Post on 13-Oct-2015
5/23/2018 BIOREMEDIASI SEDIMEN PANTAI TERCEMAR MINYAKBUMI MENGGUNAKAN BAKTERI SINGLE STRAIN (A...
http:///reader/full/bioremediasi-sedimen-pantai-tercemar-minyakbumi-menggunakan-b
SKRIPSI
BIOREMEDIASI SEDIMEN PANTAI TERCEMAR MINYAKBUMIMENGGUNAKAN BAKTERI SINGLE STRAIN (Alcanivorax sp.TE-9)
DAN PUPUK OSMOCOTE DI PESISIR INDRAMAYU
dilaksanakan dan disusun guna memperoleh gelar Sarjana Perikanan diUniversitas Jenderal Soedirman
oleh:Reska Nespandela
NIM. J1A006019
JURUSAN PERIKANAN DAN KELAUTANFAKULTAS SAINS DAN TEKNIK
UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMANPURWOKERTO
2010
5/23/2018 BIOREMEDIASI SEDIMEN PANTAI TERCEMAR MINYAKBUMI MENGGUNAKAN BAKTERI SINGLE STRAIN (A...
http:///reader/full/bioremediasi-sedimen-pantai-tercemar-minyakbumi-menggunakan-b
Skripsi
BIOREMEDIASI SEDIMEN PANTAI TERCEMAR MINYAKBUMIMENGGUNAKAN BAKTERI SINGLE STRAIN (Alcanivorax sp.TE-9)
DAN PUPUK OSMOCOTE DI PESISIR INDRAMAYU
oleh:
Reska NespandelaNIM. J1A006019
disetujui tanggalNovember 2010
Pembimbing Utama Pembimbing Anggota
Drs. Asrul Sahri Siregar, MSi. Prof. Drs. Ruyitno Nuchsin, M.Sc.
NIP. 196008111988031001 NIP. 194903111979031001
MengetahuiKetua Jurusan Perikanan dan Kelautan
Fakultas Sains dan Teknik
Dr. Ir. Isdy Sulistyo, DEA.NIP. 196003071986011003
5/23/2018 BIOREMEDIASI SEDIMEN PANTAI TERCEMAR MINYAKBUMI MENGGUNAKAN BAKTERI SINGLE STRAIN (A...
http:///reader/full/bioremediasi-sedimen-pantai-tercemar-minyakbumi-menggunakan-b
DAFTAR ISI
halamanDAFTAR ISI iDAFTAR TABEL iiDAFTAR GAMBAR.. iiiDAFTAR LAMPIRAN.. iv
KATA PENGANTAR 1RINGKASAN. 2SUMMARY. 3
I. PENDAHULUAN.. 41. 1. Latar Belakang 41. 2. Perumusan Masalah.. 71. 3. Tujuan.. 81. 4. Hipotesis.. 91.5. Manfaat.. 9
II. TINJAUAN PUSTAKA 102. 1. Minyak Bumi 102. 2. Bioremediasi 23
III. MATERI DAN METODE.. 333. 1. Materi Penelitian 333. 2. Metode Penelitian 343. 3. Prosedur Penelitian.. 353. 4. Waktu dan Tempat 433. 5. Analisis Data.. 43
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN... 454. 1. Kondisi Lingkungan Media Percobaan. 45
5/23/2018 BIOREMEDIASI SEDIMEN PANTAI TERCEMAR MINYAKBUMI MENGGUNAKAN BAKTERI SINGLE STRAIN (A...
http:///reader/full/bioremediasi-sedimen-pantai-tercemar-minyakbumi-menggunakan-b
4. 2. Degradasi Hidrokarbon Minyak Bumi 524. 3. Nilai Ambang Batas. 61
V. KESIMPULAN DAN SARAN 635. 1. Kesimpulan 635. 2. Saran 63
DAFTAR PUSTAKA. 64LAMPIRAN 66UCAPAN TERIMA KASIH. 82RIWAYAT HIDUP SINGKAT 84
5/23/2018 BIOREMEDIASI SEDIMEN PANTAI TERCEMAR MINYAKBUMI MENGGUNAKAN BAKTERI SINGLE STRAIN (A...
http:///reader/full/bioremediasi-sedimen-pantai-tercemar-minyakbumi-menggunakan-b
DAFTAR TABEL
Tabel halaman1. Tanggapan Biota Laut Terhadap Hidrokarbon Aromatik yang Larut. 202. Komposisi Nutrien Pupuk Lepas Lambat Osmocote ... 323. Perlakuan yang diujikan dengan isolat bakteri single strain, pupuk, dan
kombinasi isolat bakteri single straindengan pupuk... 344. Parameter Lingkungan dan Alat Pengukurnya.... 435. Total Sel Bakteri di Sedimen (sel/gr) .. 576. Kepadatan Bakteri Pendegradasi Minyak di Sedimen (MPN/gr) 597. Kandungan Total Petroleum HydrocarbonDalam Setiap Mesokosm 61
5/23/2018 BIOREMEDIASI SEDIMEN PANTAI TERCEMAR MINYAKBUMI MENGGUNAKAN BAKTERI SINGLE STRAIN (A...
http:///reader/full/bioremediasi-sedimen-pantai-tercemar-minyakbumi-menggunakan-b
DAFTAR GAMBAR
Gambar halaman1. Limbah minyak bumi oleh kelompok mikroba hidrokarbonoklastik
dapat diubah menjadi senyawa yang ramah lingkungan. 262. Rancangan mesokosm.............................. 383. Petak Percobaan (Mesokosm) yang dilakukan di Pesisir Indramayu 394. potential Hydrogen(pH) dalam Air Pori.................................... 455. Oksigen Terlarut (mg/L) dalam Air Pori................................ 476. Temperatur Air Pada Seluruh Mesokosm (C) ........................... 487. Salinitas Air Pori (ppt) ........................................................... 498. Nitrogen Total Air Pori (mg/L) 50
9. Fosfor Total Air Pori (mg/L) 5110. Persentase Penurunan Total Petroleum Hydrocarbon. 5211. Hasil Uji F dan Uji Beda Nyata Terkecil (BNT) Antar Perlakuan... 60
5/23/2018 BIOREMEDIASI SEDIMEN PANTAI TERCEMAR MINYAKBUMI MENGGUNAKAN BAKTERI SINGLE STRAIN (A...
http:///reader/full/bioremediasi-sedimen-pantai-tercemar-minyakbumi-menggunakan-b
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran halaman1. Data Penurunan Total Petroleum Hydrocarbon(%) (Transformasi
Arcsin). 662. Data Penurunan Total Petroleum Hydrocarbon(%) menurut Teknik
Bioremediasi x Waktu Bioremediasi . 673. Hasil Analisis Variansi Pengaruh Perlakuan dan Interaksi Waktu
dan Perlakuan terhadap Penurunan Total Petroleum Hydrocarbon..... 674. Hasil Uji BNT Pengaruh Utama dan Interaksi Waktu Bioremediasi
dengan Teknik Bioremediasi pada Penurunan Total PetroleumHydrocarbon(%). 69
5. Persamaan Regresi Mesokosm A. 716. Persamaan Regresi Mesokosm B. 717. Persamaan Regresi Mesokosm C. 728. Persamaan Regresi Mesokosm D. 729. Korelasi antara penurunan minyak dengan Hydrocarbon bacteriadan
jumlah total sel. 7310. Korelasi antara jumlah total sel dan Hydrocarbon bacteria dengan
kondisi lingkungan. 7311. Konsentrasi kandungan hidrokarbon minyak bumi. 7412. Persentase penurunan Total Petroleum Hidrocarbon 74
13. Kepadatan Bakteri Pendegradasi Minyak di Sedimen (MPN/gr)... 7514. Total Sel Bakteri di Sedimen (sel/gr) . 7515. Oksigen Terlarut (mg/L) dalam Air Pori.. 7616. Derajat Keasaman (pH) dalam Air Pori. 7617. Temperatur Air Pada Seluruh Mesokosm (C).. 7718. Salinitas Air Pori (ppt) 7719. Nitrogen Total (mg/L) 7820. Fosfor Total (mg/L) . 7821. Foto Mesokosm dan Alat Pengambil Air Pori 7922. Foto Pengambilan Sampel Air Pori... 79
23. Foto Pengambilan Sampel Sedimen.. 8024. Foto Pengerjaan MPN......................... 8025. Foto Pengukuran Kualitas Air Pori... 8126. Foto Pengukuran Nirat dan Fosfor... 81
5/23/2018 BIOREMEDIASI SEDIMEN PANTAI TERCEMAR MINYAKBUMI MENGGUNAKAN BAKTERI SINGLE STRAIN (A...
http:///reader/full/bioremediasi-sedimen-pantai-tercemar-minyakbumi-menggunakan-
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, karena atas
Rahmat dan Hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang
berjudulBioremediasi Sedimen Pantai yang Tercemar Minyak Bumi
Menggunakan Bakteri Single Strain (Alcanivorax sp. TE-9) dan Pupuk Osmocote di
Pesisir Indramayu.Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui teknik bioremediasi
manakah yang lebih efektif untuk diterapkan dalam menurunkan kadar
hidrokarbon minyak bumi pada sedimen pantai tercemar minyak bumi di Pesisir
Indramayu. Berdasarkan hasil dari penelitian ini, diharapkan dapat dijadikan
acuan dalam menangani pencemaran minyak, khususnya yang terjadi di Pesisir
Indramayu.
Penulis menyadari dalam penulisan dan penyusunan skripsi ini masih
banyak terdapat kekurangan dan jauh dari kesempurnaan. Oleh karena itu,
penulis mengharapkan masukan, kritik dan saran dari para pembaca. Semoga
skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi yang membacanya. Amien.
Purwokerto, November 2010
Penulis
5/23/2018 BIOREMEDIASI SEDIMEN PANTAI TERCEMAR MINYAKBUMI MENGGUNAKAN BAKTERI SINGLE STRAIN (A...
http:///reader/full/bioremediasi-sedimen-pantai-tercemar-minyakbumi-menggunakan-b
RINGKASAN
Penelitian mengenai Bioremediasi Sedimen Pantai Tercemar Minyak BumiMenggunakan Bakteri Single Strain (Alcanivoraxsp. TE-9) dan Pupuk Osmocote diPesisir Indramayu dilaksanakan pada bulan Juni-September 2010. Terdapat 4perlakuan yang diberikan pada penelitian ini, yaitu pada mesokosm A diberikanminyak (kontrol), mesokosm B diberikan 10 liter bakteri Alcanivorax sp. TE-9dengan kepadatan 108, mesokosm C diberikan pupuk Osmocote sebanyak 3,63 kg,dan mesokosm D diberikan pupuk Osmocote 3,49 kg dan 5 liter bakteri Alcanivoraxsp. TE-9 dengan kepadatan 108. Penelitian ini bertujuan untuk melihat pengaruhperlakuan dalam menurunkan kadar minyak dan perlakuan manakah yang terbaikdalam menurunkan kadar minyak di sedimen. Berdasarkan hasil penelitian, semua
perlakuan dapat menurunkan kadar hidrokarbon minyak dengan mesokosm Byang mampu menurunkan kadar minyak tertinggi sampai dengan 60,91%. Haltersebut dikarenakan Hydrocarbon bacteriapad mesokosm B lebih tinggidibandingkan mesokosm lainnya terutama di awal perlakuan. Akan tetapipenurunan yang terjadi pada setiap perlakuan belum memenuhi persyaratankandungan nilai hidrokarbon total di dalam sedimen yang tidak tercemar karenanilainya masih berada diatas 100 ppm. Hal tersebut dikarenakan waktu penelitianpada penelitian ini hanya 90 hari, dan berdasarkan analisis persamaan regresidiprediksi membutuhkan waktu 138-224 hari untuk membuat kandunganhidrokarbon minyak bumi habis pada perlakuan yang diuji cobakan.
Kata kunci: bioremediasi, bakteri Alcanivorax sp. TE-9, Pupuk Osmocote,hidrokarbon minyak bumi, dan pencemaran minyak
5/23/2018 BIOREMEDIASI SEDIMEN PANTAI TERCEMAR MINYAKBUMI MENGGUNAKAN BAKTERI SINGLE STRAIN (A...
http:///reader/full/bioremediasi-sedimen-pantai-tercemar-minyakbumi-menggunakan-ba
SUMMARY
The research on Bioremediation of Beach Sediment is Polluted Oil UseSingle Strain Bacteria(Alcanivoraxsp. TE-9)and Osmocote Fertilizer on IndramayuCoastal, has been done in June-September 2010. There are 4 treatment on thisresearch, on mesokosm A is polluted oil (control), on mesokosm B 10literAlcanivoraxsp. TE-9 bacteria in population density 108, on mesokosm C 3,63 kgOsmocote fertilizer, and on mesokosm D 3,49 kg Osmocote fertilizer with 5 literAlcanivorax sp. TE-9 bacteria in population density 108. This research to evaluateeffectiveness the treatment and the treatment is effectively to reduce thehydrocarbon oil on sediment. Based on research, all the treatment capable toreduce the hidrocarbon of oil, and mesokosm B capable to reduce hidrocarbon of
oil until 60,91% highly than other mesokosm. Thats because Hydrocarbon bacteriaon mesokosm B is highly than other mesokosm, especially on beginning treatment.But reduce of hidrocarbon of oil on this research did not suitable on value ofconditional hidrocarbon oil on sediment is not polluted, because the value ofreduce is more than 100 ppm. Thats because time of research just 90 days, andbased on regression equation analysis need 138-224 days to reduce thehydrocarbon oil until it all down on the treatment on the research.
Key words: bioremediation, Alcanivorax sp. bacteria, Osmocote fertilizer,hydrocarbon oil, and polluted oil.
5/23/2018 BIOREMEDIASI SEDIMEN PANTAI TERCEMAR MINYAKBUMI MENGGUNAKAN BAKTERI SINGLE STRAIN (A...
http:///reader/full/bioremediasi-sedimen-pantai-tercemar-minyakbumi-menggunakan-ba
I. PENDAHULUAN1.1 Latar Belakang
Kasus pencemaran minyak di laut Indonesia sudah banyak terjadi dan
memiliki intensitas yang cukup tinggi. Wilayah perairan laut Indonesia
merupakan jalur pembawa tanker minyak dan sering sekali terjadikecelakaan,
disamping itu juga diperburuk dengan kebocoran pipa-pipapenyulingan di lepas
pantai. Selain itu, buangan dari aktivitas di darat, kecerobohan dalam aktivitas
eksplorasi, dan pecahnya pipa bawah laut juga menjadi penyebab utama
pencemaran minyak di laut Indonesia. Karena hal tersebut, berbagai macam zat
berbahaya yang terkandung dalam minyak terlepas ke lingkungan
perairan.Tumpahan minyak di laut telah berdampak pencemaran multidimensi
bagi makhluk hayati laut itu sendiri, usaha perikanan, usaha turisme, sampai
kepada tingkat kerusakan laut (Edwards and White,1999dalamMangkoedihardjo,
2005).
Pesisir Indramayu, merupakan salah satu daerah di Indonesia yang
memiliki kasus pencemaran oleh minyak. Pencemaran minyak tersebut berasal
dari kebocoran pipa penyaluran minyak mentah lepas pantai dari kapal tanker
menuju tangki darat di kilang Balongan (Kompas, 2008). Pantai Balongan terletak
di Kabupaten Indramayu yang berada di kawasan pengolahan minyak PT
(Persero) Pertamina UP VI Balongan. Kasus kebocoran minyak bumi dari Kilang
Balongan yang terjadi pada September 2008 telah menimbulkan pencemaran air,
5/23/2018 BIOREMEDIASI SEDIMEN PANTAI TERCEMAR MINYAKBUMI MENGGUNAKAN BAKTERI SINGLE STRAIN (A...
http:///reader/full/bioremediasi-sedimen-pantai-tercemar-minyakbumi-menggunakan-ba
tanah, dan pantai. Pencemaran terjadi sepanjang 40 km pantai Indramayu yang
terbentang dari pantai Balongan hingga pesisir Losarang.Hal tersebut
mengakibatkan ekosistem pantai dan ribuan pohon mangrove terancam, puluhan
hektar tambak gagal panen, dan puluhan perahu nelayan kecil tidak dapat
beroperasi (Bagus, 2008).
Minyak Bumi adalah hasil proses alami berupa hidrokarbon yang dalam
kondisi tekanan dan temperatur atmosfer berupa fasa cair atau padat, termasuk
aspal, lilin mineral, atau ozokerit, dan bitumin yang diperoleh dari proses
penambangan (Kepmen LH no. 128, 2003). Minyak bumi berupa cairan kental
berwarna kehitaman yang terdapat dalam cekungan-cekuangan kerak bumi dan
merupakan campuran sangat komplek dari senyawa-senyawahidrokarbon dan
non-hidrokarbon (Marsaoli, 2004). Minyak bumi tersusun oleh komponen
hidrokarbon dan non-hidrokarbon (sulfur, nitrogen, oksigen, dan beberapa logam
berat), dengan kandungan hidrokarbon relatif lebih besar dibanding non-
hidrokarbon. Minyak bumi mengandung ribuan zat kimia yg berbeda, baik dalam
bentuk gas, cair, maupun padatan, dengan komponen utamanya adalah
hidrokarbon alifatik dan aromatik.Komponen hidrokarbon aromatik bersifat
sangat toksik karena terdiri dari benzena, toluena, ethylbenzena&xylena (BTEX)
(Nugroho, 2006a).
Secara langsung,hidrokarbon minyak bumi akan menyebabkan kematian
pada ikan disebabkan kekurangan oksigen, keracunan karbon dioksida, dan
5/23/2018 BIOREMEDIASI SEDIMEN PANTAI TERCEMAR MINYAKBUMI MENGGUNAKAN BAKTERI SINGLE STRAIN (A...
http:///reader/full/bioremediasi-sedimen-pantai-tercemar-minyakbumi-menggunakan-ba
keracunan langsung oleh bahan berbahaya (Sumadhiharga, 1995 dalam Misran,
2002). Minyak di dalam laut dapat masuk ke tubuh biota-biota laut melalui
makanan. Sebagian senyawa minyak dapat dikeluarkan bersama-sama makanan,
sedang sebagian lagi dapat terakumulasi dalam senyawa lemak dan protein. Sifat
akumulasi ini dapat dipindahkan dari organisme satu ke organisme lain melalui
rantai makanan, atau biasa disebut biomagnifikasi. Akumulasi minyak di dalam
zooplankton dapat berpindah ke ikan pemangsanya,demikian seterusnya bila ikan
tersebut dimakan ikan yang lebih besar, hewan-hewan laut lainnya, dan bahkan
manusia (Sumadhiharga, 1995 dalamMisran, 2002).
Berdasarkan hal tersebut, perlu adanya suatu usaha penanggulangan untuk
menangani masalah tersebut. Limbah minyak bumi dapat diolah secara fisika
(pembakaran), kimia (reaksi kimiawi) dan biologis (bioremediasi). Kedua cara
pertama disamping relatif mahal, juga tidak memecahkan masalah sampai tuntas
karena masih menghasilkan limbah yang bahkan lebih pekat (concentrated). Cara
biologis (bioremediasi) dengan menggunakan agen hayati, diakui sebagai cara
yang paling baik disamping prosesnya relatif lebih murah juga bersifat ramah
lingkungan. Berbagai jenis mikroba telah dikembangkan sebagai agen
bioremediasi limbah minyak bumi (Syakti, 2004).
Terdapat beberapa pendekatan umum dalam teknik bioremediasi, yang
diantaranya adalah biostimulasi dan bioaugmentasi. Berdasarkan hasil penelitian
Darmayati (2009), menunjukkan bahwa bioaugmentasi dan biostimulasi mampu
5/23/2018 BIOREMEDIASI SEDIMEN PANTAI TERCEMAR MINYAKBUMI MENGGUNAKAN BAKTERI SINGLE STRAIN (A...
http:///reader/full/bioremediasi-sedimen-pantai-tercemar-minyakbumi-menggunakan-ba
meningkatkan proses biodegradasi minyak pada sedimen tercemar minyak di
Pulau Pari. Berdasarkan penelitian laboratorium, bioaugmentasi dengan kultur
tunggal Alcanivorax sp. strain TE-9 serta biostimulasi dengan pupuk Osmocote
menunjukkan hasil yang sangat baik dalam hal mendegradasi sedimen tercemar
hidrokarbon minyak bumi dari Pulau Pari. Berdasarkan hal tersebut, diharapkan
penggunaan bioaugmentasi dengan kultur tunggalAlcanivoraxsp. strain TE-9 serta
biostimulasi dengan pupuk Osmocote sama efektifnya dalam menanggulangi
pencemaran hidrokarbon minyak bumi di lokasi lainnya.
Berdasarkan hal tersebut, maka perlu adanya suatu studi mengenai
penerapan teknik bioremediasi khususnya di Pesisir Indramayu, yang tercemar
oleh minyak bumi. Penelitian ini merupakan aplikasi lanjutan dari penelitian yang
sebelumnya telah dilakukan di Pulau Pari dengan teknik yang sama.
1.2 Perumusan MasalahPencemaran minyak yang terjadi di Pesisir Pantai Indramayu, merugikan
masyarakat sekitar, khususnya yang bermata pencaharian dari sumber daya alam
laut. Oleh karena itu, dibutuhkan suatu usaha pemulihan yang efisien, efektif dan
juga ramah lingkungan. Salah satu teknik yang dapat digunakan adalah dengan
cara bioremediasi. Berdasarkan studi terdahulu yang dilakukan di Pesisir Pantai
Pulau Pari, menunjukkan bahwa penggunaan bioaugmentasi dengan kultur
tunggal Alcanivorax sp. strain TE-9 serta biostimulasi dengan pupuk Osmocote
dapat memberikan hasil yang sangat baik dalam meningkatkan proses
5/23/2018 BIOREMEDIASI SEDIMEN PANTAI TERCEMAR MINYAKBUMI MENGGUNAKAN BAKTERI SINGLE STRAIN (A...
http:///reader/full/bioremediasi-sedimen-pantai-tercemar-minyakbumi-menggunakan-ba
biodegradasi hidrokarbon minyak bumi pada sedimen pantai tercemar minyak
bumi.
Berdasarkan uraian tersebut, maka dapat dirumuskan permasalahan
sebagai berikut:
1.) Bagaimanakah bioaugmentasi dengan menggunakan kultur tunggalAlcanivorax sp. strain TE-9, biostimulasi dengan menggunakan pupuk
Osmocote, dan kombinasi keduanya dapat menurunkan kadar hidrokarbon
minyak bumi pada sedimen pantai tercemar minyak bumi diPesisir
Indramayu?
2.) Manakah dari ketiga perlakuan tersebut yang paling baik dalam menurunkankadar hidrokarbon minyak bumi pada sedimen pantai tercemar minyak bumi
di Pesisir Indramayu?
3.) Apakah bioaugmentasi dengan menggunakan kultur tunggal Alcanivorax sp.strain TE-9, biostimulasi dengan menggunakan pupuk Osmocote, dan
kombinasi keduanya dapat memenuhi persyaratan kandungan nilai
hidrokarbon total di dalam sedimen yang tidak tercemar?
1.3 TujuanTujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui:
1.) Penurunan kadar hidrokarbon minyak bumi pada sedimen pantai tercemarminyak bumi dengan menggunakan kultur tunggalAlcanivoraxsp. strain TE-9,
pupuk Osmocote, dan kombinasi keduanya di PesisirIndramayu.
5/23/2018 BIOREMEDIASI SEDIMEN PANTAI TERCEMAR MINYAKBUMI MENGGUNAKAN BAKTERI SINGLE STRAIN (A...
http:///reader/full/bioremediasi-sedimen-pantai-tercemar-minyakbumi-menggunakan-ba
2.) Penurunan kadar hidrokarbon minyak bumi terbaik dari ketiga perlakuan
tersebut pada sedimen pantai tercemar minyak bumi di Pesisir Indramayu.
3.) Apakah penurunan kadar hidrokarbon minyak bumi yang terjadi memenuhipersyaratan kandungan nilai hidrokarbon total di dalam sedimen yang tidak
tercemar?
1.4 HipotesisHipotesis yang diajukan dalam penelitian ini adalah:
1.) Bioaugmentasi dengan penggunaan kultur tunggal Alcanivoraxsp. strain TE-9,biostimulasi dengan penggunaan pupuk Osmocote, dan kombinasi dari
keduanya dapat menurunkan kadar hidrokarbon minyak bumi pada sedimen
pantai yang tercemar minyak bumi diPesisir Indramayu.
2.) Kombinasi dari penggunaan kultur tunggal Alcanivorax sp. strain TE-9 danpupuk Osmocote dapat menurunkan kadar hidrokarbon minyak bumi
terbaik pada sedimen pantai yang tercemar minyak bumi di Pesisir
Indramayu.
3.) Penurunan kadar hidrokarbon minyak bumi yang terjadi memenuhipersyaratan kandungan nilai hidrokarbon total di dalam sedimen yang tidak
tercemar.
1.5 ManfaatPenelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi mengenai teknik
bioremediasi yang paling baik dalam menurunkan kadar minyak pada sedimen
5/23/2018 BIOREMEDIASI SEDIMEN PANTAI TERCEMAR MINYAKBUMI MENGGUNAKAN BAKTERI SINGLE STRAIN (A...
http:///reader/full/bioremediasi-sedimen-pantai-tercemar-minyakbumi-menggunakan-ba
tercemar minyak di Pesisir Indramayu. Berdasarkanhasil dari penelitian ini,
diharapkan dapat dijadikan acuan dalam menangani pencemaran minyak,
khususnya yang terjadi di Pesisir Indramayu.
5/23/2018 BIOREMEDIASI SEDIMEN PANTAI TERCEMAR MINYAKBUMI MENGGUNAKAN BAKTERI SINGLE STRAIN (A...
http:///reader/full/bioremediasi-sedimen-pantai-tercemar-minyakbumi-menggunakan-b
II. TINJAUAN PUSTAKA2.1 Minyak Bumi2.1.1 Karakteristik
Menurut teori pembentukan minyak bumi, khususnya teori binatang dan
tumbuh-tumbuhan, minyak bumi merupakan salah satu bahan bakar fosil. Semua
bahan bakar fosil dihasilkan oleh senyawa karbohidrat dengan rumus kimia
Cx(H2O) yang memfosil. Karbohidrat tersebut dihasilkan oleh tumbuhan dengan
mengubah energi matahari menjadi energi kimia melalui proses fotosintesis.
Setelah tumbuhan mati, maka karbohidrat dapat berubah menjadi senyawa
hidrokarbon dengan rumus kimia CxHyakibat tekanan dan temperatur yang tingi
serta tidak tersedianya oksigen (anaerob) (Nugroho, 2006a).
Temperatur bawah tanah, yang semakin dalam semakin tinggi, merupakan
faktor penting dalampembentukan hidrokarbon.Hidrokarbon kebanyakan
ditemukan pada suhu moderat,dari 107 ke 177 oC.Deposit yang membentuk
batuan endapan umumnya tidak cukup mengandung oksigen
untukmendekomposisi material organik tadi secara komplit. Bakteri mengurai zat
ini, molekul demi molekul,menjadi material yang kaya hidrogen dan karbon.
Tekanan dan temperatur yang semakin tinggi darilapisan bebatuan di atasnya
kemudian mendistilasi sisa-sisa bahan organik, lalu pelan-pelanmengubahnya
menjadi minyak bumi dan gas alam (Samperuru, 2007).
5/23/2018 BIOREMEDIASI SEDIMEN PANTAI TERCEMAR MINYAKBUMI MENGGUNAKAN BAKTERI SINGLE STRAIN (A...
http:///reader/full/bioremediasi-sedimen-pantai-tercemar-minyakbumi-menggunakan-b
Ada tiga faktor utama dalam pembentukan minyak, yaitu (Samperuru,
2007):
1) Pertama, ada bebatuanasal (source rock) yang secara geologis memungkinkanterjadinya pembentukan minyak bumi. (reservoir rock), umumnya sandstone
atau limestone yang berpori-pori (porous) dan ukurannya cukupuntuk
menampung hidrokarbon tersebut.
2) Kedua, adanya perpindahan (migrasi) hidrokarbon dari bebatuan asal menujuke bebatuan reservoir(reservoir rock), umumnya sandstone atau limestone yang
berpori-pori (porous) dan ukurannya cukupuntuk menampung hidrokarbon
tersebut.
3) Ketiga, adanya jebakan (entrapment) geologis. Struktur geologis kulit bumiyang tidak teratur bentuknya,akibat pergerakan dari bumi sendiri (misalnya
gempa bumi dan erupsi gunung api) dan erosi oleh airdan angin secara terus
menerus, dapat menciptakan suatu ruangan bawah tanah yang
menjadijebakan hidrokarbon. Kalau jebakan ini dilingkupi oleh lapisan yang
impermeable, maka hidrokarbontadi akan diam di tempat dan tidak bisa
bergerak kemana-mana lagi.
Minyak bumi terdiri dari minyak mentah dan minyak olahan.Minyak
mentah adalah senyawa kompleks hidrokarbon yangmempunyai ribuan variasi
senyawa. Keragaman senyawa minyak menghasilkankeragaman kualitas fisik dan
kimia.Minyak mentahmengandung senyawa hidrokarbon sekitar 5098 % dan
5/23/2018 BIOREMEDIASI SEDIMEN PANTAI TERCEMAR MINYAKBUMI MENGGUNAKAN BAKTERI SINGLE STRAIN (A...
http:///reader/full/bioremediasi-sedimen-pantai-tercemar-minyakbumi-menggunakan-ba
selebihnyasenyawa non-hidrokarbon (sulfur, nitrogen, oksigen, dan beberapa
logam berat). Variasi komposisi minyak mentah adalah berbeda di berbagai
tempat,itulah sebabnya teknologi remediasi bersifat site-specific. (Leahy
andColwell, 1995dalamMangkoedihardjo, 2005).
Minyak olahan seperti gasoline, kerosene, minyak jet, dan lubricant adalah
produkolahan minyak mentah melalui proses catalytic cracking dan fractional
distillation. Sebagaihasil olahan, minyak olahan mempunyai sifat fisik kimia
berbeda dengan minyak mentah.Minyak olahan mempunyai kandungan minyak
mentah dan senyawa hidrokarbon tak jenuhseperti olefins(alkenesdan cycloalkenes)
dari proses catalytic cracking(NAS, 1985dalamMangkoedihardjo, 2005).
Berdasarkan kelarutan dalam pelarutorganik, minyak diklasifikasikan yaitu:
1) Hidrokarbon jenuh. Termasuk dalam kelas ini adalah alkana denganstrukturCnH2n+2 (aliphatics) dan CnH2n (alicyclics), dimana n > 40. Hidrokarbon jenuh
inimerupakan kandungan terbanyak dalam minyak mentah.Umumnya n-
alkana siap untuk diuraikan mikroba menjadi alcohol, aldehydes, atau fatty
acid.Sedangkan, branched alkanes dan cycloalkanes adalah sulit diuraikan
mikroba (Atlas, 1995dalamMangkoedihardjo, 2005).
2) Hidrokarbon aromatik.Termasuk dalam kelas ini adalah monocyclic aromatics(BTEX) dan polycyclic aromatic hydrocarbons(PAHs: naphthalene, anthracene, dan
phenanthrene). PAHs bersifatkarsinogen, atau dapat ditransformasi oleh
mikroba menjadi senyawa karsinogen, sehinggamenjadi senyawa penting
5/23/2018 BIOREMEDIASI SEDIMEN PANTAI TERCEMAR MINYAKBUMI MENGGUNAKAN BAKTERI SINGLE STRAIN (A...
http:///reader/full/bioremediasi-sedimen-pantai-tercemar-minyakbumi-menggunakan-ba
dalam penjagaan kualitas lingkungan. Umumnya aromatik sulit terurai
biologis tetapi aromatik dengan berat molekul rendah (naphthalene) dapat
terurai biologis (Prince, 1993dalamMangkoedihardjo, 2005).
3) Resin. Termasuk disini adalah senyawa polar berkandungan nitrogen, sulfur,oksigen (pyridines dan thiophenes), sehingga disebut pula sebagai senyawa
NSO(Mangkoedihardjo, 2005).
4) Asphalt. Termasuk disini adalah senyawa dengan berat molekul besar danlogam berat nickel, vanadium, dan besi. Senyawa ini mempunyai struktur
kompleks dan sulit diuraikan secara biologis, tetapi dalam konsentrasi rendah
dapat terurai biologis secara cometabolisme (Leahy and Colwell, 1995dalam
Mangkoedihardjo, 2005).
Bentuk fisik minyak bumi di alam sangat beragam. Ada yang bersifat kasar,
padat, substansi lilin, semi padat agak kental (seperti lumpur), cairan kental, serta
berbentuk gas yang terkondensasi (Nugroho, 2006a). Sifat fisik minyak yang
mempengaruhi kelakuan minyak di laut dan pemulihannya, yang penting adalah
densitas, viskositas, titik ubah (pour point), dan kelarutan air (Mangkoedihardjo,
2005).
Densitas diekspresikan sebagai specific gravitydan American Petroleum
Institute (API) gravity.Specific gravity adalah rasio berat massa minyak dan berat
massa air pada temperatur tertentu (Mangkoedihardjo, 2005).Gravitasi API adalah
rasio berat minyak bumi terhadap berat akuades pada volume yang sama, pada
5/23/2018 BIOREMEDIASI SEDIMEN PANTAI TERCEMAR MINYAKBUMI MENGGUNAKAN BAKTERI SINGLE STRAIN (A...
http:///reader/full/bioremediasi-sedimen-pantai-tercemar-minyakbumi-menggunakan-ba
suhu 16oC dan tekanan 1 atm (Nugroho, 2006a). Minyak mentah (crude oil)
mempunyai specific gravity dalam rentang 0.79 -1.00. Densitas minyak adalah
penting untuk memprediksi kelakuan minyak di air (Mangkoedihardjo, 2005).
Viskositas adalah sifat yang menunjukkan ketahanan dalam perubahan
bentuk dan pergerakan. Viskositas rendah berarti mudah mengalir. Faktor
viskositas adalah komposisi minyak dan temperatur. Viskositas ini adalah penting
untuk memprediksi penyebaran minyak di air (Mangkoedihardjo, 2005).
Titik ubah adalah tingkat temperatur yang mengubah minyak menjadi
memadat atau berhenti mengalir. Titik ubah minyak mentah (crude oil) bervariasi
antara -57C sampai 32C. Titik ubah ini adalah penting untuk prediksi kelakuan
minyak di air dan penetapan strategi pembersihan dari lingkungan
(Mangkoedihardjo, 2005).
Kelarutan minyak dalam air adalah rendah sekitar 30 mg/L (NAS,
1985dalam Mangkoedihardjo, 2005) dan tergantung kepada komposisi kimia dan
temperatur. Besaran kelarutan itu dicapai oleh minyak aromatik dengan berat
molekul kecil seperti benzene, toluene, ethylbenzene, dan xylene (BTEX). Sifat
kelarutan ini adalah penting untuk prediksi kelakuan minyak di air, proses
bioremediasi, dan ekotoksisitas minyak (Mangkoedihardjo, 2005).
Saat minyak terpapar ke lingkungan laut, minyak akan segera berubah sifat-
sifat fisik, kimia, dan biologisnya. Beberapa faktor utama yang mempengaruhi
perubahan sifat minyak adalah (Syakti, 2008):
5/23/2018 BIOREMEDIASI SEDIMEN PANTAI TERCEMAR MINYAKBUMI MENGGUNAKAN BAKTERI SINGLE STRAIN (A...
http:///reader/full/bioremediasi-sedimen-pantai-tercemar-minyakbumi-menggunakan-ba
1) Karakteristik fisika minyak, khususnya gravitasi spesifik, viskositas dan
rentang didih;
2) Komposisi dan karakteristik kimiawi minyak;3) Kondisi meteorologi (sinar matahari (fotooksidasi), kondisi oceanography dan
temperatur udara); dan
4) Karakteristik air laut (pH, gravitasi spesifik, arus, temperatur, keberadaanbakteri, nutrien, dan oksigen terlaut sertapadatan tersuspensi).
Perubahan sifat ini akan mengubah/menentukan strategi remediasi.Proses
perubahan sifat fisik-kimia tersebut meliputi:
1) Perluasaan. Perluasan ini mungkinmerupakan proses terpenting selama awal
ekspose minyak dalam air, sepanjang titik ubah minyak adalah lebih rendah
dibanding temperatur sekitar. Proses ini akan memperluas sebaran minyak
sehingga meningkatkan perpindahan massa melalui proses
evaporasi,pelarutan dan biodegradasi (Mangkoedihardjo, 2005).
2) Evaporasi. Proses ini dapat diandalkan untuk menghilangkan fraksi minyak
dengan kandungan toksik dan berat molekul rendah. Faktor lingkungan yang
mempengaruh evaporasi adalah angin, gelombang air dantemperatur.
Evaporasi menyebabkan minyak tertinggal dalam air mengalami peningkatan
densitas dan viskositas (Mangkoedihardjo, 2005).
3) Pelarutan. Proses ini tidak signifikan dari sudut perpindahan massa tetapi
penting dalam proses biodegradasi. Aromatik dengan berat molekul kecil dan
5/23/2018 BIOREMEDIASI SEDIMEN PANTAI TERCEMAR MINYAKBUMI MENGGUNAKAN BAKTERI SINGLE STRAIN (A...
http:///reader/full/bioremediasi-sedimen-pantai-tercemar-minyakbumi-menggunakan-ba
bersifat paling toksik adalah paling larut air dibanding senyawa minyak
lainnya. Kecepatan pelarutan dipengaruhi oleh proses foto-oksidasi dan proses
biologis (NAS,1985 dalamMangkoedihardjo, 2005).
4) Foto-oksidasi. Dalam kondisi aerobik dan terpapar sinar matahari, minyak
aromatik dapat ditransformasi menjadi senyawa lebih sederhana. Senyawa
lebih sederhana ini(hydroperoxides, aldehydes, ketones, phenols, dan carboxylic
acids) bersifat lebih larut air sehingga meningkatkan laju biodegradasi tetapi
lebih toksik (Nicodem et al. 1997dalamMangkoedihardjo, 2005).
5) Dispersi. Penyebaran ini terjadi karena proses gradient konsentrasi dengan
membentuk formasi emulsi minyak-air (butiran minyak dalam kolom air)
sehingga memperluas permukaan butir minyak. Emulsi minyak-air dapat
terjaga dengan agitasi (angin dan gelombang adalah contoh agitasi alamiah),
atau dengan penambahan dispersan (Mangkoedihardjo, 2005).
6) Emulsifikasi. Emulsifikasi adalah proses perubahan status dari butiran minyak
dalam air menjadi butiran air dalam minyak (disebut juga chocolate mousse).
Bahan asphaltic dapatmeningkatkan emulsifikasi. Tetapi emulsifikasi akan
mempersulit pembersihan minyak (Mangkoedihardjo, 2005).
7) Lain-lain. Termasuk di sini adalah proses adsorpsi minyak pada zat padat air,
sedimentasi dan formasi butir tar (Mangkoedihardjo, 2005).
Berbeda dengan proses fisik-kimia sebagai perpindahan massa antar media
lingkungan,proses biodegradasi adalah proses perpindahan massa dari media
5/23/2018 BIOREMEDIASI SEDIMEN PANTAI TERCEMAR MINYAKBUMI MENGGUNAKAN BAKTERI SINGLE STRAIN (A...
http:///reader/full/bioremediasi-sedimen-pantai-tercemar-minyakbumi-menggunakan-ba
lingkungan ke dalam massa mikroba (menjadi bentuk terikat dalam massa
mikroba) sehingga minyak hilang dariair. Hasil proses biodegradasi adalah
umumnya karbondioksida dan metana yang kurang berbahaya dibanding minyak
pada besaran konsentrasi yang sama. Penting dipahami bahwa mikroba pengurai
minyak adalah tidak bekerja secara individu spesies tetapi konsorsium multi
spesies (Mangkoedihardjo, 2005).
2.1.2 Pencemaran dan Sumber Pencemar Minyak BumiBerdasarkan Peraturan Pemerintah No.19/1999, pencemaran laut diartikan
dengan masuknya atau dimasukkannya makhluk hidup, zat, energi, dan/atau
komponen lain ke dalam lingkungan laut oleh kegiatan manusia sehingga
kualitasnya turun sampai ke tingkat tertentu yang menyebabkan lingkungan laut
tidak sesuai lagi dengan baku mutu dan/atau fungsinya (Pramudianto, 1999dalam
Misran 2002). Salah satu pencemaran laut yang banyak terjadi saat ini adalah
disebabkan oleh limbah minyak bumi.Limbah minyak bumi adalah sisa atau
residu minyak yang terbentuk dari proses pengumpulan dan pengendapan
kontaminan minyak yang terdiri atas kontaminan yang sudah ada di dalam
minyak, maupun kontaminan yang terkumpul dan terbentuk dalam penanganan
suatu proses dan tidak dapat digunakan kembali dalam proses produksi(Kepmen
LH no. 128. Tahun 2003).
Pencemaran lingkungan laut oleh minyak bumi, antara lain bisa
disebabkanoleh tercecernya minyak bumi padaproses pengolahan, produksi,
5/23/2018 BIOREMEDIASI SEDIMEN PANTAI TERCEMAR MINYAKBUMI MENGGUNAKAN BAKTERI SINGLE STRAIN (A...
http:///reader/full/bioremediasi-sedimen-pantai-tercemar-minyakbumi-menggunakan-ba
distribusi, maupun penggunaannya sehingga komponen-komponen minyak bumi
terlepas ke dalam lingkungan (Supriyati, 2009). Selain itu, minyak bumi yang
berasal dari hasil proses penambangan, pengilangan, dan lain sebagainya, kadang-
kadang tertumpah ke laut. Hal tersebut dapat dikarenakan kecelakaan tanker,
kebocoran pipa, ledakan sumur minyak lepas pantai, dan lain sebagainya (Lestari,
2009).
Minyak bumi bersifat toksik dimana dalam perairan ditemukan dalam
bentuk minyak mengapung, minyak emulsi atau fraksi yang terlarut dalam air
(Lestari, 2009).Salah satu komponen tumpahan minyak bumi yang berbahaya bagi
ekosistem lingkungan laut adalah senyawa-senyawa Polycyclic Aromatic
Hydrocarbon (PAH), yang merupakan salah satu senyawa karsinogenik (Cerniglia,
1984 dalam Supriyati, 2009). Selain itu, n-alkana alifatik merupakan kelompok
hidrokarbon terbesar yang ada di minyak mentah maupun hasil penyulingan,
yaitu berkisar antara 20-50%. Senyawa n-alkana rantai panjang mampu
membentuk genangan dan selaput minyak di perairan, dan dalam waktu yang
lama akanmembentuk gumpalan yang dikenal dengan nama tarr ball (Leahy and
Colwell,1995dalam Mangkoedihardjo, 2005). Masuknya senyawa alkana dan
poliaromatik hidrokarbon (PAH) ke lingkungan akan menyebabkan polusi bagi
lingkungan (Head et al.,2006 dalamThontowi, 2008).
5/23/2018 BIOREMEDIASI SEDIMEN PANTAI TERCEMAR MINYAKBUMI MENGGUNAKAN BAKTERI SINGLE STRAIN (A...
http:///reader/full/bioremediasi-sedimen-pantai-tercemar-minyakbumi-menggunakan-ba
2.1.3 Dampak Pencemaran Minyak di Laut2.1.3.1 Lingkungan Perairan
Ekosistem pesisir dan laut (mangrove, delta sungai, estuari, padang lamun,
dan terumbu karang) memiliki fungsi danperan yang penting secara ekologis,
ekonomi dan juga sosial budaya. Secara ekologi, ekosistem tersebut merupakan
daerah perkembangbiakan, penyedia habitat dan makanan untuk organisme
dewasa serta mendukung jejaring makanan(ex. Input nutrient dari daun-daun
mati) bagi ekosistem ataupun habitat lain disekitarnya. Tekanan dari masuknya
limbah minyak bumi, akan mempengaruhi peruntukan sistem-sistem tersebut,
ditambah lagi vulnerabilitasdari ekosistem tersebut sangat tinggi terhadap bahan
beracun berbahaya (B3) disamping natural attenuation(dispertion and dilution) pada
beberapa ekosistem seperti mangrove, estuari, padang lamun dan daerah dangkal
di pantai relatif lebih lambat (Syakti, 2008).
Pencemaran minyak, secara langsung dapat mengganggu keadaan
lingkungan laut pada tempat-tempat rekreasi di pantai, selain itu juga dapat
mengganggu pemukiman penduduk sepanjang pantai serta menggangu
peternakan/binatang piaraan penduduk sepanjang pantai. Secara tidak langsung,
pencemaran laut akibat minyak mentah dengan susunannya yang kompleks dapat
membinasakan kekayaan laut dan mengganggu kesuburan lumpur di dasar laut.
Ikan yang hidup di sekeliling laut akan tercemar atau mati dan banyak pula yang
bermigrasi ke daerah lain. Minyak yang tergenang di atas permukaan laut akan
5/23/2018 BIOREMEDIASI SEDIMEN PANTAI TERCEMAR MINYAKBUMI MENGGUNAKAN BAKTERI SINGLE STRAIN (A...
http:///reader/full/bioremediasi-sedimen-pantai-tercemar-minyakbumi-menggunakan-b
menghalangi sinar matahari masuk sampai ke lapisan air dimana ikan-ikan hidup.
Selain itu, pohon-pohon mangrove yang masih muda (berumur 4-5 tahun) juga
musnah akibat pencemaran minyak ini (Sumadhiharga, 1995 dalamMisran, 2002).
Batas toleransi minyak pada air laut berada antara 0,001 - 0,01 ppm, dan
apabila melewati batas tertinggi dari kadar tersebut maka bau minyak mulai
timbul. Selain menimbulkan bau, pencemaran minyak tersebut akan
mengakibatkan perubahan warna perairan menjadi keruh atau hitam dikarenakan
gumpalan minyak-minyak tersebut. Hal-hal tersebut akan berdampak buruk
terhadap nilai estetika lingkungan perairan dan pantai yang tercemar limbah bumi
(Sumadhiharga, 1995 dalamMisran, 2002).
2.1.3.2 BiotaDampak dari limbah dalam bentuk tumpahan minyak secara spesifik
menunjukan pengaruh negatif yang penting, terutama melalui kontak langsung
dengan organisme perairan. Hal tersebut tentu saja dapat menyebabkan efek
langsung terhadap organisme, baik secara lethal, sub-lethal, efek terhadap
plankton yang merupakan produsen di laut, dan efek terhadap migrasi ikan
(Syakti, 2008). Hal tersebut dikarenakan minyak bumi mengandung ribuan zat
kimia yang berbeda, baik dalam bentuk gas, cair, maupun padatan, dengan
komponen utamanya adalah hidrokarbon alifatik dan aromatik.Hidrokarbon
aromatik bersifat toksik karena terdiri dari benzena, toluena, ethylbenzena&xylena
5/23/2018 BIOREMEDIASI SEDIMEN PANTAI TERCEMAR MINYAKBUMI MENGGUNAKAN BAKTERI SINGLE STRAIN (A...
http:///reader/full/bioremediasi-sedimen-pantai-tercemar-minyakbumi-menggunakan-b
(BTEX), sehingga berbahaya bagi biota yang terpapar oleh hidrokarbon minyak
bumi tersebut (Nugroho, 2006a).
Tabel 1.Tanggapan Biota Laut Terhadap Hidrokarbon Aromatik yang Larut
No Kadar (ppm) Respon1 0-9 Bioakumulasi
2 10-99 Pola perilaku
3 100-999 Pertumbuhan dan perkembangbiakan
4 1000-9999 Kematian (tingkat larva dan bayi)
5 10.000 Kematian (dewasa)
Dari tabel 1 dapat dilihat bahwa pada kadar>10 ppm kandungan senyawa
hidrokarbon aromatik dapat menyebabkan perubahan pola perilaku pada biota
laut, dan pada kadar >1000 ppm dapat menyebabkan kematian. (Marsaoli,
2004).Molekul-molekul hidrokarbon minyak bumi dapat merusak membran sel
yang berakibat pada keluarnya cairan sel dan berpenetrasinya bahan tersebut ke
dalam sel. Ikan-ikan yang hidup di lingkungan yang tercemar oleh minyak
dansenyawa hidrokarbon akan mengalami berbagai gangguan struktur dan fungsi
tubuh. Berbagai jenis udang dan ikan akanberaroma dan berbau minyak, sehingga
berkurang mutunya. Secara langsung minyak dapat menimbulkan kematianpada
ikan. Hal ini disebabkan oleh kekurangan oksigen, keracunan karbondioksida dan
keracunan langsung oleh bahan beracun yang terdapat dalam minyak (Marsaoli,
2004).
Akibat jangka panjang dari pencemaran minyak adalah terutama bagi biota
laut yang masih muda. Minyak di dalam laut dapat termakan oleh biota-biota laut.
Sebagian senyawa minyak dapat dikeluarkan bersama-sama makanan, sedang
5/23/2018 BIOREMEDIASI SEDIMEN PANTAI TERCEMAR MINYAKBUMI MENGGUNAKAN BAKTERI SINGLE STRAIN (A...
http:///reader/full/bioremediasi-sedimen-pantai-tercemar-minyakbumi-menggunakan-ba
sebagian lagi dapat terakumulasi dalam senyawa lemak dan protein. Sifat
akumulasi ini dapat dipindahkan dari organisme satu ke organisme lain melalui
rantai makanan. Jadi, akumulasi minyak di dalam zooplankton dapat berpindah
ke ikan pemangsanya. Demikian seterusnya bila ikan tersebut dimakan ikan yang
lebih besar, hewan-hewan laut lainnya, dan bahkan manusia (Sumadhiharga, 1995
dalamMisran, 2002).
2.1.4 Pengolahan Limbah Minyak BumiLimbah minyak bumi tersebut agar tidak mengakibatkan dampak yang
lebih luas, maka perlu dilakukan suatu uaha pengolahan minyak bumi tersebut.
Pengolahan limbah minyak bumi adalah proses untuk mengubah karakteristik dan
komposisi limbah minyak bumi untuk menghilangkan dan atau mengurangi sifat
bahaya dan atau sifat racun(Kepmen LH no. 128. Tahun 2003). Secara umum
penanganan tumpahan minyak dilakukan dengan salah satu atau ketiga metode
sebagai berikut : Penanganan secara fisika, kimia, dan biologi (Syakti, 2004).
Penanganan secara fisika, adalah perlakuan pertama dengan cara
melokalisasi tumpahan minyak menggunakan pelampung pembatas (oil booms),
yang kemudian akan ditransfer dengan perangkat pemompa (oil skimmers) ke
sebuah fasilitas penerima "reservoar" baik dalam bentuk tangki ataupun balon.
Teknik lain (secara fisika) yang lazim digunakan adalah pembakaran yang dari
sudut pandang ekologis hanya memindahkan masalah pencemaran ke
udara(Syakti, 2004).
5/23/2018 BIOREMEDIASI SEDIMEN PANTAI TERCEMAR MINYAKBUMI MENGGUNAKAN BAKTERI SINGLE STRAIN (A...
http:///reader/full/bioremediasi-sedimen-pantai-tercemar-minyakbumi-menggunakan-ba
Penanganan secara kimia, awalnya penggunaan metode ini kurang
dikehendaki, aplikasinya untuk menangani tumpahan minyak Torrey Canyon di
perairan Inggris tahun 1967 dianggap menimbulkan kerusakan lingkungan
terutama dikarenakan dispersan, nama agen kimia yang digunakan untuk
penanganan tumpahan minyak, maupun produk yang terbentuk dari
pencampuran minyak dan dispersan, bersifat racun yang lebih berbahaya dari
minyak mentah yang tersebar di perairan itu sendiri (Syakti, 2004).
Pengolahan limbah cair dengan metode biologi adalah metode yang
memanfaatkan mikroorganisme untuk menguraikan material yang terkandung di
dalam air limbah (Suyasa, 2008). Penanganan secara biologis, terutama dengan
menggunakan mikroba, dalam hal ini adalah bakteri, merupakan teknik yang
paling ramah lingkungan dan relatif lebih murah. Mikroba juga dapat
memanfaatkan kandungan yang terdapatpada limbah untuk keperluan mikroba
itu sendiri (Suyasa, 2008). Teknik ini dikenal dengan nama bioremediasi dan
digunakan untuk finishing touch setelah proses fisika dan kimia berjalan dengan
efektif(Syakti, 2004).
Pengolahan dengan metode biologis merupakan salah satu alternatif
teknologi pengelolaan limbah minyak bumi dengan memanfaatkan mahluk hidup
khususnya mikroorganisme untuk menurunkan konsentrasi atau daya racun
bahan pencemar. Salah satu teknik pengolahan metode biologis tersebut adalah
dengan teknik bioremediasi (Kepmen LH no. 128. Tahun 2003).Sebelum
5/23/2018 BIOREMEDIASI SEDIMEN PANTAI TERCEMAR MINYAKBUMI MENGGUNAKAN BAKTERI SINGLE STRAIN (A...
http:///reader/full/bioremediasi-sedimen-pantai-tercemar-minyakbumi-menggunakan-ba
melakukan pengolahan limbah minyak bumi dengan metode biologis, maka perlu
dilakukan analisis terhadap bahan yang diolah untuk mengetahui komposisi dan
karakteristik limbah yang terdiri dari kandungan minyak atau oil content (bila
kandungan minyak relatif besar) dan/atau Total Petroleum Hydrocarbon/TPH (bila
kandungan minyak relatif kecil) (Kepmen LH no. 128. Tahun 2003). Menurut NAS
(National Academyc Science) kandungan hidrokarbon di dalam sedimen yang tidak
tercemar oleh minyak bumi berkisar antara 1-100 ppm, sedang daerah yang
tercemar oleh minyak bumi dapat mencapai 12.000 ppm (Mulyono, 1988 dalam
Marsaoli, 2004).
2.2 Bioremediasi2.2.1 Karakteristik
Bioremediasi merupakan salah satu teknologi untuk merehabilitasi
lingkungan termasuk tanah yang terkontaminasi oleh limbah, termasuk
hidrokarbon (Saidi et al., 1999). Bioremediasi merupakan salah satu metode untuk
mengaplikasikan prinsip-prinsip biologi untuk menghilangkan bahan-bahan kimia
berbahaya dari air tanah, tanah, dan lumpur (Cookson Jr, 1995 dalam Nugroho,
2006a). Bioremediasi didefinisikan sebagai teknologi yang menggunakan mikroba
untuk mengolah pencemar melalui mekanisme biodegradasi alamiah (intrinsic
bioremediation) atau meningkatkan mekanisme biodegradasi alamiah dengan
menambahkan mikroba, nutrien, donor elektron dan atau akseptor elektron
(enhanced bioremediation) (USEPA, 2001dalamMangkoedihardjo, 2005).
5/23/2018 BIOREMEDIASI SEDIMEN PANTAI TERCEMAR MINYAKBUMI MENGGUNAKAN BAKTERI SINGLE STRAIN (A...
http:///reader/full/bioremediasi-sedimen-pantai-tercemar-minyakbumi-menggunakan-ba
Biodegradasi sendiri dapat diartikan sebagai proses penguraian oleh
aktivitas mikroba, yang mengakibatkan transformasi struktur suatu senyawa
sehingga terjadi perubahan integritas molekuler (Leisinger, 1981 ; Sheehan, 1997,
dalamNugroho, 2006a). Biodegradasi minyak bumi merupakan proses alami yang
melibatkan mikroba yang dapat mentransformasikan dan mendekomposisikan
hidrokarbon minyak bumi menjadi komponen-komponen lain yang lebih
sederhana. Bioremediasi merupakan optimasi dari proses biodegradasi (Gordon
and Ray, 1994 dalamNugroho, 2006a).
Mikroorganisme yang pada umumnya berkembang di lingkungan yang
terkontaminasi hidrokarbon, sebagian besar adalah bakteri (Kadarwati et al., 1994
dalam Saidi et al., 1999). Bakteri mempunyai kemampuan yang tinggi dalam
mendegradasi hidrokarbon minyak bumi sehingga sering digunakan untuk
menanggulangi polutan hidrokarbon (Bertrand et al., 1982 dalamSaidi et al., 1999).
Bakteri dapat menggunakan hidrokarbon dari minyak mentah dan fraksi-fraksinya
baik secara utuh maupun sebagian (Connell dan Miller, 1995 dalam Saidi et al.,
1999).
Bakteri dalam aktivitas hidupnya memerlukan molekul karbon sebagai
salah satu sumber nutrisi dan energi untuk melakukan metabolisme dan
perkembangbiakannya, sedangkan senyawa non-hidrokarbon merupakan nutrisi
pelengkap yang dibutuhkan untuk pertumbuhannya (Nugroho, 2006b). Atlas dan
Bartha (dalam Nugroho, 2006b) menyebutkan bahwa bakteri yang memiliki
5/23/2018 BIOREMEDIASI SEDIMEN PANTAI TERCEMAR MINYAKBUMI MENGGUNAKAN BAKTERI SINGLE STRAIN (A...
http:///reader/full/bioremediasi-sedimen-pantai-tercemar-minyakbumi-menggunakan-ba
kemampuan mendegradasi senyawa hidrokarbon untuk keperluan metabolisme
dan perkembangbiakannya disebut kelompok bakteri hidrokarbonoklastik.
Secara khusus bioremediasi pencemaran minyak bumi sangat
membutuhkan kehadiran mikroba hidrokarbonoklastik. Karakteristik mikroba
hidrokarbonoklastik yang tidak dimilki oleh mikroba lain adalah kemampuannya
mengekspresikan enzim -hidroksilase, yaitu enzim pengoksidasi hidrokarbon,
sehingga bakteri ini mampu mendegradasi senyawa hidrokarbon minyak bumi
dengan cara memotong rantai hidrokarbon tersebut menjadi lebih pendek. Selain
itu, mikroba hidrokarbonoklastik memiliki kemampuan untuk menempel pada
hidrokarbon, kesanggupan memproduksi emulsifier, serta memiliki mekanisme
untuk membebaskan diri (desorption) dari hidrokarbon (Nugroho, 2006a).
Gambar 1.Limbah minyak bumi oleh kelompok mikroba hidrokarbonoklastik dapat diubahmenjadi senyawa yang ramah lingkungan. (A) Ilustrasi penguraian komponen minyak bumi olehmikroba menjadi asam piruvat, (B) Foto mikroskopik sel-sel bakteri sedang mengeroyok minyak
bumi, (C) Indikasi biosurfaktan (memecahkan sel darah) yang dihasilkan oleh bakterihidrokarbonoklastik(sumber gambar: www.hayati.itb.ac.id).
5/23/2018 BIOREMEDIASI SEDIMEN PANTAI TERCEMAR MINYAKBUMI MENGGUNAKAN BAKTERI SINGLE STRAIN (A...
http:///reader/full/bioremediasi-sedimen-pantai-tercemar-minyakbumi-menggunakan-ba
Efektivitas bakteri dalam mengurai minyak didasarkan pada jumlah minyak
yang ada dalam larutan kultur dibandingkan dengan sesudah treatment bakteri,
dihitung seberapa besar minyak yang tertinggal dalam larutan, termasuk
bakterinya. Prosesnya adalah sebelum memakan minyak, bakteri menghasilkan
surfaktan, yaitu sejenis enzim yang dapat menyatukan minyak dengan air. Setelah
minyak dan air menyatu, mulailah bakteri memakan minyak. Hal tersebut
ditandai dengan terpecah-pecahnya gumpalan minyak menjadi kecil-kecil
(Haryadi, 2009).
Berbagai jenis bakteri pendegradasi minyak berada di lingkungan laut.
Mereka seringkali terisolasi sebagai bakteri pendegradasi alkana ataupun beberapa
senyawa hidrokarbon aromatik, seperti toluene, naftalen, dan fenantren. Salah satu
bakteri tersebut yang dominan diisolasi di Teluk Jakarta, adalah seperti genus
Alcanivorax(Thontowi, 2008). Minyak mentah sendiri terdiri dari empat jenis
senyawa, yaitusaturates/parafin, aromatik termasuk PAH (polycyclic aromatic
hydrocarbon), resin, dan aspalten(Haryadi, R. 2009). Alcanivorax tumbuh pada n-
alkana dan rantai alkana bercabang, tapi tidak bisa menggunakan glukosa atau
asam amino sebagai sumber karbonnya (Harayama et al., 2004).
Alcanivorax sp. merupakan bakteri laut yang mampu memanfaatkanminyak
sebagai sumber karbon dan energi. Alcanivorax merupakan bakteri pendegradasi
minyak yang sangat istimewa karena bakteri gram negatif ini tidak dapat
menggunakan sumber karbon lain seperti karbohidrat dan asam amino sebagai
5/23/2018 BIOREMEDIASI SEDIMEN PANTAI TERCEMAR MINYAKBUMI MENGGUNAKAN BAKTERI SINGLE STRAIN (A...
http:///reader/full/bioremediasi-sedimen-pantai-tercemar-minyakbumi-menggunakan-ba
substrat pertumbuhannya (Harayama et al., 1999 dalam Nugroho 2006a). Genus
Alcanivorax ini telah diketahui berpotensi untuk memproduksi biosurfaktan serta
biokatalis yang ramah lingkungan dalam proses industri (Golyshin et al.2003dalam
Thontowi, 2008).Bakteri ini menghasilkan biosurfaktan berupa lipid glukosa ketika
ditumbuhkan pada alkana. Jumlahnya mendominasi komunitas mikroba di air
laut yang mengandung minyak bumi (Harayama et al., 1999 dalam Nugroho
2006a). Sejak tahun 1998, laporan tentang terisolasinya Alcanivorax sp. dari
berbagai lingkungan laut di dunia terus meningkat (Yakimov et al.,1998dalam
Thontowi, 2008).
Berdasarkan hasil uji kemampuan degradasi bakteri dari Pulau Pari pada
senyawa alkana dan PAH, isolat 9, 31, dan 45 (teridentifikasi sebagai genus
Alcanivorax) memiliki kemampuan dalam mendegradasi senyawa alkana dan
PAH. Ketiga isolat ini mempunyai pertumbuhan sel lebih tinggi pada senyawa
parafin dan pristan bila dibandingkan isolat lainnya. Bahkan saat ditumbuhkan di
PAH, setelah 1 jam proses sublimasi ketiganya memberikan respon yang begitu
cepat dengan terbentuknya daerah bening di sekitar koloni. Dengan
kemampuannya tersebut, diduga isolat-isolat tersebut mempunyaienzim alkana
monooksigenase yang berperan dalam degradasi alkana, serta25 dioksigenase
untuk degradasi PAH. Walaupun beberapa laporan selama inimenyatakan bahwa
genus Alcanivorax dikenal hanya sebagai bakteri pendegradasi alkana dan tidak
mampu mendegradasi PAH. Dengan keunggulan-keunggulannya menjadikan
5/23/2018 BIOREMEDIASI SEDIMEN PANTAI TERCEMAR MINYAKBUMI MENGGUNAKAN BAKTERI SINGLE STRAIN (A...
http:///reader/full/bioremediasi-sedimen-pantai-tercemar-minyakbumi-menggunakan-ba
ketiga isolat tersebut merupakan bakteri potensial dalam mendegradasi senyawa
alkana dan PAH (Thontowi, 2008).
Berdasarkan penelitian yang dilakukan di Pesisir Pantai Pulau Pari,
menunjukkan bahwa penggunaan bioaugmentasi dengan kultur tunggal
Alcanivorax sp. strain TE-9, memberikan hasil yang sangat baik dalam
meningkatkan proses biodegradasi minyak pada sedimen tercemar (Darmayati et
al, 2009). BakteriAlcanivoraxsp. TE-9 mampu menggunakan berbagai jenis karbon
tunggal maupun PAH serta ALCO, kecuali Flourene.Alcanivorax sp. TE-9
merupakan bakteri yang berhasil diisolasi ari Teluk Jakarta oleh tim peneliti LIPI
Oseanografi (Darmayati et al, 2008).
2.2.2 Teknik Bioremediasi
Terdapat beberapa pendekatan umum dalam bioremediasi, diantaranya
adalah bioaugmentasi dan biostimulasi. Bioaugmentasi adalah penambahan
mikroba pendegradasi untuk membantu proses degradasi. Bioaugmentasi sendiri
dapat dilakukan dengan penambahan mikroorganisme indigenous dan atau
exogenous(Syakti, 2008). Bakteri yang dapat memanfaatkan hidrokarbon tersebar
luas di lingkungan dan mulai membelah diri ketika berada pada kondisi yang
sesuai. Proses pembelahan diri pada lingkungan alami ini memerlukan waktu.
Oleh karena itu, penambahan jumlah bakteri pada tumpahan minyak
mempercepat proses degradasi dari minyak bumi (Furlong et al., 1998 dalam
Nugroho, 2006a). Proses bioaugmentasi dilakukan dengan cara menebarkan
5/23/2018 BIOREMEDIASI SEDIMEN PANTAI TERCEMAR MINYAKBUMI MENGGUNAKAN BAKTERI SINGLE STRAIN (A...
http:///reader/full/bioremediasi-sedimen-pantai-tercemar-minyakbumi-menggunakan-b
mikroorganisme potensial langsung ke tempat terjadinya cemaran. Proses ini
banyak dikembangkan untuk membersihkan tanah yang tercemar, tetapi belum
banyak dikembangkan untuk lingkungan laut (Thontowi, 2008).
Biostimulasi adalah penambahan nutrien untuk menstimulasikan
pertumbuhan mikroba (Venosa, 2002 dalam Nugroho, 2006a). Untuk memenuhi
kebutuhan nutriennya, maka dalam aplikasinya dilakukan penambahan manure
atau pupuk ke dalam tanah (Nugroho, 2006a). Penambahan manure atau pupuk
tersebut akan menyediakan seluruh kebutuhan mikroba, sehingga mikroba dapat
hidup dan melakukan proses biodegradasi (Molnaa et al., 2005 dalam Nugroho,
2006a).
2.2.3 Faktor Lingkungan yang Mempengaruhi Bioremediasi
Keefektifan bioremediasi ditentukan oleh kondisi lingkungan. Hal tersebut
dikarenakan selama proses berlangsungnya penguraian oleh bakteri (mikroba),
faktor-faktor seperti jumlah nutrien dan jumlah oksigen sangat berpengaruh
dalam prosesnya (Suriawiria, 1986dalam Suyasa, 2008). Selain faktor-faktor
tersebut, faktor-faktor yang mempengaruhi kondisi lingkungan yang terutama
adalah:
1) Temperatur. Pada temperatur rendah maka viskositas minyak meningkat danvolatilitas senyawa toksik menurun sehingga akan menghambat proses
bioremediasi (Atlas, 1995dalam Mangkoedihardjo, 2005). Hidrokarbon rantai
5/23/2018 BIOREMEDIASI SEDIMEN PANTAI TERCEMAR MINYAKBUMI MENGGUNAKAN BAKTERI SINGLE STRAIN (A...
http:///reader/full/bioremediasi-sedimen-pantai-tercemar-minyakbumi-menggunakan-b
pendek alkana lebih mudah larut pada temperatur rendah. Pada temperatur
tinggi, aromatik lebih mudah larut (Focht and Westlake, 1987dalam
Mangkoedihardjo, 2005). Secara umum laju biodegradasi umumnya
meningkat dengan peningkatan temperatur sampai batas tertentu. Laju tinggi
biodegradasi minyak di laut dapat dicapai pada temperatur 15 - 20C (Bossert
and Bartha,1984 dalamMangkoedihardjo, 2005).
2) Oksigen. Ketersediaan oksigen adalah penting dalam proses biodegradasihidrokarbon jenuh dan aromatik (Cerniglia, 1992dalam Mangkoedihardjo,
2005), tetapi metabolisme hidrokarbon secara anaerobik dapat berhasil baik
untuk hidrokarbon aromatik (BTEX) (Head and Swannell,1999dalam
Mangkoedihardjo, 2005). PAHs dan alkana dapat didegradasi dalam kondisi
anaerobik (Caldwell et al.,1998 dalamMangkoedihardjo, 2005).
3) Nutrients. Saat minyak tumpah ke laut, suplai karbon ke dalam air lautmeningkat. Pada saat itu air laut terdapat ketimpangan komposisi nutrient (C
meningkat tajam sehingga C/N/P menjadi membesar melebihi komposisi
normal bagi kebutuhan mikroba). Untuk memanfaatkan mikroba maka
diperlukan penambahan nutrient N dan P pada tingkat proporsi C/N/P
sebelum tertumpah minyak. Xu dan Obbard (2003) dalam penelitiannya Effect
of Nutrient Amendments on Indigenous Hydrocarbon Biodegradation in Oil-
Contaminated Beach Sediments menggunakan rasio C:N:P yaitu 100:10:1.
5/23/2018 BIOREMEDIASI SEDIMEN PANTAI TERCEMAR MINYAKBUMI MENGGUNAKAN BAKTERI SINGLE STRAIN (A...
http:///reader/full/bioremediasi-sedimen-pantai-tercemar-minyakbumi-menggunakan-ba
4) Derajat keasaman (pH). Kebanyakan bakteri heterotrof dan fungi menyukai
pH netral dan fungi masih toleran terhadap pH rendah. Berbagai studi
menghasilkan fakta bahwa biodegradasi minyak akan lebih cepat dengan
peningkatan pH dan kecepatan optimum pada pH alkalin (Focht and
Westlake, 1987 dalamMangkoedihardjo, 2005).
5) Salinitas. Perubahan salinitas dapat mempengaruhi biodegradasi melaluiperubahan populasi mikroba, dan laju metabolisme hidrokarbon akan
menurun 3.3% sampai 28.4% dengan peningkatan salinitas (Focht and
Westlake, 1987 dalamMangkoedihardjo, 2005).
Pada biodegradasi minyak bumi yang berlapis-lapis dan berupa gumpalan
besar di lingkungan laut, nitrogen dan fosfor merupakan faktor pembatas karena
ketersediaan nutrien ini dalam area yang sama dengan hidrokarbon sangat sedikit.
Tersedianya nitrogen dan fosfor dapat terjadi secara alami melalui difusi menuju
gumpalan minyak tersebut atau dihantarkan oleh gerakan gelombang laut
(Nugroho, 2006a).
Beberapa penelitian menunjukkan bahwa lambatnya laju biodegradasi di
laut juga disebabkan sedikitnya konsentrasi nitrogen dan fosfor di laut. Oleh
karena itu, biodegradasi minyak bumi di lingkungan laut juga dapat dipercepat
dengan pengaturan rasio karbon/nitrogen/fosfor melalui penambahan nitrogen
dan fosfor dalam bentuk pupuk. Keterbatasan nitrogen dan fosfor dalam tanah
5/23/2018 BIOREMEDIASI SEDIMEN PANTAI TERCEMAR MINYAKBUMI MENGGUNAKAN BAKTERI SINGLE STRAIN (A...
http:///reader/full/bioremediasi-sedimen-pantai-tercemar-minyakbumi-menggunakan-ba
dapat diatasi melalui penambahan pupuk NPK, garam amonium dan garam fosfat
(Nugroho, 2006a).
Berdasarkan hasil penelitian Darmayati (2010) di Pulau Pari, menunjukkan
bahwa pupuk Osmocote mampu meningkatkan pertumbuhan bakteri, khususnya
bakteri hidrokarbonoklastik yang salah satunya adalah Alcanivorax sp. TE-9.
Pupuk lepas lambat (slow release) Osmocote dapat meningkatkan degradasi minyak
sejalan dengan peningkatan konsentrasi pupuknya. Adapun komposisi nutrien
yang terkandung dalam pupuk Osmocote tersebut adalah sebagai berikut
(Darmayati, 2010):
Tabel 2.Komposisi Nutrien Pupuk Lepas Lambat Osmocote 14-14-14
Component Quantity (%)
Total nitrogen 14.0
Ammoniacal nitrogen (NH3-N)Nitrate nitrogen (NO3-N)
8.25.8
Available phospate (P2O5) 14.0
Soluble potash (K2O) 14.0
5/23/2018 BIOREMEDIASI SEDIMEN PANTAI TERCEMAR MINYAKBUMI MENGGUNAKAN BAKTERI SINGLE STRAIN (A...
http:///reader/full/bioremediasi-sedimen-pantai-tercemar-minyakbumi-menggunakan-ba
III. MATERI DAN METODE3.1 Materi Penelitian3.1.1 Alat
Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini, yaitu 4 buah mesokosm (200
cm x 200 cm x100 cm) yang terbuat dari terpal dengan rangka kayu, kayu dolken,
bambu, plastik cor, paku, tali ris, pore water sampler, sedimen trapper, length measure
tape, stainless scoop, data sheet, pipa paralon, wadah stainless steel, falcon tube, ice
box,membrane filter polycarbonate (0.2m; 47 mm), membrane filterselulosse aseta
t(0.45m; 47 mm) merck whatman, object glass,cover glass, becker glass, mikroskop
epifluoresens merck Nikon, tabung Screw cap,Falcon tube50 ml dan 15 ml, tabung
reaksi, spatula, pipet pasteur merck Fisherbrand, mikropipet merck Pipet Pal dan
pipet tip, cawan porselin, aluminium foil, timbangan analitik merck Sartorius,
bioclean bench merck Sanyo, miliporefiltration set merck Sartorius, vacuum pump dan
stavol 100V, roll cable, syringe 20 mL merck Terumo, syringe filterporositas 0,45 m
diameter 25 mm merck Millex-LH, spechtrophotometer ultraspec 3300 pro merck
Amersham Pharmacia Biotech, UV-Cuvette micro merckPlastibrand, orbital incubator
merckGallenkamp, autoclave merck Tomy SX-500, DO meter, pH meter, EC meter,
clean bench, microtube, incubator shaker, gelas preparat, magnetic stirrer, pH 4,7,9, dan
KCl standard solution, botol semprot, tissue gulung, botol sampel 50 ml (kaca), botol
sampel 100 ml (plastik), botol kaca 1 L, vortex mixturedan kabel penghubung, rak tabung,
5/23/2018 BIOREMEDIASI SEDIMEN PANTAI TERCEMAR MINYAKBUMI MENGGUNAKAN BAKTERI SINGLE STRAIN (A...
http:///reader/full/bioremediasi-sedimen-pantai-tercemar-minyakbumi-menggunakan-ba
sentrifuge tube 1.5 ml, mikroplate, hot plate stirer, multi channel pipet tray, pipet multi
channelotomatis 300l dan 50l, ice pack, tape, spidol marker,poly bag with zipper.
3.1.2 BahanBahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah bakteri single
strainAlcanivorax sp. TE-9, pupukmerck Osmocote, sampel sedimen dan air,
DCM:n-heksan (1:1), bubuk Na2SO4, alkohol 70%, larutan sudan black, distilled water
(akuades), aquabideststeril, minyak imersi, dan larutan acridine orange (AO),Marine
Agar, INT (Iodonitrotetrazoliumviolet ), yeast extract, air laut steril, Arabian light crude
oil(ALCO), NH4NO3, K2HPO4, sabun cuci.
3.2 Metode Penelitian3.2.1 Rancangan Percobaan
Penelitian dilakukan menggunakan metode eksperimental di lapangan
(Pantai Karangsong, Indramayu) dengan rancangan petak terbagi (Split plot
design).Perlakuan yang diujicoba sebagai main plotdan waktu pengamatan sebagai
sub-plot.Perlakuan yang dicobakan adalah bakteri single strain, pupuk, dan
kombinasi single strain bakteri dengan pupuk yang dimasukkan ke dalam
mesokosm terdiri dari empat perlakuan dengan tiga kali ulangan, yaitu:
5/23/2018 BIOREMEDIASI SEDIMEN PANTAI TERCEMAR MINYAKBUMI MENGGUNAKAN BAKTERI SINGLE STRAIN (A...
http:///reader/full/bioremediasi-sedimen-pantai-tercemar-minyakbumi-menggunakan-ba
Tabel 3.Perlakuan yang diujikan dengan isolat bakteri single strain, pupuk, dankombinasi isolat bakteri single straindengan pupuk.
Mesokosm PerlakuanA Sedimen tercemar minyak (kontrol)
B Sedimen tercemar minyak + bakteri single strain (10 L dengankepadatan 108sel)
C Sedimen tercemar minyak + pupuk Osmocote (3.63 kg)
D Sedimen tercemar minyak + pupuk Osmocote (3.49kg) dan bakterisingle strain(5 L dengan kepadatan 108sel)
Pengamatan dan pengukuran dilakukan pada hari ke 0, 30, 60, dan 90. Hal
ini berdasarkan pada penelitian sebelumnya mengenai biostimulasi dan
bioaugmentasi dalam remediasi sedimen tercemar hidrokarbon minyak bumi yang
dilakukan di pantai selatan Pulau Pari (Darmayati et al., 2009).
3.2.2 Variabel dan ParameterVariabel yang diamati adalah kemampuan bakteri single strain, pupuk, dan
kombinasi keduanya dalam bioremediasi hidrokarbon minyak bumi di Pesisir
Indramayu. Parameter utamanya adalah total hidrokarbon minyak bumi,
sedangkan parameter pendukungnya jumlah total sel bakteri, kepadatan bakteri
pendegradasi hidrokarbon minyak bumi dalam sedimen, dan parameter
lingkungan (DO, pH, salinitas, kandungan N dan P, dan temperatur air).
5/23/2018 BIOREMEDIASI SEDIMEN PANTAI TERCEMAR MINYAKBUMI MENGGUNAKAN BAKTERI SINGLE STRAIN (A...
http:///reader/full/bioremediasi-sedimen-pantai-tercemar-minyakbumi-menggunakan-ba
3.3 Prosedur Penelitian3.3.1 Kultur Bakteri3.3.1.1 Penumbuhan Bakteri
Marine Agar(MA) sebagai media tumbuh untuk bakteriAlcanivoraxsp. TE-9
dipersiapkan.Marine Agar(MA) dibuat dengan cara melarutkan Peptonsebanyak 5
g, yeast ekstrak3 g, Ferri fosfat0.01 gr, dan agar powder15 g, kedalam air laut saring
sebanyak 1 liter pada becker glass. Setelah itu campuran tersebut dipanaskan dan
diaduk dengan menggunakan stirer pada alat pemanas selama 1.5 jam atau
sampai larut. Setelah larut, MA cair tersebut dituangkan ke dalam platedi dalam
clean beanch, untuk menghindari kontaminan dari bakteri lain. Setelah itu, MA cair
itu didiamkan dalam clean beanch sampai memadat. BakteriAlcanivorax sp. TE-9
hasil koleksi dari kelompok penelitian mikrobiologi P2O LIPI, ditumbuhkan pada
plateyang berisi MA. Penumbuhan dilakukan dengan metode goresan (streaking).
Hasil streaking tersebut lalu ditaruh di dalam inkubator selama 3 hari (72 jam)
dalam inkubator pada temperatur 30 oC untuk tumbuh.
3.3.1.2 Pembuatan Media Cair
Media cair dibuat bertahap dengan ukuran 250 mL, 750 mL, 6 L, dan 18 L.
Hal tersebut dimaksudkan untuk pengayaan bakteri secara bertahap. Pembuatan
media cair untuk ukuran 250 mL dan 750mL dilakukan dengan cara melarutkan
0.1% yeast ekstractke dalam air laut saring steril. Setelah itu media dipanaskan dan
diaduk dengan menggunakan stirer di pemanas selama 15-30 menit atau sampai
5/23/2018 BIOREMEDIASI SEDIMEN PANTAI TERCEMAR MINYAKBUMI MENGGUNAKAN BAKTERI SINGLE STRAIN (A...
http:///reader/full/bioremediasi-sedimen-pantai-tercemar-minyakbumi-menggunakan-ba
terlarut. Setelah itu media dituangkan ke dalam erlenmeyerdan diberi 1% minyak
mentah (ALCO). Untuk media cair 6 L dan 18 L, selanjutnya hanya ditambahkan
4.5 L (untuk media 6 L) dan 12 L (untuk media 18 L) media baru yang berisi air
laut saring steril dan ditambahkan 1% minyak mentah (ALCO).
3.3.1.3 Pemanenan Bakteri
Hasil penumbuhan bakteri dalam plate yang telah disimpan dalam
inkubator selama 3 hari kemudian dipanen. Pemanenan dilakukan dengan cara:
1. Larutan salin steril diambil sebanyak 3 ml dengan mikropipet, laludimasukkan ke dalamplateyang berisi kultur bakteri.
2. Larutan salin steril tersebut diratakan dengan menggunakan ose ke seluruhpermukaan media, sehingga kultur bakteri terlepas dan larut.
3. Suspensi sel bakteri diambil dari permukaan media sebanyak 1 ml dandimasukkan ke dalamfalcon steril.
4. Larutan salin steril dimasukkan kembali sebanyak 2 ml ke permukaan media,lalu diratakan, dan diambil kembali sebanyak 2 ml suspensi sel untuk
dimasukkan kembali ke dalamfalcon steril.
5. Larutan salin steril dimasukkan kembali sebanyak 3 ml ke permukaan media,lalu diratakan, dan diambil kembali sebanyak 2 ml suspensi sel untuk
dimasukkan kembali ke dalam falcon steril. Sehingga didalam terdapat 5 ml
suspensi bakteri.
5/23/2018 BIOREMEDIASI SEDIMEN PANTAI TERCEMAR MINYAKBUMI MENGGUNAKAN BAKTERI SINGLE STRAIN (A...
http:///reader/full/bioremediasi-sedimen-pantai-tercemar-minyakbumi-menggunakan-ba
3.3.1.4 Pengayaan Bakteri
Pengayaan bakteri dilakukan dengan cara bertahap pada wadah dari
ukuran 250 ml, 750mL, 6 L, dan 18 L. Pengayaan bakteri dilakukan dengan cara
memasukkan suspensi bakteri yang telah dipanen ke dalam media cair 250 ml,
dengan kepadatan 108. Untuk mendapatkan kepadatan yang diinginkan tersebut
maka dilakukan penghitungan total sel terlebih dahulu dengan bantuan
mikroskop epifluoresens dengan 10 lapang pandang, lalu hasil perhitungan
dimasukkan ke dalam rumus:
Keterangan:V1= Volume yang akan dimasukkanV2= Volume pada wadah (250 ml) + Volume yang akan dimasukkann1= Kepadatan yang didapat pada penghitungan dibawah mikroskop
n2= Kepadatan yang diinginkan
Berdasarkan hasil perhitungan tersebut diambil sejumlah volume (V1) dan
dimasukkan ke dalam media cair 250 ml. Setelah itu, media tersebut diinkubasi
selama 1-2 minggu. Dalam jangka waktu tersebut, dilihat secara visual apakah
minyak terdegradasi atau belum. Setelah itu, dilakukan pengayaan bertahap
menjadi 750mL, 6 L, dan 18 L, dengan masa inkubasi tiap-tiap tahapan selama 1
minggu.
2211 .. nVnV =
5/23/2018 BIOREMEDIASI SEDIMEN PANTAI TERCEMAR MINYAKBUMI MENGGUNAKAN BAKTERI SINGLE STRAIN (A...
http:///reader/full/bioremediasi-sedimen-pantai-tercemar-minyakbumi-menggunakan-b
3.3.2 Persiapan Pupuk OsmocotePupuk Oscmocote ditimbang terlebih dahulu di laboratorium sebelum
dimasukkan ke dalam mesokosm. Setelah ditimbang, pupuk tersebut dikemas
dalam plastic bag with zipper untuk selanjutnya dibawa ke lokasi mesokosm.
Kemudian pupuk ditebar dan diaduk dengan sedimen tercemar minyak di dalam
mesokosm. Pupuk yang diberikan pada perlakuan disesuaikan dengan rasio C:N:P
yaitu 100:10:1 (Xu and Obbard, 2003)
3.3.3 Persiapan MesokosmMesokosm dibuat dengan luas area 2 m x 2 m, dengan setiap jarak antar
mesokosm 10 m. Rancangan konstruksi dari mesokosm tersebut adalah sebagai
berikut (Gambar 2.):
Gambar 2.Rancangan mesokosm
Mesokosm diletakan di sekitar Pantai Karangsong, Indramayu yang telah
tercemar hidrokarbon minyak bumi. Jika lokasi tersebut tidak memungkinkan,
maka sedimen yang berada pada lokasi tersebut digantikan dengan sedimen yang
telah dicampur dengan sedimen tercemar minyak. Luasan sedimen yang
Anyamanbambu dilapisi
plastik cor
Pasir
KayuBambu
Permukaan pasir
(sedimen)
200 cm200 cm
100 cm
20 cm
5/23/2018 BIOREMEDIASI SEDIMEN PANTAI TERCEMAR MINYAKBUMI MENGGUNAKAN BAKTERI SINGLE STRAIN (A...
http:///reader/full/bioremediasi-sedimen-pantai-tercemar-minyakbumi-menggunakan-b
digunakan adalah 20
masing mesokosm di
Gambar 3.Petak Pe
3.3.4 PengambilanSampel yang
(pore water) dan sedi
dan digunakan unt
ulangan pengambilan
lurus dengan pantai.
titik yang tegak lurus
dari permukaan sete
steelyang telah dister
minyak. Sedimen se
0 cm x 200 cm x 20 cm (Gambar 2).
erikan perlakuan yang berbeda eda (T
cobaan (Mesokosm) yang dilakukan di
ampel Air dan Sedimen
igunakan adalah air yang berasal dari
en. Pore waterdiambil dengan menggu
k analisa mikrobiologi. Sampel sedi
yang dilakukan pada tepi kiri, tengah,
Masing masing pengambilan merupa
pantai (Gambar 3). Pada setiap mesoko
al 5 cm. Sedimen diaduk sampai rata
lisasi, kemudian digunakan untuk anal
anyak 50 mL ditempatkan pada falc
etelah itu, masing
abel 3).
esisir Indramayu.
pori pori sedimen
akan sistem pompa
en diambil 3 kali
an tepi kanan tegak
kan komposit dari 3
sm diambil sedimen
ada wadah stainless
sis mikrobiologi dan
n tube steril untuk
5/23/2018 BIOREMEDIASI SEDIMEN PANTAI TERCEMAR MINYAKBUMI MENGGUNAKAN BAKTERI SINGLE STRAIN (A...
http:///reader/full/bioremediasi-sedimen-pantai-tercemar-minyakbumi-menggunakan-ba
analisis mikrobiologi dan untuk analisis minyak. Botol sampel disimpan dalam
suhu -200
C dan dalam keadaan gelap sampai uji selanjutnya dilakukan.
3.3.4 Pengukuran Parameter Penelitian3.3.4.1Analisis Total Hidrokarbon Minyak Bumi
Total hidrokarbon minyak bumi diukur dengan metode gravimetri. Sampel
air/sedimen kering dimasukkan ke dalam screw capsebanyak 5 mL untuk air atau
g untuk sedimen. Setelah itu diekstraksi dengan menambahkan DCM:n-heksan
sebanyak 5 mL (perbandingan sampel dengan DCM:n-heksan adalah 1:1) dan
dihomogenkan. Larutan yang berada di lapisan atas (pada sampel air) atau yang
terdapat di dalam screw cap (pada sampel sedimen kering) diambil dan disisakan
sedikit lalu dimasukkan ke dalam tabung reaksi yang berisi 1,5 g Na2SO4.
Selanjutnya DCM:n-heksan 7 mL dimasukkan lagi ke dalam screw capdalam dua
tahap ekstraksi (5 mL kemudian 2 mL). Setelah ekstraksi selesai, tabung reaksi
yang berisi hasil ekstrak ditutup dengan aluminium foil dan didiamkan selama 24
jam. Setelah itu hasil ekstrak dimasukkan ke dalam cawan porselin yang telah
ditimbang beratnya terlebih dahulu. Tutup cawan tersebut dengan aluminium foil
dan tunggu hingga hasil ekstrak menguap. Setelah kering, timbang kembali cawan
porselin tersebut. Nilai TPH (total petroleum hidrocarbon) diperoleh dari selisih berat
cawan porselin.
Nilai TPH = (Berat cawan + minyak)-berat cawan
5/23/2018 BIOREMEDIASI SEDIMEN PANTAI TERCEMAR MINYAKBUMI MENGGUNAKAN BAKTERI SINGLE STRAIN (A...
http:///reader/full/bioremediasi-sedimen-pantai-tercemar-minyakbumi-menggunakan-ba
3.3.4.2Penghitungan Jumlah Total Sel BakteriTotal sel dihitung dengan metode Acridine Orange Direct Count dengan
melakukan pengamatan di bawah mikroskop epifluorescens. Sebanyak 100 L
sampel dimasukkan ke dalam 900 L larutan acridine orange. Filter membran
polikarbonat miliporeberdiameter 25 mm dengan porositas 0,2 m direndam
dalam larutan sudan black selama24 jam. Filter tersebut lalu dibilas dengan
akuabides steril. Sebanyak 1 ml sampel diambil secara aseptis dan disaring
menggunakan filter membran.
Filter membran yang masih dalam keadaan lembab diambil dengan pinset
steril, kemudian diletakkan di atas gelas objek yang telah diolesi minyak emersi.
Minyak emersi juga diteteskan di permukaan filter membran dan ditutup dengan
gelas penutup. Pengamatan dilakukan di bawah mikroskop epifluoresens dengan
perbesaran 1000 kali. Sel bakteri diamati pada 10 bidang pandang secara acak.
Jumlah sel bakteri yang terdapat pada setiap bidang pandang yang diamati dipilih
antara 10-50 sel. Jumlah sel yang terlalu banyak dapat diencerkan dengan acridine
orange dan diulangi dari tahap awal. Selanjutnya, filter diamati di bawah
mikroskop epifluoresens dan dihitung sel bakterinya (Hobbie et al., 1985 dalam
Darmayati, 2009). Total sel bakteri dihitung dengan rumus sebagai berikut:
Total sel = DFAv
Lv
vvn
+
3
2
2
21 785,0
5/23/2018 BIOREMEDIASI SEDIMEN PANTAI TERCEMAR MINYAKBUMI MENGGUNAKAN BAKTERI SINGLE STRAIN (A...
http:///reader/full/bioremediasi-sedimen-pantai-tercemar-minyakbumi-menggunakan-ba
Ket:
n = rata-rata penghitungan sel bakteriv1= volume larutan AODC (mL)v2= volume sampel dalam larutan AODC (mL)v3= volume larutan sampel yang disaring (mL)L = diameter filter selulose asetat (20 mm)A = Luas bidang pandang mikroskop(0,015386 mm2)DF = 1 / faktor pengenceran (dilution factor)
3.3.4.3Penghitungan Bakteri PendegradasiBakteri pendegradasi minyak dihitung menggunakan metode MPN (Most
Probable Number) (Darmayati, 2009). Pada awalnya 1 g sampel sedimen diencerkan
menggunakan 9 mL air laut steril, selanjutnya dihomogenkan dengan vortex
selama 5 menit. Ambil 100L sedimen tersebut lalu dimasukkan ke dalam
microtube yang berisi 900L air laut steril, pengenceran dilakukan hingga 10-8.
Metode MPN yang digunakan 3 seri pada tingkat pengenceran sampel 10 -1
hingga 10-8. Setelah sampel diencerkan, maka selanjutnya sebanyak 180 L air laut
steril yang diperkaya N (NH4NO3) dan P(K2HPO4) dimasukkan ke dalam sumuran
microplates. Setelah itu sumber hidrokarbon spesifik (dalam hal ini arabian light
crude oil) sebanyak 5 L ditambahkan juga dan diikuti dengan 20 L sampel.
Microplates yang telah diuji tersebut selanjutnya disimpan pada temperatur
ruangan (26-270C). Setelah 2 minggu diteteskan dengan larutan INT
(iodonitrotetrazoliumviolet ) sebanyak 50 L kemudian diinkubasi kembali selama 1
minggu untuk selanjutnya diamati perubahan warna yang terjadi. Hasil positif
ditunjukkan dengan perubahan warna menjadi merah keunguan, sedangkan hasil
5/23/2018 BIOREMEDIASI SEDIMEN PANTAI TERCEMAR MINYAKBUMI MENGGUNAKAN BAKTERI SINGLE STRAIN (A...
http:///reader/full/bioremediasi-sedimen-pantai-tercemar-minyakbumi-menggunakan-ba
negatif ditunjukkan dengan tidak adanya perubahan warna. Jumlah bakteri
pendegradasi hidrokarbon minyak bumi dihitung dengan MPN computer program
(versi 4.04 byKlee, 1993).
3.3.4.4Parameter LingkunganParameter lingkungan yang diukur meliputi oksigen (O2) terlarut, pH,
salinitas, dan temperatur air (Tabel 4).
Tabel 4.Parameter Lingkungan dan Alat Pengukurnya
No. ParameterLingkungan
Satuan Metode Alat Pengukur
1. Oksigen terlarut (DO) mg/L electrimetri DO metermerck SI
2. pH - electrimetri HORIBA
3. Salinitas ppt Konduktometri Handrefraktometer
4. Temperatur Air 0C electrimetri DO metermerckYSI
5. N mg/L HACHAnalysis HACH
6. P mg/L HACHAnalysis HACH
3.4 Waktu dan Tempat PenelitianPenelitian ini dilaksanakan pada bulan Maret - Oktober 2010. Tempat
penelitian dilaksanakan adalah di Pantai Karangsong, Indramayu.Pengamatan,
analisis, serta pengukuran sampel dilakukan di Laboratorium Mikrobiologi Pusat
Penelitian Oseanografi, Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia.
3.5 Analisis DataData jumlah total sel bakteri, Hydrocarbon bacteria(MPN), total hidrokarbon
minyak bumi, dan parameter lingkungan yang diperoleh dianalisis secara
deskriptif dengan histogram antar perlakuan. Selain itu juga dianalisis hubungan
korelasi antara jumlah total sel dan Hydrocarbon bacteria dengan menggunakan
5/23/2018 BIOREMEDIASI SEDIMEN PANTAI TERCEMAR MINYAKBUMI MENGGUNAKAN BAKTERI SINGLE STRAIN (A...
http:///reader/full/bioremediasi-sedimen-pantai-tercemar-minyakbumi-menggunakan-ba
software SPSS versi 16.0. Analisis secara statistik dilakukan pada data total
hidrokarbon minyak bumi dengan Anova (uji F) antar perlakuan, jika terdapat
perbedaan maka dilanjutkan dengan uji beda nyata terkecil (uji BNT) untuk
mengetahui perlakuan yang paling baik dalam mendegradasi minyak. Selain itu
juga dilakukan analisis persamaan regresi terhadap data total hidrokarbon minyak
bumi untuk memprediksi waktu habisnya total hidrokarbon minyak bumi pada
perlakuan yang diuji cobakan, dengan menggunakan softwareSPSS versi 16.0.
5/23/2018 BIOREMEDIASI SEDIMEN PANTAI TERCEMAR MINYAKBUMI MENGGUNAKAN BAKTERI SINGLE STRAIN (A...
http:///reader/full/bioremediasi-sedimen-pantai-tercemar-minyakbumi-menggunakan-ba
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Kondisi Lingkungan Media Percobaan
Secara khusus bioremediasi pencemaran minyak bumi sangat
membutuhkan kehadiran bakteri hidrokarbonoklastik, akan tetapi keefektifan
bioremediasi ditentukan juga oleh kondisi lingkungan. Hal tersebut dikarenakan
selama proses berlangsungnya penguraian oleh bakteri, faktor-faktor seperti
jumlah nutrien dan jumlah oksigen sangat berpengaruh dalam prosesnya
(Suriawiria, 1986dalam Suyasa, 2008). Faktor lingkungan yang diukur dalam
penelitian ini adalah pH, oksigen terlarut, temperatur, salinitas, kadar N, dan
kadar P.
Gambar 4.potential Hydrogen(pH) dalam Air Pori.
Nilai pH pada mesokosm A berkisar antara 6,8-7,5 dengan nilai pH rata-rata
adalah 7,120,11, pada mesokosm B berkisar antara 7,0-7,4 dengan nilai pH rata-
rata adalah 7,240,09, pada mesokosm C berkisar antara 6,9-7,5 dengan nilai pH
rata-rata adalah 7,220,05, dan pada mesokosm D berkisar antara 7,0-7,5 dengan
5/23/2018 BIOREMEDIASI SEDIMEN PANTAI TERCEMAR MINYAKBUMI MENGGUNAKAN BAKTERI SINGLE STRAIN (A...
http:///reader/full/bioremediasi-sedimen-pantai-tercemar-minyakbumi-menggunakan-ba
nilai pH rata-rata adalah 7,270,03. Gambar 4 menunjukkan secara umum terjadi
peningkatan nilai pH pada setiap perlakuan.
Berbagai studi menghasilkan fakta bahwa biodegradasi minyak akan lebih
cepat dengan peningkatan pH dan kecepatan optimum pada pH alkalin (Focht dan
Westlake, 1987dalamMangkoedihardjo, 2005). Berdasarkan hasil penelitian Nievas
et al. (2005), yang melakukan percobaan untuk melihat efek modifikasi nilai pH
terhadap kemampuan biodegradasi dan emulsifikasi komunitas mikroba,
didapatkan hasil optimum untuk aktifitas emulsifikasi adalah pada pH 6,5-7,5.
Berdasarkan nilai pH yang didapat dari hasil penelitian ini (gambar 4), nilai pH
pada masing-masing perlakuan masih berada pada kisaran yang optimum dalam
melakukan aktifitas emulsifikasi. Aktifitas emulsifikasi sendiri merupakan proses
yang penting dalam biodegradasi minyak bumi, yaitu proses yang mendispersi
larutan ke dalam bentuk partikel yang lebih kecil atau proses perubahan dari
butiran minyak dalam air menjadi butiran air dalam minyak untuk selanjutnya
didegradasi oleh mikroba (Nugroho, 2006a). Menurut Chator dan Somerville
(dalamNugroho 2006b) terjadinya peningkatan pH diduga disebabkan oleh adanya
kemampuan bakteri dalam melakukan respon toleransi asam dengan mekanisme
pompa hidrogen. Beberapa bakteri memiliki kemampuan untuk melakukan upaya
homeostatis terhadap keasaman lingkungan sebatas masih dalam toleransi
adaptasinya. Caranya dengan melakukan pertukaran kation K+ dari dalam sel dan
5/23/2018 BIOREMEDIASI SEDIMEN PANTAI TERCEMAR MINYAKBUMI MENGGUNAKAN BAKTERI SINGLE STRAIN (A...
http:///reader/full/bioremediasi-sedimen-pantai-tercemar-minyakbumi-menggunakan-ba
menukarnya dengan H+ yang banyak terdapat di lingkungannya, sehingga
keasaman lingkungan dapat dikurangi.
Gambar 5. Oksigen Terlarut (mg/L) dalam Air Pori.
Oksigen terlarut pada mesokosm A berkisar antara 0,23-0,99 mg/L dengan
nilai oksigen terlarut rata-rata adalah 0,540,20 mg/L, pada mesokosm B berkisar
antara 0,24-0,69 mg/L dengan nilai oksigen terlarut rata-rata adalah 0,430,05
mg/L, pada mesokosm C berkisar antara 0,26-0,99 mg/L dengan nilai oksigen
terlarut rata-rata adalah 0,540,09 mg/L, dan pada mesokosm D berkisar antara
0,21-1,05 mg/L dengan nilai oksigen terlarut rata-rata adalah 0,520,14 mg/L.
Berdasarkan gambar 5, oksigen terlarut pada setiap mesokosm cenderung
mengalami penurunan. Penurunan jumlah oksigen tersebut menunjukkan bahwa
mikroba yang terdapat pada setiap mesokosm memanfaatkan oksigen terlarut
untuk proses metabolismenya.
Ketersediaan oksigen adalah penting dalam proses biodegradasi
hidrokarbon jenuh dan aromatik (Cerniglia, 1992dalam Mangkoedihardjo, 2005),
5/23/2018 BIOREMEDIASI SEDIMEN PANTAI TERCEMAR MINYAKBUMI MENGGUNAKAN BAKTERI SINGLE STRAIN (A...
http:///reader/full/bioremediasi-sedimen-pantai-tercemar-minyakbumi-menggunakan-b
hal tersebut dikarenakan biodegradasi sangat dipengaruhi oleh oksidasi. Enzim-
enzim bakteri akan mengkatalisis oksigen ke dalam molekul hidrokarbon sehingga
dapat digunakan untuk metabolisme sel. Sebelum digunakan sebagai sumber
karbon, mikroba harus memecahnya melalui proses oksidasi. Proses oksidasi
hidrokarbon tersebut melibatkan oksigen sebagai akseptor elektron (Harayama et
al.1999). Peran oksigen ini terutama terjadi pada metabolisme seluler dan berperan
langsung sebagai reaktan pada proses anabolisme dan katabolisme. Oksigenase
ialah enzim yang berperan dalam reaksi masuknya atom oksigen ke dalam
senyawa kimia (Thontowi, 2008).
Gambar 6. TemperaturAir Pada Seluruh Mesokosm (C).
Temperatur pada mesokosm A berkisar antara 27-33 oC dengan temperatur
rata-rata 28,950,36o
C, pada mesokosm B berkisar antara 27-35o
C dengan
temperatur rata-rata 29,510,34 oC, pada mesokosm C berkisar antara 27-32 oC
dengan temperatur rata-rata 29,770,40 oC, pada mesokosm D berkisar antara 28-
33 oC dengan temperatur rata-rata 30,60,44 oC. Berdasarkan gambar 6, kondisi
C
5/23/2018 BIOREMEDIASI SEDIMEN PANTAI TERCEMAR MINYAKBUMI MENGGUNAKAN BAKTERI SINGLE STRAIN (A...
http:///reader/full/bioremediasi-sedimen-pantai-tercemar-minyakbumi-menggunakan-b
temperatur pada setiap mesokosm cenderung stabil. Nilai temperatur pada setiap
mesokosm berada pada kisaran 27-35o
C. Kisaran temperatur tersebut masih
berada pada kisaran optimum bakteri dalam melakukan aktifitas kimiawi. Subhas
(1998 dalam Schacht dan Ajibo, 2002) menyatakan kisaran optimum bakteri dalam
melakukan aktifitas kimiawi adalah pada temperatur 30-40 oC. Meningkatnya
temperatur sampai temperatur tertentu, akan meningkatkan aktivitas metabolisme
mikroba, sehingga pertumbuhannya pun akan meningkat. Akan tetapi jika
temperatur terlalu tinggi akan menyebabkan kerusakan membran sel dan juga
menghancurkan protein (Subhas 1998, dalam Schacht dan Ajibo, 2002).
Gambar 7. Salinitas Air Pori (ppt).
Salinitas pada mesokosm A berkisar antara 17-29 ppt dengan nilai salinitas
rata-rata 22,330,15 ppt, pada mesokosm B berkisar antara 17-28 ppt dengan nilai
salinitas rata-rata 22,420,15 ppt, pada mesokosm C berkisar antara 22-31 ppt
dengan nilai salinitas rata-rata 26,170,15 ppt, dan pada mesokosm D berkisar
antara 20-32 ppt dengan nilai salinitas rata-rata 27,250,00 ppt. Salinitas pada tiap
5/23/2018 BIOREMEDIASI SEDIMEN PANTAI TERCEMAR MINYAKBUMI MENGGUNAKAN BAKTERI SINGLE STRAIN (A...
http:///reader/full/bioremediasi-sedimen-pantai-tercemar-minyakbumi-menggunakan-ba
perlakuan memiliki nilai kisaran 17-32 ppt (gambar 7). Rentang kisaran yang jauh
tersebut disebabkan dan tergantung oleh kondisi pasang surut air laut yang
menggenangi petakan percobaan (mesokosm). Selain itu faktor cuaca juga turut
mempengaruhi nilai salinitas, seperti turunnya hujan. Rendahnya salinitas pada
hari ke 30 dan 60 dikarenakan pengambilan sampel dilakukan pada saat setelah
turun hujan. Berdasarkan gambar 7 secara umum salinitas air pori berada pada
kisaran 17-32 ppt, kisaran nilai salinitas tersebut masih berada dalam kisaran yang
baik untuk pertumbuhan Alcanivoraxsp TE-9 yang merupakan jenis bakteri yang
dapat tumbuh dengan baik pada kisaran salinitas 10-34 ppt (Darmayati et al.,
2008).
Gambar 8. Nitrogen Total Air Pori (mg/L).
Kadar N pada mesokosm A memiliki nilai kisaran 2,1-9,0 mg/L dengan
nilai rata-rata 5,960,73 mg/L, pada mesokosm B memiliki nilai kisaran 2,6-11,4
mg/L dengan nilai rata-rata 6,741,65 mg/L, pada mesokosm C memiliki nilai
kisaran 4,05,8 mg/L dengan nilai rata-rata 4,681,08 mg/L, dan pada mesokosm
5/23/2018 BIOREMEDIASI SEDIMEN PANTAI TERCEMAR MINYAKBUMI MENGGUNAKAN BAKTERI SINGLE STRAIN (A...
http:///reader/full/bioremediasi-sedimen-pantai-tercemar-minyakbumi-menggunakan-ba
D memiliki nilai kisaran 3,7-7,9 mg/L dengan nilai rata-rata 6,211,22 mg/L.
Berdasarkan gambar 8 dapat dilihat secara umum kad