Artikel ini membahas pentingnya mengakui tindakan konservasi berbasis area yang efektif selain Kawasan Konservasi Perairan (KKP) di Indonesia. Artikel ini juga membahas beberapa contoh tindakan konservasi berbasis area yang efektif, seperti sasi dan MPA (Marine Protected Area), serta tantangan yang dihadapi dalam mengimplementasikan tindakan konservasi tersebut. Artikel ini juga membahas pentingnya melibatkan masyarakat lokal dalam tindakan konservasi dan pentingnya memperhatikan aspek sosial dan ekonomi dalam implementasi tindakan konservasi.
Penulis berpendapat bahwa meskipun MPA penting untuk konservasi laut, namun bukan satu-satunya alat yang efektif. Tindakan lain, seperti konservasi berbasis masyarakat dan sistem pengelolaan tradisional, juga telah berhasil dalam melestarikan ekosistem laut di Indonesia. Para penulis memberikan contoh OECM yang berhasil, seperti sistem sasi laut di Maluku Tenggara Barat dan sistem panglima laut di Pulau Weh.
Artikel ini juga membahas tantangan yang dihadapi dalam mengimplementasikan tindakan konservasi laut yang efektif di Indonesia, seperti kurangnya pendanaan, penegakan hukum yang lemah, dan konflik antara tujuan konservasi dan mata pencaharian lokal. Para penulis menekankan pentingnya melibatkan masyarakat lokal dalam upaya konservasi dan menemukan solusi yang seimbang antara tujuan konservasi dengan kebutuhan masyarakat lokal.
2. Definisi Kimia dalam Penentuan Parameter
Kimia :
• Berat Atom : Berat Atom dari Suatu Unsur yang
didasarkan pada Berat atom isotop C12 sebagai standar
• Berat Molekul : Berat Atom Total dari Semua Atom yang
Terdapat dalam Molekul
• Berat Equivalen : Perbandingan Antara Berat Molekul
dan Jumlah Mol dari ion H+.
Berat Equivalen = Berat Molekul / Z
Z = Jumlah Mol H+ yang diperoleh dari 1 mol asam (untuk asam)
Jumlah Mol H+ yang dapat bereaksi dengan 1 mol basa (untuk basa)
3. • Valensi : Karakteristik dari Suatu elemen yang
ditentukan berdasarkan jumlah atom hidrogen yang
dapat diikat oleh satu atom
• Molaritas (M) : Jumlah mol suatu bahan dalam 1
Liter larutan.
1 Molar = 1 mol/liter = mili-mol/ml
• Normalitas (N) : Jumlah berat equivalen dalam 1
Liter larutan.
4. • Satuan mg/liter = ppm
Konversi mg/liter menjadi ppm, berlaku bila diasumsikan
bahwa 1 liter air memiliki massa (berat) sebesar 1 Kg dan
berat jenis (densitas) sama dengan 1
• Satuan µg/liter = ppb
• Mili-mol/liter (mmol/liter), yaitu satuan yang sering
digunakan untuk menyatakan kelarutan Gas dalam Air.
Mmol/liter = Berat / Berat Molekul
Catatan :
Dalam Kualitas Air, lebik baik menggunakan satuan mg/liter atau µg/liter daripada ppm or
ppb (walau ke-2x setara)
Satuan mg/liter atau µg/liter dengan jelas menunjukkan bahwa tdpt bahan sejumlah bobot
(berat) ttentu yang dinyatakan dalam mg or µg di dalam sejumlah volume cairan (L)
Satuan ppm or ppb tdk dapat menggambarkan dengan jelas bobot/volume bahan yang
dimaksud
5. Pengelompokan Bahan-bahan yang
Terdapat di Perairan :
• Gas : terdiri dari CO2, Nitrogen, Amonia, Hidrogen Sulfida dan
Metana
• Elemen/Unsur : terdiri dari Aluminium, Zinz, Copper, Molibdenum,
Kobalt, Karbon, Fosfor, Nitrigen, Sulfur, Klor, Iodin, Boron dan Silikon
(Elemen tsb tdapat sebagai ion atau senyawa organik dan anorganik
kompleks)
• Bahan Organik Terlarut : berupa Gula, Asam Lemak, Asam Humus,
Tanin, Vitamin, Asam Amino, Peptisida, Protein, Pigmen Tumbuhan,
Urea, dsb
• Bahan Anorganik Tersuspensi : berupa Koloid lumpur dan Partikel
Tanah
• Bahan Organik Tersuspensi : berupa Fitoplankton, Zooplankton,
Jamur, Bakteri, dan Sisa-sisa Tumbuhan or Hewan yang telah mati
6. Konsep pH telah dikembangkan dari ionisasi air, Air
membentuk kesetimbangan dengan persamaan reaksi :
(1) H20 + H20 = H30+ + 0H-.
Penyederhanaannya,
H+ representatif dari H30+ :
(2) H20 = H+ + 0H-.
Ion Hidroksil
Ion Hidronium
pH (Derajat Keasaman)
7. pH digambarkan sebagai Logaritma Negatif atas Aktivitas
Ion Hidrogen
Ion Hidrogen Bersifat Asam. Keberadaan ion hidrogen
menggambarkan nilai pH (derajat keasaman), dinyatakan
dengan persamaan :
(3). pH = -log (H-).
8. • Konsentrasi ion hidrogen dalam air murni yang netral
adalah 1 x 10-7 gr/liter
• Tetapan keseimbangan untuk air murni / Nilai Disosiasi
Air (Kw) pada suhu 25oC adalah 10-14, seperti pada
persamaan sbb:
(4) [H+][OH-] = Kw = 10-14
(5) [H+] = = 10-7 gr/ltr ; OH- = 10-7 gr/ltr
[H+][H-] = 10-14
(H+) = 10-7 or 0.0000001 mole/liter
(6) pH = -Log [10-7] = 7
Kw 10-14
[OH-] 10-7]
=
9. Klasifikasi nilai pH adalah sebagai berikut :
• pH = 7 : Netral
• 7 < pH < 14 : Alkalis (Basa)
• 0 < pH < 7 : Asam
10. pH dan Aciditas
( Derajat Keasaman dan Keasaman )
• pH dan Aciditas tidak sama
• Aciditas melibatkan 2 komponen, yaitu Jumlah baik
Asam Kuat dan Asam Lemah (exp : Asam Karbonat dan
Asam Asetat) dan Konsentrasi Ion Hidrogen
• Aciditas menggambarkan kapasitas kuantitatif air
untuk menetralkan basa hingga pH tertentu, yang
dikenal dengan Base-Neutralizing Capacity (BNC),
sedangkan pH hanya menggambarkan kosentrasi
ion hidrogen
APHA (1976)
11. • Mackereth, et al (1989), pH juga berkaitan erat dengan
“KARBONDIOKSIDA” dan “ALKALINITAS”
• Pada pH < 5, alkalinitas dapat mencapai nol. Semakin
tinggi nilai pH, semakin tinggi pula nilai alkalinitas dan
semakin rendah kadar CO2 bebas.
• pH mempengaruhi Toksisitas suatu senyawa kimia.
Senyawa amonium yang dapat ter-ionosasi banyak
ditemukan pada perairan yg memiliki pH rendah (asam).
• Amonium bersifat tidak toksik (innocuous), namun pada
suasana alkalis (pH Tinggi) lebih banyak ditemukan
amonia yang tidak ter-ionisasi (unionized) dan bersifat
toksik. Karena Amonia unionized lebih mudah terserap
dalam tubuh organisme akuatik dibanding amonium
12. • Sebagian Besar biota Aquatik sensitif
terhadap perubahan pH (derajat keasaman)
dan menyukai nilai pH antara 7 -8,5
• Nilai pH sangat mempengaruhi proses bio-
kimia perairan
• Exp :
- Proses Nitrifikasi akan berakhir jika pH Rendah
- Toksisitas logam memperlihatkan peningkatan
pada pH rendah
13. Pengaruh pH terhadap Komunitas Biologi
Perairan
Nilai pH Pengaruh Umum
6,0 – 6,5 1. Keanekaragaman plankton dan bentos sedikit menurun
2. Kelimpahan total, biomassa dan produktifitas tidak mengalami
perubahan
5,5 – 6,0 1. Penurunan nilai keanekaragaman plankton dan benthos semakin tampak
2. Kelimpahan total, biomassa dan produktifitas belum mengalami
perubahan yang berarti
3. Algae hijau berfilamen mulai nampak pada zona litoral
5,0 – 5,5 1. Penurunan keanekaragaman dan komposisi jenis plankton, perifiton, dan
benthos semakin besar
2. Terjadi penurunan kelimpahan total dan biomassa zooplankton dan
benthos
3. Algae hijau berfilamen semakin banyak
4. Proses nitrifikasi terhambat
4,5 – 5,0 1. Penurunan keanekaragaman dan komposisi jenis plankton, perifiton, dan
benthos semakin besar
2. Penurunan kelimpahan total dan biomassa zooplankton dan benthos
3. Algae hijau berfilamen semakin banyak
4. Proses nitrifikasi terhambat
14. • Pengukuran pH:
– Metode Kolorimetri (kertas lakmus);
– Metode Elektro-Termometri
(berdasarkan perbedaan potensial
antara elektroda gelas dan
elektroda referensi)
15. Upaya Perbaikan dan Pengelohan :
– Pengaturan pH air umumnya menggunakan :
• Asam sulfat, asam khlorida atau monosodium
fosfat untuk Air Basa
• Soda, amoniak, hidrazin, trisodium fosfat, untuk
Air Asam.
• Pengaturan pH air mengakibatkan perubahan
keseimbangan karbonat karena variasi keasaman
atau kebasaan berpengaruh terhadap
keseimbangan karbonat dan berdampak terhadap
resiko korosi atau pengendapan karbonat yang
tidak diharapkan.
16. KARBONDIOKSIDA (CO2)
No Gas Persentase (%)
1
2
3
4
Nitrogen (N2)
Oksigen (O2)
Argon (Ar)
Karbondioksida (CO2)
78,084
20,946
0,934
0,033
Persentase Volume Gas Karbondioksida di Atmosfir
Sumber : Cole, 1988
17. • Carbon terdapat di Atmosfer dan Lautan, terutama
Lautan (50 x lebih banyak)
• Karbon di laut cenderung mengatur CO2 di ATM
• CO2 merupakan salah satu gas yg memiliki efek
rumah kaca (Green House Effect), menyerap panas
Solar
• Persentase CO2 di ATM kecil, tapi keberadaannya di
perairan Banyak, karena CO2 memiliki sifat kelarutan
yang Tinggi (Jeffries dan Mills, 1996)
18. No Gas Kelarutan (mg/Liter)
1
2
3
4
Nitrogen (N2)
Oksigen (O2)
Argon (Ar)
Karbondioksida (CO2)
18,61
37,78
41,82
1.194,00
Kelarutan Beberapa Jenis Gas dalam Air
Murni pada Suhu 10oC dan Tekanan 1 ATM
Sumber : Cole, 1988
19. Dekomposer
(Pengurai)
Konsumers Producers
Organisme Mati dan Limbah
Batu Bara, Minyak Bumi,
dan Batuan Karbonat)
Respirasi
Reservoir CO2
Atmosfer Perairan/Laut
Pembakaran
Respirasi
Kombinasi
Kimiawi
Pembakaran,
Pelapukan dan
Aktivitas Vulkanik
Fotosintesis
Fotosintesis
Pembakaran
SIKLUS KARBON DI BUMI
20. Sumber CO2 di Perairan
• Difusi dari ATM
• Air Hujan (Mengandung 0,55 – 0,60 mg/L)
• Air yg Melewati tanah Organik (Tanah organik
mengandung banyak CO2 hasil proses
Dekomposisi)
• Respirasi Biota Aquatik (Tumbuhan, Hewan
dan Bakteri “Anaerob” )
21. • Sebagian Kecil CO2 di ATM larut dalam Uap Air
mbentuk Asam Karbonat (H2CO3), selanjutnya jatuh
Sebagai Hujan, sehingga Air Hujan bersifat Asam
dengan pH + 5,6
• Hal serupa terjadi bila CO2 masuk kedalam Air, + 1%
CO2 bereaksi dengan H2O mbentuk H2CO3
CO2 + H2O H2CO3
H2CO3 H+ + HCO3
- Persamaan Reaksi Keseimbangan
Ion H+ = pH menurun
22. • Pada dasarnya CO2 di perairan terdapat dalam
bentuk: 1. Gas Karbondioksida Bebas (CO2); 2.
ion Bicarbonat (HCO3); 3. ion Karbonat (CO3
2-);
dan 4. Asam Karbonat (H2CO3) (Coley, 1988
dan Boney, 1989)
• Proporsi ke-4 bentuk Carbon berkaitan dengan
nilai pH
CO2 + H2O H2CO3 (1)
H2CO3 H+ + HCO3
- (2)
HCO3
- CO3
2- + H+ (3)
CO2 + OH- HCO3
- (4)
H2O H+ + OH- (5)
23. HUBUNGAN ANTARA PERSENTASE CARBONDIOKSIDA DENGAN NILAI pH
(Walloughby, 1978)
Asam Karbonat
Gas Karbondioksida Bebas
ion Bicarbonat
ion Karbonat
24. • Perairan Tawar Alami tidak pernah memiliki pH >9,
sehingga tidak ditemukan Carbon dalam bentuk
Karbonat (CO3
2-).
• Air Tanah Alami memiliki pH 7 – 8, mengandung ion
Bicarbonat (HCO3) 25 mg/L - 500mg/L, ion ini
mdominasi sekitar 60 – 90 % bentuk Carbon
Anorganik Total di Perairan (McNeely et al., 1979)
• Air Tanah Kadar memiliki kadar Karbonat (CO3
2-)
sekitar 10 mg/L karena sifatx yang cenderung Alkalis
25. • Karbondioksida Bebas (free CO2), digunakan untuk
mjelaskan CO2 yg tlarut dalam air, selain yang berada
dalam bentuk terikat lainnya
• free CO2 mgambarkan keberadaan gas CO2 di
perairan yg mbentuk kesetimbangan dgn CO2 di ATM
(nilai CO2 )
• CO2 Total, mnunjukkan pjumlahan dr Semua bentuk
“anorganic” dari CO2
26. • Tumbuhan Aquatik lebih mnyukai CO2 sebagai
sumber karbon dibanding dgn Bicarbonat dan
Karbonat (walaupun dapat bperan sebagai sumber
Carbon), tapi di dalam Kloroplas Tumbuhan Aquatik,
Bicarbonat harus dikonversi dulu mjadi
Karbondioksida dengan bantuan “Enzim Karbonik
Anhidrase”
• CO2 di Perairan dpt mngalami Pengurangan bahkan
Peng-hilang-an, akibat proses Fotosintesis, Avaporasi
dan Agitasi Air
• Untuk Aquacultures, Kadar gas CO2 bebas sebaiknya
< 5 mg/L, 10 mg/L masih dapat ditolelir asalkan
disertai dengan kadar O2 yang Cukup
• Sebagian besar Organisme Aquatik masih dapat
btahan hidup dengan kadar CO2 bebas mencapai
sebesar 60 mg/L (Boyd, 1988)
27. ALKALINITAS
• Alkalinitas : Kapasitas Air Untuk Menetralkan Asam
(Acid-neutralizing capacity /ANC) atau Kuantitas “Anion”
di dalam Air yg dapat Menetralkan “Kation” Hidrogen
• Alkalinitas : Kapasitas Penyangga (Buffer Capacity)
thadap Perubahan pH Perairan
28. Kation dan Anion Utama
pada Perairan Tawar dan Laut
0,6
12,2
87,2
72,4
16,1
11,5
Anion :
Bikarbonat (HCO3
-) dan Karbonat (CO3
2-)
Sulfat (SO4
2-)
Klorida (Cl-)
1
2
3
3,2
10,1
83,7
3,0
60,9
18,0
16,6
3,5
Kation :
Kalsium (Ca2+)
Magnesium (Mg2+)
Sodium/Natrium (Na+)
Kalium (K+)
1
2
3
4
Air Laut
Air Tawar
Persentase (%)
Ion-Ion Utama
No
Sumber : Cole, 1983)
30. Alkalinitas dihasilkan dr Karbondioksida dan Air yg
dapat mlarutkan batuan Karbonat menjadi Bikarbonat
(HCO3)
MeCO3 + CO2 + H2O Me2+ + 2HCO3
2-
Me merupakan Logam Alkali Tanah (exp : Kalsium dan Magnesium)
Reaksi yg Mgambarkan Pelarutan Batuan Karbonat
• Kalsium Karbonat mrupakan senyawa yg mberi
konstribusi tbesar thadap nilai Alkalinitas dan
Kesadahan di Perairan Tawar, senyawa ini
berlimpah di dalam tanah (Tlarut Oleh Air dan
pngayaan di Perairan Tawar)
31. • Kadar Bikarbonat (HCO3) yg Tinggi di Perairan
disebabkan oleh Ionisasi Asam Karbonat (H2CO3),
terutama pd perairan yg banyak mngandung CO2
(Saturasi/Jenuh)
• CO2 di Perairan bereaksi dengan Basa yg tdapat pada
Batuan dan Tanah mbentuk Bikarbonat (HCO3
-)
CaCO3 + CO2 + H2O Ca2+ + 2HCO3
2-
CaMg(CO3) + 2CO2 + 2H2O Ca2+ + Mg2+ + 4HCO3
-
Calcite
Dolomite
• CO2 meningkatkan kelarutan Calcite dan Dolomite yg
sbenarnya mmiliki daya kelarutan yang rendah
32. • Reaksi pbentukan Bikarbonat dan Karbonat adalah reaksi
setimbang dan mharuskan keberadaan CO2 untuk
mpertahankan Bicarbonat (HCO3
-) dalam bentuk
Larutan. Jika kadar CO2 bertambah atau berkurang,
maka terjadi perubahan kadar ion Bicarbonat
BICARBONAT (HCO3
-)
• Bikarbonat pada dasarnya bersifat Alkalis, karena bereaksi dengan
ion H+ ,
• Bicarbonat dapat Juga bersifat Asam dengan melepas ion H+
HCO3
- + H+ H2O + CO2
HCO3
- H+ + CO3
2-
33. • Selain berasal dar Mineral’s yg terdapat di dalam Tanah,
Karbonat dan Bicarbonat dpt berasal dari produk
Dekomposisi bahan Organik oleh Mikroba
CO2 + H2O H2CO3 (asam karbonat)
H2CO3 H- + HCO3
- (bicarbonat)
HCO3
- H+ + CO3
2- (carbonat)
CO3
2- + H2O HCO3
- + OH- (Hidroksida)
Dekomposisi Mikroba
Pemanfaaran oleh Algae
Akumulasi Hidrosida = pH
• Semua Reaksi diatas mlibatkan ion Hidrogen/Hidrosida,
karena itu nilai Alkalinitas sangat dipengaruhi oleh pH
• Dengan kata lain, alkalinitas berperan sebagai sistem
penyangga (buffer) agar perubahan pH tidak tlalu besar
34. • Satuan Alkalinitas dinyatakan dalam mg/liter Kalsium
Karbonat (CaCO3) atau mili-equivalen/liter
• Selain bergantung pada pH, alkalinitas jg dipengaruhi
oleh komposisi mineral, suhu dan kekuatan ion
• Pada Air mendidih, alkalinitas hanya terdiri atas karbonat
dan hidrosida. CO2 tidak larut dalam panas air mendidih
tapi terbawa bersama uap air sehingga nilai pH = 11
• Nilai alkalinitas perairan alami hampir tidak pernah >500
mg/l CaCo3
• Biasanya berkisar 5 – 100an mg/l CaCo3
35. Alkalinitas Air Alami (Boyd, 1988)
• Nilai Alkalinitas pada perairan Alami 40 mg/l CaCo3
• > 40 mg/l CaCo3 = Perairan Hard Water
• < 40 mg/l CaCo3 = Perairan Soft Water
Perairan dengan Nilai Alkalinitas Tinggi lebih Produktif
dibanding dengan Nilai Alkalinitas Rendah...................???
(Fosfor dan Elemen Esensial Lainnya )
36. Peran Alkaninitas
1. Sistem Penyangga (Buffer)
Bicarbonat pada perairan dengan nilai Alkalinitas Total
Tinggi berperan sebagai penyangga (buffer capacity)
perairan terhadap perubahan pH yg drastis.
Jika Basa Kuat ditambahkan ke dalam perairan, maka
basa tersebut akan bereaksi dengan bikarbonat dan
akhirnya menjadi Karbonat
Jika Asam ditambahkan ke dalam perairan, maka asam
akan digunakan untuk mengkonversi karbonat menjadi
bicarbonat dan bicarbonat menjadi Asam Karbonat.
Fenomena ini menjadikan perairan dengan nilai
alkalinitas total tinggi tidak mengalami perubahan pH
secara drastis (Cole, 1988)
37. Peran Alkaninitas
2. Pelunakan Air (Water Softening)
Alkalinitas adalah parameter kualitas air yang harus
dipertimbangkan dalam menentukan jumlah Soda Abu
dan Kapur yang diperlukan dalam proses pelunakan
dengan metode presipitasi. Pelunakan air bertujuan
untuk menurunkan Kesadahan
