Pengaruh Faktor Kimia Perairan Terhadap Daya Racun Amonia
Dari semua parameter kualitas air yang mempengaruhi ikan, amonia adalah yang paling penting setelah oksigen. Amonia merupakan salah satu gas yang umum dijumpai dalam air . Amonia mudah tertimbun di dalam sistem perairan karena ia merupakan hasil samping alami metabolisme ikan serta hasil penguraian sisa-sisa makanan dan bahan organik lainnya. Ada dua bentuk amonia dalam air, yaitu amonia tak terionisasi (disebut juga amonia bebas) dan amonia terionisasi. Bentuk amonia tak terionisasi (NH3) sangat beracun sedang bentuk terionisasi (ion NH4+) tidak beracun. Kedua bentuk ini secara bersama-sama disebut “amonia total”.
Di perairan alami seperti danau amonia mungkin tidak pernah mencapai tingkat yang berbahaya karena rendahnya kepadatan ikan. Konsentrasi amonia yang tinggi dan berbahaya biasanya hanya terjadi dalam sistem budidaya yang bersifat resirkulasi (air didaur ulang terus-menerus) dan di kolam budidaya setelah terjadinya kematian masal fitoplankton. Keracunan amonia juga timbul pada sistem budidaya intensif. Masalah yang dijumpai dalam sistem akuakultur biasanya berasal dari produksi amonia yang berlebihan.
Amonia masuk ke dalam air melalui pupuk, hasil eksresi ikan dan hasil penguraian senyawa bernitrogen oleh mikroba. Dalam air, amonia terionisasi menjadi ion amonium tetapi reaksi ini bisa kembali dengan terbentuknya amonia bebas. Efek racun yang ditimbulkan amonia tak terionisasi bisa menyebabkan kerusakan insang, ginjal, limfa, jaringan tiroid dan darah ikan (Boyd, 1982).
Beberapa faktor mengubah daya racun amonia dalam air. Sebagian faktor ini mengubah konsentrasi amonia tak terionisasi dengan menggeser reaksi keseimbangan amonia – amonium, sedang faktor-faktor lainnya mempengaruhi daya racun amonia itu sendiri. Faktor-faktor tersebut, selain suhu dan aklimasi, adalah konsentrasi oksigen terlarut, pH, konsentrasi karbon dioksida, salinitas dan keberadaan racun lainnya (EPA,1986). Kalsium, kalium dan natrium juga dilaporkan mempengaruhi daya racun amonia (Borgmann and Borgmann, 1997; Soderberg and Meade, 1992; Weirich et al., 1993).
Menurut Boyd (1982) amonia lebih beracun bila konsentrasi oksigen telarut rendah. Satyanarayana et al. (2008) menambahkan bahwa kondisi kekurangan oksigen timbul bersamaan dengan meningkatnya konsentrasi amonia tak terionisasi yang beracun.
Allan et al. (1990) meneliti pengaruh konsentrasi oksigen terhadap daya racun amonia. Mereka memperkirakan daya racun akut amonia sebagai nilai LC50 96-jam. Untuk juvenil udang Metapenaeus macleayi dan udang windu Penaeus monodon, nilainya adalah 1,39 dan 1,69 mg amonia tak terionisasi per liter (26,3 dan 37,4 mg total amonia-nitrogen per liter), berturut-turut. Penurunan konsentrasi oksigen terlarut secara nyata (P < 0,05) meningkatkan daya racun akut amonia terhadap Penaeus monodon. Sembilan puluh persen udang yang dipelihara selama 96 jam pada nilai konsentrasi oksigen terlarut 2,3 mg/liter dan konsentrasi amonia tak terionisasi 1,60 mg/liter (33,5 mg total amonia-nitrogen per liter) mati, namun hanya 33,3 % yang mati pada nilai konsentrasi oksigen terlarut 5,7 mg/liter dan konsentrasi amonia 1,63 mg/liter (33,9 mg total amonia-nitrogen per liter). Nilai konsentrasi amonia “maksimum yang dapat diterima” (maximum acceptable) didefinisikan sebagai konsentrasi amonia di mana pertumbuhan berkurang 5 % selama 3 minggu. Untuk M. macleayi dan P. monodon nilai tersebut adalah 0,35 dan 0,21 mg amonia tak terionisasi per liter (7,7 dan 4,1 mg amonia total per liter), berturut-turut.
Gas terlarut dalam air lainnya yang juga mempengaruhi daya racun amonia adalah karbon dioksida. Daya racun amonia berkurang dengan meningkatnya konsentrasi karbon dioksida (Boyd, 1982).
Menurut Brick (2003) pH mempengaruhi daya racun amonia. Kadar amonia tak terionisasi meningkat sejalan dengan meningkatnya pH. Dengan naiknya pH air maka sebagian besar total amonia berupa amonia tak terionisasi yang bersifat racun. Pada pH 8 daya racun amonia 10 kali lipat daya racunnya pada pH 7 (EIFAC, 1969). Weirich et al. (1993) menyatakan bahwa toleransi terhadap amonia bisa ditingkatkan dalam lingkungan air tawar dengan menurunkan pH lingkungan.
Pada pH yang sama, daya racun amonia dalam air laut 30 % lebih lemah dibandingkan dalam air tawar. Weirich et al. (1993) mempelajari pengaruh salinitas dan kalsium terhadap daya racun amonia bagi ikan sunshine bass (Morone sp.). Konsentrasi letal amonia nitrogen tak terionisasi terhadap 50 % ikan dalam waktu 96 jam (LC50 96 jam) berkisar dari 0,32 sampai 0,60 mg/liter dan meningkat secara nyata dengan meningkatnya konsentrasi kalsium pada kisaran uji (5-80 mg/liter). Daya racun akut amonia nitrogen tak terionissasi tidak dipengaruhi oleh salinitas pada kisaran uji (1-29 g/liter), dan nilai LC50 96 jam adalah 0,70 ± 0,04 mg/liter amonia nitrogen tak terionisasi (rata-rata ± kesalahan baku) pada semua salinitas yang diuji. Penelitian ini menunjukkan bahwa ikan sunshine bass relatif peka terhadap amonia. Peneliti menyimpulkan bahwa dalam habitat air tawar peningkatan konsentrasi kalsium bisa memperbaiki toleransi ikan terhadap amonia.
Kesimpulan serupa dalam hal pengaruh kalsium terhadap daya racun amonia juga diberikan oleh Wicks et al. (2002). Ketika mempelajari pengaruh amonia terhadap aktivitas renang ikan salmon dan trout, mereka menemukan fakta bahwa pada pH konstan, peningkatan konsentrasi kalsium menurunkan daya racun amonia.
Menurut Borgmann dan Borgmann (1997) daya racun amonia terhadap Hyalella azteca pada pH tetap dalam media buatan dikendalikan oleh natrium dan kalium tetapi tidak oleh kalsium, magnesium atau anion. Sedikit peningkatan LC50 untuk amonia total (dari 0.15 menjadi 0.5 mM) terjadi ketika konsentrasi natrium meningkat dari 0.1 menjadi 1 mM atau lebih, tetapi peningkatan secara nyata LC50 (sampai lebih dari 10 mM amonia total) membutuhksn penambahan kalium. Kalium, bagaimanapun, lebih efektif menurunkan daya racun amonia ketika konsentrasi natrium tinggi (1 mM) daripada ketika kosentrasi natrum rendah (0.1 mM). Daya racun amonia tidak tergantung pH pada saat konsentrasi natrium dan kalium rendah, ketika daya racun amonia tampaknya sangat berkaitan dengan konsentrasi ion amonium cair (NH4+). Sebuah model matematika telah dibuat untuk meramalkan daya racun amonia berdasarkan konsentrasi natrium dan kalium serta pH.
Pengaruh natrium dan kalsium terhadap daya racun amonia akut 96-jam telah diamati oleh Soderberg dan Meade (1992) pada ikan trout danau (Salvelinus namaycush) dan ikan salmon Atlantik (Salmo salar). Kalsium tidak melindungi larva maupun anak ikan salmon Atlantik dari keracunan amonia. Natrium melindungi smolt (larva salmon) dari keracunan amonia tetapi tidak mempengaruhi toleransi fry (anak ikan) salmon Atlantik terhadap daya racun amonia. Kedua kation ini meningkatkan toleransi anak ikan trout danau berukuran 8 gram terhadap keracunan amonia, tetapi tidak mempengaruhi secara nyata daya racun amonia terhadap anak ikan trout danau berukuran 0,9 gram. Hasil-hasil penelitian ini menunjukkan bahwa efek pelemahan yang ditimbulkan kation larutan terhadap daya racun amonia mungkin berhubungan dengan spesies, ukuran dan tahap hidup ikan.
Konsumsi oksigen oleh bakteri nitrifikasi yang menguraikan amonia beracun menjadi bentuk tak beracun tergantung pada jumlah amonia yang memasuki sistem tersebut. Melalui proses biologi, amonia beracun bisa diuraikan menjadi nitrat yang tak berbahaya. Meade (1974) menentukan bahwa 4 – 4,6 kg oksigen dibutuhkan untuk mengoksidasi setiap kg amonia. Bagaimanapun, karena adanya bakteri lain dalam kolam maka rasio ini sebaiknya 6 kg oksigen untuk 1 kg amonia. Tumbuhan membutuhkan banyak amonia sehingga mereka sangat berguna dalam mengendalikan konsentrasi amonia agar tidak melebihi batas yang membahayakan.
diposting oleh Yuli Astuti @ 21.42
0 Komentar
0 Komentar:
Posting Komentar
Berlangganan Posting Komentar [Atom]
<< Beranda