Visualisasi sederhana elemen oksigen dalam media cair.
Kadar oksigen terlarut (Dissolved Oxygen/DO) dalam air merupakan salah satu parameter kualitas air yang paling krusial. Nilainya secara langsung mencerminkan kesehatan suatu ekosistem akuatik. Baik bagi kehidupan akuatik itu sendiri maupun bagi pemanfaatan air oleh manusia, ketersediaan oksigen yang memadai adalah fondasi utama. Ketika kadar oksigen terlarut menurun di bawah ambang batas tertentu, dampak negatifnya bisa sangat serius, mulai dari stres hingga kematian bagi organisme seperti ikan, plankton, dan mikroorganisme penting lainnya. Oleh karena itu, pemantauan dan pengukuran kadar oksigen dalam air menjadi sangat vital dalam berbagai aplikasi, mulai dari pengolahan air limbah, akuakultur, penelitian lingkungan, hingga pengelolaan sumber daya air.
Oksigen terlarut adalah molekul esensial yang dibutuhkan oleh hampir semua organisme air untuk bernapas (respirasi seluler). Proses ini memungkinkan mereka untuk menghasilkan energi yang dibutuhkan untuk kelangsungan hidup, pertumbuhan, dan reproduksi. Tanpa oksigen yang cukup, organisme akan mengalami hipoksia (kekurangan oksigen) atau anoksia (tanpa oksigen), yang berujung pada kerusakan jaringan, penurunan aktivitas metabolik, dan akhirnya kematian.
Selain bagi organisme akuatik, kadar oksigen terlarut juga memengaruhi proses kimia dan biologi dalam air. Misalnya, proses dekomposisi bahan organik oleh mikroorganisme aerobik membutuhkan oksigen. Jika kadar oksigen rendah, dekomposisi akan beralih ke proses anaerobik yang menghasilkan senyawa berbau tidak sedap seperti hidrogen sulfida dan metana, serta menurunkan kualitas air secara keseluruhan.
Dalam konteks akuakultur, kadar DO yang optimal sangat penting untuk pertumbuhan ikan dan udang yang sehat. Budidaya yang sukses sangat bergantung pada lingkungan air yang mampu menopang kehidupan padat tebar yang tinggi. Di sisi lain, dalam pengolahan air limbah, bakteri aerob yang digunakan untuk mendegradasi polutan memerlukan pasokan oksigen yang cukup. Kekurangan oksigen dapat menghambat efisiensi pengolahan dan bahkan menyebabkan kegagalan sistem.
Seiring perkembangan teknologi, berbagai alat telah dikembangkan untuk mengukur kadar oksigen terlarut dalam air. Pemilihan alat yang tepat bergantung pada kebutuhan aplikasi, akurasi yang diinginkan, anggaran, dan kemudahan penggunaan. Berikut adalah beberapa jenis alat ukur kadar oksigen dalam air yang umum digunakan:
Metode Winkler adalah metode titrasi klasik yang sangat akurat untuk mengukur kadar oksigen terlarut. Prinsipnya melibatkan reaksi kimia dengan reagen tertentu yang kemudian dititrasi untuk menentukan konsentrasi oksigen. Meskipun akurat, metode ini memerlukan prosedur laboratorium yang cukup rumit, membutuhkan keterampilan khusus, dan tidak cocok untuk pengukuran lapangan secara cepat.
Varian modern dari metode ini terkadang dikemas dalam bentuk kit uji sederhana yang dapat memberikan perkiraan kadar oksigen melalui perubahan warna, namun umumnya kurang akurat dibandingkan titrasi Winkler asli.
Ini adalah jenis alat yang paling umum digunakan saat ini, baik dalam bentuk portabel maupun terintegrasi dalam sistem pemantauan berkelanjutan. Sensor elektrokimia bekerja berdasarkan prinsip elektrokimia untuk mendeteksi keberadaan oksigen. Ada dua jenis utama sensor elektrokimia:
Strip uji oksigen terlarut adalah cara yang paling cepat dan mudah untuk mendapatkan gambaran umum tentang kadar oksigen dalam air, meskipun akurasinya lebih rendah dibandingkan metode elektrokimia. Strip ini memiliki pad kimia yang akan berubah warna ketika bersentuhan dengan air, dan warna tersebut dibandingkan dengan bagan warna standar untuk memperkirakan konsentrasi oksigen.
Alat ini sangat berguna untuk skrining cepat, pendidikan, atau ketika akurasi tinggi bukanlah prioritas utama. Cocok untuk penggunaan di kolam renang, akuarium sederhana, atau investigasi awal.
Beberapa faktor alami dan antropogenik dapat memengaruhi kadar oksigen terlarut dalam air, antara lain:
Memahami pentingnya kadar oksigen terlarut dan mengetahui berbagai jenis alat ukur yang tersedia memungkinkan kita untuk memantau dan menjaga kualitas air dengan lebih efektif. Alat ukur kadar oksigen dalam air adalah investasi penting bagi siapa saja yang peduli dengan kesehatan ekosistem air.