BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Ekosistem Sungai
Fungsi utama sungai adalah sebagai pembawa air dan sedimen. Secara garis besar, komponen utama sungai dapat dibagi menjadi dua yaitu daerah aliran sungai (DAS) dan sistem sungainya. Sistem sungai mempunyai karakteristik yang berbeda baik satu sistem dengan yang lainnya maupun dalam sistem sungai itu. Dalam satu sistem sungai ada perbedaan-perbedaan, kemiringan dasar, penampang sungai, dan material sungai (Kodoatie & Sjarief, 2010).
Habitat air tawar menempati daerah yang relatif lebih kecil pada permukaan bumi dibandingkan habitat air laut, tetapi bagi manusia kepentingan jauh lebih berarti dibandingkan dengan luas daerahnya. Hal ini disebabkan karena: 1) habitat air tawar merupakan sumber air yang paling praktis dan murah untuk kepentingan domestik maupun industri. 2) ekosistem air tawar menawarkan sisitem pembuangan yang memadai dan paling murah (Odum, 1994). Barus (2004), menyatakan bahwa perairan lentik umumnya mempunyai arus yang lambat serta terjadi akumulasi massa air dalam periode waktu yang lama. Sementara perairan lotik umumnya mempunyai kecepatan arus yang tinggi disertai pemindahan massa air berlangsung dengan cepat.
Pada perairan sungai biasanya terjadi percampuran massa air secara menyeluruh dan tidak terbentuk stratifikasi vertical kolom air seperti pada perairan lentik. Sungai dicirikan oleh arus yang searah dan relatif kencang, serta sangat dipengaruhi oleh waktu, iklim, dan pola aliran air. Kecepatan arus, erosi, dan sedimentasi merupakan fenomena yang umum terjadi di sungai sehingga kehidupan flora dan fauna pada sungai sangat dipengaruhi oleh ketiga variabel tersebut (Effendi, 2003).
merupakan bagian dari pengelolaan sumber daya perairan. Namun sayang sekali, asas tersebut sering diabaikan (baik dalam perencanaan dan / pelaksanaan) sehingga pelestarian aspek lingkungan sungai sering kali amat rendah. Pemanfaatan lahan di sempadan sungai untuk keperluan pemukiman, pertanian, dan usaha lain yang mengganggu kelancaran lingkungan sungai dapat menurunkan daya guna sungai akibat dari berbagai aktivitas melebihi daya dukung sungai atau tercemarnya air oleh zat-zat kimia yang akan mematikan kehidupan yang ada di sekitarnya dan merusak lingkungan.
2.2. Pencemaran Air Sungai
Air merupakan sumber daya alam yang dapat diperbaharui, tetapi air akan dapat dengan mudah terkontaminasi oleh aktivitas manusia. Berdasarkan keputusan mentri Negara kependudukan dan lingkungan hidup No. 02/MENKLH/1988, yang dimaksud dengan pencemaran adalah masuk atau dimasukkannya mahluk hidup, zat, energi, dan/atau komponen lai kedalam air/udara, dan atau berubahnya tatanan komposisi) air/udara oleh kegiatan manusia atau proses ala, sehingga kualitas udara/air menjadi kurang atau tidak dapat berfungsi lagi sesuai dengan peruntukannya (Kristanto, 2004).
Hampir setiap hari sungai sungai di dunia menerima sejumlah besar aliran sedimen baik secara alamiah, buangan industri, buangan limbah rumah tangga, aliran air permukaan, pemukiman dan pertanian. Kedalaman dan lebar kurva konsentrasi oksigen dan waktu serta jarak sungai dapat kembali normal tergantung pada volume air sungai, laju aliran sungai, suhu, pH, dan volume limbah yang masuk (Darmono, 2001).
Berbagai macam kegiatan industri dan tehnologi yang ada saat ini apabila tidak disertai dengan program pengelolaan limbah yang baik akan memungkinkan terjadinya pencemaran air sungai secara tidak langsung maupun langsung. Wardhana (2001), menyatakan bahwa komponen pencemar air dikelompokkan sebagai berikut:
4. Bahan buangan cairan berminyak
5. Bahan buangan zat kimia dan buangan berupa panas.
Menurut Sastrawijaya (1991), banyaknya bahan pencemar dapat memberikan dua pengaruh terhadap organisme perairan yaitu membunuh spesis tertentu dan sebaliknya dapat mendukung kehidupan spesies tertentu pula. Penurunan dalam keanekaragaman spesies dapat juga dianggap sebagai suatu pencemaran. Sunaryo et al., (2005), menyatakan bahwa pemerintah Indonesia telah menetapkan limbah industri tidak boleh dilepaskan keperairan bila belum memenuhi suatu standar. Artinya, pihak industri harus membangun dan mengoperasikan instalasi pengelolaan air limbah (IPAL). Namun dalam kenyataanya, hal ini sering dilanggar dan diacuhkan.
Perubahan penggunaan lahan akan mengubah karakteristik aliran air, aliran permukaan, kualitas air, dan sifat hidrologi daerah yang bersangkutan. Aliran air akan dipengaruhi oleh curah hujan dan kemudian dapat mempengaruhi karakteristik DAS. Aliran permukaan akan dipengaruhi oleh perubahan penutupan lahan, seperti kemampuan infiltrasi tanah yang berkaitan dengan fungsi vegetasi sebagai penutup lahan dan sumber bahan organik (seperti silika), serta perubahan penggunaan lahan, seperti sifat dan ciri vegetasi yang dapat meningkatkan atau menurunkan volume aliran sungai di suatu DAS (Wijaya, 2009).
2.3.Bentik Alga
Dalam perairan, alga merupakan penyusun fitoplankton yang biasanya melayang-layang di dalam air, tetapi dapat juga hidup melekat di dasar perairan. Alga yang hidup melayang-layang disebut neustonik dan yang hidup di dasar disebut bentik. Menurut Bold (1985), alga bentik diketegorikan sebagai organisme yang melekat pada berbagai substrat dan dapat diklasifikasikan sebagai epilitik (hidup pada bebatuan), epipelik (melekat pada lumpur atau pasir ), epifit (melekat pada tanaman), dan epizoik (melekat pada hewan). Disamping klasifikasi habitat diatas, alga terus menerus terendam dan tergantung pada kejernihan dan kekeruhan air, pada ekosistem perairan tropis.
flora dan fauna, bersama-sama dengan bakteri jamur dan organisme planktonik lainnya (Suwartimah et al., 2011). Alga planktonik tentunya menggunakan nutrisi yang menguntungkan bagi perkembagan alga tersebut, Diatom, dinoflagelata, ganging hijau, euglena, dan gangang hijau biru adalah yang paling sering muncul
Tubuh alga (gangang) menunjukkan keanekaragaman yang besar, tetapi semua selnya selalu jelas mempunyai inti dan plastid, dalam plastidanya terdapat zat-zat warna klorofil, yaitu klorofil –a atau klorofil-b atau kedua-duanya. Selain derivat-derivat klorofil tardapat pula zat warna lain, dan zat warna lain inilah yang justru kadang-kadang lebih menonjol dan menyebabkan kelompok gangang tertentu diberi nama menurut warna tersebut. Zat-zat warna tersebut berupa fikosianin (berwarna biru), fikosantin (berwarna pirang), fikoeritrin (berwarna merah). Disamping itu juga biasa ditemukan zat warna Xantofil, dan karotin. Dengan adanya derivate klorofil tersebut tumbuhan gangang dapat berasimilasi dengan fotosintesis, jadi gangang tersebut bersifat autotrof (Tjitrosoepomo, 2005).
2.4 Bentik Alga Sebagai Indikator Kualitas Air
Keberadaan organisme perairan dapat digunakan sebagai indikator terhadap pencemaran air selain indikator kimia dan fisika. Menurut Nybakken (1992), organisme perairan dapat digunakan sebagai indikator pencemaran karena habitat, mobilitas dan umurnya yang relatif lama mendiami suatu wilayah perairan tertentu Dampak adanya pencemaran akan mengakibatkan keanekaragaman spesies menurun
Menurut Thornton et al., (1990), produsen primer di sungai, danau, dan waduk terdiri dari fitoplankton, bakteri, alga bentik (perifiton), dan makrofita. Pada kondisi perairan berarus perifiton lebih berperan sebagai produsen primer, sedangkan fitoplankton cenderung lebih dominan peranannya pada sungai yang dalam dan besar.
Sungai). Dalam Stream nutrisi seperti N dan P. Selain itu, ada banyak studi menggambarkan komposisi ganggang komunitas bentik dan hubungan dengan kualitas lingkungan di danau, kolam, dan sungai dalam jangka waktu tertentu (Wu et all. 2009).
Beberapa indikator penting dari beberapa spesies alga menjadi kriteria untuk menentukan pencemaran air. Limbah air berasal dari sumber-sumber domestik dan industri, terdiri dari senyawa organik dan anorganik . Menurut Atici & Obali (2010), diatom sendiri telah digunakan di sejumlah negara sebagai indikator polusi air. Diatom merupakan organisme biologi yang cukup penting cukup penting, karena mereka adalah salah satu sumber oksigen, seperti divisi alga lainnya, dan tingkatan pertama sebagai produsen utama yang dominant dan merupakan sumber daya makanan alami pada ekosistem sungai
Alga dapat berfungsi sebagai indikator tingkat penurunan kualitas air, dan algae sebagai indikator banyak telah digunakan untuk menilai status lingkungan. Kolkwitz & Marsson (1980), adalah perintis yang diklasifikasikan spesies alga berdasarkan toleransinya terhadap berbagai jenis polusi. Mereka menyatakan bahwa kehadiran spesies tertentu ganggang bisa mendefinisikan berbagai zona degradasi di sungai. Palmer (1969) dalam Omar (2010), menerbitkan sebuah peringkat komposit spesies alga yang dapat digunakan untuk menunjukkan air bersih dan tercemar Menurut Curtis & Curd (1971) dalam Wijaya (2009), menambahkan beberapa alga yang hidup pada komunitas perairan tercemar limbah organic
adalah Stigeoclon tenue, Navicula spp., Fragillaria spp., dan Synedra spp, Alga yang berhubungan dengan air bersih adalah Cladophora, Ulothrix, dan Navicula, sedangkan alga yang berhubungan dengan perairan yang tercemar
2.5. Faktor Fisika kimia perairan 2.5.1 Temperatur
Menuurut Kristanto (2004), naiknya suhu air akan menimbulkan akibat sebagai berikut:
• Menurunnya jumlah oksigen terlarut dalam air. • Meningkatkan kecepatan reaksi kimia.
• Mengganggu kehidupan aikan dan biota air lainnya.
• Jika batas suhu yang mematikan terlampaui, ikan dan hewan air lainya akan
mati.
Walaupun variasi suhu dalam air tidak sebesar diudara, hal ini merupakan faktor pembatas utama karena organisme aquatik sering kali mempunyai toleransi yang sempit. Perubahan suhu menyebabkan pola sirkulasi yang khas dan strtifikasi mempengaruhi kehidupan kehidupan aquatik (Odum, 1993).
Organisme akuatik memiliki kisaran suhu tertentu yang baik bagi pertumbuhannya. Alga dari filum Chlorophyta dan diatom akan tumbuh baik pada kisaran suhu berturut-turut 300 C-350 C dan 200 C-300 C, dan filum Cyanophyta dapat bertoleransi terhadap kisaran suhu yang lebih tinggi (di atas 300 C) dibandingkan kisaran suhu pada filum Chlorophyta atau diatom ( Effendi, 2003).
2.5.2. Intensitas Cahaya
Faktor cahaya matahari yang masuk kedalam air akan mempengaruhi sifat-sifat optis dari air. Sebagian cahaya matahari tersebut akan diabsorbsi dan sebagian lagi akan dipantulkan keluar dari permukaan air. Kondisi optic dalam air selain dipengaruhi oleh intensitas cahaya matahari, juga dipengaruhi oleh berbagai substrat dan benda lain yang terdapat didalam air, misalnya plankton. Vegetasi yang ada di sepanjang aliran air juga dapat mempengaruhi intensitas cahaya yang masuk kedalam air (Barus, 2004).
tergantung dari berbagai faktor, antara lain intensitas cahaya (Arinardi dalam Wijaya, 2009).
2.5.3. Penetrasi Cahaya
Cahaya matahari tidak dapat menembus dasar perairan jika konsentrasi dasar perairan jika konsentrasi bahan tersuspensi atau zat terlarut tinggi. Menurut Odum (1993), menyatakan bahwa penetrasi cahaya sering kali dihalangi oleh zat yang terlarut dalam air, membatasi zona fotosintesis dimana habitat aquatik dibatasi oleh kedalaman, kekeruhan, terutama bila disebabkan oleh lumpur dan partikel yang dapat mengendap, sering kali penting sebagai faktor pembatas.
Dengan demikian kedalaman penetrasi cahaya akan berbeda pada setiap ekosistem air yang berbeda. Pada batas akhir penetrasi cahaya disebut sebagai titik kompensasi cahaya, yaitu titik pada lapisan air, dimana cahaya matahari mencapai nilai minimum yang menyebabkan proses asimilasi dan respirasi berada pada titik keseimbangan.
Kemampuan penetrasi cahaya yang sampai pada kedalaman tertentu akan mempengaruhi distribusi serta intensitas tumbuhan air pada perairan sungai. Kosbiono (1979), menyatakan bahwa pengaruh utama kekeruhan adalah penurunan penetrasi cahaya secara mencolok. Sehingga menurunkan aktivitas fotosintesis fitoplankton dan alaga, akibatnya akan menurunkan produktifitas perairan
2.5.4. Oksigen Terlarut (DO)
(Disolved Oxygen) DO merupakan banyaknya oksigen terlarut dalam suatu perairan. Oksigen terlaurut merupakan faktor yang penting dalam ekosistem perairan, terutama dalam proses respirasi bagi sebagian besar organisme air. Kelarutan oksigen di dalam air sangat dipengaruhi oleh faktor suhu, dimana kelarutan maksimum terdapat pada suhu 00 C, yaitu sebesar 14,16 mg/l O2. Sumber utama oksigen terlarut dalam air berasal dari adanya kontak antara permukaan air dengan udara dan juga dari proses fotosintesis (Barus, 2004).
oksigen terlaurt dapat dijadikan ukuran untuk menentukan kualitas air. Kehidupan di air dapat betahan jika terdapat oksigen terlaurut minimal sebanyak 5 ppm, selebihnya bergantung kepada ketahanan organisme, derajat keaktifannya, kehadiran bahan pencemar, suhu air dan sebagainya (kristanto, 2004).
Menurut kristanto (2004), untuk mempertahankan hidupnya, mahluk yang tinggal dalam air, baik tumbuhan maupun hewan, bergantung pada oksigen terlarut ini. Jadi kadar oksigen terlarut dapat dijadikan ukuran untuk menentukan kualitas air. Kehidupan di air dapat bertahan jika terdapat oksigen terlarut minimal sebanyak 5 ppm, selebihnya bergantung kepada ketahanan organisme, derajat keaktifannya, kehadiran bahan pencemar, suhu air dan sebagainya. Konsentrasi oksigen terlarut rendah akan mengakibatkan ikan-ikan dan hewan air lain yang membutuhkan oksigen akan mati.
2.5.5. pH air
Nilai pH menyatakan nilai konsentrasi ion hidrogen dalam suatu larutan, disefinisikan sebagai logaritma dari resiprokal aktivitas ion hydrogen dan secara matematis dinyatakan sebagai pH=log 1/H+, dimana H+ adalah banyaknya ion hidrogen dalam mol perliter larutan. Organisme air dapat hidup dalam suatu perairan yang mempunyai nilai pH netral dengan kisaran toleransi antara asam lemah sampai basa lemah. Nilai pH yang ideal bagi kehidupan organisme air pada umumnya terdapat antara 7 sampai 8,5 (Barus, 2004).
Nilai pH sangat menentukan dominansi fitoplankton. Pada umumnya alga biru lebih menyukai pH netral sampai basa dan respon pertumbuhan negatif terhadap asam (pH<6), Chrysophyta umumnya pada kisaran pH 4,5–8,5, dan pada umumnya diatom pada kisaran pH yang netral akan mendukung keanekaragaman jenisnya (Weitzhel dalam Wijaya, 2009).
2.5.6. Kecepatan Arus
akan berpengaruh terhadap kehidupan organisme air. Menuru kecepatan arus air permukaan tidak sama denagan air bagian bawah. Semakin kebawah gerakan air biasanya semakin lambat dibanding dengan permukaan. Karena adanya perbedaan kecepatan arus antar kedalaman, maka tampak bentuk antara organisme air pada kedalaman yang berbeda tidak sama (Suin, 2002).
Menurut Barus (2004), kondisi dengan gerakan air yang sanagat lambat , umumnya terdapat pada batu-batuan didasar perairan. Daerah yang berarus lambat ini merupakan habitat yang ideal bagi organisme air yang tidak mempunyai adaptasi khusus melawan arus yang deras. 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.
2.5.7. (Biological Oxygen Demand) BOD5
Nilai (Biological Oxygen Demand) BOD menyatakan jumlah oksigen yang dibutuhkan oloeh microorganisme dalam penguraian senyawa organik dalam lingkungan air Barus (2004). Wardhana (2001), menyatakan peristiwa penguraian buangan bahan-bahan organik melalui proses oksidasi oleh microorganisme di dalam air lingkungan adalah proses alamiah yang mudah terjadi apabila air lingkungan mengandung oksigen yang cukup.
2.5.8. Nitrat dan Phosfat
Fosfat merupakan bentuk fosfor yang dapat dimanfaatkan secara langsung oleh tumbuhan akuatik. Sumber fosfor lebih sedikit dibandingkan dengan sumber nitrogen di perairan dan keberadaan fosfor di perairan alami biasanya relatif sedikit dengan konsentrasi yang relatif kecil dibandingkan nitrogen. Sumber antropogenik fosfor di perairan adalah limbah industri dan domestik, yaitu fosfor yang berasal dari deterjen. Limpasan dari daerah pertanian yang menggunakan pupuk juga memberikan konstribusi yang cukup besar bagi keberadaan fosfor (Effendi 2003).
Nitrat adalah bentuk utama dari nitrogen di perairan alami dan merupakan nutrien utama bagi pertumbuhan tanaman dan alga. 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. Nitrat juga merupakan zat hara penting bagi organisme autotrof dan diketahui sebagai faktor pembatas pertumbuhan Eaton et all. (1995) dalam Wijaya (2009).
2.5.8. Kandungan Organik Substrat
Menurut Odum (1993), substrat pada dasar perairan merupakan campuran dari beberapa ukuran materi dan partikel yang tersusun dari kepingan batu, walaupun ada juga tipe substrat seragam tunggal seperti batuan dan dasar yang dominan.
