Polutan Utama pada Air Budidaya dan Pengaruhnya terhadap Hewan Air

Untuk budidaya perikanan, pengelolaan polutan di kolam budidaya merupakan hal yang sangat penting. Polutan umum dalam air budidaya meliputi zat nitrogen dan senyawa fosfor. Zat nitrogen antara lain nitrogen amonia, nitrogen nitrit, nitrogen nitrat, nitrogen organik terlarut. Senyawa fosfor meliputi fosfat reaktif dan fosfor organik. Artikel ini membahas polutan utama dalam air budidaya dan dampaknya terhadap hewan air. Pertama-tama mari kita lihat diagram yang disederhanakan agar lebih mudah dihafal dan dipahami.

Di bawah ini kami akan memberikan penjelasan secara spesifik.

Nitrogen amonia merupakan salah satu polutan utama dalam air budidaya, terutama dihasilkan dari penguraian sisa pakan dan produk metabolisme hewan budidaya di dalam air. Akumulasi nitrogen amonia dalam sistem dapat merusak jaringan epidermis dan insang ikan sehingga mengganggu sistem aktivitas enzim biologis. Bahkan konsentrasi nitrogen amonia yang rendah (>1 mg/L) dapat menimbulkan efek toksik pada hewan budidaya, terutama amonia non-ionisasi yang sangat beracun, yang dapat menyebabkan kerusakan pada konsentrasi yang sangat rendah. Peningkatan konsentrasi nitrogen amonia di lingkungan juga menyebabkan berkurangnya ekskresi nitrogen oleh organisme akuatik, mengurangi konsumsi zat yang mengandung amonia, yang pada akhirnya mempengaruhi pertumbuhan normal dan perkembangan hewan akuatik. Konsentrasi nitrogen amonia yang tinggi di lingkungan juga dapat mempengaruhi keseimbangan osmotik hewan air, menyebabkan berkurangnya kapasitas transfer oksigen dan ketidakmampuan untuk mengeluarkan zat beracun dari tubuhnya. Sebagian besar penelitian domestik dan internasional mengenai pengolahan air budidaya berfokus pada pengolahan nitrogen amonia.

Nitrit dalam budidaya perikanan terutama merupakan produk antara yang dihasilkan selama proses nitrifikasi atau denitrifikasi. Ia dapat masuk ke dalam tubuh melalui insang hewan akuakultur dan mengurangi kapasitas pembawa oksigen hemoglobin dalam darahnya, menyebabkan hipoksia dan kematian pada hewan akuatik. Penting untuk diperhatikan akumulasi nitrit di badan air, terutama pada sistem yang baru dioperasikan, yang dapat menimbulkan efek toksik yang signifikan pada organisme akuakultur.

Nitrat memiliki toksisitas yang relatif rendah terhadap ikan sehingga tidak ada batasan konsentrasi tertentu, namun konsentrasi yang tinggi dapat mempengaruhi cita rasa produk budidaya. Nitrogen nitrat selama proses denitrifikasi juga dapat menghasilkan nitrogen nitrogen, yang dapat menjadi racun bagi organisme akuakultur. Laporan literatur menunjukkan bahwa akumulasi nitrogen nitrat dapat memperlambat pertumbuhan dan penyakit pada organisme akuakultur. Secara umum diyakini bahwa selama budidaya salmon, kadar nitrat dalam air harus dijaga di bawah 7,9 mg/L. Oleh karena itu, dalam proses pengolahan air budidaya, berbagai transformasi nitrogen tidak boleh secara membabi buta diubah menjadi nitrogen nitrat saja, dan pertimbangan juga harus diberikan pada penghilangan nitrogen nitrat.

Nitrogen organik terlarut dalam air budidaya terutama berasal dari sisa pakan, kotoran, dan produk metabolisme organisme budidaya. Nitrogen organik terlarut dalam air budidaya memiliki struktur yang relatif sederhana, kemampuan terurai secara hayati yang baik, dan mudah dimanfaatkan oleh mikroorganisme, mencapai efisiensi penyisihan yang baik melalui proses pengolahan biologis konvensional. Ketika konsentrasi nitrogen organik dalam air tidak tinggi, dampaknya kecil terhadap organisme akuatik. Namun, ketika nitrogen organik terakumulasi sampai batas tertentu, hal ini dapat mendorong perkembangbiakan mikroorganisme patogen dan berbahaya, menurunkan kualitas air dan menyebabkan penyakit dan kematian pada organisme akuakultur.

Fosfat aktif dalam larutan air mungkin ada dalam bentuk seperti PO3- 4、HPO2- 4、H₂PO- 4和 H₃PO₄, dengan proporsi relatifnya (koefisien distribusi) yang bervariasi menurut pH. Mereka dapat langsung dimanfaatkan oleh alga, bakteri, dan tumbuhan. Fosfat aktif hanya menimbulkan sedikit bahaya langsung terhadap ikan, namun dapat meningkatkan pertumbuhan alga dan bakteri dalam air, mengonsumsi oksigen, dan mengganggu pertumbuhan ikan. Penghapusan fosfat dari air budidaya terutama bergantung pada pengendapan kimia dan adsorpsi. Pengendapan kimia melibatkan penambahan bahan kimia ke dalam air untuk membentuk endapan fosfat melalui proses pengendapan kimia, diikuti dengan flokulasi dan pemisahan padat-cair untuk menghilangkan fosfat dari air. Adsorpsi menggunakan adsorben dengan luas permukaan besar dan banyak pori untuk memungkinkan fosfor dalam air limbah mengalami pertukaran ion, kompleksasi koordinasi, adsorpsi elektrostatik, dan reaksi pengendapan permukaan, sehingga menghilangkan fosfor dari air.

Total fosfor mengacu pada jumlah fosfor larut dan fosfor partikulat. Fosfor yang larut dalam air dapat dibagi lagi menjadi fosfor organik yang larut dan fosfor anorganik yang larut, dengan fosfor anorganik yang larut terutama terdapat dalam bentuk fosfat aktif. Fosfor partikulat mengacu pada bentuk fosfor yang ada di permukaan atau di dalam partikel tersuspensi dalam air, yang biasanya sulit dimanfaatkan secara langsung oleh hewan air. Fosfor organik partikulat terutama terdapat di jaringan seluler dan sisa-sisa organik jaringan hewan akuatik, sedangkan fosfor anorganik partikulat terutama teradsorpsi pada mineral lempung tersuspensi.

Ringkasnya, tugas terpenting dalam budidaya perikanan adalah mengatur lingkungan perairan budidaya, dengan mempertimbangkan berbagai faktor untuk menciptakan lingkungan perairan yang seimbang, sehingga meminimalkan kerugian dan memaksimalkan manfaat ekonomi. Cara mengatur lingkungan perairan akan dianalisis pada artikel selanjutnya.