Isolasi dan seleksi bakteri penitrifikasi dari sampel tanah di sekitar
advertisement
3 I. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Semakin pesatnya pertumbuhan penduduk di Indonesia merupakan salah satu faktor yang memicu perkembangan industri. Perkembangan sektor industri ini diharapkan mampu meningkatkan kesejahteraan masyarakat. Namun, tidak dapat dipungkiri bahwa pesatnya pertumbuhan penduduk dan perkembangan industri menimbulkan masalah pencemaran akibat limbah yang dihasilkan. Peningkatan populasi penduduk dapat menimbulkan limbah domestik, yaitu limbah hasil kegiatan manusia, seperti limbah rumah tangga, limbah sanitasi, serta limbah pasar. Kegiatan sektor industri menimbulkan limbah industri, yaitu hasil akhir dari kegiatan industri itu sendiri, khususnya berupa limbah cair. Limbah domestik maupun limbah cair industri ini mengandung berbagai unsur kimiawi. Salah satu unsur yang terkandung di dalamnya adalah amonia (NH3). Pada pH rendah, amonia berubah menjadi amonium (NH4+), amonia sendiri berada dalam keadaan tereduksi. Umumnya, limbah-limbah tersebut dikeluarkan ke kawasan perairan, sehingga akan terjadi akumulasi amonium di kawasan ini. Amonium merupakan senyawa nitrogen yang pada kadar tinggi bersifat racun, sehingga dapat menurunkan kualitas air yang merupakan sumber kehidupan bagi makhluk hidup, khususnya biota air. Salah satu metode yang digunakan untuk mengatasi akumulasi amonium yang terkandung di dalam limbah yaitu proses nitrifikasi. Proses nitrifikasi ini dilakukan dengan menggunakan bantuan aktivitas bakteri-bakteri pengoksidasi amonium dan nitrit atau disebut juga bakteri penitrifikasi. Bakteri penitrifikasi yang umum digunakan adalah bakteri penitrifikasi yang berasal dari Genus Nitrosomonas sp. dan Nitrobacter sp. Secara morfologis, Nitrosomonas sp. berbentuk ellipsoid, batang pendek, Gram negatif, bersifat motil atau non motil, dan tumbuh dengan baik pada suhu sekitar 30oC serta pH 5.8-8.5. Bakteri dari genus Nitrosomonas sp. merupakan bakteri yang mampu mengoksidasi amonium menjadi nitrit. Nitrobacter sp. selnya berbentuk batang pendek, pleomorfik, seringkali berbentuk pears, Gram negatif, dan biasanya non motil. Nitrobacter sp. diketahui mampu mengoksidasi nitrit menjadi nitrat. Habitat kedua genus bakteri ini tersebar pada tanah, air tawar, dan 4 air laut (Holt et al., 1994). Dengan demikian, diduga bahwa isolat yang digunakan dalam penelitian ini merupakan isolat Nitrosomonas sp. dan Nitrobacter sp. karena sumber isolat yang digunakan berupa tanah yang berada di sekitar kandang ternak, namun masih diperlukan identifikasi lebih lanjut. Salah satu contoh penggunaan metode nitrifikasi yaitu pada sistem pengolahan limbah cair industri tekstil. Pengolahan dilakukan secara biologis secara nitrifikasi dengan menambahkan kultur bakteri Nitrosomonas sp. dan Nitrobacter sp. ke dalam lumpur aktif (activated sludge). Dari 52 perlakuan, dengan kandungan amoniak awal antara 26.12-27.40 ppm, 30.77% tidak memenuhi baku mutu dan 69.23% dapat mereduksi kandungan amoniak hingga mencapai mencapai baku mutu (< 8 ppm). Pada perlakuan seeding 8% waktu tinggal 12 jam, pada 3 jam pertama terjadi penurunan sebesar 48.82% atau dari 26.24 ppm menjadi 12.81 ppm (http://limbah.org/reduksi-amoniak-limbah-cairindustri.html, 2009). Penghilangan amonium secara biologis melalui proses nitrifikasi merupakan salah satu metode yang dapat dianggap ekonomis dan efisien. Melihat hal tersebut maka dibutuhkan sumber-sumber isolat bakteri penitrifikasi, khususnya Nitrosomonas sp. dan Nitrobacter sp. untuk menanggulangi masalah akumulasi amonium di kawasan perairan ini (Paungfoo et al., 2006). Salah satu sumber isolat bakteri penitrifikasi adalah tanah-tanah di sekitar kandang ternak, seperti sapi, kerbau, kambing, dan ayam. Tanah-tanah di lokasi tersebut diduga memiliki kandungan nitrat yang tinggi karena merupakan salah satu komponen yang terkandung di dalam dari kotoran ternak. Adanya kandungan nitrat dan bahan organik dalam tanah merupakan habitat yang baik bagi bakteri penitrifikasi. 1.2. Tujuan Penelitian 1. Melakukan isolasi dan seleksi terhadap “Nitrosomonas” dan “Nitrobacter” dari sampel tanah di sekitar kandang ternak (sapi, kerbau, kambing, dan ayam); 2. Mengukur penurunan konsentrasi amonium akibat aktivitas “Nitrosomonas” dan peningkatan konsentrasi nitrat akibat aktivitas “Nitrobacter” pada enrichment culture; 3. Menguji pasangan antara isolat “Nitrosomonas” dan “Nitrobacter” yang mampu melakukan nitrifikasi secara efektif. 5 1.3. Hipotesis Penelitian 1. Pada tanah di sekitar kandang ternak (sapi, kerbu, kambing, dan ayam) hidup bakteri “Nitrosomonas” dan “Nitrobacter” . 2. “Nitrosomonas” menurunkan konsentrasi amonium dan “Nitrobacter” meningkatkan konsentrasi nitrat; 3. Pasangan isolat “Nitrosomonas” dan “Nitrobacter” mempunyai kemampuan yang berbeda dalam melakukan proses nitrifikasi.
