MIKROORGANISMA DALAM BIOREMEDIASI

MIKROORGANISMA DALAM BIOREMEDIASI
Oleh: Parlindungan Lumbanraja
NIM138104002
Program S-3
Sekolah Pascasarjana
Universitas Sumatera Utara-Medan
2014
1
Mikroorganisme dalam bioremediasi; Matakuliah Pengelolaan Limbah dan Bioremediasi;
Dosen: Prof. Dr. Ir. Asmarlaili Sahar Hanafiah, M.S;
Oleh: Parlindungan Lumbanraja; NIM 138104002; Program (S-3); Sekolah Pascasarjana, Universitas Sumatera Utara-Medan. 2014
MIKROORGANISMA DALAM BIOREMEDIASI
I.
PENGERTIAN DAN BATASAN
1.1. Bioremediasi.
Dari istilah ini tentunya kita dapat memahami bahwa bioremediasi
berasal dari dua asal kata, yaitu bio (organisma hidup) dan remediasi
(menyehatkan kembali), sehingga secara bersama diartikan bioremediasi
menjadi suatu cara penggunaan organisme dalam upaya penyehatan
kembali lingkungan yang sudah rusak atau tercemar (http://ei.cornell.edu
/pubs / dr. html). Dalam teknologi ini organisme hidup yang paling banyak
digunakan selain tumbuhan adalah
mikroorganisme, yang digunakan
untuk pemecahan atau degradasi bahan pencemar lingkungan menjadi
bentuk yang lebih sederhana dan aman bagi lingkungan (http:// www.
blogger. com/ profile/). Saat bioremediasi terjadi, enzim-enzim yang
diproduksi oleh mikroorganisme memodifikasi polutan beracun dengan
mengubah struktur kimia polutan tersebut, sebuah peristiwa yang disebut
biotransformasi (http:// www. americambioclean.com) . Pada banyak
kasus, biotransformasi berujung pada biodegradasi, dimana polutan
beracun terdegradasi, strukturnya menjadi tidak kompleks, dan akhirnya
menjadi metabolit yang tidak berbahaya dan tidak beracun (http://
id.wikipedia. org/wiki/). Bioremediasi merupakan pengembangan dari
bidang bioteknologi lingkungan dengan memanfaatkan proses biologi
dalam
mengendalikan
pencemaran
atau
polutan
(http://
inilingkunganku. blogspot.com /2013/06/ bioremediasi.html). Yang
termasuk dalam polutan antara lain logam-logam berat, petroleum
hidrokarbon, dan senyawa-senyawa organik terhalogenasi seperti
pestisida, herbisida, dan lain-lain. Bioremediasi mempunyai potensi
menjadi salah satu teknologi lingkungan yang bersih, alami, dan paling
murah
untuk
mengantisipasi
masalah-masalah
lingkungan
(http://matakuliah biologi. blogspot.com/).
Sejak tahun 1900an, orang-orang sudah menggunakan
mikroorganisme untuk mengolah air limbah pada saluran air
(http://id.wikipedia. org/wiki/). Saat ini, bioremediasi telah berkembang
pada perawatan limbah buangan yang berbahaya (senyawa-senyawa
kimia yang sulit untuk didegradasi), yang biasanya dihubungkan dengan
kegiatan industri. Yang termasuk dalam polutan-polutan ini antara lain
logam-logam berat, petroleum hidrokarbon, dan senyawa-senyawa
2
Mikroorganisme dalam bioremediasi; Matakuliah Pengelolaan Limbah dan Bioremediasi;
Dosen: Prof. Dr. Ir. Asmarlaili Sahar Hanafiah, M.S;
Oleh: Parlindungan Lumbanraja; NIM 138104002; Program (S-3); Sekolah Pascasarjana, Universitas Sumatera Utara-Medan. 2014
organik terhalogenasi seperti pestisida, herbisida, dan lain-lain. Banyak
aplikasi-aplikasi baru menggunakan mikroorganisme untuk mengurangi
polutan yang sedang diujicobakan. Bidang bioremediasi saat ini telah
didukung oleh pengetahuan yang lebih baik mengenai bagaimana polutan
dapat didegradasi oleh mikroorganisme, identifikasi jenis-jenis mikroba
yang baru dan bermanfaat, dan kemampuan untuk meningkatkan
bioremediasi melalui teknologi genetik (http:// inilingkunganku.
blogspot.com /2013/06/ bioremediasi.html).
Teknologi genetik molekular sangat penting untuk mengidentifikasi
gen-gen yang mengkode enzim yang terkait pada bioremediasi.
Karakterisasi dari gen-gen yang bersangkutan dapat meningkatkan
pemahaman kita tentang bagaimana mikroba-mikroba memodifikasi
polutan beracun menjadi tidak berbahaya (http://id. wikipedia. org/wiki/
Bioremediasi). Strain atau jenis mikroba rekombinan yang diciptakan di
laboratorium dapat lebih efisien dalam mengurangi polutan.
Mikroorganisme rekombinan yang diciptakan dan pertama kali dipatenkan
adalah bakteri "pemakan minyak". Bakteri ini dapat mengoksidasi
senyawa hidrokarbon yang umumnya ditemukan pada minyak bumi.
Bakteri tersebut tumbuh lebih cepat jika dibandingkan bakteri-bakteri jenis
lain yang alami atau bukan yang diciptakan di laboratorium yang telah
diujicobakan. Akan tetapi, penemuan tersebut belum berhasil
dikomersialkan karena strain rekombinan ini hanya dapat mengurai
komponen berbahaya dengan jumlah yang terbatas. Strain inipun belum
mampu untuk mendegradasi komponen-komponen molekular yang lebih
berat yang cenderung bertahan di lingkungan. http:// id.wikipedia.
org/wiki/ Bioremediasi
Menurut Ciroreksoko (1996) dalam http://www. blogger. com/
profile/, bioremediasi diartikan sebagai proses pendegradasian bahan
organik berbahaya secara biologis menjadi senyawa lain seperti
karbondioksida (CO2), metan, dan air. Sedangkan menurut Craword
(1996) dalam http://www. blogger. com/ profile/, bioremediasi merujuk
pada penggunaan secara produktif proses biodegradatif untuk
menghilangkan atau mendetoksi polutan (biasanya kontaminan tanah, air
dan sedimen) yang mencemari lingkungan dan mengancam kesehatan
masyarakat. Jadi bioremediasi adalah salah satu teknologi alternatif untuk
mengatasi masalah lingkungan dengan memanfaatkan bantuan
mikroorganisme. Mikroorganisme yang dimaksud adalah khamir, fungi
(mycoremediasi), yeast, alga dan bakteri yang berfungsi sebagai agen
bioremediator (http://www. blogger.com/profile/).
Tujuan dari bioremediasi adalah untuk memecah atau mendegradasi
zat pencemar menjadi bahan yang kurang beracun atau tidak beracun
3
Mikroorganisme dalam bioremediasi; Matakuliah Pengelolaan Limbah dan Bioremediasi;
Dosen: Prof. Dr. Ir. Asmarlaili Sahar Hanafiah, M.S;
Oleh: Parlindungan Lumbanraja; NIM 138104002; Program (S-3); Sekolah Pascasarjana, Universitas Sumatera Utara-Medan. 2014
(karbon dioksida dan air) atau dengan kata lain mengontrol atau
mereduksi bahan pencemar dari lingkungan. Bioremediasi telah
memberikan manfaat yang luar biasa pada berbagai penanganan
masalah lingkungan (http:// matakuliah biologi.blogspot.com/).
Proses utama pada bioremediasi adalah biodegradasi,
biotransformasi dan biokatalis. Saat bioremediasi terjadi, enzim-enzim
yang diproduksi oleh mikroorganisme memodifikasi polutan beracun
dengan mengubah struktur kimia polutan tersebut (http://www.
americambioclean.com). Enzim mempercepat proses tersebut dengan
cara menurunkan energi aktivasi, yaitu energi yang dibutuhkan untuk
memulai suatu reaksi. Pada proses ini terjadi biotransformasi atau
biodetoksifikasi senyawa toksik menjadi senyawa yang kurang toksik atau
tidak toksik. Pada banyak kasus, biotransformasi berujung pada
biodegradasi (http:// rizalsuhardieksakta. blogspot.com/2012/07/
bioremediasi-dan-biodegradasi.html). Degradasi senyawa kimia oleh
mikroba di lingkungan merupakan proses yang sangat penting untuk
mengurangi kadar bahan-bahan berbahaya di lingkungan, yang
berlangsung melalui suatu seri reaksi kimia yang cukup kompleks dan
akhirnya menjadi metabolit yang tidak berbahaya dan tidak beracun.
Misalnya mengubah bahan kimia menjadi air dan gas yang tidak
berbahaya misalnya CO2 (http:// rizalsuhardieksakta. blogspot.
com/2012 /07/ bioremediasi-dan-biodegradasi. html). Dalam proses
degradasinya, mikroba menggunakan senyawa kimia tersebut untuk
pertumbuhan dan reproduksinya melalui berbagai proses oksidasi. Enzim
yang dihasilkan juga berperan untuk mengkatalis reaksi degradasi,
sehingga tidak membutuhkan waktu yang lama untuk mencapai
keseimbangan. Lintasan biodegradasi berbagai senyawa kimia yang
berbahaya dapat dimengerti berdasarkan lintasan mekanisme dari
beberapa senyawa kimia alami seperti hidrokarbon, lignin, selulosa, dan
hemiselulosa. Sebagian besar dari prosesnya, terutama tahap akhir
metabolisme umumnya berlangsung melalui proses yang sama
(http://www.
blogger.
com/
profile/).
II. JENIS-JENIS PRAKTEK BIOREMEDIASI
2.1. Bioremediasi yang Melibatkan Mikroba.
Teknologi bioremediasi yang memanfaat kanmikroorganisma dalam
menstimulasi pertumbuhan mikroba dilakukan dengan tiga cara yaitu :
2.1.1.
4
Biostimulasi.
Mikroorganisme dalam bioremediasi; Matakuliah Pengelolaan Limbah dan Bioremediasi;
Dosen: Prof. Dr. Ir. Asmarlaili Sahar Hanafiah, M.S;
Oleh: Parlindungan Lumbanraja; NIM 138104002; Program (S-3); Sekolah Pascasarjana, Universitas Sumatera Utara-Medan. 2014
Biostimulasi adalah suatu proses yang dilakukan melalui
penambahan zat gizi tertentu yang dibutuhkan oleh mikroorganisme
(misalnya nutrien dan oksigen) atau menstimulasi kondisi lingkungan
sedemikian rupa (misalnya pemberian aerasi) agar mikroorganisma
tumbuh dan beraktivitas lebih baik. Nutrien dan oksigen dalam bentuk cair
atau gas, ditambahkan ke dalam air atau tanah yang tercemar untuk
memperkuat pertumbuhan dan aktivitas bakteri remediasi yang telah ada
di dalam air atau tanah tersebut. Namun sebaliknya, jika kondisi yang
dibutuhkan tidak terpenuhi, mikroba akan tumbuh dengan lambat atau
mati. (http://matakuliah biologi.blogspot.com/).
2.1.2. Bioaugmentasi.
Bioaugmentasi merupakan penambahan atau introduksi satu jenis
atau lebih mikroorganisme baik yang alami maupun yang sudah
mengalami perbaikan sifat (improved/genetically engineered strains).
Mikroorganisme yang dapat membantu membersihkan kontaminan
tertentu kemudian ditambahkan ke dalam air atau tanah yang tercemar.
Tetapi proses ini mempunyai hambatan yaitu sangat sulit untuk
mengontrol kondisi situs yang tercemar agar mikroorganisme dapat
berkembang dengan optimal, karena mikroorganisme yang dilepaskan ke
lingkungan yang asing kemungkinan sulit untuk beradaptasi. Dalam
beberapa hal, teknik bioaugmentasi juga diikuti dengan penambahan
nutrien tertentu (http:// www.blogger. com/profile/).
2.1.3. Bioremediasi Intrinsik.
Bioremediasi jenis ini terjadi secara alami (tanpa campur tangan
manusia) dalam air atau tanah yang tercemar (http:// nurman 20.
wordpress. com /2007/07/26/ bioremediasi/).
2.2. Bioremediasi yang dibagi Berdasarkan Lokasi.
Bioremediasi berdasarkan lokasi dapat dilakukan secara in-situ dan
ex-situ ([email protected]).
5
Mikroorganisme dalam bioremediasi; Matakuliah Pengelolaan Limbah dan Bioremediasi;
Dosen: Prof. Dr. Ir. Asmarlaili Sahar Hanafiah, M.S;
Oleh: Parlindungan Lumbanraja; NIM 138104002; Program (S-3); Sekolah Pascasarjana, Universitas Sumatera Utara-Medan. 2014
2.2.1. Bioremediasi in-situ, yaitu proses pengelolaan limbah di
lokasi limbah itu berada dengan mengandalkan kemampuan
mikroorganisme yang telah ada di lingkungan tercemar untuk
mendegradasinya ([email protected]).
2.2.2. Bioremediasi ex-situ, yaitu bioremediasi yang dilakukan
dengan mengambil limbah di suatu lokasi lalu ditreatment di tempat lain,
setelah itu baru dikembalikan ke tempat asal. Kemudian diberi perlakuan
khusus dengan memakai mikroba. Bioremediasi ini bisa lebih cepat dan
mudah dikontrol dibanding in-situ, ia pun mampu me-remediasi jenis
kontaminan dan jenis tanah yang lebih beragam (http:// nurman 20.
wordpress. com/2007/07/26 / biore mediasi/).
III.
FAKTOR-RAKTOR YANG MEMPENGARUHI
PROSES BIOREMEDIASI
Keberhasilan proses biodegradasi banyak ditentukan oleh aktivitas
enzim. Dengan demikian mikroorganisme yang berpotensi menghasilkan
enzim pendegradasi hidrokarbon perlu dioptimalkan aktivitasnya dengan
pengaturan kondisi dan penambahan suplemen yang sesuai. Dalam hal
ini perlu diperhatikan beberapa faktor lingkungan yang mempengaruhi
proses bioremediasi, yang meliputi kondisi tanah, temperature, oksigen,
dan nutrient yang tersedia (http://matakuliah biologi.blogspot.com/):
3.1. Tanah.
Proses biodegradasi memerlukan tipe tanah yang dapat mendukung
kelancaran aliran nutrient, enzim-enzim mikrobial dan air. Terhentinya
aliran tersebut akan mengakibatkan terbentuknya kondisi anaerob
sehingga proses biodegradasi aerobik menjadi tidak efektif. Karakteristik
tanah yang cocok untuk bioremediasi in situ adalah mengandung butiran
pasir ataupun kerikil kasar sehingga dispersi oksigen dan nutrient dapat
berlangsung dengan baik. Kelembaban tanah juga penting untuk
menjamin kelancaran sirkulasi nutrien dan substrat di dalam tanah Kadar
air dan bentuk poros tanah berpengaruh pada bioremediasi. Nilai aktivitas
air dibutuhkan utk pertumbuhan mikroba berkisar 0.9-1.0, umumnya kadar
6
Mikroorganisme dalam bioremediasi; Matakuliah Pengelolaan Limbah dan Bioremediasi;
Dosen: Prof. Dr. Ir. Asmarlaili Sahar Hanafiah, M.S;
Oleh: Parlindungan Lumbanraja; NIM 138104002; Program (S-3); Sekolah Pascasarjana, Universitas Sumatera Utara-Medan. 2014
air tanah yang obtimal bagi pertumbuhan dan aktivitas mikrobia dalam
tanah adalah berkisar antara 50-60%. Bioremediasi lebih berhasil pada
tanah yang poros (http:// nurman 20.wordpress.com /2007/07/26/
bioremediasi/). Penyesuaian pH dari 4.5 menjadi 7.4 dengan
penambahan kapur meningkatkan penguraian minyak menjadi dua kali.
Penyesuaian pH dapat mengubah kelarutan, bioavailabilitas, bentuk
senyawa kimia polutan, dan makro & mikro nutrien. Ketersediaan Ca, Mg,
Na, K, NH4+, N dan P akan turun, sedangkan penurunan pH menurunkan
ketersediaan NO3- dan Cl- . Cendawan yang lebih dikenal tahan terhadap
asam
akan
lebih
berperan
dibandingkan
bakteri
asam
(http://nurman20.wordpress.com/2007/07/26/bioremediasi/).
3.2. Temperatur.
Temperatur yang optimal untuk degradasi hidrokaron adalah 3040 C. Ladislao et al (2007 dalam http://www.blogger.com/profile/).
mengatakan bahwa temperatur yang digunakan pada suhu 38 oC bukan
pilihan yang valid karena tidak sesuai dengan kondisi di Inggris untuk
mengontrol mikroorganisme patogen. Pada temperatur yang rendah,
viskositas minyak akan meningkat mengakibatkan volatilitas alkana rantai
pendek yang bersifat toksik menurun dan kelarutannya di air akan
meningkat sehingga proses biodegradasi akan terhambat. Suhu sangat
berpengaruh terhadap lokasi tempat dilaksanakannya bioremediasi
(http://www.blogger.com/profile/).
o
3.3. Oksigen.
Langkah awal katabolisme senyawa hidrokaron oleh bakteri maupun
kapang adalah oksidasi substrat dengan katalis enzim oksidase, dengan
demikian tersedianya oksigen merupakan syarat keberhasilan degradasi
hidrokarbon minyak. Ketersediaan oksigen di tanah tergantung pada (a)
kecepatan konsumsi oleh mikroorganisme tanah, (b) tipe tanah dan (c)
kehadiran substrat lain yang juga bereaksi dengan oksigen. Terbatasnya
oksigen, merupakan salah satu faktor pembatas dalam biodegradasi
hidrokarbon minyak (http:// www. blogger. com/ profile/).
3.4.Nutrisi.
7
Mikroorganisme dalam bioremediasi; Matakuliah Pengelolaan Limbah dan Bioremediasi;
Dosen: Prof. Dr. Ir. Asmarlaili Sahar Hanafiah, M.S;
Oleh: Parlindungan Lumbanraja; NIM 138104002; Program (S-3); Sekolah Pascasarjana, Universitas Sumatera Utara-Medan. 2014
Mikroorganisme memerlukan nutrisi sebagai sumber karbon, energy
dan keseimbangan metabolism sel. Dalam penanganan limbah minyak
bumi biasanya dilakukan penambahan nutrisi antara lain sumber nitrogen
dan fosfor sehingga proses degradasi oleh mikroorganisme berlangsung
lebih cepat dan pertumbuhannya meningkat. Keberadaan zat nutrisi. Baik
pada in situ & ex situ. Bila tanah yang dipergunakan bekas pertanian
mungkin tak perlu ditambah zat nutrisi ( http://nurman20. wordpress.
com/2007/07/26/bioremediasi/).
3.5. Interaksi antar Polutan.
Fenomena lain yang juga perlu mendapatkan perhatian dalam
mengoptimalkan aktivitas mikroorganisme untuk bioremediasi adalah
interaksi antara beberapa galur mikroorganisme di lingkungannya. Salah
satu bentuknya adalah kometabolisme. Kometabolisme merupakan
proses transformasi senyawa secara tidak langsung sehingga tidak ada
energi yang dihasilkan (http:// www. blogger. com/profile/).
IV.
PEMBAGIAN BAHAN PENCEMAR
4.1. Bahan Pencemar dapat Dibedakan Berdasarkan
Tingkat Kemudahan Bahan Terdegradasi di
Lingkungan.
4.1.1. Bahan Pencemar yang Mudah Terdegradasi
(bio-degradable pollutant),
yaitu bahan yang mudah
terdegradasi di lingkungan dan dapat diuraikan atau didekomposisi, baik
secara alamiah yang dilakukan oleh dekomposer (bakteri dan jamur)
ataupun yang disengaja oleh manusia, contohnya adalah limbah rumah
tangga. Jenis polutan ini akan menimbulkan masalah lingkungan bila
kecepatan produksinya lebih cepat dari kecepatan degradasinya.
4.1.2. Bahan pencemar yang sukar terdegradasi
atau lambat sekali terdegradasi (nondegradable
pollutant), dapat menimbulkan masalah lingkungan yang cukup
serius. Contohnya adalah jenis logam berat seperti timbal (Pb) dan
merkuri.
8
Mikroorganisme dalam bioremediasi; Matakuliah Pengelolaan Limbah dan Bioremediasi;
Dosen: Prof. Dr. Ir. Asmarlaili Sahar Hanafiah, M.S;
Oleh: Parlindungan Lumbanraja; NIM 138104002; Program (S-3); Sekolah Pascasarjana, Universitas Sumatera Utara-Medan. 2014
4.2. Bahan Pencemar dapat Dibedakan Berdasarkan
Keberadaannya di Lingkungan.
Senyawa-senyawa pencemar yang ada pada lingkungan menurut
keberadaannya dapat dibedakan menjadi :
4.2.1. Senyawa-senyawa yang secara alami ditemukan di
alam dan jumlahnya (konsentrasinya) sangat tinggi, contohnya
antara lain minyak mentah (hasil penyulingan), fosfat dan
logam berat.
4.2.2. Senyawa xenobiotik yaitu senyawa kimia hasil rekayasa
manusia yang sebelumnya tidak pernah ditemukan di alam, contohnya
adalah pestisida (http:// water. usgs.gov/ wd/html), herbisida, plastik dan serat
sintesis. Dalam bioremediasi, lintasan biodegradasi berbagai senyawa
kimia yang berbahaya dapat dimengerti berdasarkan lintasan mekanisme
dari beberapa senyawa kimia alami seperti hidrokarbon, lignin, selulosa,
dan hemiselulosa. Sebagian besar dari prosesnya, terutama tahap akhir
metabolisme, umumnya berlangsung melalui proses yang sama. Polimer
alami yang mendapat perhatian karena sukar terdegradasi di lingkungan
adalah lignoselulosa (kayu) terutama bagian ligninnya.
Berikut ini merupakan beberapa jenis-jenis mikroorganisme yang
berperan dalam mendegradasi polutan minyak bumi dan logam berat
menjadi bahan yang tidak beracun.
V.
KELEBIHAN DAN KELEMAHAN TEKNOLOGI
BIOREMEDIASI
Sebagaimanan berbagai teknologigi lainnya teknologi dalam proses
bioremidiasi juga memiliki beberapa kelebihan, namun kelebihan tersebut selalu
diimbangi dengan kelemahan walaupun sedikit (http:// www. blogger. com/
profile/).
Kelebihan
Bioremediasi
- Bioremediasi
sangat aman digunakan karena
menggunakan mikroba
yang secara alamiah -
9
Kelemahan
Bioremediasi
Tidak semua bahan
kimia dapat diolah
secara bioremediasi.
Membutuhkan
Mikroorganisme dalam bioremediasi; Matakuliah Pengelolaan Limbah dan Bioremediasi;
Dosen: Prof. Dr. Ir. Asmarlaili Sahar Hanafiah, M.S;
Oleh: Parlindungan Lumbanraja; NIM 138104002; Program (S-3); Sekolah Pascasarjana, Universitas Sumatera Utara-Medan. 2014
-
-
-
-
-
sudah
ada
dilingkungan.
Bioremediasi
tidak menggunakan
atau
menambahkan bahan
kimia
berbahaya (ramah lingkungan).
Tidak
melakukan
proses pengangkatan
polutan.
Teknik pengolahannya
mudah diterapkan dan
murah biaya.
Dapat dilaksanakan di
lokasi atau di luar
lokasi.
Menghapus
resiko
jangka
panjang
pemantauan
yang
intensif.
Berpotensi
menghasilkan produk
yang tidak dikenal.
Membutuhkan lokasi
tertentu
VI. JENIS-JENIS MIKROORGANISMA YANG
BERPERAN DALAM BIOREMEDIASI.
Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya, bioremediasi adalah
salah satu teknologi alternatif untuk mengatasi masalah lingkungan
dengan memanfaatkan bantuan mikroorganisme. Secara umum
pembagian jenis mikroorganisme yang dimaksud adalah seperti dari
golongan khamir, fungi (mycoremediasi), yeast, alga dan bakteri.
Mikroorganisme-mikroorganisme ini akan mendegradasi zat pencemar
atau polutan menjadi bahan yang kurang beracun atau tidak beracun.
Polutan dapat dibedakan menjadi dua yaitu bahan pencemar organik dan
sintetik (buatan).
6.1. Pencemaran Lingkungan oleh Tumpahan
Minyak Bumi.
Bahan utama yang terkandung di dalam minyak bumi adalah
hidrokarbon alifatik dan aromatik. Minyak bumi menghasilkan fraksi
hidrokarbon dari proses destilasi bertingkat. Apabila keberadaan minyak
10
Mikroorganisme dalam bioremediasi; Matakuliah Pengelolaan Limbah dan Bioremediasi;
Dosen: Prof. Dr. Ir. Asmarlaili Sahar Hanafiah, M.S;
Oleh: Parlindungan Lumbanraja; NIM 138104002; Program (S-3); Sekolah Pascasarjana, Universitas Sumatera Utara-Medan. 2014
bumi berlebihan di alam, masing-masing fraksi minyak bumi akan
menyebabkan pencemaran yang akan mengganggu kestabilan ekosistem
yang dicemarinya. Di dalam minyak bumi terdapat dua macam komponen
yang dibagi berdasarkan kemampuan mikroorganisme menguraikannya,
yaitu komponen minyak bumi yang mudah diuraikan oleh mikroorganisme
dan komponen yang sulit didegradasi oleh mikroorganisme.
Komponen minyak bumi yang mudah didegradasi oleh bakteri
merupakan komponen terbesar dalam minyak bumi atau mendominasi,
yaitu alkana yang bersifat lebih mudah larut dalam air dan terdifusi ke
dalam membran sel bakteri. Jumlah bakteri yang mendegradasi
komponen ini relatif banyak karena substratnya yang melimpah di dalam
minyak bumi. Isolat bakteri pendegradasi komponen minyak bumi ini
biasanya merupakan pengoksidasi alkana normal.
Komponen minyak bumi yang sulit didegradasi merupakan
komponen yang jumlahnya lebih kecil dibanding komponen yang mudah
didegradasi. Hal ini menyebabkan bakteri pendegradasi komponen ini
berjumlah lebih sedikit dan tumbuh lebih lambat karena kalah bersaing
dengan pendegradasi alkana yang memiliki substrat lebih banyak. Isolasi
bakteri ini biasanya memanfaatkan komponen minyak bumi yang masih
ada setelah pertumbuhan lengkap bakteri pendegradasi komponen
minyak bumi yang mudah didegradasi.
Beberapa bakteri dan fungi diketahui dapat digunakan untuk
mendegradasi minyak bumi. Beberapa contoh bakteri yang selanjutnya
disebut bakteri hidrokarbonuklastik yaitu bakteri yang dapat
menguraikan komponen minyak bumi karena kemampuannya
mengoksidasi hidrokarbon dan menjadikan hidrokarbon sebagai donor
elektronnya. Adapun contoh dari bakteri hidrokarbonuklastik yaitu bakteri
dari
genus
Achromobacter,
Arthrobacter,
Acinetobacter,
Actinomyces,
Aeromonas,
Brevibacterium,
Flavobacterium,
Moraxella, Klebsiella, Xanthomyces dan Pseudomonas, Bacillus.
Beberapa contoh fungi yang digunakan dalam biodegradasi minyak bumi
adalah fungi dari genus Phanerochaete, Cunninghamella, Penicillium,
Candida, Sporobolomyce, Cladosporium, Debaromyces, Fusarium,
Hansenula,
Rhodosporidium,
Rhodoturula,
Torulopsis,
Trichoderma, Trichosporon. Sejumlah bakteri seperti Pseudomonas
aeruginosa,
Acinetobacter
calcoaceticus,
Arthrobacter sp.,
Streptomyces viridans dan lain-lain menghasilkan senyawa
biosurfaktan atau bioemulsi. Kemampuan bakteri dalam memproduksi
biosurfaktan berkaitan dengan keberadaan enzim regulatori yang
berperan dalam sintesis biosurfaktan. Biosurfaktan merupakan
komponen mikroorganisme yang terdiri atas molekul hidrofobik dan
hidrofilik, yang mampu mengikat molekul hidrokarbon tidak larut air dan
mampu menurunkan tegangan permukaan. Selain itu biosurfaktan secara
11
Mikroorganisme dalam bioremediasi; Matakuliah Pengelolaan Limbah dan Bioremediasi;
Dosen: Prof. Dr. Ir. Asmarlaili Sahar Hanafiah, M.S;
Oleh: Parlindungan Lumbanraja; NIM 138104002; Program (S-3); Sekolah Pascasarjana, Universitas Sumatera Utara-Medan. 2014
ekstraseluler menyebabkan emulsifikasi hidrokarbon sehingga mudah
untuk didegradasi oleh bakteri. Biosurfaktan meningkatkan ketersediaan
substrat yang tidak larut melalui beberapa mekanisme. Dengan adanya
biosurfaktan, substrat yang berupa cairan akan teremulsi dibentuk
menjadi misel-misel, dan menyebarkannya ke permukaan sel bakteri
sehingga lebih mudah masuk ke dalam sel. Umumnya ada dua macam
biosurfaktan yang dihasilkan bakteri yaitu : (http://matakuliah
biologi.blogspot.com/)
1. Surfaktan dengan berat molekul rendah (seperti glikolipid,
soforolipid, trehalosalipid, asam lemak dan fosfolipid) yang terdiri dari
molekul hidrofobik dan hidrofilik. Kelompok ini bersifat aktif permukaan,
ditandai dengan adanya penurunan tegangan permukaan medium cair.
2. Polimer dengan berat molekul besar, yang dikenal dengan
bioemulsifier polisakarida
amfifatik.
Dalam
medium
cair,
bioemulsifier ini mempengaruhi pembentukan emulsi serta kestabilannya
dan tidak selalu menunjukkan penurunan tegangan permukaan medium.
Pelepasan biosurfaktan ini tergantung dari substrat hidrokarbon
yang ada. Ada substrat (misalnya seperti pada pelumas) yang
menyebabkan biosurfaktan hanya melekat pada permukaan membran
sel, namun tidak diekskresikan ke dalam medium. Namun, ada beberapa
substrat hidrokarbon (misal heksadekan) yang menyebabkan biosurfaktan
juga dilepaskan ke dalam medium. Hal ini terjadi karena heksadekan
menyebabkan sel bakteri lebih bersifat hidrofobik. Oleh karena itu,
senyawa hidrokarbon pada komponen permukaan sel yang hidrofobik itu
dapat menyebabkan sel tersebut kehilangan integritas struktural selnya
sehingga melepaskan biosurfaktan untuk membran sel itu sendiri dan
juga
melepaskannya
ke
dalam
medium.
Secara umum terdapat tiga cara transpor hidrokarbon ke dalam
sel bakteri yaitu sebagai berikut. a. Interaksi sel dengan hidrokarbon
yang terlarut dalam fase air. Pada kasus ini, umumnya rata-rata
kelarutan hidrokarbon oleh proses fisika sangat rendah sehingga tidak
dapat mendukung. b. Kontak langsung (perlekatan) sel dengan
permukaan tetesan hidrokarbon yang lebih besar daripada sel mikroba.
Pada kasus yang kedua ini, perlekatan dapat terjadi karena sel bakteri
bersifat
hidrofobik.
Sel
mikroba
melekat
pada
permukaan
tetesan hidrokarbon yang lebih besar daripada sel dan pengambilan
substrat dilakukan dengan difusi atau transpor aktif. Perlekatan ini terjadi
karena adanya biosurfaktan pada membran sel bakteri Pseudomonas.
c. Interaksi sel dengan tetesan hidrokarbon yang telah teremulsi atau
tersolubilisasi oleh bakteri. Pada kasus ini sel mikroba berinteraksi
dengan partikel hidrokarbon yang lebih kecil daripada sel. Hidrokarbon
dapat teremulsi dan tersolubilisasi dengan adanya biosurfaktan yang
12
Mikroorganisme dalam bioremediasi; Matakuliah Pengelolaan Limbah dan Bioremediasi;
Dosen: Prof. Dr. Ir. Asmarlaili Sahar Hanafiah, M.S;
Oleh: Parlindungan Lumbanraja; NIM 138104002; Program (S-3); Sekolah Pascasarjana, Universitas Sumatera Utara-Medan. 2014
dilepaskan
6.2.
oleh
bakteri
Pseudomonas
ke
dalam
medium.
Jenis-jenis Bakteri Pendegradasi Hidrokarbon pada Minyak
Bumi.
Ada berbagai macam mikrobia yang berperan dalam proses
degradasi bahan pencemar berupa hidrokarbon yang berasal dari
tumpahan minyak bumi seperti:
6.2.1. Pseudomonas sp.
Pseudomonas berbentuk batang dengan diameter 0,5 – 1 x 1,5 – 5,0
mikrometer. Bakteri ini merupakan organisme gram negatif yang
motilitasnya dibantu oleh satu atau beberapa flagella yang terdapat pada
bagian polar. Akan tetapi ada juga yang hampir tidak mampu bergerak.
Bersifat aerobik obligat yaitu oksigen berfungsi sebagai terminal elektron
aseptor pada proses metabolismenya. Kebanyakan spesies ini tidak bisa
hidup pada kondisi asam pada pH 4,5 dan tidak memerlukan bahanbahan organik. Bersifat oksidasi negatif atau positif, katalase positif dan
kemoorganotropik. Dapat menggunakan H2 dan CO sebagai sumber
energi. Bakteri pseudomonas yang umum digunakan sebagai
pendegradasi hidrokarbon antara lain Pseudomonas aeruginosa,
Pseudomonas stutzeri, dan Pseudomonas diminuta.
http://matakuliah biologi.blogspot.com/
Salah satu faktor yang sering membatasi kemampuan bakteri
Pseudomonas dalam mendegradasi senyawa hidrokarbon adalah sifat
kelarutannya yang rendah, sehingga sulit mencapai sel bakteri. Adapun
mekanisme degradasi hidrokarbon di dalam sel bakteri Pseudomonas
yaitu:
Mekanisme
degradasi
hidrokarbon
alifatik
Pseudomonas
menggunakan
hidrokarbon
tersebut
untuk
pertumbuhannya. Penggunaan hidrokarbon alifatik jenuh merupakan
proses aerobik (menggunakan oksigen). Tanpa adanya O2, hidrokarbon
ini tidak didegradasi. Langkah pendegradasian hidrokarbon alifatik jenuh
oleh Pseudomonas meliputi oksidasi molekuler (O2) sebagai sumber
reaktan dan penggabungan satu atom oksigen ke dalam hidrokarbon
teroksidasi.
Mekanisme
degradasi
hidrokarbon
aromatik
Banyak senyawa ini digunakan sebagai donor elektron secara aerobik
oleh bakteri Pseudomonas. Degradasi senyawa hidrokarbon aromatik
disandikan dalam plasmid atau kromosom oleh gen xy/E. Gen ini
13
Mikroorganisme dalam bioremediasi; Matakuliah Pengelolaan Limbah dan Bioremediasi;
Dosen: Prof. Dr. Ir. Asmarlaili Sahar Hanafiah, M.S;
Oleh: Parlindungan Lumbanraja; NIM 138104002; Program (S-3); Sekolah Pascasarjana, Universitas Sumatera Utara-Medan. 2014
berperan dalam produksi enzim katekol 2,3-dioksigenase. Metabolisme
senyawa ini oleh bakteri diawali dengan pembentukan protocatechuate
atau catechol atau senyawa yang secara struktur berhubungan dengan
senyawa ini. Kedua senyawa ini selanjutnya didegradasi oleh enzim
katekol 2,3-dioksigenase menjadi senyawa yang dapat masuk ke dalam
siklus Krebs (siklus asam sitrat), yaitu suksinat, asetil KoA, dan piruvat.
6.2.2. Arthrobacter sp.
Pada kultur yang masih muda Arthrobacter berbentuk batang yang
tidak teratur 0,8 – 1,2 x 1 – 8 mikrometer. Pada proses pertumbuhan
batang segmentasinya berbentuk cocus kecil dengan diameter 0,6 – 1
mikrometer. Gram positif, tidak berspora, tidak suka asam, aerobik,
kemoorganotropik. Memproduksi sedikit atau tidak sama sekali asam dan
gas yang berasal dari glukosa atau karbohidrat lainnya. Katalase positif,
temperatur optimum 25 – 30oC. http://matakuliah biologi.blogspot.com/
6.2.3. Acinetobacter sp.
Memiliki bentuk seperti batang dengan diameter 0,9 – 1,6 mikrometer
dan panjang 1,5- 2,5 mikrometer. Berbentuk bulat panjang pada fase
stasioner pertumbuhannya. Bakteri ini tidak dapat membentuk spora. Tipe
selnya adalah gram negatif, tetapi sulit untuk diwarnai. Bakteri ini bersifat
aerobik, sangat memerlukan oksigen sebagai terminal elektron pada
metabolisme. Semua tipe bakteri ini tumbuh pada suhu 20-300 C, dan
tumbuh optimum pada suhu 33-35o C. Bersifat oksidasi negatif dan
katalase positif. Bakteri ini memiliki kemampuan untuk menggunakan
rantai hidrokarbon sebagai sumber nutrisi, sehingga mampu meremidiasi
tanah yang tercemar oleh minyak. Bakteri ini bisa menggunakan amonium
dan garam nitrit sebagai sumber nitrogen, akan tetapi tidak memiliki
pengaruh yang signifikan. D-glukosa adalah satu-satunya golongan
heksosa yang bisa digunakan oleh bakteri ini, sedangkan pentosa Dribosa, D-silosa, dan L-arabinosa juga bisa digunakan sebagai sumber
karbon oleh beberapa strain. http://matakuliah biologi.blogspot.com/
6.2.4. Bacillus sp.
Umumnya bakteri ini merupakan mikroorganisme sel tunggal,
berbentuk batang pendek (biasanya rantai panjang). Mempunyai ukuran
lebar 1,0-1,2 ?m dan panjang 3-5 m. Merupakan bakteri gram positif dan
bersifat aerob. Adapun suhu pertumbuhan maksimumnya yaitu 30-50oC
dan minimumnya 5-20oC dengan pH pertumbuhan 4,3-9,3. Bakteri ini
mempunyai kemampuan dalam mendegradasi minyak bumi, dimana
bakteri ini menggunakan minyak bumi sebagai satu-satunya sumber
karbon untuk menghasilkan energi dan pertumbuhannya. Pada
14
Mikroorganisme dalam bioremediasi; Matakuliah Pengelolaan Limbah dan Bioremediasi;
Dosen: Prof. Dr. Ir. Asmarlaili Sahar Hanafiah, M.S;
Oleh: Parlindungan Lumbanraja; NIM 138104002; Program (S-3); Sekolah Pascasarjana, Universitas Sumatera Utara-Medan. 2014
konsentrasi yang rendah, bakteri ini dapat merombak hidrokarbon minyak
bumi dengan cepat. Jenis Bacillus sp. yang umumnya digunakan seperti
Bacillus subtilis, Bacillus cereus, Bacillus laterospor.
http://matakuliah biologi.blogspot.com/
Selain dari golongan bakteri, mikroba pendegradasi hidrokarbon juga
dapat dilakukan oleh fungi. Fungi pendegradasi hidrokarbon umumnya
berasal dari genus Phanerochaete, Cunninghamella, Penicillium,
Candida, Sporobolomyces, Cladosporium. Jamur dari genus ini
mendegradasi hidrokarbon polisiklik aromatik. Jamur Phanerochaete
chrysosporium mampu mendegradasi berbagai senyawa hidrofobik
pencemar tanah yang persisten. Adapun oksidasi dan pelarutan
hidrokarbon polisiklik aromatik oleh Phanerochaete chrysosporium
menggunakan enzim lignin peroksidase. Bila terdapat H2O2, enzim lignin
peroksidase yang dihasilkan akan menarik satu elektron dari PAH yang
selanjutnya membentuk senyawa kuinon yang merupakan hasil
metabolisme. Cincin benzena yang sudah terlepas dari PAH selanjutnya
dioksidasi menjadi molekul-molekul lain dan digunakan oleh sel mikroba
sebagai sumber energi misalnya CO2.
Jamur dari golongan Deuteromycota (Aspergillus niger, Penicillium
glabrum, P. janthinellum, Zygomycete, Cunninghamella elegans ),
Basidiomycetes (Crinipellis stipitaria) diketahui juga dapat
mendegradasi hidrokarbon polisiklik aromatik. Sistem enzim
monooksigenase Sitokrom P-450 pada jamur ini memiliki kemiripan
dengan sistem yang dimiliki mamalia. Adapun langkah-langkahnya yaitu
pembentukan monofenol, difenol, dihidrodiol dan quinon dan terbentuk
gugus tambahan yang larut air (misalnya sulfat, glukuronida, ksilosida,
glukosida). Senyawa ini merupakan hasil detoksikasi pada jamur dan
mamalia (http://matakuliah biologi.blogspot.com/).
6.3. Pencemaran Logam Berat.
Secara umum diketahui bahwa logam berat merupakan unsur yang
berbahaya di permukaan bumi, sehingga kontaminasi logam berat di
lingkungan merupakan masalah yang besar. Persoalan spesifik logam
berat di lingkungan terutama akumulasinya sampai pada rantai makanan
dan keberadaannya di alam menyebabkan keracunan terhadap tanah,
udara maupun air. Bahan pencemar senyawa anorganik/mineral misalnya
logam-logam berat seperti merkuri (Hg), kadmium (Cd), Timah hitam (pb),
tembaga (Cu), timbal (Pb), dan garam-garam anorganik. Bahan
pencemar berupa logam-logam berat yang masuk ke dalam tubuh
15
Mikroorganisme dalam bioremediasi; Matakuliah Pengelolaan Limbah dan Bioremediasi;
Dosen: Prof. Dr. Ir. Asmarlaili Sahar Hanafiah, M.S;
Oleh: Parlindungan Lumbanraja; NIM 138104002; Program (S-3); Sekolah Pascasarjana, Universitas Sumatera Utara-Medan. 2014
biasanya melalui makanan dan dapat tertimbun dalam organ-organ
tubuh. Mikroba memerlukan logam sebagai fungsi struktural dan katalis
serta sebagai donor atau reseptor elektron dalam metabolisme energi.
Kemampuan interaksi mikroba terhadap logam antara lain : a.
Mengikat ion logam yang ada di lingkungan eksternal pada permukaan
sel serta membawanya ke dalam sel untuk berbagai fungsi sel.
Contohnya bakteri Thiobaccilus sp. Mampu menggunakan Fe dalam
aktivasi enzim format dehidrogenase pada sitokrom. b. Menggunakan
logam sebagai donor atau akseptor elektron dalam metabolisme energi. c.
Mengikat logam sebagai kation pada permukaan sel yang bermuatan
negatif dalam proses yang disebut biosorpsi.
Mikroba mengurangi bahaya pencemaran logam berat dapat
dilakukan dengan cara detoksifikasi, biohidrometalurgi, bioleaching,
dan
bioakumulasi.
Detoksifikasi (biosorpsi) pada prinsipnya mengubah ion logam berat
yang bersifat toksik menjadi senyawa yang bersifat tidak toksik. Proses ini
umumnya berlangsung dalam kondisi anaerob dan memanfaatkan
senyawa
kimia
sebagai
akseptor
elektron.
Biohidrometalurgi pada prinsipnya mengubah ion logam yang terikat
pada suatu senyawa yang tidak dapat larut dalam air menjadi senyawa
yang
dapat
larut
dalam
air.
Bioleaching merupakan aktivitas mikroba untuk melarutkan logam berat
dari senyawa yang mengikatnya dalam bentuk ion bebas. Biasanya
mikroba menghasilkan asam dan senyawa pelarut untuk membebaskan
ion logam dari senyawa pengikatnya. Proses ini biasanya langsung diikuti
dengan
akumulasi
ion
logam.
Bioakumulasi merupakan interaksi mikroba dan ion-ion logam yang
berhubungan
dengan
lintasan
metabolism.
Interaksi mikroba dengan logam di alam adalah imobilisasi logam
dari fase larut menjadi tidak atau sedikit larut sehingga mudah
dipisahkan.
6.3.1. Mikrobia Pendegradasi Logam.
Berikut ini merupakan berbagai mikrobia yang berperan dalam
pendegradasian lagam yaitu:
6.3.1.1. Enterobacter cloacae dan Pseudomonas fluorescens
mampu mengubah Cr (VI) menjadi Cr (III) dengan bantuan senyawasenyawa hasil metabolisme, misalnya hidrogen sulfida, asam askorbat,
glutathion,
sistein,
dll.
16
Mikroorganisme dalam bioremediasi; Matakuliah Pengelolaan Limbah dan Bioremediasi;
Dosen: Prof. Dr. Ir. Asmarlaili Sahar Hanafiah, M.S;
Oleh: Parlindungan Lumbanraja; NIM 138104002; Program (S-3); Sekolah Pascasarjana, Universitas Sumatera Utara-Medan. 2014
6.3.1.2. Desulfovibrio sp. membentuk senyawa sulfida dengan
memanfaatkan hidrogen sulfida yang dibebaskan untuk mengatasi
pencemaran logam Cu.
6.3.1.3. Desulfuromonas acetoxidans
merupakan bakteri
anerobik laut yang menggunakan sulfur dan besi sebagai penerima
elektron untuk mengoksidasi molekul organik dalam endapan yang bisa
menghasilkan
energi.
6.3.1.4.
Bakteri
pereduksi
sulfat
contohnya
Desulfotomaculum sp. Dalam melakukan reduksi sulfat, bakteri ini
menggunakan sulfat sebagai sumber energi yaitu sebagai akseptor
elektron dan menggunakan bahan organik sebagai sumber karbon.
Karbon tersebut selain berperan sebagai sumber donor elektron dalam
metabolismenya
juga
merupakan
bahan
penyusun
selnya.
6.3.1.5. Bakteri belerang, khususnya Thiobacillus ferroxidans
banyak berperan pada logam-logam dalam bentuk senyawa sulfida untuk
menghasilkan
senyawa
sulfat.
6.3.1.6. Mikroalga
contohnya Spirulina sp., merupakan salah satu
jenis alga dengan sel tunggal yang termasuk dalam kelas
Cyanophyceae. Sel Spirulina sp. berbentuk silindris, memiliki dinding
sel tipis. Alga ini mempunyai kemampuan yang tinggi untuk mengikat
ion-ion logam dari larutan dan mengadsorpsi logam berat karena di
dalam alga terdapat gugus fungsi yang dapat melakukan pengikatan
dengan ion logam. Gugus fungsi tersebut terutama gugus karboksil,
hidroksil, amina, sulfudril imadazol, sulfat dan sulfonat yang
terdapat
dalam
dinding
sel
dalam
sitoplasma.
6.3.1.7. Jamur Saccharomyces cerevisiae dan
Candida sp. dapat mengakumulasikan Pb dari dalam perairan,
Citrobacter dan Rhizopus arrhizus memiliki kemampuan menyerap
uranium. Penggunaan jamur mikoriza juga telah diketahui dapat
meningkatkan serapan logam dan menghindarkan tanaman dari
keracunan logam berat (http://matakuliah biologi.blogspot.com/)
17
Mikroorganisme dalam bioremediasi; Matakuliah Pengelolaan Limbah dan Bioremediasi;
Dosen: Prof. Dr. Ir. Asmarlaili Sahar Hanafiah, M.S;
Oleh: Parlindungan Lumbanraja; NIM 138104002; Program (S-3); Sekolah Pascasarjana, Universitas Sumatera Utara-Medan. 2014
VII.
PROSPEK PENGEMBANGAN
TEKNOLOGI BIOREMEDIASI
Kelebihan teknologi bioremediasi ditinjau dari aspek komersil adalah
relatif lebih ramah lingkungan, biaya penanganan yang relatif lebih murah
dan bersifat fleksibel. Teknik pengolahan limbah jenis B3 dengan
bioremediasi umumnya menggunakan mikroorganisme (khamir, fungi,
dan bakteri) sebagai agen bioremediator. Pendekatan umum yang
dilakukan untuk meningkatkan kecepatan biotransformasi ataupun
biodegradasi
adalah
dengan
cara:
1. Seeding, atau mengoptimalkan populasi dan aktivitas mikroba
indigenous
(bioremediasi
instrinsik)
dan/atau
penambahan
mikroorganisme
exogenous
(bioaugmentasi)
dan
2. Feeding, atau dengan memodifikasi lingkungan dengan penambahan
nutrisi
(biostimulasi)
dan
aerasi
(bioventing)
(http://www.blogger.com/profile/).
18
Mikroorganisme dalam bioremediasi; Matakuliah Pengelolaan Limbah dan Bioremediasi;
Dosen: Prof. Dr. Ir. Asmarlaili Sahar Hanafiah, M.S;
Oleh: Parlindungan Lumbanraja; NIM 138104002; Program (S-3); Sekolah Pascasarjana, Universitas Sumatera Utara-Medan. 2014
VIII. KESIMPULAN
Dari kumpulan tulisan yang dirangkum pada paper ini dapat ditarik
beberapa kesimpulan seperti:
1. Bioremediasi suatu cara penggunaan organisme dalam upaya
penyehatan kembali lingkungan yang sudah rusak atau tercemar.
2. Atas dasar keterlibatan mikroorganisma bioremediasi dibedakan
menjadi: biostimulasi, bioaugmentasi, dan bioremediasi intrinsik.
3. Atas dasar lokasi remediasi bioremediasi dibedakan menjadi
bioremediasi in situ dan ex situ.
4. Ada beberapa faktor lingkungan yang secara dominan mempengaruhi
proses bioremediasi seperti: tanah, temperatu, oksigen, nutrisi dan
interaksi antar polutan.
5. Proses bioremediasi sifatnya adalah dilakukan oleh mikroorganisma
spesifik , yaitu bahwa mikroorganisma penghancur suatu senyawa
tertentu akan berbeda dengan mikroorganisme penghancur senyawa
lainnya (contoh: mikroorganisma yang mendegradasi senyawa
hidrokarbon adalah berbeda dengan mikroorganisma pendegradasi
logam), meskipun ada beberapa mikroorganisma yang sama sanggup
melakukan proses degradasi dari berbagai unsur yang berbeda.
6. Pendekatan umum yang dilakukan untuk meningkatkan kecepatan
biotransformasi ataupun biodegradasi adalah dengan cara:
1. Seeding, atau mengoptimalkan populasi dan aktivitas mikroba
indigenous (bioremediasi instrinsik) dan/atau penambahan
mikroorganisme exogenous (bioaugmentasi) dan
2. Feeding, atau dengan memodifikasi lingkungan dengan
penambahan nutrisi (biostimulasi) dan aerasi (bioventing)
7. Kelebihan dari teknologi bioremediasi, antara lain : a. Bioremediasi
sangat aman digunakan karena menggunakan mikroba yang secara
alamiah sudah ada dilingkungan; b. Bioremediasi tidak menggunakan
atau menambahkan bahan kimia berbahaya (ramah lingkungan);
c.Tidak melakukan proses pengangkatan polutan; d.Teknik
pengolahannya mudah diterapkan dan murah biaya; e.Dapat
dilaksanakan di lokasi atau di luar lokasi; f. Menghapus resiko jangka
panjang.
8. Kelemahan dalam teknologi bioremediasi seperti: a. Tidak semua
bahan kimia dapat diolah secara bioremediasi; b. Membutuhkan
pemantauan yang intensif; c. Berpotensi menghasilkan produk yang
tidak dikenal; d.Membutuhkan lokasi tertentu
9. Hasil-hasil penelitian yang ada mendukung bahwa teknologi
bioremediasi ini merupakan satu cara dalam pencapaian pengelolaan
lingkungan yang ramah lingkungan.
19
Mikroorganisme dalam bioremediasi; Matakuliah Pengelolaan Limbah dan Bioremediasi;
Dosen: Prof. Dr. Ir. Asmarlaili Sahar Hanafiah, M.S;
Oleh: Parlindungan Lumbanraja; NIM 138104002; Program (S-3); Sekolah Pascasarjana, Universitas Sumatera Utara-Medan. 2014
DAFTAR PUSTAKA
http://ei.cornell.edu. Bioremediation. 1 Pebruari 2014.
http://matakuliah. biologi.blogspot.com/). Bioremediasi. 1 Pebruari 2014
http://www.blogger.com/profile/). Bioremediasi. 1 Pebruari 2014
http://id.wikipedia.org/wiki/ Bioremediasi. 1 Pebruari 2014
http://inilingkunganku.blogspot.com/2013/06/bioremediasi.html
http://www.blogger.com/profile/). Bioremediasi. 1 Pebruari 2014
[email protected]. Bioremediation. 1 Pebruari 2014
http://water.usgs.gov/wd/html. 5 Pebruari 2014. Bioremediation: Nature's
Way to a Cleaner Environment. 1 Pebruari 2014
http://www.americambioclean.com.Ezyme and Bioremediation. 1 Pebruari
2014
20
Mikroorganisme dalam bioremediasi; Matakuliah Pengelolaan Limbah dan Bioremediasi;
Dosen: Prof. Dr. Ir. Asmarlaili Sahar Hanafiah, M.S;
Oleh: Parlindungan Lumbanraja; NIM 138104002; Program (S-3); Sekolah Pascasarjana, Universitas Sumatera Utara-Medan. 2014