2. TINJAUAN PUSTAKA
2.4. Perifiton sebagai Bioindikator Pencemaran Perairan
Komunitas perifiton memiliki peran dalam ekosistem air tawar dan merupakan reaktor biogeokimia bertenaga surya, habitat biogenik, gambaran elemen hidrolik, maupun sistem peringatan dini untuk perubahan lingkungan, serta keberadaan keanekaragaman hayati (Stevenson 1996; Wehr & Sheath 2003; Azim et al. 2005).
Kondisi lingkungan dengan habitat yang stabil sangat mendukung tercapainya suatu komunitas organisme baik flora maupun fauna dalam suatu ekosistem, sehingga dapat tetap eksis dan berkembang dengan baik. Perubahan yang terjadi pada variabel lingkungan dapat mempengaruhi komunitas organisme secara menyeluruh mulai pada komposisi jenis, spesies, bentuk morfologi individu, anatomis, fisiologis, dan jumlah individu. Organisme yang mampu maupun yang tidak mampu bertahan hidup pada kondisi lingkungan yang mengalami perubahan biasanya dapat dijadikan sebagai biota indikator dari lingkungan yang bersangkutan. Perubahan yang mendasar pada struktur komunitas akibat adanya perubahan lingkungan adalah terjadinya perubahan keanekaragaman jenis dari komunitas yang bersangkutan (Basmi 1999).
Salah satu manfaat penggunaan perifiton sebagai bioindikator adalah karena secara umum spesies perifiton bersifat menetap dalam waktu yang lama dan mampu merespon bahan polutan yang terlarut dalam perairan, sehingga
mampu memberikan informasi tentang kondisi kualitas suatu perairan sesuai dengan yang sebenarnya (Crossey & La Point 1988; Stewart & Davies 1990). Masuknya beban polutan ke dalam ekosistem perairan akan mempengaruhi komponen biota akuatik terutama pada struktur dan fungsinya dalam rantai makanan yang dapat diketahui dengan adanya perubahan komposisi, jumlah, dan kelimpahan taksanya.
Penilaian kualitas lingkungan yang dewasa ini banyak dilakukan untuk melengkapi hasil pendugaan parameter fisika dan kimia adalah dengan memasukkan parameter biologi. Menurut Soewignyo et al. (1986), penentuan kualitas perairan secara biologi dapat dianalisis secara kuantitatif yaitu dengan melihat jumlah kelimpahan jenis organisme yang hidup di lingkungan perairan tersebut dan dihubungkan dengan keanekaragaman tiap jenisnya dan cara penentuan yang lain adalah dengan analisis secara kualitatif dengan melihat jenis-jenis organisme yang mampu beradaptasi pada kondisi lingkungan tertentu.
Penggunaan perifiton sebagai indikator penilaian kualitas perairan telah banyak dilakukan penelitian oleh banyak peneliti maupun ahli. Hasil penelusuran dari beberapa literatur, abstrak, dan web ilmu pengetahuan yang dilakukan oleh Scott (2010) dengan fokus utama berkaitan dengan ekologi perifiton ditemukan kurang lebih 150 paper yang terbagi menjadi 7 topik bahasan utama yaitu: 1). Pengaruh perubahan fisik, 2). Pengaruhnya terhadap pemaparan dan respon, 3). Faktor lingkungan yang membatasi, 4). Hubungan persaingan, 5). Pengaruh akibat pemangsaan, 6). Perifiton sebagai indikator lingkungan, 7). Kedudukan perifiton dalam siklus rantai makanan pada lingkungan kolam. Secara garis besar beberapa hasil publikasi yang berkaitan dengan keberadaan perifiton dapat dilihat pada Gambar 3.
11
1900 1905 1910 1915 1920 1925 1930 1935 1940 1945 1950 1955 1960 1965 1970 1975
1977 1979 1981 1983 1985 1987 1989 1991 1993 1995 1997 1999 2001 2003 2005 2007 2008
Kolonisasi dan periodisitas algae sungai (Brown 1908)
Suksesi perifiton (Eddy 1925)
Respon algae terhadap bertambahnya unsur hara di sungai (Huntsman 1948) Lingkungan penentu penyebaran
diatom (Patrick 1948)
Aliran metabolisme (Odum 1958)
Pengaruh aliran pada respirasi perifiton
(McIntire 1966)
Pengaruh cahaya dan aliran pada komposisi
perifiton (McIntire 1968)
Keterbatasan CO2dalam proses fotosintesis bryophytes di perairan (Blackman & Smith 1910)
Fiksasi N oleh cyanobacteria (Allison & Morris 1930)
Karakteristik perifiton sungai di British
(Bucher 1940)
Kondisi cahaya dibawah tutupan tanaman sempadan (McConnell & Singler 1959)
Pengaruh aliran pada perpindahan massa (Whitford & Schumacher 1961)
Metoda 32P untuk produktivitas perifiton (Elwood & Nelson 1972)
Pengaruh aliran pada pertumbuhan perifiton (Horner & Welch 1981)
Dinamika perifiton (Pringle et al. 1988)
Ekologi alga (Stevenson et al. 1996)
Meta analisis keterbatasan unsur hara (Francoeur 2001)
Pengaruh UVR pada perifiton (Weidman et al. 2005)
Batas lapisan perpindahan perifiton (Hart & Finell 1999)
Hubungan klorofil dengan unsur hara (Biggs 2000)
Pengaruh UVR dan DOC pada perifiton (Frost et al. 2007)
Meta analisis dengan kontrol atas-bawah dibandingkan atas-bawah-atas
(Hillebrand 2002)
Gambar 3. Publikasi ekologi perifiton dari awal abad 20th hingga tahun 2008 (Scott 2010).
Penggunaan perifiton untuk menilai kualitas air sungai didasarkan pada 3 pendekatan yaitu :
1. Pendekatan yang paling lama (tua) yaitu berdasarkan konsep indikator spesies, seperti pemakaian jenis alga untuk menilai kualitas air. Pendekatan yang paling lama digunakan adalah sistem saprobik (Hill et al. 2000), sistem ini masih digunakan secara luas untuk monitoring penilaian kualitas air dan air buangan meskipun hingga saat ini banyak mengalami perbaikan (Lange-Bartelot 1979; Frederich et al. 1992). Sistem saprobik terbukti memiliki kelemahan dalam pemantauan kerusakan ekosistem sungai, karena tidak memberikan informasi keterkaitannya antara keberadaan beban unsur hara dengan rendahnya keragaman hayati yang terbentuk (Patrick 1973; Guzkowska & Gasse 1990). 2. Pendekatan yang didasarkan pada struktur komunitas dimana anggapan bahwa
lingkungan yang masih alami (pristine) akan mendukung tingginya keanekaragaman hayati dibandingkan dengan lingkungan yang telah
mengalami gangguan, jadi keberadaan struktur komunitas mencerminkan kesehatan dari suatu ekosistem. Indeks struktur komunitas (keragaman, kelimpahan, kekayaan taksa dan keseragaman) biasa digunakan dalam pemantauan pencemaran sungai dari point source(Freidrich et al.1992).
3. Pendekatan indeks biotik yang digunakan untuk menilai kualitas air dan ekosistem sungai secara terintegrasi (Fausch et al. 1984; Karr et al. 1986; Kerans & Karr 1994). Indeks biotik dikembangkan dengan memadukan dua konsep pendekatan antara indikator spesies dan struktur komunitas dalam penilaian kualitas air berdasarkan hubungan parameter fisika kimia kondisi saat ini dan yang sebelumnya. Dalam pendekatan ini memanfaatkan analisis multivariat untuk mengetahui hubungan antara data kondisi lingkungan dengan keberadaan organisme dikaitkan dengan pendekatan kondisi karakteristik ekologi danau maupun sungai (Frits et al.1993; Dixit & Smol 1994; Pan et al.
1996, Reynoldson et al.1997).
2.5. Indeks Integritas Biotik Perifiton (Periphyton Index Biotik Integrity)
Penilaian kualitas perairan dengan menggunakan indeks biotik saat ini banyak dikembangkan dan digunakan karena dalam informasi yang diberikan terhadap keberadaan kualitas perairan akan mendekati keadaan yang sebenarnya. Indeks biotik terintegrasi dapat didesain untuk pengukuran kekayaan spesies, struktur trofik, dan kelimpahan organisme. Keseluruhan indek yang dihasilkan dari total jumlah metrik yang ada merupakan respon dari sumber polutan baik khusus sampai umum ataupun gabungan dari gangguan tersebut (Karr 1993). Perkembangan indeks multimetrik untuk ekosistem sungai yang terintegrasi biasanya diperlukan kondisi daerah acuan (reference site).
Konsep penilaian kualitas perairan dengan menggunakan Periphyton Index
Biotic Integrity (PIBI) merupakan penilaian yang menggabungkan beberapa
metrik yang disesuaikan dengan kondisi lingkungan perairan, antara lain:
1. Metrik Kekayaan Taksa Relatif: Jumlah total dari semua spesies yang ada dalam komunitas. Kekayaan spesies diatom biasanya menurun dengan meningkatnya kontaminasi bahan organik (Amblard et al. 1990; Witton et al. 1991), logam berat (Pratt et al. 1987; Crossey & La Point 1988;
13
Scanferlato & Cairns 1990; Sudhakar et al. 1991; Witton et al. 1991), dan pestisida (Kosinski 1984).
2. Metrik Keanekaragaman Shannon (ukuran kekayaan dan kesamaan taksa) metrik ini biasa digunakan oleh para ahli biologi, karena relatif mudah diinterpretasikan dan dibandingkan. Bahls (1993) menyatakan bahwa indeks keanekaragaman shannon relatif sensitif terhadap perubahan kualitas air. 3. Pencemaran Toleransi Index (PTI)
Indeks Pencemaran didasarkan pada rasio diatom terhadap toleransinya: 1) paling toleran, 2) kurang toleran dan 3) tidak toleran (sensitif). Rasio tersebut kemudian dikalikan dengan jumlah kelompok masing-masing (1, 2, atau 3), dan jumlah untuk masing-masing memberikan nilai Indeks Pencemaran. Bahls (1993) menguraikan kriteria yang digunakan untuk menetapkan taksa diatom ke grup toleransi polusi dianalisis sebagai variabel ekologi.
4. Metrik Cyanobacteria
Berbeda dengan % dari diatom, pada peningkatan % Cyanobacteria akan cenderung menunjukkan adanya peningkatan gangguan pada lingkungan, terutama sebagai hasil dari pengayaan hara dan organik maupun paparan zat-zat beracun (Palmer 1969; Patrick 1977; Bott & Rogenmuser 1978; Steinman et al.1991; Leland 1995).
5. Indeks Pengendapan (siltation index)
Indeks pengendapan adalah kelimpahan relatif dari spesies Navicula dan
Nitzschia dalam populasi diatom yang menunjukkan substrat tidak stabil,
sehingga berkaitan tingkat sedimentasi di dasar sungai (Bahls 1993). Peningkatan kelimpahan Navicula dan Nitzschia di lingkungan menunjukkan adanya gangguan di lingkungan perairan tersebut.
6. Metrik Diatom Eutraphentic.
Diatom Eutraphentic telah banyak digunakan untuk mengidentifikasi dan menilai perairan yang telah dipengaruhi oleh unsur hara (Palmer 1969; Lange-Berlatot 1979; Hall & Smol 1992; Christie & Smol 1993; Pan et al. 1996.). Dengan meningkatnya % diatom eutraphentic, maka menunjukkan
kecenderungan adanya peningkatan material organik pada perairan tersebut (Hill et al. 2000).
7. Achnanthes minutissima(%)
Kelimpahan persen dari A. minutissima yang ditemukan berkaitan dengan terjadinya peristiwa pencemaran atau gangguan lingkungan perairan akibat pertambangan maupun bahan kimia beracun, dimana terjadinya peningkatan kelimpahan mengindikasikan besarnya gangguan (misalnya 0-25% = tidak ada gangguan, 25-50% = gangguan ringan, 50-75% = gangguan sedang, 75-100% = gangguan berat). Spesies ini sering mendominasi di sungai akibat dari drainase tambang, serta gangguan kimia lainnya (Stevenson & Bahls 1999).
8. Metrik klorofil-a
Konsentrasi klorofil a secara luas telah digunakan untuk penilaian melimpahnya unsur hara yang ada di perairan sungai, mulai dari skala penelitian sampai regional (Leland 1995; Pan et al.1999).
9. Matrik Biomassa (AFDM)
Hubungan antara areal pertanian dengan kualitas air tidak mudah untuk diintepretasikan. Leland (1995) melaporkan bahwa meningkatnya biomassa perifiton merupakan akibat dari masuknya bahan unsur hara dari lahan pertanian, sementara yang lain melaporkan bahwa berkurangnya biomassa perifiton dalam perairan sungai diakibatkan oleh gangguan bahan kimia (Clark et al. 1979; Boston et al. 1991; Sigmon et al. 1997). Nilai tengah hasil pengukuran AFDM/m2digunakan sebagai nilai referensi untuk metrik biomassa (Hill et al.2000).
10. Indeks Autotrofik
Rasio AFDM: Chla adalah ukuran dari jumlah bahan organik relatif terhadap biomassa perifiton. Rasio dari 50 sampai 200 adalah khas untuk perifiton didominasi kumpulan bentik. Nilai lebih dari 200 dapat menunjukkan kualitas air yang buruk (APHA 1995).
15
2.6. Parameter Fisika-Kimia 2.6.1. Kedalaman Perairan
Jumlah dan jenis hewan bentos termasuk perifiton dipengaruhi oleh kondisi kedalaman perairan. Welch, (1952) menyatakan bahwa daerah litoral paling banyak jumlah dan jenis biota air jika dibandingkan dengan daerah sublitoral dan profundal.
2.6.2. Arus
Kecepatan arus merupakan faktor lingkungan yang sangat berpengaruh terhadap keberadaan biota yang ada di perairan mengalir (lotik), kondisi arus suatu perairan sungai dipengaruhi oleh adanya perbedaan gradien atau ketinggian lokasi antara bagian hulu dengan hilir, semakin besar perbedaan ketinggiannya, maka arus air yang mengalir akan semakin deras. Takao et al. (2006) menyebutkan bahwa kecepatan aliran dan fluktuasi dari debit sungai merupakan faktor utama dari organisasi biologi yang ada dalam sistem lotik. Sedangkan Welch (1980) menambahkan, sungai dangkal dengan kecepatan arus cepat, biasanya didominasi oleh diatom perifitik. Alga bentik yang mendominasi perairan yang berarus kuat dikarakteristikkan oleh adanya diatom golongan pennales (Tabel 1).
Tabel 1. Distribusi alga dalam kaitannya dengan arus (Round 1964)
Arus
(m/detik) Tipe komunitas Jenis yang mendominasi
< 0,2 – 1 Alga bentik Alga epipelik dan epifitik: seperti Nitzschia, Navicula, Caloneis, Eunotia, Tabellaria, Synedra, Oscillatoria, Oedogonium, Bulbochaete
> 1 Alga bentik Alga epilitik: seperti Achnantes, Meridion, Diatoma, Ceratoneis.
> 0,5 – 1 Fitoplankton Diatom kecil bersel tunggal, alga biru.
> 1 Fitoplankton Volvocales, Chrysomonads.
Mason (1981) mengklasifikasi sungai berdasarkan kecepatan arusnya ke dalam lima kategori yaitu arus yang sangat cepat (> 100 cm/detik), cepat (50-100 cm/detik), sedang (25-50 cm/detik), lambat (10-25 cm/detik), dan sangat lambat
(< 10 cm/detik). Kecepatan arus akan mempengaruhi jenis dan sifat organisme yang hidup di perairan tersebut (Klein 1972). Menurut Whitton (1975) kecepatan arus adalah faktor penting di perairan mengalir. Kecepatan arus yang besar (> 5 m/detik) mengurangi jenis flora yang dapat tinggal sehingga hanya jenis-jenis yang melekat saja yang tahan terhadap arus dan tidak mengalami kerusakan fisik.
2.6.3. Suhu
Menurut Perkins (1960), Suhu perairan sangat erat kaitannya dengan komposisi substrat, kekeruhan, masukan air hujan, luas permukaan perairan yang langsung terkena sinar matahari, serta masukan air limpasan. Suhu perairan sungai pada umumnya terdapat perbedaan antara di permukaan yang selalu lebih tinggi dibandingkan dengan suhu pada kolom perairan (mendekati dasar perairan) (Nybakken 1988).
Suhu berperan sebagai pengatur proses metabolisme dan fungsi fisiologis organism, sehingga suhu sangat berpengaruh terhadap percepatan atau perlambatan pertumbuhan dan reproduksi alga. Perubahan suhu berpengaruh terhadap proses fisika, kimia, dan biologi badan air, sehingga suhu juga berperan dalam mengendalikan kondisi ekosistem perairan. Menurut Welch (1980) kisaran suhu yang optimum untuk pertumbuhan suatu organisme akuatik seperti alga dari filum Chlorophyta dan diatom berkisar pada suhu 30 – 35 oC, sedangkan Cyanophyta bisa toleran terhadap kisaran suhu yang lebih tinggi diatas 30 0C.
2.6.4. Kekeruhan (Turbiditas)
Gambaran sifat optik air dapat dilihat dari nilai kekeruhannya, kondisi ini sangat tergantung pada banyaknya cahaya yang terserap dan dipancarkan kembali oleh bahan-bahan yang terdapat dalam air baik bahan organik maupun anorganik yang terlarut dan tersuspensi biasanya berupa pasir halus dan lumpur maupun yang berupa plankton dan mikroorganisme lainnya (APHA 1995; Davis & Cornwell 1991).
Peningkatan kekeruhan pada perairan dapat mengurangi produktivitas primer dari suatu perairan. Menurut Lloyd (1985), pada perairan dangkal dan jernih peningkatan kekeruhan hingga 25 NTU mengakibatkan produktivitas primer turun antara 13 – 50%, sedangkan di danau dan sungai peningkatan
17
kekeruhan sebesar 5 NTU mengurangi produktivitas primer berturut-turut 75% dan antara 3 – 13%. Kekeruhan yang tinggi dapat mengakibatkan terganggunya proses osmoregulasi pada suatu organisme, seperti pernafasan dan penglihatan organisme akuatik (Effendi 2003).
2.6.5. Konduktivitas
Konduktivitas merupakan gambaran kemampuan air dalam menghantarkan arus listrik secara numerik karena ionisasi garam-garam terlarut dalam air (Cole 1988). Nilai konduktivitas suatu perairan alami berkisar antara 20 – 1500 µmhos/cm (Boyd 1988), sedangkan limbah industri nilai konduktivitasnya mencapai 10.000 µmhos/cm (APHA 1995). Nilai konduktivitas perairan lebih dari 500 µmhos/cm, maka hidrobiota termasuk perifiton mengalami tekanan secara fisiologis (Afrizal 1992).
2.6.6. Derajat keasaman (pH)
Perairan alami pada umumnya memiliki kisaran pH antara 6,5 – 8,5 tergantung pada suhu, oksigen terlarut dan kandungan garam-garam ionik yang ada dalam perairan. Sebagian besar biota akuatik memiliki batas toleransi terhadap pH. Secara umum kondisi pH antara 7 – 8,5 merupakan kondisi ideal yang disukai oleh biota perairan (Effendi 2003). Kondisi pH menentukan dominansi biota akuatik khususnya fitoplankton misalkan alga biru lebih menyukai pH netral sampai basa dan respon pertumbuhannya negatif terhadap asam (pH<6), sedangkan Chrysophyta umumnya pada kisaran pH 4,5–8,5; dan pada umumnya kisaran pH yang netral akan mendukung keanekaragaman jenis diatom (Wetzel 1979).
2.6.7. Oksigen Terlarut (DO)
Proses metabolisme dan respirasi organisme akuatik memerlukan ketersediaan oksigen terlarut, sehingga keberadaan oksigen terlarut sangat vital bagi organisme akuatik, selain itu konsentrasi oksigen terlarut juga dapat digunakan sebagai indikator kualitas air (Odum 1971). Keberadaan oksigen terlarut di perairan berasal dari difusi oksigen dari udara ke dalam perairan serta hasil proses fotosintesis dari fitoplankton, sedangkan berkurangnya konsentrasi oksigen terlarut disebabkan oleh proses respirasi dan dekomposisi bahan-bahan
organik yang ada di perairan. Berkurangnya oksigen terlarut berkaitan dengan banyaknya bahan organik dari limbah industri yang mengandung bahan-bahan yang tereduksi dan lainnya (Welch 1952). Kandungan oksigen terlarut pada sistem perairan mengalir seperti sungai pada umumnya tinggi, sedangkan konsentrasi karbondioksida bebasnya cenderung kecil, hal ini disebabkan adanya kecepatan arus pada sistem sungai yang memberikan sumbangan terhadap proses difusi oksigen ke dalam perairan (Hynes 1972). Perairan tawar kandungan oksigen terlarut berkisar antara 8 mg/liter pada suhu 25 oC. Konsentrasi oksigen terlarut pada perairan alami biasanya kurang dari 10 mg/l (Mc Neelyet al.1979).
Kualitas air di perairan mengalir dapat dikelompokkan menjadi lima golongan berdasarkan konsentrasi oksigen terlarut menurut Sachmitz (1971) in
Lumbantobing (1996) Tabel 2.
Tabel 2. Penggolongan kualitas air berdasarkan kandungan oksigen terlarut (Sachmitz 1971 inLumbantobing 1996).
Golongan Kandungan oksigen
terlarut (ppm) Kualitas air
I > 8 atau perubahan
terjadi dalam waktu pendek Sangat baik II 6,0 Baik III 4,0 Kritis IV 2,0 Buruk V < 2,0 Sangat buruk 2.6.8. Alkalinitas
Alkalinitas merupakan gambaran kapasitas air dalam menetralkan asam, sehingga alkalinitas dapat disebut juga sebagai kapasitas penyangga (buffer
capacity) terhadap perubahan pH perairan. Keberadaan alkalinitas perairan
berkaitan dengan kandungan karbonat yang berasal dari pelapukan batuan dan tanah yang terlarut dalam air. Perairan dengan nilai alkalinitas tinggi secara tidak langsung akan berpengaruh terhadap meningkatnya produktivitas perairan. Perairan alami biasanya memiliki nilai alkalinitas sekitar 40 mg/l CaCO3 (Boyd 1988).
19
2.6.9. Unsur Hara (Nutrien)
Unsur hara yang penting di perairan adalah nitrogen dan fosfor. Nitrogen di perairan biasanya dalam bentuk nitrogen bebas, nitrat, nitrit, ammonia, dan amonium. Unsur fosfor dapat ditemukan dalam bentuk senyawa anorganik yang terlarut (ortofosfat dan polifosfat) dan senyawa organik yang berupa partikulat (Effendi 2003).
Nitrat dan amonia merupakan sumber utama nitrogen di perairan serta sumber nitrogen yang dapat dimanfaatkan secara langsung oleh tumbuhan akuatik maupun alga dan pada umumnya konsentrasi nitrat di perairan tidak tercemar biasanya lebih tinggi daripada konsentrasi amonia. Nitrat juga merupakan zat hara penting bagi organisme autotrof dan diketahui sebagai faktor pembatas pertumbuhan (Eaton et al.1995). Nitrat nitrogen sangat mudah larut dalam air dan bersifat stabil, sedangkan nitrit biasanya ditemukan dalam jumlah yang sangat sedikit di perairan karena bersifat tidak stabil terhadap keberadaan oksigen.
Kadar nitrat di perairan alami hampir tidak pernah lebih dari 0,1 mg/liter. Kadar nitrat yang lebih dari 5 mg/liter menggambarkan terjadinya pencemaran antropogenik yang berasal dari aktivitas manusia. Pada perairan yang menerima limpasan dari daerah pertanian yang banyak mengandung pupuk, kadar nitrat dapat mencapai 1.000 mg/liter (Davis & Cornwell 1991). Kadar nitrit di perairan relatif kecil karena segera dioksidasi menjadi nitrat. Senyawa nitrat dapat dihasilkan dari proses oksidasi sempurna senyawa nitrogen di perairan (Effendi 2003).
Sumber amonia di perairan berasal dari proses penguraian nitrogen organik (protein dan urea) dan nitrogen anorganik (tumbuhan dan biota perairan yang telah mati) oleh mikroba jamur (proses amonifikasi). Perairan dengan pasokan oksigen cukup jarang ditemukan Amonia. Kadar amonia di perairan alami biasanya tidak lebih dari 0,1 mg/liter (McNeely et al. 1979). Amonia banyak digunakan dalam proses produksi urea, industri bahan kimia, serta industri bubur kertas. Kadar amonia yang tinggi dapat merupakan indikasi adanya pencemaran bahan organik yang berasal dari limbah domestik, industri, dan limpahan pupuk
Unsur fosfor (P) di alam mayoritas berada dalam bentuk fosfat yang merupakan bentuk hasil oksidasi sempurna. Fosfat yang dijumpai dalam air merupakan hasil pelapukan dan terlarutnya mineral fosfat karena erosi tanah, pupuk, proses asimilasi dan disimilasi tumbuhan, deterjen, limbah industri dan domestik. Fosfat yang terdapat dalam perairan biasanya terdapat dalam bentuk terlarut dan tak terlarut. Menurut Goldman et al.(1983) unsur P merupakan kunci dalam produktivitas primer dan kesuburan suatu perairan yang biasanya terdapat dalam jumlah sedikit, sehingga unsur ini sering dianggap sebagai faktor pembatas bagi produktivitas perairan.
Kandungan fosfat yang terlarut di perairan alami pada umumnya tidak lebih dari 0,10 ppm, sedangkan air sungai pada umumnya mempunyai kandungan fosfat berkisar 0,001 – 0,05 ppm (Jorgensen 1980). Kandungan fosfat dalam perairan yang tinggi akbat masuknya pencemaran bahan organik dari limbah rumah tangga (domestik) maupun industri, dan daerah pertanian dengan dipupuk yang mengadung unsur fosfat (Wardoyo 1975).