	Orthoposfat	-
3.	DO	5,3 mg/L
4.	Suhu	290C
5.	pH	6
6.	Sulfide
7.	Warna perairan	Coklat kehijauan

4.2. Pembahasan

Dalam kondisi dimana konsentrasi oksigen terlarut sangat rendah dapat terjadi kebalikan dari stratifikasi yaitu proses denitrifikasi di mana nitrat akan menghasilkan nitrogen bebas yang akhirnya akan lepas ke udara atau dapat juga kembali membentuk ammonium dan amoniak melalui proses amonifikasi nitrat. Nitrat dapat digunakan untuk mengklafisikasikan tingkat kesuburan  perairan. Perairan oligotrofik kadar nitrat 0 – 1 mg/l, perairan mesotrofik kadar nitrat 1 – 5 mg/l, perairan eutrofik kadar nitrat 5 -50 mg/l.

Posfor dalam bentuk ortoposfat yang dimanfaatkan secara langsung oleh tumbuhan akuatik. Dari polifosfat dihidrolisis dulu membentuk ortoposfat. Proses hidrolisis untuk polifosfat menjadi ortofosfat sangat dipengaruhi oleh suhu dan ph. Phosfat anorganik setelah masuk ketumbuhan seperti fitoplankton mengalami perubahan organofosfat. Phosfat yang berikatan dengan ferry tidak larut dan mengendap di dasar perairan pada saat terjadi anaerob, ferry mengalami reduksi menjadi ferro yang bersifat larut dan melepaskan posfat ke parairan sehingga keberadaan posfat meningkat. Kadar posfat di perairan alami berkisar 0,005 – 0,02 mg/l dalam bentuk (P-PO4) untuk air minum 0,2 mg/l (PO4).

V. KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Nitrat dapat digunakan untuk mengklafisikasikan tingkat kesuburan  perairan. Perairan oligotrofik kadar nitrat 0 – 1 mg/l, perairan mesotrofik kadar nitrat 1 – 5 mg/l, perairan eutrofik kadar nitrat 5 -50 mg/l. Posfor dalam bentuk ortoposfat yang dimanfaatkan secara langsung oleh tumbuhan akuatik. Dan kadar posfat di perairan alami berkisar 0,005 – 0,02 mg/l dalam bentuk (P-PO4) untuk air minum 0,2 mg/l (PO4).

5.2. Saran

Demi kelancaran dari praktikum diharapkan para asisten untuk dapat mendampingi praktikan dalam melakukan praktikumnya supaya apabila terjadi kekeliruan langsung dapat dibantu oleh asisten tesebut. Dan dengan berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi (IPTEK)  di era sekarang ini diharapkan sarana dan prasarana  yang mendukung kegiatan praktikum ini cukup memadai sehingga memudahkan dalam objek yang akan kita teliti.

DAFTAR PUSTAKA

Arfiati, D. 2001. Diktat Kuliah Limnologi. Kimia Air. Fakultas Perikanan.

            Universitas Brawijaya. Malang

Barus, T. A, 2003. Pengantar Limnologi. Jurusan Biologi FMIPA USU. Medan

Effendi, H. 2003. Telaah Kualitas Air. Kanisius. Yogyakarta.

Gusriana. 2012. Sentra Edukasi Budidaya Ikan. Jilid I.

Kasry, Adnan dkk. 2012. Penuntun Pratikum Ekologi Perairan. Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan Universitas Riau. Pekanbaru. 51 hal.

Purwohadiyanto, Prapti S., Sri A. 2006. Pemupukan dan Kesuburan Perairan

            Budidaya. Universitas Brawijaya Fakultas Perikanan Jurusan Budidaya.

            Malang

Robert. 2013. Studi Parameter Fisika Kimia Air pada Areal Budidaya

            Ikan di Danau Tondano, Desa Paleloan, Kabupaten Minahasa.

Sapari, Dono. 2017. Panduan Pengelolaan Air Budidaya Ikan. 16 hal.

Suriawiria, Unus. 2003. Air dalam Kehidupan dan Lingkungan yang

            Sehat. Penerbit Alumni. Bandung.

Syukur, A., 2002. Kualitas Air dan Struktur Komunitas Phytoplankton di Waduk Uwai. Tserezova. 2016. Dinamika perubahan Kualitas Air Terhadap Pertumbuhan ikan yang dipelihara di Kolam Tanah. 43 hal.

Utama, H, W. 2007. Keracunan Nitrit-Nitrat. http://klikharry.wordpress.com.

            Diakses tanggal 26 Mei 2009.

Widjanarko., 2005. Tingkat Kesuburan Perairan. Kendari.

.