Tugas Kuliah Praktek laut ALAT UKUR KECERAHAN AIR

D
I
S
U
S
U
N

OLEH

NAMA : ZAHRATUL IDAMI
NIM : 0481510022
FAKULTAS : MIPA
JURUSAN : ILMU KELAUTAN

JURUSAN ILMU KELAUTAN
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SYIAH KUALA
BANDA ACEH
2006/2007

ALAT UKUR KECERAHAN AIR

Perkembangan penelitian dibidang kelautan dan perikanan telah menghasilkan perolehan-perolehan data yang didapatkan dari pengukuran kualitas air. Pengukuran kualitas air di setiap stasiun yang meliputi suhu, salinitas, kecerahan, kecepatan arus, pH, oksigen terlarut, dilakukan bersamaan dengan pengambilan data yang lainnya. Peralatan yang digunakan dalam pengambilan data ini adalah termometer, current drogue, secchi disk, refraktometer, pH meter, DO meter, spectrofotometer, dan berbagai peralatan lainnya. Makalah ini hanya akan membahas alat yang digunakan untuk mengukur kecerahan air. Data kecerahan air diperlukan untuk mengetahui apakah suatu kawasan perairan itu tercemar atau tidak. Tahap pencemaran setiap bagian laut dapat ditentukan dengan nilai kecerahan air, nilai kecerahan air yang rendah menunjukkan kawasan perairan tersebut tercemar. Nilai kecerahan yang rendah akan menyebabkan peningkatan suhu air yang akan mengganggu aktivitas ikan terutamanya ikan yang sensitive terhadap perubahan suhu yang tinggi. Ini mungkin akan menyebabkan kematian spesies ikan tersebut, contohnya ikan nila. Kekeruhan air yang disebabkan oleh pelumpuran akan memperlambat pertumbuhan ikan. Lain halnya bila kekeruhan air disebabkan oleh adanya plankton. Air yang kaya plankton dapat berwarna hijau kekuningan dan hijau kecokelatan karena banyak mengandung Diatomae. Sedangkan plankton/alga biru kurang baik untuk pertumbuhan ikan.
Selain Secchi disk, untuk mengukur tingkat kecerahan air dapat menggunakan alat Specronic 21-D, UV Sprectrofotometer, BOD meter dan alat canggih lainnya yang digunakan untuk mengukur kekeruhan air. Kecerahan dan kekeruhan air sangatlah berhubungan, bila data kecerahan air yang diperoleh tinggi, maka secara tidak langsung perairan tersebut memiliki tingkat kekeruhan yang rendah.

1. Secchi disk
Sejarah dari Secchi Disk
Secchi disk adalah sebuah suatu piringan logam melingkar yang dihubungkan dengan suatu tali yang dikalibrasi atau disesuaikan. Di Indonesia, Secchi disk, terkadang disebut juga piringan secchi, namun sebagian besar peneliti tetap menyebutnya secchi disk, sedangkan di Malaysia, mereka menyebutnya Cakera Secchi, dimana Cakera dalam bahasa Malaysia artinya piringan atau cakram. Alat ini paling murah dan mudah untuk digunakan di dalam memonitoring mutu air. Secchi disk adalah sebuah peralatan yang digunakan untuk mengukur kecerahan air (water transparency) di perairan-perairan terbuka seperti danau (lakes), teluk (bays), dan lautan (ocean).
Secchi disk mula-mula berasal dari Fr. Pietro Angelo Secchi, seorang ahli astrofisika, serta penasehat scientific Sri Paus, yang yang dulunya diminta untuk mengukur ketransparan/kecerahan Laut Mediterania oleh Pemimpin Cialdi, kepala dari Angkatan laut yang berkenaan dengan Paus. Secchi menggunakan disk yang kesemuanya berwarna putih untuk mengukur kecerahan air di Mediterania, disk ini yang pertama kali diturunkan dari kapal pesiar uap air yang berkenaan dengan Paus, l’Immacolata Concezione di Laut Mediteran pada 20 April l865. Alat ini, sekarang dinamakan ” Secchi (sama halnya dengan Ekki, atau Becky) disk.
Secchi ( 1818-1878) adalah benar-benar seorang astronomer yang terkenal, salah satu dari ahli astrofisika yang pertama. Suatu pelopor aplikasi dari fotografi ke ilmu perbintangan, ia memotret suatu gerhana dari matahari pada tahun 1851. Ia mungkin beruntung bahwa ia tidak memperoleh pengenalan untuk warna peta Mars yang di atasnya ia beri label jiplakan redup sebagai canali. Kata dalam bahasa Italia untuk “chanel.” Orang Italia lainnya, Giovanni Schiaparelli, memperluas nomor dan sifat mudah dibaca dari canali pada petanya itu. Kemudiannya Canali ini, atau chanel, telah ditafsirkan keliru untuk arti saluran tiruan/artifical canal, yang mendorong ke arah spekulasi hidup di Mars. Dalam beberapa hal, Secchi adalah leluhur dari beberapa scientist yang baik (dan bukan yang terbaik).
Variasi Warna Sechi
“Secchi’s” disk yang asli adalah seluruhnya berwarna putih. Sekarang ini kebanyakan disk yang digunakan di dalam danau mempunyai kwadrant yang berwarna hitam dan putih yang berselang-seling, sedangkan disk angkatan laut pada umumnya semuanya berwarna putih. Pertimbangan untuk perbedaan tidaklah jelas, dan mungkin lebih historis dibanding teoritis. Awalnya disk dari abad 19th adalah semuanya putih, tetapi George C. Whipple ( 1899) menyatakan bahwa disk dengan kwadrant hitam dan putih bertukar-tukar lebih mudah dilihat ( Gambar 1), dan “Whipple’S” disk menjadi standar baku pada situasi air tawar.
Di dalam teori, Secchi disk bekerja sebagai instrumen kontras. Hal itu lenyap ketika mata manusia tidak bisa lagi melihat itu, maksudnya bahwa disana tidak lama lagi sisa kontras apapun antara disk dan latar belakang nya. Suatu disk yang putih perlu tinggal sepanjang kelihatan jika dipandang melawan terhadap suatu latar belakang yang dengan sepenuhnya hitam. Di beberapa banyak danau, latar belakangnya kurang dari secara total hitam sebab cahaya direfleksikan dari dasar atau dihamburkan kembali oleh partikel suspensi. Pada situasi ini, disk yang putih dapat hilang/disappear lebih cepat dibanding yang diharapkan daripada jika latar belakangnya adalah hitam. Kwadrant yang hitam boleh bertindak sebagai suatu latar belakang yang hitam tetap, dengan begitu menstandardisasi kontras itu. Mungkin saja bahwa disk yang semuanya putih(all-white disk) digunakan di samudra adalah yang bisa diterima sebab latar belakang warna di laut samudra adalah hitam, dengan begitu pembuatan kwadrant yang hitam tak bagus. Trend yang paling baru di dalam warna disk adalah all-black disk/disk yang semuanya hitam. Perkembangan dan penggunaan yang secara ekstensif dilakukan di Selandia Baru, disk mempunyai keuntungan bahwa itu dapat digunakan di dalam arus dan sungai yang dangkal. Tidak sama dengan Horizontally-Held Secchi disk, disk yang hitam dipegang dengan tegak lurus dan dipandang di atas suatu jarak yang horisontal dengan menggunakan suatu periskop terbalik. Sebab disk yang hitam tidak memerlukan banyak kedalaman air, itu dapat digunakan di arus. Kemampuan untuk menggunakan disk yang hitam di dalam sungai dan arus bisa menetapkan kooperasi dan data yang dapat dipertukarkan dengan program sukarelawan arus/stream volunteer. Memonitor Danau dapat menggunakan disk yang hitam untuk menemukan arus yang mana yang memasuki suatu danau yang paling keruh.
Terdapat banyak revisi untuk disk yang pertama kali digunakan oleh Secchi dalam kaitannya dengan ukuran dan warna. Dua variasi warna paling umum yang digunakan sekarang ini adalah kesemua disk putih dan disk versi quaderant hitam dan putih (Gambar 2). Di Minnesota, kita menggunakan Secchi putih, dengan diameter disk logam 8 inci dengan sisi yang dibentuk untuk penyimpanan tali ketika disk tidaklah digunakan ( Gambar 2).
Gambar 2. Secchi Disk dengan variasi warna dan gaya

Variasi Ukuran secchi disk
Ukuran dari disk juga bervariasi. Disk Angkatan Laut adalah berdiameter 40 atau 50 cm ( 16 sampai 20 inci), tetapi di dalam danau standardnya telah menjadi 20 cm ( 8 inci). Menurut teori, suatu disk yang lebih besar dapat melihat pada kedalaman yang lebih dalam dari yang lebih kecil, tetapi ada pembelajaran bahwa tidak ditemukan perbedaan antara disk yang besar dan kecil. Beberapa studi menemukan bahwa, pada perairan yang sangat bersih, disk menghilang, bukan karena hilangnya kontras, tetapi sebab disk menjadi terlalu kecil untuk dilihat. Di dalam kejadian ini, ilmuwan harus menggunakan disk dengan diameter lebih dari 1,2 m ( 3,9 kaki). Tidak ada batas ukuran spektrum, walaupun disk itu berdiameter sekecil 2,5 sampai 5 cm (1 sampai 2 inci) yang telah digunakan di dalam genangan yang kecil ( Bukit Richard).

Tata Kerja Secchi Disk
Untuk mengukur/menghitung tingkat kecerahan disuatu perairan laut, secchi disk ditenggelamkan kedalam kolom air laut dari sisi (lambung) kapal/perahu yang langsung mendapat sinar matahari penuh (tidak pada sisi yang terdapat bayangan perahu), sementara itu simpul-simpul pada tali yang terentang dihitung sehingga mendapatkan angka dalam satuan meter. Adapun langkah-langkah penggunaan secchi disk guna mendapatkan hasil pembacaan yang terbaik adalah sebagai berikut :
1. Secchi disk diberi pemberat dan diturunkan perlahan-lahan dengan tali secara vertikal ke dalam air sampai warna putihnya tidak terlihat dari atas. Catat kedalamannya dengan membaca tanda yang diterakan pada tali
2. Secchi Disk ini kemudian dinaikkan perlahan-lahan sehingga ia kelihatan kembali. Kemudian ia diturunkan kembali. Apabila warna putih cakera hilang kali ini, kedalaman dicatatkan. Ini akan memberikan nilai kecerahan air.
3. Pengukuran dengan secchi disk dilakukan pada saat hari terang dua jam sebelum dan sesudah tengah hari (kira-kira jam 10.00 dan jam 14.00)
4. Pengukuran ini dijalankan sebanyak tiga kali dari sudut yang berbeda yaitu di bagian kedua-dua tepi perahu dan di bagian ujung perahu.
5. Pengukuran kecerahan air perlu dilakukan terlebih dahulu sebelum pengukuran lain dilakukan, hal ini untuk menghindari air menjadi keruh dan terjadi gangguan pembacaan.
6. Bila penggunaan secchi disk tidak cukup, lakukan pengukuran intensitas penetrasi cahaya di kedalaman transek dengan light meter. Sensor di bawa ke kedalaman yang diinginkan dan intensitas cahaya dibaca dari meter pengukur di atas kapal/perahu.
7. Waktu pengukuran, keadaan laut (tenang, berombak) dan keadaan cuaca (gelap,kabut,dll) dicatat juga sebagai rujukan.

Dari langkah-langkah tersebut, untuk mendapatkan hasil perhitungan yang lebih teliti kita gunakan rumus/formula sederhana seperti di bawah ini:
A = 0,5 ( B+C )
Dimana :
A = tingkat kecerahan yang dicari (m)
B = jarak dari permukaan air laut sampai secchi disk mulai hilang dari pandangan (m)
C = jarak dari permukaan air laut sampai secchi disk ditarik ke atas lagi sampai mulai tampak samar (m)
Pembacaan Secchi disk tidaklah memberi pengukuran yang pasti dari kecerahan, alat ini bisa jadi salah atau eror seharusnya untuk sinar matahari yang menyilaukan diatas air, atau seseorang dapat melihat disk pada kedalaman 1 meter, tetapi yang lainnya, dengan penglihatan yang lebih baik, dapat melihatnya pada kedalaman yang lebih tinggi.
Ada perbedaan pembacaan nilai kecerahan air, disebabkan pengukuran yang tidak dilakukan secara piawai. Contohnya pengukuran yang dilakukan di bagian perahu yang sama ataupun tidak dalam posisi berdiri, serta setiap para pengamat mengkaji setiap kawasan perairan laut yang berbeda, maka nilai kecerahan menjadi berbeda. Faktor keadaan cuaca dan waktu pengukuran juga akan mempengaruhi bacaan. Pengukuran kecerahan perlu dilakukan secara piawai, hal ini terdapat faktor- faktor yang mempengaruhi data yang diperoleh yaitu sebagai berikut ; tidak mengambil pengukuran di bagian perahu yang sama dan ralat mata, memerhatikan keadaaan cuaca seperti gelap, redup dan cerah, keadaan laut seperti tenang atau berombak serta waktu pengukuran.
Agar supaya pengukuran Secchi Disk dapat dilakukan untuk menyediakan ketelitian yang terbesar, yang berikut ini kondisi-kondisi yang harus dijumpai:
1. Orang yang sama harus mengambil semua pembacaan karena kejelasan dari visi bervariasi dari orang ke orang. Peninjau harus dengan teliti melihat dan merekam kedalaman Secchi. Mata manusia tidak menjawab persisnya spektrum dari cahaya yang direfleksikan/dicerminkan oleh disk, dan, oleh karena itu, pembacaan disk akan bersifat berbeda di perairan dengan warna yang berbeda ( Preisendorfer, 1986). Untuk mengoreksi untuk ini , peninjau perlu memandang disk melalui suatu Wratten # 61 saringan yang hijau untuk menstandardisasi warna cahaya yang memasuki mata.
2. Pembacaan harus diambil pada hari yang sama tiap minggunya, atau sedikitnya tidak lebih dari suatu hari sebelum atau setelah hari yang sama dari minggu itu.
3. Hal Itu adalah yang lebih baik bila pengukuran diambil antara 10:00 a.m. dan 14:00 pm, sehingga sinar cahaya dari langit ada di sudut yang yang serupa setiap kali pembacaan diambil.
4. Menghindari pengambilan pengukuran ketika danau berombak dan cuaca buruk.
5. Pengukuran secchi disk harus diambil pada bagian yang lebih dalam dari danau. Ini mungkin ditentukan dengan mengamatinya melalui penggunaan peta bathymetric menggunakan sebuah meteran kedalaman.
6. Setelah penjangkaran perahu di lokasi yang ditentukan, lakukan pembacaan diatas sisi yang cerah dari perahu.
7. Pembacaan harus diambil pada lokasi yang sama setiap minggu. Dalam rangka untuk menjamin suatu sampling di lokasi yang sama di danau, suatu pelampung (buoy) mungkin dapat di set pada lapangan untuk selamanya. Jika hal itu tidak mungkin untuk menempatkan suatu pelampung di lapangan, buat garis dimana dua object diletakkan diatas pantai/shore dengan beberapa jarak terpisah (satu di garis pantai/shoreline) dan berbaris dua object yang lain diatas pantai/shore dan pada sudut kanannya dengan wahana dari pertama dan dua orang, jangkar perahumu dan mulai melakukan pembacaan. Tandai object pada garis pantai dan tumpang tindih poin-poin diatas peta danau mu sedemikian sehingga kamu akan mampu temukan yang lokasi yang sama pada minggu berikutnya. Jika hal itu diperlukan bahwa suatu pengganti pengambilan pembacaan kemudiannya pada musiman, mereka akan mampu temukan lokasi yang sama.
Kecerahan air kemungkinan dipengaruhi oleh beberapa faktor yang berbeda-beda ganggang/alga, warna air, factor manusia, dan badai. Ganggang mungkin mengapung bebas atau berakar didasar danau. Chara adalah contoh dari ganggang yang dipakukan; berakar di dasar danau dan sering juga membentuk padatan/tempat tidur yang jarang menjangkau permukaan. Chara dapat benar-benar ke luar bersaing dengan jenis lain dari tumbuhan untuk nutrien/bahan gizi, dengan demikian dapat membatasi pertumbuhan dari sedikitnya tumbuhan aquatic yang tidak diinginkan. Alga yang mengapung bebas dapat seperti benang atau seperti peluru/bola dan dapat terdiri dari sel tunggal atau clumped/berkoloni bersama-sama dan kelihatan oleh mata biasa. Mayoritasnya, bagaimanapun adalah mikroskopis dan hanya kelihatan di bawah suatu mikroskop. Poster EPA dari gambar banyak jenis ganggang/alga dan contoh dari ganggang yang ditemukan sepanjang Michigan. Buku teks Biologi membagi ganggang kebanyakan ke dalam kelompok umum dari Biru-Hijau, Hijau, Keemasan, Coklat, dan Merah. Alga adalah sangat penting untuk ekositem danau. Pembacaan Secchi disk menunjukkan suatu pengurangan yang signifikan sepanjang musim panas dan sering juga diiringi oleh suatu hijau terang, warna coklat atau warna merah yang mungkin dalam perkembangbiakan dari ganggang yang mengapung bebas. Hanya ketika populasi menjadi sangat tinggi atau adalah karena terlalu banyaknya alga Biru-Hijau maka perlu kondisi yang menyebabkan kekhawatiran. Ketika ini terjadi, si pemilik di sekitar suatu danau perlu menentukan sumber dari masukan bahan gizi dan mengambil tindakan yang bersifat memperbaiki. Data warna air harus direkam pada saat pembacaan secchi disk diambil. Hal itu akan membantu ke arah menentukan macam ganggang yang mendominasi di danau pada waktu itu. Rendahnya nilai kecerahan air di laut disebabkan oleh banyaknya partikel terlarut sehingga menyebabkan kekeruhan yang tinggi.
Kebanyakan danau-danau atau lautan akan mengalami peningkatan aktivitas perahu pada akhir minggu dan hari libur. Pengambilan pembacaan Secchi pada hari Senin dan hari-hari termasuk hari libur diperlukan, guna membandingkan pembacaan ini dengan pembacaan yang lain pada waktu yang lain dapat mengungkapkan pengaruh dari aktivitas berperahu terhadap kedalaman kecerahan.
Peristiwa badai penting di dalam batas air dengan resultan stormwater runoff yang dapat jadi penyebab rendahnya pembacaan Secchi disk.Perbandingan pembacaan Secchi disk dengan segera setelah badai dengan pembacaan antara badai dapat dikatakan bahwa runoff dapat meningkatkan kekeruhan dan, oleh karena itu, pembacaan kecerahan lebih dangkal.
Informasi yang yang sangat berharga dari data secchi disk adalah grafik yang menunjukkan perubahan secara mingguan. Rata-Rata data Secchi disk untuk musim panas mempunyai nilai yang hampir sangat kecil. Nilai yang terbesar dari rata-rata akan datang ketika setelah suatu periode tahunan rata-ratanya akan ditunjukkan jika kualitas air di perairan hampir konstan, meningkat atau menurun.
Nilai kecerahan air tinggi pada musim kemarau, karena pada musim hujan, terdapat banyak lumpur, zat organik, tanah dari bukit, bahan koloid, hewan dan tumbuhan dari sekeliling laut yang dibawa masuk ke dalam sungai atau laut. Air laut menjadi keruh dan seterusnya menurunkan nilai kecerahan air. Sebaliknya pada musim kemarau, air tenang, Lumpur dan bahan- bahan lain akan mengendap ke dasar dan air menjadi jernih kembali.
Jika kedalaman kecerahan Secchi Disk menjadi lebih dangkal sepanjang musim panas, mungkin saja di karenakan oleh satu atau lebih dari yang berikut:
1. Kelimpahan yang meningkat dari ganggang/alga yang mengapung bebas.
2. Erosi dari garis pantai atau erosi dari pengembangan lokasi dekat danau.
3. Sirkulasi Ulang dari sedimen dasar dari aktivitas perahu motor.
4. Pelunturan air dari kompetisi di daerah rawa/basah (wetland runoff) dan/atau pembusukan tumbuhan.
5. Kekeruhan yang meningkat.
6. Populasi zooplankton, populasinya berkurang
Kacamata Hitam
Program beberapa sukarelawan menginstruksikan sukarelawan untuk memindahkan kacamata hitam/kacamata matahari sebelum melakukan pengambilan pembacaan, sebab kacamata hitam menurunkan cahaya. Ini sepertinya berselisih dengan teori disk sebab disk adalah suatu instrumen kontras, dan kemutlakan jumlah cahaya yang mencapai mata tidaklah penting. Kacamata hitam, terutama yang polar , diperlukan pemotongan permukaan glare dan membuat disk lebih mudah untuk dilihat. Bagaimanapun, di pengamatan pengarang, kacamata hitam nampak mengurangi kedalaman Secchi dan di sana harus dibuat catatan dari prosedur standard (kacamata hitam ada atau tidak) di beberapa prosedur monitoring.

Jam/ Waktu Harian
Sudut dari matahari berhubungan dengan posisi dari peninjau serta mempengaruhi kedalaman dari penghilangan Secchi disk ( Verschuur, 1997). Penurunan matahari secara horizon pada kaki langit, lebih dangkal akan menjadi pembacaannya. Kebanyakan batas program pembacaan untuk suatu periode melingkupi tengah hari matahari ( kira-kira 1 PM Waktu simpanan Hari terang) untuk memperkecil efek ini. Verschuur ( 1997) telah membangun penyamaan yang akan mengoreksi nilai-nilai tentang segala waktu dan garis lintang ke tengah hari dari matahari/solar noon. Hal itu mungkin juga adalah bahwa semakin besar glare yang dicerminkan/direfleksikan dari disk dapat meningkatkan masalah ketinggian matahari/solar altitude.
Program koordinator dapat berdebat whether/apakah disk harus diturunkan pada sisi sunny/cerah atau shady/rindang dari perahu atau apakah kacamata hitam harus dikenakan. Sekali prosedur disetujui, hal itu penting bahwa semua orang mengikuti prosedur secara tepat, jika tidak konsistens dan oleh karena itu, keandalan dari prosedur akan hilang. Dengan penuh curiga/curiously, pengalaman saya adalah bahwa bukan memonitor sukarelawan, tetapi yang “profesional” itu adalah yang paling lalai tentang mengikuti prosedur. Para Profesional lebih cepat puas oleh familiarity/keakraban dan pengalaman dengan disk, atau mungkin saja bahwa beberapa para profesional mempunyai sikap bahwa ” hanya” pembacaan Secchi disk.
Pada bagian yang berikutnya, kita mendiskusikan prosedur yang sebenarnya sedang digunakan di Amerika Serikat. Prosedur ini sangat bagus untuk diterapkan dan dapat memberikan gambaran permasalahan dalam ketiadaan standardisasi dari desain dan prosedur dari Secchi disk.

Terdapat laut yang airnya paling jernih di bumi terdapat di laut Weddell, yang
terletak di lepas pantai Antartika, Kutub Selatan.
Berdasarkan penelitian para ahli dari Institut Alfred Wegener pada
tanggal 13 Oktober 1986, sebuah piringan bernama Secchi Disk yang telah
ditenggelamkan hingga kedalaman 262 feet atau sama dengan kedalaman 79,8
meter, masih dapat terlihat jelas dari permukaan. Tingkat kecerahan
seperti ini hanya mungkin dicapai oleh air suling murni.

2. Spektrofotometer
Untuk menghitung/mengukur tingkat kekeruhan di perairan laut digunakan alat UV Spektrofotometer, contoh air laut segar setelah dibandingkan dengan blanko akan didapatkan angka dalam satuan NTU. Makin tinggi angka kekeruhan yang didapat berarti makin keruh perairan tersebut, sebaliknya makin tinggi angka kecerahan yang didapat berarti makin bening/cerah/transparan kondisinya. Dalam air laut biasnya dapat dijumpai partikel-partikel atau padatan yang tersuspensi (suspended solid), baik yang berasal dari serasah (detritus) maupun dari bagian terkecil dari sediment, kondisi ini ikut mempengaruhi tingkat kekeruhan. Dengan demikian, terdapat hubungan antara tingkat kekeruhan dengan banyaknya padatan tersuspensi dalam kolom air laut bersangkutan, sehingga ikut pula dalam menentukan tebal tipisnya zona afotik tersebut.
Ada beberapa jenis Spektofotometer mulai dari perangkat yang sederhana sampai yang modern, seperti yang terlihat pada gambar berikut :

Spectrophotometer sederhana

Multi spectrophotometer

Spectrofotometer 6400 VIS

UV- Diode Spectrofotometer

UV-VIS Spectrofotometer Bestelnr

Spectrophotometer canggih

3. Specronic 21 – D
Kecerahan terlarut dapat diukur dengan menggunakan alat Specronic 21-D dengan prinsip yang setara dengan turbidimeter. Standar yang digunakan adalah air mineral merek AQUA. Specronic 21-D yaitu mengukur transmitansi atau banyaknya intensitas sinar yang dapat melewati media, sebagai contoh yang pernah dilakukan diperairan sungai Karang Mumus, Mahakam. dimana menggunakan media serbuk gergaji. Sebelumnya bahan serbuk gergaji yang disiapkan berasal dari industri penggergajian kayu dari berbagai jenis, kemudian dikeringkan dengan sinar matahari selanjutnya diayak untuk memisahkan pengotor seperti potongan-potongan kayu. Lalu serbuk gergaji ditempatkan dalam botol aqua dengan volume ±1,5 liter (timbang serbuk gergaji yang digunakan) kemudian dimampatkan, selanjutnya air sungai dilewatkan hingga serbuk gergaji tersebut jenuh (ditandai dengan tidak ada perbedaan warna sebelum dilewatkan dan sesudah dilewatkan), dan barulah dengan menggunakan Specronic diukur banyaknya intensitas sinar yang melewati serbuk gergaji itu. Dari hasil pengukuran yang telah dilakukakan itu, terlihat bahwa terjadi penurunan kecerahan setelah dilewatkan pada media serbuk gergaji. Penurunan padatan terlarut disebabkan oleh terjadinya pelarutan bahan-bahan organik dalam kayu. Jadi, hal ini menunjukkan bahwa parameter kecerahan di perairan Karang Mumus kurang.

4. Turbidimeter
Turbidimeter adalah alat untuk mengukur kekeruhan air. Turbidimeter sama cara kerjanya dengan Specronic 21-D. Hanya saja, alat ini tidak mengukur intensitas yang melewati media, meliankan mengukur zat-zat terlarut yang dapat mengakibatkan timbulnya kekeruhan air.

Gambar Turbidimeter dengan berbagai variasi bentuk dan keakuratan data

Referensi
Http://www.google.com/secchi.html
Http://www.google.com/The Secchi Disk.pdf
Http://www.wikipedia.org/Secchi disk.html
Http://www.wikipedia.org/Spectrofometer.html
Http://www.altavista.com/history of the secchi disk
Wibisono. M. S. 2005. PENGANTAR ILMU KELAUTAN, Jakarta, Grasindo.

Homemade Acrylic Secchi Disks
From a plastic supply house, order 20-cm diameter, 1/4″-thick white opaque acrylic disks with 3/8″ holes drilled in center. (Disks come with paper masking on both sides.)
1. Make a simple contraption from wood to hold the disk while scoring the paper. Upper hinged board serves as a knife guide. Bottom board has a dowel to center the disk and a mark for lining up first score mark.

2 After scoring paper, peel paper from opposing quadrants.

3 Rough up exposed acrylic with fine sandpaper and warm disk under bright lights. While disk is still warm, paint quadrants with flat black enamel paint. After second coat, peel off masking. Paint takes about 2 weeks to fully harden; if disk is used during the hardening period, treat it gently to prevent chipping.

4 To weight disk, use 1/4″ steel cut to 5″ x 5″, with hole drilled in center (order from welding supply house). Paint steel plate to prevent rusting. locking washer
5 Assemble disks with eyebolt (5/16″diameter). Use flat washers between disk and nut, and between steel plate and locking washer. Use 5/16″ nuts at top of eyebolt, and to bolt steel plate onto disk.

Secchi Disk Procedures Used in Several State Programs
The method described below is that of the Wisconsin Department of Natural Resources Self-Help Lake Monitoring Program, as modified for use by CLAM, the Ohio Lake Management Society’s Citizen’s Lake Assessment and Monitoring volunteer program. It contains elements of the procedures commonly used throughout the country. This method would be used if no viewscope is used. If a viewscope is used, the readings should be taken from the sunny side of the boat. Dip-In comments are added in italics.
Warning: this procedure is presented for information only and is not a recommendation of the Dip-In. It should be considered for use only by new programs. Volunteers or coordinators should not change established procedures without careful consideration because of the potential of data loss.

Go to your normal sampling site.

Anchor the boat to prevent drifting. Be careful not to disturb the sediments on the bottom when anchoring since this could cloud the water and interfere with the Secchi disk reading, especially in shallow lakes.

Once you are properly anchored at the sampling site, go to the shady side of the boat and if you are wearing sunglasses, remove them.
An inescapable error of approximately 10-15% is introduced when the shady side of the boat is used. If the disk itself is shaded by the boat, contrast is lowered and the reading is less than it should be. If the surface is in shade but the disk is in sunlight, then contrast in enhanced, and the reading is greater than it should be. However, to view the disk on the sunny side of the boat without a viewscope increases surface glare, which lowers the ability to see the disk disappear.

Lower the Secchi disk straight down into the water until the disk just disappears from sight. Mark the rope at the water level with a clothespin.
Slowly raise the disk up until it reappears. Mark the rope at the water level with your fingers or with the other clothespin.
To find the Secchi depth, grasp both clothespins in one hand and find the center of the loop of rope. Move one clothespin to that point and remove the other. This point is one-half the distance between the point of disappearance of the disk and the point where it re-appeared. Measure the distance from this point to the surface using a yardstick. (CLAM uses an unmarked lowering line)

Record the Secchi depth on your data sheet to the nearest inch (or cm).

Is There A “Proper” Design for a Secchi Disk?
The Secchi disk is and should be the cornerstone of volunteer lake monitoring programs. It is inexpensive and provides useful data. However, it does have a number of technical problems that need to be addressed. Many of the problems can be minimized by standardizing the equipment and carefully training the volunteers.
Disk Construction
It is amazing the number of objects that have been used as disks, apparently with success. I have used a white Frisbee in an emergency. Jones and Bachmann (1978) used plastic dinner plates in Iowa. The dinner plates gave the same reading as a standard disk and were far less expensive. A painted 15 cm (6 in) margarine container lid (McCauley, 1990) and a large coffee can lid (Schelske, Personal communication) have also been used as disks. The volunteer program in Minnesota uses an all-white disk with two opposing notches, which provide a convenient spot to wind the rope.
Disk Size
The size of the disk has also varied. Marine disks are 40 or 50 cm (16 to 20 in) in diameter, but, in lakes the standard has become 20 cm (8 in). According to theory, a larger disk should be seen deeper than a smaller one, but, there are studies that have found no difference between large and small disks. Some studies found that, in very clear waters, the disk disappeared, not because of loss of contrast, but because the disk became too small to see. In these instances, scientists have used disks with diameters of up to 1.2 m (3.9 ft). At the opposite end of the size spectrum, disks as small as 2.5 to 5 cm (1 to 2 in) have been used in small puddles (Richard Hill, Personal communication).
Reflectance
It should be possible to standardize the reflectance of the disk. Since the observer is viewing reflected light, theory suggests that the more light reflected back up to the observer, the more intense the contrast between the disk and its background. The greater the contrast, the deeper the disk will be visible. If reflectance were the only consideration, then why not use a mirror for a disk? The problem with a mirror is that it reflects all the light at an angle equal that of the light striking the disk; therefore its amount of light reflected directly upward should be highly dependent on the angle of the sun. The best disk would reflect light equally in all directions, whatever the angle of the sun. A glossy finish may accentuate problems related to the angle of the sun and of the time of day, but this has not been investigated. A matte disk should eliminate or lessen these effects. The same paints should be used as more disks are made, so that the reflectance remains constant. Volunteers should also be reminded to keep the disk clean and free of scratches.

Figure 1. Disks should be designed to have a matte finish rather than a glossy finish, which may act like a mirror.
Measuring Line
A number of programs use a marked line. Volunteers simply read the Secchi depth based on the markings on the line. The advantage of this method is simplicity, but there are several disadvantages to marking the line.
Shrinkage could introduce a significant error in the measurement. A number of programs report shrinkage in the line.
The measuring marks used (1/4 to 1 foot in some programs) does not allow for the accuracy that is possible with the Secchi depth. Measuring Secchi depth at intervals of even 1/4 foot can introduce significant errors in low transparency waters (Fig. 2).

Figure 2. The figure to the right uses the Florida data of Canfield and Hodgson (1983) to illustrate the problem of using larger intervals on the measuring line. In this case, the Secchi readings were rounded off to 10 cm (3.9 inches). A plot of the inverse Secchi depth versus chlorophyll reveal ever increasing gaps with no data as the Secchi depth falls below 1 meter (1/SD > 1.0). This effect could have been minimized if a smaller measurement interval had been used.

The possible psychological effect of having markers may be a third, as yet undocumented, error. If the volunteer has a priori knowledge about the Secchi depth based on values obtained during their last visit or if they take replicate samples, this knowledge, combined with the visual clues of depth given by the markings, could bias their readings. Wilson (Personal communication) also suggests that marking lines is very expensive.
We recommend the use of an unmarked line and the use of a yardstick or meter stick to measure depth. This technique requires the additional equipment of a measuring device and added time of measurement. However, the advantages of not having to worry about shrinkage, the reduced cost, and the elimination of statistical or possible psychological errors far outweigh the additional equipment and effort. The alternative would be a highly accurate marked line, such as a nylon measuring tape, together with a viewscope. The tape gives the reading the precision possible and the viewscope keeps the observer from seeing the results until after the measurement has been made.
The Observer
The human factor must also be considered. The observer must accurately see and record the Secchi depth. The human eye does not respond exactly to the spectrum of light being reflected by the disk, and, therefore, the disk reading would be different in waters of different color (Preisendorfer, 1986). To correct for this ,the observer should view the disk through a Wratten #61 green filter to standardize the color of light entering the eye (Williams, 1970). However, apparently no one has adopted standardized filter glasses.
What is the “Proper” Design
In the opinion of this author (R. Carlson) the disk design should be as follows:
A flat 20 cm disk with alternating black and white quadrants.
The surface should have a matte (flat) finish.
The lowering line should be unmarked or, if a viewscope is used, a fiberglass measuring tape should be used for the line.
In very clear waters a larger, 40 cm disk, again with black and white quadrants, should be used.
This disk should, according to theory, work best under all possible light climates, have the least interference with sun angle, and minimize the errors involved with measuring the depth. However, these recommendations are only guidelines for new programs. If a program is already using a disk of a different design they should be very cautious of changing designs, especially if the change would invalidate comparisons with past year’s data. Such changes might include the size, reflectivity, or color of the disk. Changing to a viewscope would also change the nature of the data being gathered. If time trend analysis is at all important to the program, be very cautious about making changes.
It is also important to consider the possible effects of ordering new disks. Will they be the same as the old models? If you are making your own, are you using the same type of paint, thus insuring the same reflectance? As the disks get older, are you insuring that the surfaces of the disk are still clean? I have seen too many disks are seen that are scratched, chipped, or rusted to deny that care of the disk surface is not considered to be that important. Perhaps someone should invent a disk holder that will protect the disk when it is not being used.

OxiDirect
BOD-Measurement-System
Direct and Accurate BOD, 1-28 days measurements, Mercury-free
Applications: Waste Water, Determination of Biological Activity, Waste Water Treatment plants, Analytical Laboratories, Research Centers, Universities

Advantages
 Direct sample selection
 Accurate and direct display of BOD values
in mg/l
 User-friendly handling
 User-selectable measuring period from
 1 to 28 days (BOD5, BOD7, OECD…)
 Automatic storage of BOD values
 Measuring ranges from 0-40 mg/l to
0-4000 mg/l BOD / sample volume related
 Automatic start function following
temperature equalisation of the samples
 Mercury-free, environmentally-friendly
BOD determination
 Inductive stirring system with automatic
re-centering of stirring rods
 Interface RS 232
References
 ASTM 5210 D
 H55 as a supplement to EN 1899-2
Biochemical Oxygen Demand (BOD)
BOD – biochemical oxygen demand – is an expression for the quantity of oxygen required for biological degradation of organic matter in a waste water sample. BOD measurement is therefore used as a basis for the detection of biologically degradable organic matter in water. The difference between BOD and chemical oxygen demand (COD) is that COD additionally registers biologically non-degradable organic matter.

BOD measurement is therefore an important measure of the effects of domestic and industrial waste water on sewage plants and outflow points.
Manometric, respirometric BOD measurement using the Lovibond® OxiDirect® BOD meter
The Lovibond® sensor system OxiDirect® is a 6 sample system that allows precise measurement of BOD based on the manometric principle. Manometric respirometers relate oxygen uptake to the change in pressure caused by oxygen consumption while maintaining a constant volume. Thanks to the modern integral pressure sensors, it is no longer necessary to use mercury for pressure measurement.
The Lovibond® OxiDirect® Principle
Respirometric methods provide direct measurement of the oxygen consumed by microorganisms from an air or oxygen-enriched environment in a closed vessel under conditions of constant temperature and agitation. Carbon dioxide produced metabolically by the bacteria is chemically bound by the potassium hydroxide solution contained in the seal cup in the bottle.

The result is a pressure drop in the system, which is directly proportional to the BOD value and is measured by the Lovibond® BOD sensor. The BOD level is then displayed directly in mg/l.

The BOD values are stored in the sensor memory and can be called up on the large-format display at any time without the need for time-consuming conversion using factors. This means that test series that end on a Sunday can be evaluated during the following week without any problem.

The measurement period is user-selectable between 1 and 28 days to suit the application. While short measurement periods are useful for scientific applications, standard BOD measurements typically extend over a period of 5 days – and manometric determination of OECD, for example, generally takes place over a period of 28 days.
Measuring ranges and sample volumes
The BOD level of a sample depends on the quantity of organic matter present, which can vary considerably. The Lovibond® BOD measuring system OxiDirect® is therefore calibrated for the various sample volumes and the corresponding measuring ranges listed in the table below. The overall measuring range of the system is 0 – 4000 mg/l.

For all measuring ranges, BOD is shown directly in mg/l.
Range mg / l BOD Sample Volume ml
0 – 40 428
0 – 80 360
0 – 200 244
0 – 400 157
0 – 800 94
0 – 2000 56
0 – 4000 21.7

Evaluation of measurements
If the measuring period is set at 24 hours, the Lovibond® OxiDirect® BOD measuring system records a measurement once every hour. With a measuring period of 48 hours, the unit measures and stores a BOD value once every 2 hours. If the measuring period is between 3 and 28 days, one value is measured and stored each day.

Current values and stored values may be called up at any time. The table/graph below illustrates an example of BOD5 evaluation. The development of BOD over a period of 5 days is easily seen.
Day Display/Sensor

1. Day 150 mg/l
2. Day 220 mg/l
3. Day 240 mg/l
4. Day 250 mg/l
5. Day 260 mg/l

Automatic start function
Variations in sample temperature prior to testing result in pressure variations within the measuring system during the temperature equalisation period in the thermostatically controlled cabinet (if BOD measurement is to take place at 20°C, for example). Such variations would normally cause errors during manometric measurement. In order to prevent such errors, the Lovibond® OxiDirect® BOD meter is equipped with an automatic start feature: measurement does not commence until the temperature in the samples is the same as that in the thermostatically controlled cabinet. This rules out the possibility of temperature (and hence pressure) fluctuations that are not related to the manometric measurement.

The complete OxiDirect® BOD measuring system
In addition to the BOD unit for measurement and storage of BOD levels, the Lovibond® OxiDirect® BOD measuring system includes sample bottles, measuring sensors, non-wearing inductive stirring system, overflow measuring flasks for metering of sample volumes, nitrification inhibitor and potassium hydroxide as an absorbent.

Scope of delivery
 OxiDirect®, complete unit with 6 sensor heads and control unit with batteries
 Inductive stirring unit with power supply
 6 sample bottles
 6 rubber gaskets
 6 magnetic stirring rods
 1 overflow flask, 157 ml
 1 overflow flask, 428 ml
 1 bottle, 50 ml potassium hydroxide solution
 1 bottle, 50 ml nitrification inhibitor solution
 1 instruction
Order code: 2 44 44 06 (230V/50-60 Hz)
Order code: 2 44 44 07 (110V/50-60 Hz)
Order code: 2 44 44 08 (110V/50-60 Hz)
 Lovibond® OxiDirect®,
as above but with 12 sensor heads
Order code: 2 44 44 10

Test set for BOD-OxiDirect®
We also supply a test set to check for correct operation of the Lovibond® OxiDirect® BOD meter. The set contains 8 BOD CM11 test tablets that cause a defined oxygen consumption.
The tablets are easy to use. Simply place a tablet in the BOD bottle, start the measurement process, read off the BOD value after 5 days, and then compare with the defined value. If this value is within the quoted tolerance, this means that the BOD measuring system is functioning correctly.

Inductive stirring system
The microprocessor-controlled Lovibond® inductive stirring system is non-wearing and maintenance-free. In other words, there are no moving parts in the system.

At regular intervals, the magnetic stirring rods are accelerated and slowed down again, taking them up to maximum speed and back down again. This ensures the centralization of the stirring rods.

Stirring rods that move away from the centre of the bottle are re-centered quickly and reliably.

The inductive actuation system guarantees maintenance-free operation (no need to replace drive belts or burnt-out drive motors) for many years.
Advantages
 Maintenance-free and non-wearing
 Regular change in stirring speed
 Automatic centering of stirring rods
 No mechanical components in the stirring system
Temperature equalisation during BOD measurement
Temperature equalisation is essential prior to biological testing, as temperature has a major effect on biological activity. BOD measurements, for example, are always performed in a thermostatically controlled cabinet at a temperature of 20°C.

For temperature equalisation, we recommend Lovibond® thermostatically controlled cabinets with a user-selectable temperature from 2°C to 40°C.

The Picture of BOD METER :

How to use it? See this picture ;

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *