Ammonia adalah faktor lingkungan yang menjadi perhatian dalam bidang akuakultur (budidaya) serta dalam ilmu lingkungan. Senyawa anorganik ini merupakan bentuk racun dari Total Ammonia Nitrogen (TAN) dan dapat menimbulkan ancaman bagi organisme akuatik. Meskipun kadang-kadang disebut sebagai NH3 (amoniak) atau NH4 (amonium), konsentrasi amoniak dalam lingkungan air umumnya dinyatakan sebagai TAN. TAN berasal dari siklus nitrogen yang berasal dari dekomposisi bahan organik atau dari produk ekskresi organisme akuatik. Selain itu, TAN dapat berasal dari bangkai organisme akuatik atau pakan yang tidak dimakan. Fakta bahwa praktik akuakultur saat ini telah menggunakan kepadatan serta volume pemberian pakan yang tinggi dapat menyebabkan peningkatan konsentrasi TAN dalam perairan.
Konsentrasi TAN yang tidak terkendali dapat menyebabkan masalah besar di lingkungan perairan karena toksisitas TAN dapat tiba-tiba meningkat mengikuti perubahan faktor kualitas air, seperti pH, suhu, muatan ion, salinitas, dan oksigen terlarut (DO). Jika melebihi ambang toleransi, bentuk beracun TAN – ammonia (NH3) dapat menghambat pertumbuhan organisme akuatik dan bahkan mengakibatkan kematian karena senyawa tersebut mengganggu pengikatan oksigen dalam darah, mengubah pH darah dan memengaruhi reaksi enzimatik dan stabilitas membran pada organisme akuatik.
Konsentrasi mematikan (LC50) amonia berkisar dari 1,10 hingga 22,8 ppm untuk invertebrata dan dari 0,56 hingga 2,37 ppm untuk ikan dalam waktu 24 – 96 jam setelah paparan. Pada 0,04 ppm, amonia juga dapat menghasilkan mortalitas 5% dan 20% penurunan pertumbuhan untuk ikan budidaya. Dengan demikian, untuk meminimalkan efek buruk amonia khususnya dalam pengaturan akuakultur, pengetahuan tentang bagaimana mengendalikan konsentrasi TAN sangat penting.
Banyak penelitian telah dilakukan untuk mengeliminasi TAN dalam sistem perairan. Metode yang paling umum digunakan untuk mengendalikan konsentrasi TAN dalam sistem akuakultur adalah menggunakan mikroorganisme. Penggunaan Gracillaria sp. sebagai bio-filter untuk TAN, telah sukses diterapkan. Spesies rumput laut ini merupakan eliminator amonia terbaik. Selain toleransinya yang tinggi terhadap berbagai kondisi lingkungan, Gracillaria sp juga sangat efisiensi dalam hal biaya. Gracillaria sp bisa ditanam sepanjang tahun sehingga ketersediaannya cukup terjamin.
Di sisi lain, zeolit adalah bahan yang paling umum digunakan untuk mengendalikan polutan, termasuk TAN. Zeolite adalah mineral aluminosilikat yang umumnya digunakan untuk menyaring dan mengkatalisasi molekul untuk meminimalisir konsentrasi ion amonium dalam air. Meskipun banyak penelitian mengenai eliminasi TAN dengan menggunakan Gracilaria sp. dan zeolit , sejauh ini belum ada penelitian yang menguji bagaimana kedua bahan ini dapat dikombinasikan untuk menghilangkan konsentrasi TAN dalam sistem perairan. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk mengetahui potensi Gracilaria sp. dan zeolit dalam mengeliminasi TAN di lingkungan perairan.
Gracilaria sp. yang digunakan pada penelitian ini terdiri dari tiga perlakuan (A, B dan C masing-masing 0, 2,5 dan 5 gram/L) yang dikombinasikan dengan zeolit yang terdiri dari lima perlakuan (a, b, c, d dan e yaitu 0, 5, 10, 15 dan 20 gram/L). Oleh karena itu, ada 15 kombinasi perlakuan yang diuji dengan masing-masing 2 ulangan.
Perhitungan konsentrasi TAN dilakukan dengan mengukur absorbansi amonium melalui metode Nessler. Setelah itu, sampel dimasukkan ke dalam tabung cuvette untuk mengukur absorbansi dalam spektrofotometer-UV (Spectro Health HSP 788) pada 425 nm. Penentuan konsentrasi amonium dilakukan dengan membuat kurva standar. Kurva standar dibuat dengan menggunakan standar solusi TAN dari stok NH4OH 20%. Absorbansi larutan standar kemudian diukur dengan spektrofotometer pada 425 nm. Nilai TAN ditentukan dari jumlah konsentrasi amonium dan ammonia dengan mengubah nilai amonium menjadi ammonia dengan rumus yang ditulis dalam Aqueous Ammonia Equilibrium-Tabulation of Ammonia yang tidak terionisasi.
Pengurangan konsentrasi TAN berkisar antara 0,101 hingga 1 ppm di mana perlakuan Cc (5 g/L Gracilaria sp. Ddn 10 g/L zeolit), Cd (5 g/L Gracilaria sp. dan 15 g/L zeolit) dan Ce ( 5 g/L Gracilaria sp. dan 20 g/L zeolit) menunjukkan penurunan konsentrasi TAN tertinggi selama 7 hari. Berdasarkan penelitian, dapat disimpukan bahwa kombinasi Gracilaria sp. dan zeolit dapat mengurangi kandungan TAN di perairan. Perlu adanya penelitian lanjut pada budidaya untuk mengetahui pengaruhnya langsung terhadap organisme perairan yang dipelihara.
Penulis: Muhammad Browijoyo Santanumurti, S.Pi., M.Sc.
Informasi detail dari riset ini dapat dilihat pada tulisan kami di:
https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1755-1315/236/1/012002/pdf
Royan, M. R., Solim, M. H., & Santanumurti, M. B. (2019, February). Ammonia-eliminating potential of Gracilaria sp. And zeolite: a preliminary study of the efficient ammonia eliminator in aquatic environment. In IOP Conference Series: Earth and Environmental Science (Vol. 236, No. 1, p. 012002). IOP Publishing.; https://doi.org/10.1088/1755-1315/236/1/012002
