Pengaruh Konsentrasi Oksigen Terlarut Terhadap Daya Racun Amonia

Arsip Cofa No. B 003



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.

Daya racun amonia pada konsentrasi tertentu tergantung pada beberapa faktor selain pH dan suhu. Daya racun meningkat dengan menurunnya konsentrasi oksigen terlarut, tetapi efek ini sering ditiadakan karena konsentrasi karbon dioksida yang tinggi menurunkan daya racun amonia.

Faktor yang mempengaruhi daya racun amonia antara lain adalah konsentrasi oksigen terlarut (DO). Banyak peneliti mengamati bahwa daya racun amonia meningkat dengan menurunnya konsentrasi DO. Sebuah penelitian terhadap daya racun akut pada suatu kisaran konsentrasi DO menyimpulkan bahwa toleransi terhadap amonia menurun dengan menurunnya DO. Nilai LC50-96 jam untuk daya racun amonia pada ikan rainbow trout turun sekitar 30 % pada kisaran konsentrasi DO 8,5 dan 5 mg/liter. Saran untuk konsentrasi DO minimum adalah 5 mg/L.

Daya racun amonia tak terionisasi tergantung pada DO. Bila DO rendah maka amonia tak terionisasi bersifat racun pada konsentrasi yang lebih rendah. Daya racun amonia tak terionisasi berkurang dengan meningkatnya karbon dioksida yang menurunkan pH sehingga menggeser keseimbangan NH3/NH4+.

Amonia lebih beracun bila konsentrasi oksigen telarut rendah. Kondisi kekurangan oksigen timbul bersamaan dengan meningkatnya konsentrasi amonia tak terionisasi yang beracun.

Pengaruh penurunan konsentrasi oksigen terhadap daya racun larutan amonia adalah lebih besar daripada yang ditemukan untuk empat jenis racun lain (seng, timah, garam tembaga dan campuran fenol monohidrat). Sebuah hipotesis disusun untuk menjelaskan pengaruh rendahnya konsentrasi oksigen terhadap toksisitas racun-racun ini bagi ikan. Diasumsikan bahwa efek suatu racun timbul karena racun tersebut terkonsentrasi di permukaan insang, dan diduga bahwa pengkonsentrasian ini tidak hanya dipengaruhi oleh konsentrasi racun di dalam larutan tetapi juga oleh kecepatan aliran respirasi.

Nilai-nilai daya racun akut amonia untuk berbagai spesies ikan yang berkisar antara 0,25 dan 4 mg/liter amonia tak-terionisasi telah dilaporkan bahkan untuk konsentrasi serendah 0,01 mg/liter. Beberapa faktor yang meningkatkan atau menurunkan daya racun amonia diduga berhubungan dengan standar kualitas air untuk amonia. Untuk ikan rainbow trout pada kondisi bioesei, konsentrasi amonia letal median berkurang 30% ketika konsentrasi oksigen terlarut turun dari 8 menjadi 5 mg/liter.

Pengaruh konsentrasi oksigen terhadap daya racun amonia telah diteliti oleh Allan dkk. 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.

Kelangsungan hidup juvenil ikan Atlantic salmon yang terpapar amonia pada konsentrasi konstan telah diamati pada kondisi laboratorium. Pada konsentrasi oksigen terlarut mendekati nilai kejenuhan-udara, LC50 24 jam amonia tak terionisasi adalah 0,15 mg NH3 per liter dalam air tawar (kesadahan 264 mg per liter sebagai CaCO3) dan 0,3 mg NH3 per liter dalam air laut 30%; pada konsentrasi oksigen terlarut 3,5 mg per liter dalam air tawar dan 3,1 mg per liter dalam air laut 30%, LC50 24-jam adalah 0,09 mg NH3 per liter dan 0,12 mg NH3 per liter berturut-turut.

Penelitian telah dilakukan terhadap kelangsungan hidup ikan rainbow trout dalam berbagai konsentrasi amonia tak terionisasi (kisaran 0,86-1,96 ppm nitrogen) dan konsentrasi oksigen (kisaran 1,5 sampai 8,5 ppm). Pada setiap konsentrasi oksigen terlarut periode kelangsungan hidup ikan menurun sejalan dengan meningkatnya konsentrasi amonia tak terionisasi dari 0,86 sampai 1,96 ppm. Pengaruh oksigen terhadap peningkatan lama kelangsungan hidup ikan adalah lebih besar pada konsentrasi amonia tak terionisasi yang lebih rendah.

Dalam mempelajari efek kronis amonia terhadap rainbow trout selama lima tahun dan tiga generasi ikan, ditemukan bukti adanya kerusakan insang dan ginjal pada konsentrasi amonia konstan sampai 0,07 mg/liter NH3 (0,06 mg/liter NH3-N), walaupun tidak ada bukti bahwa pertumbuhan atau fekunditas terpengaruh. Bagaimanapun, tidak ditemukan bukti adanya kerusakan ginjal pada ikan rainbow trout yang terpapar amonia berkonsentrasi sampai 0,4 mg/liter NH3 selama 90 hari. Hal ini membawa pada kesimpulan bahwa kerusakan insang mungkin tidak disebabkan oleh daya racun amonia, dan diduga bahwa metabolit-metabolit lain bersama interaksinya dengan kimia air mungkin terlibat. Bisa dilihat bahwa pada kasus-kasus tersebut konsentrasi oksigen terlarut adalah jauh di bawah jenuh dan mungkin merupakan faktor penyebab kerusakan insang.

Nilai rata-rata LC50 96-jam amonia untuk juvenil Penaeus semisulcatus (bobot 0,35–2,4 g) adalah 23,7 mg/liter total amonia nitrogen (kisaran 19,3–28,7, selang kepercayaan 95%). Tidak ada pengaruh nyata ukuran terhadap kepekaan juvenil udang terhadap amonia. Peningkatan daya racun amonia terhadap juvenil P. semisulcatus diamati pada konsentrasi oksigen terlarut (DO) di bawah kejenuhan 55% (3,7 ppm). Pada kejenuhan DO 27%, daya racun amonia (LC50 96 jam) menjadi berlipat dua. Selain itu, periode waktu pemaparan terhadap amonia yang dibutuhkan untuk memberikan efek letal adalah menurun dengan menurunnya konsentrasi oksigen terlarut.


REFERENSI :