Dokumen ini membahas kelarutan oksigen dan karbon inorganik dalam air, serta faktor-faktor yang mempengaruhi kelarutannya seperti suhu, tekanan, dan salinitas. Variasi oksigen dalam ekosistem perairan, seperti sungai dan danau, dipengaruhi oleh proses alami seperti fotosintesis, respirasi, dan dekomposisi. Selain itu, hubungan antara oksigen, karbon dioksida, dan pH juga dianalisis, menunjukkan dinamika kimia yang kompleks dalam lingkungan akuatik.

2. DO dan in-organik karbon
H2O
H2O
H2O
H2O
O2 H2O
H2O
H2O
O2
O2
O2
O2
O2
H2O
O2
H2O
O2 gas yang dapat
larut dalam air

3. DO dan Inorganik Karbon
• Dissolved oxygen: Jumlah oksigen dalam suatu larutan dinyatakan
dalam mg/L

4. Faktor yang mempengaruhi kelarutan O2 di
perairan
a. Suhu
0
2
4
6
8
10
12
14
16
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40
Oksigen(mg/L)
Suhu (oC)
Hubungan Kelarutan Oksigen dan suhu
Kelarutan O2 pada air murni
Kelarutan O2 dipengaruhi oleh suhu, pada suhu dingin
kelarutan O2 meningkat

5. Faktor yang mempengaruhi kelarutan
O2 cont
• Tekanan udara
• Tekanan Hidrostatis
• Salinitas
Tekanan udara
meningkat, Kelarutan O2
meningkat
Tekanan hidrostatis
meningkat, Kelarutan
O2 meningkat
Salinitas meningkat,
kelarutan O2 menurun

6. Sumber O2 perairan
• Fotosintesis
CO2 + H2O C6H12O6+ 6O2
• Atmosfer difusi O2

7. Hilangnya O2 dari air
• Proses respirasi biota
• Proses kimia abiotik
Konsumsi O2 oleh ikan

8. Variasi spatial dan temporal O2 pada
ekosistem lotik
• Proses fisika dan kimia menggerakkan variasi
A. Hilir sungai
Kekuatan arus berkurang
Residence time meningkat
dinamika konsentrasi O2
Fotosintesis
Respirasi
dekomposisi

9. Variasi spatial dan temporal O2 pada
ekosistem lotik cont.
• B. Pengaruh akumulasi bahan organik
ex: masuknya dedaunan pada sungai yang
banyak tutupan
dekomposisi O2

10. Variasi spatial dan temporal O2 pada
ekosistem lotik cont.
Fotosintesis mempengaruhi variasi diurnal:
• Aktivitas fitoplankton dan makrofita
• O2 berkurang drastis pada waktu malam

11. Distribusi DO pada danau
• Pada danau terstratifikasi, faktor musim mempengaruhi distribusi DO
• Pada musim semi O2 di air mendekati 100% saturasi
• Konsentrasi O2 antara 12-13mg/L pada suhu 4oC

12. Distribusi DO pada danau: Profil O2
Orthograde
a. Stratifikasi musim panas
• Distribusi oksigen dipengaruhi
oleh faktor fisika
• Saturasi mendekati 100% seiring
bertambah kedalaman

13. Distribusi DO pada danau: Profil O2 cont.
b. Stratifikasi musim dingin
DO sedikit lebih rendah
pada dasar danau; proses
dekomposisi rendah

14. Distribusi DO pada danau: Profil O2 cont.
Clinograde
a. Stratifikasi musim panas
Pengurangan O2 yang tajam
pada lapisan hypolimnion
Proses dekomposisi bahan
organik terutama pada sedimen

15. Distribusi DO pada danau: Profil O2 cont.
b. Stratifikasi musim dingin
Respirasi dan dekomposisi tetap
berjalan

16. Distribusi DO pada danau: Variasi horizontal
Variasi diurnal sangat
besar, khususnya pada
musim panasKondisi anoksik
dapat terbentuk

17. In-organik Karbon
• Bentuk : CO2 dan HCO3
• Masukan Inorganik karbon:
a. Respirasi
b. Masukan air
c. Atmosfer
• Pemanfaatan:
a. Fotosintesis
b. Pembentukan bahan organik

18. Hubungan O2 dan CO2
CO2
C6H12O6
Solar Energy
Heat
Energy
Biomass (g/m2/yr)
O2
Chemical
Energy (ATP)
Photosynthesi
s
Respiration

19. Kelarutan CO2
• 200x lebih larut di air dari O2
• Dipengaruhi oleh:
Suhu
Tekanan udara
11
11.5
12
12.5
13
13.5
14
14.5
15
0 1 2 3 4 5 6
DO(mg/L)
Suhu (oC)
Kelarutan CO2 pada suhu yang berbeda

20. Jenis In-organik karbon
CO2 (gas)CO2(terlarut)+H2O
CO2 + H2OH2CO3 (pH<8)
CO2 + OH CO3
- (pH>10)
H2CO3H+ + HCO3
-
HCO3
-H+ + CO3
2-

21. Jenis In-organik karbon
HCO3
- + H2O H2CO3 + OH-
CO3
2- + H2O HCO3
- + OH-
H2CO3  H2O + CO2
Reaksi 1 dan 2 mengakibatkan air bersifat alkali

22. Jenis in-organik karbon cont.
• Air dari mata air  kaya CO2
• Ca(HCO3)2 meningkatkan HCO3
-
Menurunkan pH
Menaikan pH

23. Perubahan pH
• Fotosintesis atau respirasi CO2 atau
Perubahan pH?
Akan cenderung stabil selama masukan
HCO3
- dan CO3
2- tetap ada

24. Hubungan antara pH dan proporsi spesies in-
organik karbon

25. Distribusi total in-organik karbon
Sungai
Distribusi horizontal
Dinamika CO2 sangat tinggi
 Pertukaran CO2 dari dan ke udara
 respirasi

26. Distribusi vertikal : Danau
Danau oligotropik
Orthograde

27. Distribusi vertikal : Danau
CO2 dan bikarbonat melimpah pada lapisan
hipolimnion
Inverse clinograde