## INTERNATIONAL JOURNAL OF APPLIED CHEMISTRY RESEARCH
Volume 3 Nomor 2 2021, pp 1-12 E-ISSN: 2549-3671 DOI: https://doi.org/10.23887/ijacr.v3i2
History: Received : May 20, 2021 Revised : June 30, 2021 Accepted : July 10, 2021 Published Publisher: Undiksha Pres s
Licensed: This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License

## Efek Fotodegradasi terhadap Chromophoric Dissolved Organic Matter (CDOM) dan Nutrien pada Air Danau
I Gusti Ngurah Agung Suryaputra 1 * 1 Program Studi Kimia Terapan, Jurusan Kimia, Universitas Pendidikan Ganesha *Corresponding author : surya@fulbrightmail.org

## Abstrak
Penelitian  ini  bertujuan  untuk  mengetahui  pengaruh  fotodegradasi  terhadap  perubahan  CDOM  dan  nutrien  di Danau Beratan, khususnya di daerah yang di dominasi oleh kegiatan pariwisata. Subjek pada penelitian ini air Danau Beratan, sedagkan objek penelitian ini adalah absorbansi CDOM, konsentrasi nutrien, DO, pH serta suhu. Pengukuran  absorbansi  menggunakan  instrumen  Spektrofotometer  UV-Vis  merk  Shimadzu  tipe  1800  akan diperoleh parameter spectral slope (S), berat molekul rerata dan konsentrasi nutrien.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa terdapat pengaruh fotodegradasi terhadap CDOM. Bila dilihat dari nilai S atau E2:E3 saja, proses fotodegradasi seakan-akan lebih sedikit memecah CDOM menjadi molekul yang lebih kecil, dari pada proses biodegradasi. Namun, bila dilihat dari nilai absorbansi, maka pada proses fotodegradasi memiliki  nilai  absorbansi  yang  lebih  kecil  dibandingkan  dengan  proses  biodegradasi.  Hal  ini  berarti  bahwa degradasi  lebih  banyak  terjadi  dengan  bantuan  sinar  matahari.  Oleh  karena  itu,  interpretasi  mengenai fotodegradasi terhadap CDOM tidak cukup dilihat dari nilai S atau E2:E3 saja, melainkan dilihat pula dari nilai absorbansinya, agar tidak terjadi kesalahan penafsiran. Selain itu, proses fotodegradasi CDOM mengakibatkan zat-zat  organik  terlarut  terdekomposisi  menjadi  zat-zat  anorganik.  Amoniak  yang  terbentuk  akan  mengalami proses nitrifikasi, teroksidasi menjadi nitrit dan kemudian nitrat.
Kata Kunci: fotodegradasi, chromophoric dissolved organic matter, spectral slope, nutrien, danau.

## Abstract
This study's objective was to determine the effect of photodegradation on CDOM and nutrients in Lake Beratan, specifically in a tourism-dominated area. Subjects in this study are the water of Lake Beratan, while the object of  this  study  is  the  absorbance  CDOM,  nutrient  concentration,  DO,  pH,  and  temperature.  We  measured absorbance and nutrient concentrations using a Shimadzu UV-1800 UV-Vis Spectrophotometer. The spectral slope (S) and E2:E3 ratio were calculated from its absorbance.
The  result  shows  the  possibility  of  misinterpretation  due  to  the  use  of  S  or  E2:E3  alone  to  express photodegradation.  Either  one  demonstrates  that  photodegradation  seems  to  decompose  CDOM  less  than biodegradation. However, if we notice its absorbance value, it is clear that the opposite phenomenon, which is reasonable, takes place. We, therefore, conclude that CDOM photodegradation cannot be concluded from S and E2:E3  alone,  but  its  absorbance  is  also  necessary  to  lead  to  the  right  interpretation.  Besides  CDOM absorbance,  photodegradation  also  affects  nutrients  in  the  water.  Photodegradation  decomposes  organic materials into inorganics, whereas organic nitrogen is turned into ammonia and is then oxidised into nitrite and nitrate via nitrification. Overall, photodegradation decreases the concentration of nutrients dissolved in water.
Keywords: photodegradation, chromophoric dissolved organic matter, spectral slope, nutrients, lake.

## 1. Pendahuluan
Bali memiliki obyek wisata yang sangat beragam, baik wisata alam, wisata budaya, dan wisata  bahari.  Pariwisata  di  Pulau  Bali,  menunjukkan  perkembangan  yang  signifikan,  terbukti dengan  banyaknya  wisatawan  lokal  dan  mancanegara  yang  berkunjung,  baik  untuk menghabiskan waktu libur maupun  untuk  keperluan  bisnis.  Badan Pusat Statistik Provinsi Bali, menunjukkan pada bulan Januari hingga bulan Desember  2014,  jumlah kunjungan wisatawan mancanegara ke Bali mencapai 3.766.638 kunjungan, sedangkan pada tahun 2013 kunjungan wisatawan mencapai 3.278.598 kunjungan. Hal ini menunjukkan pariwisata di Bali tahun 2014 mengalami  peningkatan  sebesar  11,48%  dibandingkan  pada  tahun  2013 (BPS  Provinsi  Bali, 2015) .
Danau Beratan sebagai salah satu tempat pariwisata di Bali terletak di kawasan Bedugul, Desa Candikuning, Kecamatan Baturiti, Kabupaten Tabanan, Bali. Danau Beratan memiliki luas genangan 3,85 km 2 , panjang danau sekitar 7,5 km, lebar 2,0 km, kedalaman maksimum sekitar 20 m serta berada di ketinggian 1.231 m di atas permukaan laut. Pada bagian  pinggir Danau Beratan dapat kita temui berbagai aktivitas masyarakat, terutama di sektor pariwisata. Banyak turis dari mancanegara dan lokal menyempatkan diri untuk mengunjungi danau ini dan menikmati berbagai ragam paket pariwisata, seperti naik speedboat , perahu, dan lain-lainnya. Alhasil dari sektor  pariwisata  tersebut,  sudah  pasti  keberadaan  Danau  Beratan  sangat  membantu perekonomian masyarakat sekitarnya (Kusumaningtyas, 2013) . Perkembangan  pesat  kawasan  ini,  selain  mempunyai  dampak  positif  terhadap peningkatan  ekonomi  masyarakatnya,  juga  menimbulkan  dampak  negatif    terutama  terhadap konservasi  alam  di  daerah  tersebut.  Peningkatan    jumlah  hotel,  restoran,  dan  perumahan  di sekitar  Danau  Beratan  akan  berpengaruh  terhadap  ekosistem  danau,  baik  langsung  maupun tidak  langsung.  Kegiatan  pariwisata  di  Danau  Beratan  yang  berpotensi  mencemari  air  danau, selain dipicu oleh pengelolaan limbah yang tidak baik, penggunaan speedboat di danau tentunya akan menurunkan kualitas air danau, apalagi jika terjadi kebocoran pada mesin speedboat yang digunakan.
Penelitian yang dilakukan oleh Pusat Regional Lingkungan Hidup Bali Nusa Tenggara menyebutkan bahwa danau yang terletak di Kabupaten Tabanan  ini, terindikasi tercemar limbah fosfat (11,553 mg/L) dan zat organik (11,380 mg/L). Berdasarkan standar baku mutu air dalam Peraturan  Pemerintah  No.  82  Tahun  2001,  kadar  fosfat  yang  diperbolehkan    adalah  2  mg/L, sedangkan  untuk  zat  organik  adalah  10  mg/L.  Tingginya  kadar  fosfat  dimungkinkan  akibat pemakaian zat kimia dari pupuk yang digunakan petani di sekitar danau (Rahadiani et al., 2014) . Fosfat merupakan salah satu jenis nutrien. Nutrien yang umum menjadi fokus perhatian di  lingkungan  perairan  adalah  unsur  fosfor  dan  nitrogen.  Nitrogen  dapat  berupa  senyawa ammonia , nitrit dan nitrat, sementara fosfor berupa senyawa ortofosfat. Keberadaan fosfat yang berlebih disertai keberadaan nitrat dalam perairan memungkinkan terjadinya eutrofikasi. Kondisi eutrofik tersebut memungkinkan alga untuk berkembang biak secara pesat dan memanfaatkan oksigen dalam jumlah yang besar, sehingga berdampak pada penurunan oksigen terlarut (DO) (Gunamantha & Suryaputra, 2012) .
Rendahnya nilai DO pada air Danau Beratan, selain dipicu oleh tingginya nutrien terlarut dalam  air,  juga  bisa  diakibatkan  oleh  tingginya  konsentrasi dissolved  organic  matter (DOM). Keberadaan  nutrien  terlarut  yang  tinggi  berdampak  pada  peningkatan  organisme  di  perairan dapat mempengaruhi DOM karena salah satu sumber DOM adalah pembusukan organisme.
Sumber-sumber masukan DOM bisa berasal dari alam secara natural, seperti rembesan dari lapisan humus di sekitar danau, air bawah tanah, dan degradasi material organik di sekitar danau.  Selain  itu,  sumber  masukan  DOM  juga  bisa  berasal  dari  aktivitas  manusia  di  sekitar danau,  seperti  kegiatan  pertanian,  perkebunan,  perhotelan,  perumahan,  dan  restoran.  DOM memiliki  peranan  yang  sangat  vital  dalam  proses  biogeokimia  terutama  di  dalam  badan  air (Mulholland, 2003; Muniz, 1990) .
DOM terdiri dari fraksi zat organik yang sangat bervariasi. DOM bisa dianalisis melalui chromophoric  dissolved  organic  matter (CDOM).  CDOM  adalah  fraksi  DOM  yang  berwarna, sehingga secara optik akan bisa mengabsorpsi cahaya, baik ultraviolet maupun cahaya tampak. Selain  kemampuannya  untuk  menyerap  cahaya ultraviolet yang  berbahaya  bagi  organisme  di dalam air, CDOM mempunyai peranan sangat besar dalam proses yang terjadi di air. Produksi spesies oksigen yang reaktif (Mopper & Kieber, 2000) ; dan ketersediaan logam dalam proses biologi di air (Koukal et al ., 2003; Guéguen et al ., 2005) merupakan contoh dari peranan CDOM. Analisis  DOM  dengan  menggunakan  spektra  absorpsi  dari  CDOM  sudah  dilakukan melalui  beberapa  penelitian.  Rasio  antara  absorpsi  pada  254-365  nm  digunakan  untuk mengetahui perubahan ukuran molekul DOM (Peuravouri & Kalevi, 1997) . Rasio antara absorpsi
pada 465-665 nm dilaporkan berbanding terbalik dengan kearomatikan DOM (Chin et al ., 1994) ; akan tetapi diketahui mempunyai korelasi yang lebih baik dengan humifikasi (Chen et al ., 1977) . Selain menggunakan rasio absorpsi, analisis DOM juga telah dilakukan dengan menggunakan spectral  slope (S).  S  dipakai  untuk  memonitor  proses  degradasi  CDOM (Vähätalo  &  Wetzel, 2004) . Helms et al . (2008) melaporkan bahwa slope pada 275–295 nm dan slope rasio (antara 275–295  nm  dan  350–400  nm)  berkaitan  dengan  berat  molekul  DOM  dan  perubahan  berat molekul yang disebabkan oleh reaksi fotokimia.
Satyawan  (2014) melaporkan  bahwa  sumber-sumber  pemasukan  DOM  pada  danau Beratan paling banyak berasal dari kegiatan pariwisata. Sumber pemasukan DOM pada daerah pariwisata berasal dari pengelolaan limbah rumah makan dan warung yang tidak baik. Selain itu penggunaan speedboat juga dapat berkontribusi terhadap masukan DOM.
Pengamatan  pada  danau  dan  laut  menunjukkan  bahwa  pada  air  yang  mempunyai stratifikasi,  pemaparan  oleh  sinar ultraviolet membantu  penurunan  konsentrasi  CDOM. Fotodegradasi  adalah  proses  peruraian suatu  senyawa  (biasanya  senyawa  organik) dengan bantuan  energi  foton. Fotodegradasi  juga  dapat  dilakukan  dengan  memanfaatkan  sinar matahari.  Metode    ini    sangat    efisien    karena    memanfaatkan    sinar    matahari    yang keberadaannya  melimpah. Menurut Corbett (2007) , molekul DOM dengan berat molekul rerata yang tinggi setelah mengalami fotodegradasi, menyebabkan berat molekulnya menjadi rendah. Penelitian  ini,  akan  menganalisis  pengaruh  fotodegradasi  terhadap  konsentrasi  nutrien  dan absorbansi CDOM yang berfokus pada daerah pariwisata di Danau Beratan.

## 2. Metode Penelitian
Penelitian ini termasuk penelitian deskriptif yang bertujuan untuk menganalisis pengaruh fotodegradasi terhadap konsentrasi nutrien dan absorbansi CDOM yang berfokus pada daerah pariwisata di Danau Beratan. Penelitian ini diawali dengan tahap persiapan meliputi persiapan alat  dan  bahan  dan  pembersihan  botol  sampel.  Tahap  pelaksanaan  penelitian  meliputi pengambilan sampel pengukuran absorbansi CDOM serta menentukan nilai nutrien pada danau Beratan.

## 2.1.  Waktu  dan Tempat Penelitian
Penelitian  ini  dilakukan  dari  bulan  Oktober  2015  hingga  Mei  2016.  Sampel  diambil  di Danau  Beratan  yang  mewakili  daerah  pariwisata.  Penelitian  ini  meliputi  beberapa  parameter yakni  nutrien,  DO,  suhu,  pH  serta  absorbansi  CDOM  yang  dilakukan  di  Laboratorium Instrumentasi  Analis  Kimia,  Fakultas  Matematika  dan  Ilmu  Pengetahuan  Alam  Universitas Pendidikan Ganesha, Singaraja.

## 2.2. Tahap-Tahap Penelitian

## a. Persiapan Alat dan Bahan
Sebelum  pengambilan  data,  dilakukan  penyiapan  alat  dan  bahan.  Peralatan  yang digunakan yaitu Spektrofotometer UV-Vis merk Shimadzu tipe 1800 , water quality checker (pH meter,  DO  meter,  termometer),  pompa  vakum,  pipet  mikro,  alat-alat  gelas,  dan  botol  sampel. Bahan  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini  yaitu  akuades,  kertas  saring  GF/F0,7  μm,  larutan asam klorida 1%, asam sulfat 5 N, larutan sulfanilamit, reagen nitrit 2 (N-(1 Naftil)- etilendiamin dihidroklorida), larutan oksidator, larutan fenol, larutan natrium nitro purisida 0,5%, larutan alkali sitrat, dan larutan natrium hipoklorit.

## b. Pembersihan Botol Sampel
Botol sampel dan tutupnya direndam terlebih dahulu ke dalam larutan asam klorida 1% selama 1 hari, kemudian direndam dalam akuades selama 1 hari.

## c. Pengambilan Sampel
Teknik pengambilan sampel berdasarkan Purposive Sampling, artinya penarikan sampel yang dilakukan memilih subjek berdasarkan kriteria spesifik yang ditetapkan peneliti berdasarkan ciri atau sifat-sifat populasi yang sudah diketahui sebelumnya. Sampel diambil di danau Beratan yang  mewakili  daerah  pariwisata  pada  koordinat  08 º 16.773’S,  115 ° 09.962’E.  Pengambilan sampel dilakukan dengan cara mencelupkan botol sampel pada permukaan air danau, kemudian disaring menggunakan kertas saring GF/F 0,7 µm dengan bantuan pompa vakum. Sampel yang diambil ditempatkan pada 2 buah botol yang berbeda, setelah itu, botol sampel diberikan label dan  kemudian  dimasukkan  ke  dalam  kotak  yang  telah  dirancang  khusus  agar  sampel  tidak tertumpah selama pengangkutan ke laboratorium. Sampel pada botol pertama diletakkan dalam
tempat gelap dan berfungsi sebagai kontrol dan sampel pada botol kedua diletakkan di bawah sinar matahari. Sampel dan kontrol diuji nilai nutrien, pH, DO, suhu  serta nilai CDOM nya setiap 2 jam sekali.

## d. Pengukuran Nutrien Terlarut

## Amonium
Pertama – tama disiapkan alat dan bahan, dipipet sampel air danau sebanyak 25 mL ke dalam labu ukur 50 mL. Kemudian ditambahkan 1 mL fenol, 1 mL natrium nitroprusida, dan 2,5 mL oksidator, dihomogenkan. Labu ukur dtempatkan ke dalam ruang yang tertutup selama 1 jam. Setelah  itu  diukur  absorbansinya  dengan  menggunakan  alat  spektrofotometer  pada  panjang gelombang 638 nm.

## Nitrat
Sampel air danau diambil sebanyak 25 mL dan dimasukkan ke dalam Erlenmeyer 50 mL setelah itu ditambahkan 0,5 mL HCl 1 N Pro NO 3 ke dalam larutan standar dan sampel air danau dan diperiksa contoh dan juga standar pada spektrofotometer dengan panjang gelombang 220 nm.  Larutan  blanko  dibuat  dengan  penambahan  pereaksi  seperti  pada  sampel  kemudian diperiksa standar, blanko dan sampel pada spektrofotometer dengan panjang gelombang 288 nm.

## Nitrit
Alat dan bahan disiapkan kemudian  larutan standar baku Nitrit, NO 2 - N dibuat. Sampel sebanyak  25  mL  dipipet  ke  dalam  labu  ukur  50  mL,  setelah  itu  ditambahkan  0,5  mL  asam sulfanilat didiamkan larutan tersebut bereaksi selama 2–8 menit dan ditambahkan 0,5 mL larutan naftil  etilendiamin  dihidroklorida  kedalam  larutan  standar  dan  sampel  kemudian  diaduk  dan dibiarkan  paling  sedikit  10  menit.  Sampel  dimasukkan  dalam  kuvet  dan  diukur  pada  panjang gelombang 542 nm.

## Fosfat
Sebanyak 25 mL sampel dimasukkan ke dalam Erlenmayer 50 mL, ditambahkan 1 tetes indikator fenolftalin. Jika terbentuk warna merah muda, ditambhakan tetes demi tetes H 2 SO 4 5 N sampai  warna  hilang.  Sampel  kemudian  ditambahakan  4  mL  larutan  campuran  dan dihomogenkan. Sampel dimasukkan ke dalam kuvet pada alat spektrofotometer, dan dibaca pada panjang gelombang maksimal 887,5 nm.

## e. Pengukuran Absorbansi CDOM
Sebelum  pengukuran  absorbansi,  sampel  dibiarkan  terlebih  dahulu  mencapai  suhu  kamar. Kemudian  sampel  diukur  absorbansinya  menggunakan  spektrofotometer  UV-Vis setiap  2  jam dengan melakukan scanning pada panjang gelombang 200-800 nm dengan resolusi 0,5 nm.

## f. Analisis Data
Hasil scanning pada  panjang  gelombang  200-800  nm  digunakan  untuk  analisis parameter Spectral  Slope dan  Berat  Molekul  Rerata  (E 2 /E 3 ). Spectral  Slope menggunakan  3 parameter  yakni  parameter  S 300-700 ,  S 75-295, serta  S 350-400. Parameter  S 300-700 dihitung menggunakan regresi linier antara ln (A(λ 0 )) dan area panjang gelombang 300 – 700 nm sesuai penelitian Helms et al. (2008) :
A(λ) = A(λ 0 )e –S(λ- λ0)
A adalah absorbansi pada panjang gelombang λ (nm), S adalah spectral slope , dan λ 0 adalah panjang gelombang referensi yang digunakan (330 nm). Berat Molekul Rerata dihitung dengan cara membagi absorbansi pada 254 nm dengan absorbansi pada panjang gelombang 365 nm (Helms et al ., 2008) . Data spectral slope, berat molekul rerata dan nilai nutrien yang didapat dianalisis secara deskripsi untuk menggambarkan pengaruh fotodegradasi terhadap CDOM dan nutrien di Danau Beratan.

## 3. Hasil dan Pembahasan

## 3.1 Hasil Penelitian
Sampel air yang digunakan dalam penelitian ini diambil dari lokasi objek wisata Danau Beratan, Desa Candikuning, Kecamatan Baturiti, Kabupaten Tabanan pada tanggal 3 Mei 2016 pukul  10.00  wita  dan  diperiksa  dari  tanggal  5  Mei  sampai  28  Mei  2016.  Danau  Beratan merupakan lokasi pengambilan sampel yang didominasi oleh adanya kegiatan pariwisata, seperti paket permainan air, restaurant serta hotel. Sampel air yang diambil ditempatkan pada 2 tempat yang  berbeda  yakni  tempat  terang  (fotodegradasi)  dan  tempat  gelap  (biodegradasi).  Adapun beberapa  parameter  yang  diperiksa  yakni  seperti  DO,  pH,  suhu,  absorbansi  CDOM  serta konsentrasi nutrien (nitrat, nitrit, ammonia dan fosfat). Pengujian parameter-parameter tersebut dilakukan  di  Laboratorium  Jurusan  Analis  Kimia  Universitas  Pendidikan  Ganesha.  Data  hasil pengukuran parameter DO, pH, serta suhu disajikan pada Tabel 1.
Tabel 1. Data DO, pH, dan suhu pada sampel air.
Sampel Parameter Selang Waktu Pengukuran (jam) 0 2 4 6 8 10 12 Fotodegradasi DO (mg/L) pH Suhu (ºC) 5,54 10,3 29,1 5,57 8,7 29 4,73 8,8 32,6 4,64 8,9 36,5 3,88 8,7 39,4 4,02 8,6 38,7 4,41 8,2 35,0 Biodegradasi DO (mg/L) pH Suhu (ºC) 5,08 9,7 29,1 5,28 8,9 29,1 5,05 8,8 29,3 5,13 8,8 29,7 5,03 8,4 29,9 5,10 8,3 30,2 5,08 8,3 30,5

## Data hasil pengukuran Nutrien disajikan pada Tabel 2 dan 3
Tabel 2. Data  kadar nutrien terlarut yaitu ammonia , nitrat, nitrit dan fosfat pada  sampel yang mengalami proses fotodegradasi.
Tabel 3. Data  kadar nutrien terlarut yaitu ammonia , nitrat, nitrit dan fosfat   pada sampel yang mengalami proses biodegradasi.
Sampel Parameter Waktu Penyinaran  (jam) 0 2 4 6 8 10 12 Biodegradasi Ammonia (mg/L) 0,026 0,056 0,015 0,023 0,004 0,025 0,013 Nitrat (mg/L) 0,172 0,128 0,232 0,151 0,170 0,162 0,091 Nitrit (mg/L) 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 Fosfat (mg/L) 0,000 0,000 0,000 0,001 0,003 0,000 0,000 Data hasil perhitungan parameter S disajikan pada Tabel 4 dan 5 Sampel Parameter Waktu Penyinaran  (jam) 0 2 4 6 8 10 12 Fotodegradasi Ammonia (mg/L) 0,000 0,029 0,014 0,011 0,035 0,032 0,061 Nitrat (mg/L) 0,156 0,186 0,151 0,270 0,164 0,089 0,176 Nitrit (mg/L) 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 Fosfat (mg/L) 0,000 0,000 0,000 0,006 0,001 0,000 0,000

## Tabel 4. Data hasil perhitungan parameter S  pada sampel yang mengalami proses fotodegradasi.
Sampel Parameter S (nm -1 ) Waktu Penyinaran  (jam) 0 2 4 6 8 10 12 Fotodegradasi S 300-700 x 10 -2 2,493 2,293 2,665 2,343 2,372 2,163 2,364 S 275-295 x 10 -4 2,6446 2,9 2,38 2,79 2,8 2,77 2,48 S 350-400 x 10 -5 2,46 2,69 2,8 3,37 3,77 3,04 2,85 SR = S 275-295/ S 350-400 10,74 10,805 8,511 8,279 7,446 9,137 8,727 E 2 : E 3 4,5 3,8 5,7 4,75 4,75 4 4,5
Tabel 5.  Data hasil perhitungan parameter S  pada sampel yang mengalami proses biodegradasi.

## 3.2 Pembahasan

## 3.2.1. Fotodegradasi CDOM
CDOM adalah material terlarut yang diproses mikroba dan bahan allochtonous yang kaya zat  humat  dan  sebagian  besar  berasal  dari  lingkungan  darat  serta  mampu  menyerap  cahaya tampak  dan  UV  di  lingkungan  air (Blough  dan  Del  Vecchio,  2002) .    CDOM  bersifat  sangat fotoreaktif dan terdegradasi secara efisien saat terpapar radiasi sinar matahari (Mopper & Kibber, 2000) . Sebagian besar radiasi UV yang mencapai permukaan perairan berinteraksi tidak hanya dengan sel  hidup, tetapi juga dengan benda mati seperti CDOM, (Kirk, 1994; Moran dan Zepp, 1997). Dua  proses  yang  paling  penting  dari  penghapusan  CDOM  adalah  fotodegradasi (Del Castillo,  2005;  Del  Castillo et  al, 1999;  Vodacek et  al, 1995,1997;  Skoog, et  al, 1996) dan degradasi bakteri (Moran et al, 2000; Thurman, 1985) . Fotodegradasi  adalah  proses  peruraian suatu  senyawa  (biasanya  senyawa  organik) dengan  bantuan  energi  foton. Fotodegradasi juga  dapat  dilakukan  dengan  memanfaatkan  sinar  matahari. Metode  ini  sangat  efisien karena  memanfaatkan  sinar  matahari  yang  keberadaannya  melimpah.
Spectral  slope (S)  sering  digunakan  untuk  menganalisis  komposisi  dari  CDOM  serta untuk menggambarkan perubahan karakter CDOM, baik berat molekul maupun komposisinya. S ditentukan untuk mengetahui seberapa cepat penurunan absorpsi dengan penambahan panjang gelombang (Blough & Del Vecchio, 2002) , biasa diukur dalam rentang gelombang yang panjang (seperti 300-700 nm) maupun dalam rentang gelombang yang pendek (seperti 275-295 nm).
Berdasarkan  Gambar  1,  tidak  terlihat  perbedaan  yang  mencolok  antara  proses fotodegradasi (botol terang) dan biodegradasi (botol gelap), namun secara umum terlihat bahwa S pada fotodegradasi lebih besar dibandingkan biodegradasi. Hal ini berarti bahwa fotodegradasi mengakibatkan slope absorbansi  pada  panjang  gelombang  300-700  nm  lebih  curam dibandingkan biodegradasi. Nilai S yang lebih tinggi disebabkan oleh slope yang lebih curam, mengindikasikan absorpsi yang lebih rendah pada gelombang yang lebih panjang (Stedmon dan Markager,  2000) .  Reaksi  penguraian  oleh  mikroba  (biodegradasi)  menurunkan  absorbansi CDOM  lebih  banyak  di  panjang  gelombang  pendek.  Sebaliknya,  reaksi  penguraian  oleh  sinar matahari  (fotodegradasi)  menurunkan  absorbansi  CDOM  lebih  sedikit  di  panjang  gelombang yang pendek. Hasil perhitungan  S 300-700, disajikan pada Gambar 1.
Sampel Parameter S (nm -1- ) Waktu Penyinaran (jam) 0 2 4 6 8 10 12 Biodegradasi S 300-700 x 10 -3 23,38 2,505 2,522 2,519 2,565 2,996 2,628 S 275-295 x 10 -4 2,65 4,98 5,18 4,99 5,07 5,59 5,14 S 350-400 x 10 -4 0,288 1,04 1,15 0,99 1,07 1,29 1,11 SR = S 275-295/ S 350-400 9,216 4,778 4,486 5,038 4,754 4,325 4,634 E 2 : E 3 4,25 1,68 1,64 1,68 1,70 1,69 1,70
Gambar  1. Grafik hasil perhitungan S 300-700 nm -1 pada setiap rentang waktu.
Penafsiran seperti di atas biasa dilakukan oleh beberapa studi seperti Twardowski et al. (2004),  Helms  et  al.  (2008),  Fichot  &  Benner  (2012) ,  terutama  untuk  mengetahui  di  panjang gelombang mana terjadi perubahan yang lebih besar. Jika terjadi di panjang gelombang yang pendek,  itu  berarti  bahwa  molekul-molekul  CDOM  yang  besar  terdegradasi.  Sebaliknya,  jika terjadi di panjang gelombang yang lebih panjang, berarti bahwa molekul-molekul CDOM yang lebih  kecil  yang  terdegradasi.  Namun,  hal  ini  sepertinya  bertentangan  dengan  teori  yang menyatakan bahwa fotodegradasi merupakan jalan utama memecah CDOM menjadi molekul- molekul  yang  lebih  kecil  lagi.  Menurut  teori  tersebut,  seharusnya  nilai  S  pada  CDOM  yang mengalami  fotodegradasi  lebih  rendah  dibandingkan  nilai  S  pada  CDOM  yang  mengalami biodegradasi.
Kekeliruan  semacam  ini  bisa  terjadi  jika  fotodegradasi  dan  biodegradasi  hanya  dilihat dari nilai S semata. Padahal jika dilihat perubahan absorbansinya, maka CDOM yang dipengaruhi fotodegradasi  memiliki  nilai  absorbansi  yang  lebih  rendah  dibandingkan  nilai  absorbansi  pada CDOM yang dipengaruhi biodegradasi. Dengan demikian, untuk menjelaskan mengenai reaksi yang melibatkan CDOM, tidak cukup dengan hanya melihat nilai S tetapi bisa dilihat dari nilai absorbansinya.

## 3.2.1.1. Parameter S
275-295
Grafik nilai S 275-295 menunjukkan kecenderungan yang sama dengan S 300-700 sehingga berpotensi  menimbulkan  kesalahan  penafsiran.  CDOM  yang  dipengaruhi  oleh  proses fotodegradasi  memiliki  S 275-295 lebih  kecil  dibandingkan  dengan  CDOM  yang  dipengaruhi biodegradasi. Grafik parameter S 275-295 disajikan pada Gambar 2.
0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0 2 4 6 8 10 12 S3 00 -700 nm -1 Waktu penyinaran (jam) Fotodegradasi Biodegradasi
0 0.0001 0.0002 0.0003 0.0004 0.0005 0.0006 0 2 4 6 8 10 12 S2 75 -295 nm -1 Rentang Waktu Penyinaran (jam) Fotodegradasi Biodegradasi
Nilai  S  yang  tinggi  berarti  memiliki  berat  molekul  rerata  rendah  yang  dilihat  dari absorbansi 275 nm dan 295 nm. Hal ini berarti CDOM yang dipengaruhi biodegradasi  memiliki berat  molekul  rerata  yang  lebih  rendah  dari  pada  CDOM  yang  dipengaruhi  oleh  proses fotodegradasi.  Berat  molekul  rerata  yang  rendah  diakibatkan  oleh  fotodegradasi,  namun  bila dilihat dari absorbansi sampel pada panjang gelombang 275-295 nm, CDOM yang dipengaruhi oleh  proses  fotodegradasi  memiliki  nilai  absorbansi  yang  lebih  rendah  dibandingkan  dengan CDOM  yang  dipengaruhi  oleh  proses  biodegradasi.    Oleh  karena  itu,  absorbansi  CDOM diperlukan untuk melengkapi nilai S dalam interpretasi fotodegradasi.
3.2.1.2. Parameter S R S R merupakan spectral slope rasio, yaitu perbandingan antara S 275-295 dan S 350-400 . S 275- 295 merupakan salah satu komponen perhitungan, maka dapat diduga bahwa S R memperlihatkan pola yang hampir mirip. Hasil perhitungan S R disajikan pada Gambar 3.
Gambar 3.  Grafik hasil pengukuran S R nm -1 pada setiap rentang waktu.
Nilai S 275-295 dan S R berbanding terbalik dengan berat molekul rerata (Helms et al , 2008) . Nilai  S R yang  lebih  tinggi  akibat  pengaruh  fotodegradasi  dibandingkan  biodegradasi  akan menyebabkan kesalahan penafsiran seperti pada spectral slope lainnya. Dengan demikian, nilai S R saja  belum  cukup  untuk  menggambarkan  proses  fotodegradasi.  Diperlukan  tambahan informasi berupa absorbansi CDOM.
3.2.1.3. Parameter E 2 : E 3
Berat molekul rerata telah diketahui berbanding terbalik dengan rasio antara absorbansi pada 254 nm dan absorbansi pada 365 nm (Agren et aI., 2008) . De Hann & De Boer (dalam Helms et al., 2008 ) menggunakan rasio absorbansi pada panjang gelombang 254 nm dengan 365 nm (E 2 :E 3 ) untuk mengamati perubahan ukuran relatif molekul DOM. Hasil pengukuran E 2 : E 3 disajikan pada Gambar 4.
0 2 4 6 8 10 12 0 2 4 6 8 10 12 SR Rentang Waktu Penyinaran (jam) Fotodegradasi Biodegradasi
0 1 2 3 4 5 6 0 2 4 6 8 10 12 E2 : E3 Rentang Waktu Penyinaran (jam) Fotodegradasi Biodegradasi
Perubahan ukuran DOM ini secara tidak langsung juga akan menggambarkan proses degradasi  dari  molekul-molekul  DOM  yang  berukuran  besar  menjadi  molekul-molekul  yang berukuran lebih kecil. Gambar 4.4 menunjukkan bahwa nilai E 2 :E 3 pada fotodegradasi CDOM lebih  besar  dibandingkan  dengan  E 2 :E 3 pada  biodegradasi  CDOM.  Hal  ini  mengindikasikan bahwa perbandingan absorbansi pada 254 nm dan 365 nm akibat fotodegradasi CDOM lebih tinggi (berat molekul rerata lebih besar). Secara tidak langsung, artinya bahwa fotodegradasi lebih  sedikit  mengubah  (memecah)  CDOM  yang  menyerap  cahaya  pada  254  nm  menjadi molekul yang lebih kecil, yang menyerap cahaya pada 365 nm.
Namun, penggunaan nilai absorbansi seperti ini juga mengakibatkan kesalahan dalam interpretasi data. Seharusnya, fotodegradasi lebih banyak memecah CDOM menjadi molekul- molekul yang lebih kecil, sehingga berat molekul rerata CDOM rendah. Dengan demikian, nilai absorbansi CDOM saja tidak cukup untuk menggambarkan proses fotodegradasi. Diperlukan juga data S sebagai pelengkapnya.

## 3.2.2. Pengukuran Nutrien Terlarut
Proses  fotodegradasi  CDOM  mengakibatkan  zat-zat  organik  terlarut  terdekomposisi menjadi  zat-zat  anorganik. Ammonia merupakan  hasil  tambahan  penguraian  (pembusukan) protein tanaman atau hewan atau dalam kotorannya. Hasil pengukuran ammonia disajikan pada Gambar 5.
Gambar 4  Hasil pengukuran Ammonia pada setiap rentang waktu.
Ammonia di  perairan  adalah pemecahan  nitrogen  organik  (protein  dan  urea)  dan nitrogen anorganik yang terdapat di dalam tanah dan air, yang terdapat dari dekomposisi bahan organik (tumbuhan dan biota akuatik yang telah mati) oleh mikroba dan jamur. Proses ini dikenal dengan istilah amonifikasi.  Secara alami ammonia (NH 3 ) pada suatu perairan berasal dari urin dan feses yang dihasilkan oleh ikan. Dari hasil penelitian didapatkan ammonia yang terbentuk dari proses dekomposisi ini tidak stabil dan mudah berubah menjadi nitrit yang tidak stabil dan kemudian menjadi nitrat yang stabil. Perubahan ini disebut sebagai reaksi nitrifikasi:
Berdasarkan reaksi di atas, maka ammonia secara otomatis teroksidasi menjadi nitrit dan nitrit  teroksidasi  menjadi  nitrat.  Semakin  tinggi  jumlah  oksigen  yang  diperlukan  untuk mendekomposisi  bahan  organik,  maka  semakin  rendah  oksigen  terlarutnya  atau  sebaliknya (Gunamantha  &  Suryaputra,  2012) .  Oksigen  terlarut  dalam  air  akan  mengoksidasi ammonia terlebih  dahulu  menjadi  nitrit  sehingga  konsentrasi ammonia di  air  sangat  kecil,  bahkan  bisa diabaikan (Gambar 5). Nitrit akan dioksidasi oleh oksigen menjadi nitrat. Gambar 6 menunjukkan konsentrasi nitrit sangatlah kecil yakni 0 mg/L. Hal ini dikarenakan nitrit yang tidak stabil, dan teroksidasi  menjadi  nitrat,  sehingga  konsentrasi  nitrat  meningkat  sepanjang  waktu  sampling (Gambar 7). Proses nitrifikasi ini juga melepaskan ion H + sehingga pH akan mengalami sedikit penurunan sekitar 1. Dengan demikian, pada proses ini, spesies nitrogen merupakan zat yang
0.000 0.020 0.040 0.060 0.080 0 2 4 6 8 10 12 Ko n se n tr as i Am m o n ia (m g /L ) Rentang Waktu Penyinaran (jam) Fotodegradasi Biodegradasi
terbentuk  dari  fotodegradasi  CDOM.  Berdasarkan  Peraturan  Gubernur  Bali  No.  8  tahun  2007 tentang Baku Mutu Air Kelas II kadar ammonia , nitrat dan nitrit pada sampel masih memenuhi syarat.
Gambar 5.  Hasil pengukuran Nitrit pada setiap rentang waktu
Gambar 6  Hasil pengukuran Nitrat pada setiap rentang waktu
Gambar  7. Hasil Pengukuran Fosfat pada setiap rentang waktu
Tidak  seperti ammonia ,  nitrit,  dan  nitrat,  fosfat  merupakan  zat  terlarut  yang  tidak berhubungan  langsung  dengan  fotodegradasi  CDOM.  Fosfat  dalam  air  ion  fosfat.  Ion  fosfat dibutuhkan pada proses fotosintesis dan proses lainnya dalam tumbuhan (bentuk ATP, ADP, dan Nukleotid koenzim). Senyawa fosfat memasuki air melalui beberapa cara seperti melalui kotoran,
0.000 0.050 0.100 0 2 4 6 8 10 12 Ko n se n tr as i Ni tr it ( m g /L ) Rentang Waktu Penyinaran (jam) Fotodegradasi Biodegradasi 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0 2 4 6 8 10 12 Ko n se n tr as i Ni tr at ( m g /L ) Rentang Waktu Penyinaran (jam) Fotodegradasi Biodegradasi 0.000 0.002 0.004 0.006 0.008 0 2 4 6 8 10 12 Ko n se n tr as i F o sf at ( m g /L ) Rentang Waktu Penyinaran (jam) Fotodegradasi Biodegradasi
sisa pertanian, kotoran hewan dan sisa tanaman dan hewan yang mati. Selain itu, senyawa fosfat dapat  bersumber  dari  air  buangan  penduduk  dan  industri  yang  menggunakan  bahan  deterjen yang mengandung fosfat, seperti industri pencucian, industri logam, air buangan penduduk dan sisa makanan yang dibuang langsung ke perairan (Sasongko, 2006) .
Fosfat  merupakan  nutrien  pembatas  dalam  eutrofikasi,  artinya  air  dapat  mempunyai misalnya konsentrasi nitrat yang tinggi tanpa percepatan eutrofikasi asalkan konsentrasi fosfat sangat rendah.  Berdasarkan  Peraturan Gubernur Bali No. 8 tahun 2007 tentang Baku Mutu Air Kelas II kadar Fosfat yang diperbolehkan yakni 0,2 mg/L, dan kadar fosfat pada sampel < 0,2 mg/L, yang berarti kadar fosfat sampel memenuhi syarat.

## 4. Simpulan
Proses fotodegradasi memecah lebih banyak molekul-molekul CDOM yang besar menjadi molekul-molekul  yang  lebih  kecil,  dibandingkan  dengan  biodegradasi.  Hal  ini  terlihat  dari penurunan  absorbansi  CDOM  yang  lebih  besar  pada  proses  fotodegradasi.  Namun,  untuk menjelaskan  hal  tersebut,  selain  nilai  S,  dan  E 2 :E 3 ,  nilai  absorbansi  juga  perlu  digunakan sehingga tidak terjadi kesalahan interpretasi.
Proses  fotodegradasi  CDOM  mengakibatkan  zat-zat  organik  terlarut  terdekomposisi menjadi zat-zat anorganik. Amoniak yang terbentuk akan teroksidasi menjadi nitrit dan nitrit juga akan teroksidasi menjadi nitrat, sedangkan fosfat tidak berhubungan langsung (terbentuk atau terurai) dari CDOM. Keberadaan fosfat dalam ekosistem air menjadi faktor penentu dalam proses fotosintesis.

## Daftar Pustaka
Ågren,  A.,  Jansson,  M.,  Ivarsson,  H.,  Bishop,  K.  and  Seibert,  J.,  2008.  Seasonal  and  runoff- related  changes  in  total  organic  carbon  concentrations  in  the  River  Öre,  Northern Sweden. Aquatic Sciences , 70 , pp.21-29. Badan Pusat Statistik. 2015. Bali dalam Angka “Bali in Figures 2015”. Denpasar: BPS Provinsi Bali Chen, Y . et al. 1977 . Information provided on humic substances by E4/E6 ratios . Soil Science Society of America Journal, 41(2), 352-358.
Chin, Y. P. et al. 1994. Molecular weight, polydispersity, and spectroscopic properties of aquatic humic substances . Environmental Science & Technology, 28(11), 1853-1858. Corbett, C.A., 2007. Colored Dissolved Organic matter (CDOM) workshop summary. Fichot,  C.G.  and  Benner,  R.,  2012.  The  spectral  slope  coefficient  of  chromophoric  dissolved organic matter (S275–295) as a tracer of terrigenous dissolved organic carbon in river - influenced ocean margins. Limnology and oceanography , 57 (5), pp.1453-1466. Guéguen, C., Guo, L. and Tanaka, N., 2005. Distributions and characteristics of colored dissolved organic  matter  in  the  Western  Arctic  Ocean. Continental  Shelf  Research , 25 (10), pp.1195-1207.
Gunamantha,  I  Made  dan  Suryaputra,  I  G.  N.  A.  2012. Buku  Ajar  Analisis  Air .  Singaraja: Universitas Pendidikan Ganesha.
Helms,  J.R.,  Stubbins,  A.,  Ritchie,  J.D.,  Minor,  E.C.,  Kieber,  D.J.  and  Mopper,  K.,  2008. Absorption spectral slopes and slope ratios as indicators of molecular weight, source, and  photobleaching  of  chromophoric  dissolved  organic  matter. Limnology  and oceanography , 53 (3), pp.955-969. Koukal, B. et al. 2003. Influence of humic substances on the toxic effects of cadmium and zinc to the green alga Pseudokirchneriella subcapitata . Chemosphere 53, 953–961. Kusumaningtyas,  Dyah  Ika  dan  Sumarno,  Dedi.  2013.  “Analisa  Konsentrasi  Sulfat  secara Spektrofotometri di  Perairan Danau Beratan dan Danau Batur, Provinsi Bali”. BTL. Vol.11 No. 25-31
Mopper, K. and Kieber, D.J., 2000. Marine photochemistry and its impact on carbon cycling. The effects of UV radiation in the marine environment , 10 , pp.101-129. Mulholland, P.J., 2003. Large-scale patterns in dissolved organic carbon concentration, flux, and sources . Aquatic ecosystems: Interactivity of dissolved organic matter. Academic: 139- 159.
Muniz, I. P. 1990. Freshwater acidification: its effects on species and communities of freshwater microbes, plants and animals. Proceedings of the Royal Society of Edinburgh, Section B: Biological Sciences , 97 , 227-254. Peuravouri, J., dan Kalevi Pihlaja. 1997. Molecular size distribution and spectroscopic properties of aquatic humic substances . Analytica Chimica Acta, 337(2), 133-149.
Rahadiani, A.A. et al. 2014. ” Partisipasi Masyarakat Sekitar Danau Beratan  dalam Konservasi Sumber Daya Air”. Vol. 2, No. 2 Sasongko,  L.A.,  2006. Kontribusi  Air  Limbah  Domestik  Penduduk  Di  Sekitar  Sungai  Tuk Terhadap  Kualitas  Air  Sungai  Kaligarang  Serta  Upaya  Penanganannya  (Studi  Kasus Kelurahan  Sampangan  dan  Bendan  Ngisor  Kecamatan  Gajah  Mungkur  Kota Semarang) (Doctoral dissertation, Program Pascasarjana Universitas Diponegoro). Satyawan, Kadek. 2004. Penentuan Sumber-Sumber Masukan Dissolved Organic Matter (DOM) di  Danau  Beratan.  Tugas  Akhir  (Tidak  diterbitkan).  Jurusan  Analis  Kimia,  FMIPA UNDIKSHA
Twardowski,  M.S.,  Boss,  E.,  Sullivan,  J.M.  and  Donaghay,  P.L.,  2004.  Modeling  the  spectral shape of absorption by chromophoric dissolved organic matter. Marine Chemistry , 89 (1- 4), pp.69-88.
Vähätalo,  A.  V.,  dan  R.  G.  Wetzel.  2004. Photochemical  and  microbial  decomposition  of chromophoric dissolved organic matter during long (months–years) exposures . Marine Chemistry, 89(1), 313-326.