BIOREMIDIASI

Disusun Guna Memenuhi Tugas Mata Kuliah Bioteknologi

Disusun oleh :

Nama : Nur Khasanah

NIM : K4312046

Kelas : B

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2014

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Eksplorasi sumber daya alam dalam rangka pemenuhan

kebutuhan hidup manusia, sering menimbulkan dampak pencemaran

lingkungan dan terganggunya pelestarian lingkungan. Seperti misalnya

pencemaran air atau tanah yang menyebabkan penurunan kualitas

komponen didalamnya. Meskipun berbagai macam kebijakan dan

peraturan terkait pengendalian pencemaran telah diberlakukan, namun

pencemaran masih terus berlangsung. Hal ini disebabkan karena

lemahnya pengawasan dan penegakan hukum maupun teknologi

pengendalian pencemaran yang berbasis pembubuhan bahan kimia

masih belum bisa memenuhi kriteria yang diberlakukan.

Salah satu langkah yang dapat diterapkan dalam rangka

mengatasi atau memperkecil tingkat pencemaran yang terjadi adalah

dengan menggunakan teknologi Bioremidiasi.

Bioremediasi merupakan pengembangan dari bidang

bioteknologi lingkungan dengan memanfaatkan proses biologi dalam

mengendalikan pencemaran, yaitu suatu usaha penghancuran atau

mengurangi kandungan limbah berbahaya secara biologis pada

areal yang terkontaminasi (tercemar).

Menurut Haryama (1995) dari segi biaya dan kelestarian,

bioremidiasi lebih murah dan berwawasan lingkungan dibandingkan

dengan metode pemulihan lingkungan lainnya baik secara fisik

maupun kimiawi.

Dalam makalah ini akan dijelaskan beberapa hal terkait

bioremidiasi.

B. Tujuan

1. Memberikan informasi tentang bioremidiasi

2. Memberikan contoh pemanfaatan teknologi bioremidiasi dalam

mengatasi pencemaran yang diakibatkan oleh aktivitas

manusia.

PEMBAHASAN

Bioremediasi merupakan penggunaan mikroorganisme yang telah dipilih

untuk ditumbuhkan pada polutan tertentu sebagai upaya untuk menurunkan kadar

polutan tersebut. Pada saat proses bioremediasi berlangsung, enzim-enzim yang

diproduksi oleh mikroorganisme memodifikasi struktur polutan beracun menjadi

tidak kompleks sehingga menjadi metabolit yang tidak beracun dan berbahaya

(Bambang Priadie, 2012).

Sedangkan menurut United States Environmental Protection Agency (dalam

Surtikanti, 2011:143), bioremediasi adalah suatu proses alami untuk

membersihkan bahan-bahan kimia berbahaya.

Tiga hal penting dalam bioremediasi adalah kontaminan (cemaran), Mikrobi

(Proses bioremediasi sangat dipengaruhi oleh aktivitas mikroorganisme) dan

nutrisi. Dalam pelaksanaannya, Bioremediasi dapat dilakukan dengan cara :

a. In situ : Proses bioremediasi yang mengandalkan kemampuan

mikroorganisme yang telah ada di lingkungan tercemar untuk

mendegradasinya.

b. Ex situ : Proses bioremediasi yang memindahkan kontaminan

ke suatu tempat untuk memberikan beberapa perlakuan

Contoh Kasus pencemaran lingkungan dan peran bioremidiasi, antara lain :

1. Eksplorasi, produksi dan transportasi minyak bumi berpotensi

menyebabkan pencemaran. Biasanya, akibat tumpahan, dan berisiko bagi

kualitas air tanah. Menggunakan metode slurry bioreaktor digunakan

untuk proses bioremediasi dalam mendegradasi hidrokarbon minyak bumi.

Dengan mikroba yang digunakan adalah Bakteri bacillus cereus yang

mampu mendegradasi limbah minyak bumi.

2. Pengolahan air tercemar secara biologi pada prinsipnya adalah meniru

proses alami self purification di sungai dalam mendegradasi polutan

melalui peranan mikroorganisma. Peranan mikroorganisma pada proses

self purification ini pada prinsipnya ada dua yaitu: pertumbuhan

mikroorganisma menempel dan tersuspensi. Teknologi bioremediasi

dalam pengendalian badan air tercemar dapat dilakukan melalui proses:

isolasi, pengujian bakteri dalam mengdegradasi zat pencemar, identifikasi

bakteri, dan perbanyakan bakteri.

3. Pencemaran lingkungan perairan oleh bahan organik yang berasal dari

limbah industri dan domestik, sisa pakan buatan (pelet) dan feces hewan

ditambak udang. Dengan menggunakan Beberapa jenis bakteri yang

mampu melakukan proses perombakan (dekomposisi) senyawa-senyawa

metabolit toksik, dan dapat dikembangkan sebagai bakteri agen

bioremediasi untuk pengendalian kualitas air. Jenis atau

kelompok bakteri tersebut antara lain bakteri nitrifkasi, bakteri sulfur

(pereduksi sulfit), dan bakteri pengoksidasi amonia (Muhammad Badjoeri,

2008).

4. Bioremediasi lumpur minyak bumi dengan zeolit dan mikroorganisme

yaitu dengan bakteri Pseudomonas mallei, Bacillus alvei dan Bacillus

nigricans dengan sengon (Pasaserianthes falcataria L. Nielsen) sebagai

tanaman uji.

5. Bakteri pereduksi sulfat (BPS) efektif digunakan dalam proses

bioremediasi tanah bekas tambang batubara.

Aplikasi bioremidiasi pada kasus tanah bekas tambang batu bara dengan

menggunakan bakteri pereduksi sulfat, yaitu:

1. Bakteri pereduksi sulfat (BPS) diisolasi dari limbah industri kertas

Bakteri diisolasi pada media Postgate yang mengandung (g/l) Na laktat

(3,5), Mg.SO4 (2,0), NH4Cl (0,2), KH2PO4 (0,5), FeSO4. 7 H2O (0,5)

dan Agar (16,0) dan pH 4 kemudian disterilkan pada suhu 121˚C tekanan

1 atmosfir selama 15 menit. Pertumbuhan BPS ditandai dengan timbulnya

koloni berwarna coklat tua sampai hitam pada dasar tabung.

2. Uji aktivitas bakteri pereduksi sulfat pada media Postgate cair

Komposisi isolat termasuk genus Desulfovibrio (Widyati, 2006). Isolat

dipelihara pada media Postgate. Isolat murni BPS tersebut (0,25 ml)

diinokulasi ke media Postgate cair yang diperkaya dengan larutan asam

sulfat 2 N sebanyak 5% jika populasi telah mencapai 105 cfu/ml media.

Kultur diinkubasi dalam tabung ulir volume 25 ml sampai penuh.

3. Uji aktivitas bakteri pereduksi sulfat untuk bioremediasi tanah bekas

tambang batubara.

Sebelum diinokulasikan pada tanah bekas tambang batubara, biakan BPS

sebanyak 1% dicampurkan pada bahan organik steril kemudian diinkubasi

selama 4 hari. Setelah bakteri tumbuh yang ditandai dengan terbentuknya

gelembung dipermukaan bahan organik segera dimasukkan ke dalam tanah

bekas tambang batubara dengan perbandingan 1 : 3. Selanjutnya tanah

ditambah dengan air steril sampai jenuh (berbentuk pasta/lumpur).

Efisiensi bioremediasi dihitung untuk mengetahui berapa persen polutan

yang dapat diturunkan selama perlakuan.

Aplikasi bioremidiasi terhadap pencemaran air, antara lain:

a. Isolasi bakteri dan Penurunan Kadar Pencemar dengan bakteri indigenous

dan bakteri “commercial product. Bakteri indigenous merupakan hasil

isolasi bakteri yang dilakukan oleh laboratorium. bakteri yang dapat

mereduksi logam Pb. Bakteri tersebut terdiri dari: Microccocus,

Corynebacterium, Phenylo- bacterium, Enhydrobacter, Morrococcus,

Flavobacterium dengan jumlah total bakteri berkisar antara: 3,0 X 107

sampai 1,5 X 108 sel/ml (Sri, Dewi, dan Suwondo, 2005) dalam Bambang

Priadie. 2012

Sedangkan Produk komersial untuk bioremediasi biasa dipergunakan

untuk menjaga kualitas air danau, algal bloom, penurunan nitrat-fosfat,

Selain untuk perairan tergenang (lentic), produk komersial juga telah

diterapkan pada perairan mengalir (lotic).

b. Identifikasi bakteri, Identifikasi dapat dilakukan dengan beberapa cara

termasuk : Pengamatan morfologi sel, pewarnaan gram, dan uji biokimia.

c. Perbanyakan bakteri, Setelah didapatkan isolat yang diinginkan, uji

degradasi, dan identifikasi bakteri, selanjutnya adalah membuat

perbanyakan bakteri untuk uji skala lapangan. Perbanyakan bakteri atau

pengembangan inokulum ini merupakan proses untuk memproduksi

inokulum. Medium pengembangan inokulum harus cukup serupa dengan

medium produksi. Hal ini dimaksudkan untuk meminimalkan periode

adaptasi dengan mereduksi fase lag. Perbanyakan bakteri atau

pengembangan inokulum ini merupakan proses untuk memproduksi

inokulum dengan jumlah yang besar sehingga menjaga keberlangsungan

Perbanyakan bakteri indigenous dilakukan melalui tahapan: pembuatan

kultur stok, pemeliharaan kultur, perbanyakan kultur tahap I, perbanyakan

kultur tahap II, dan pembuatan kultur produksi.

Kelebihan bioremidiasi :

a. Dapat dilakukan dilokasi / diluar lokasi

b. Murah

c. Dapat diterima masyarakat dengan baik

d. Ramah lingkungan

e. Menghilangkan resiko jangka panjang

Kelemahan bioremidiasi :

a. Tidak semua bahan kimia dapat diolah dengan bioremidiasi

b. Membutuhkan pemantauan yang intensif

c. Membutuhkan lokasi tertentu

d. Berpotensi menghasilkan produksi yang tidak dikenal

(wisnuprapto.,1996)

Kesimpulan

Bioremediasi merupakan penggunaan mikroorganisme yang telah

dipilih untuk ditumbuhkan pada polutan tertentu sebagai upaya

untuk menurunkan kadar polutan tersebut.

Teknologi bioremediasi dalam pengendalian pencemaran, dapat

dilakukan dengan peran Mikrobia. melalui proses: isolasi,

pengujian mikroba dalam mendegradasi zat pencemar, identifikasi

mikroba, dan perbanyakan mikroba. Mikroba yang sering

digunakan kebanyakan berasal dari bakteri.

Isolat bakteri dapat berasal dari bakteri “indigenous” atau dari

“commercial product”. Baik bakteri “indigenous” maupun

commercial product” dapat mereduksi bahan pencemar logam Pb,

nitrat, nitrit, bahan organik (COD), sulfida, kekeruhan, dan amonia

di sungai maupun danau.

Perbanyakan bakteri indigenous dilakukan melalui tahapan:

pembuatan kultur stok, pemeliharaan kultur, perbanyakan kultur

tahap I, perbanyakan kultur tahap II, dan pembuatan kultur

produksi.

Perbanyakan bakteri yang berasal dari commercial product tinggal

mengencerkan produk dengan dosis yang telah ditetapkan pada

kemasan.

Kelebihan bioremidiasi dalam mengatasi pencemaran dari segi

biaya dan kelestarian, bioremidiasi lebih murah dan berwawasan

lingkungan dibandingkan dengan metode pemulihan lingkungan

lainnya baik secara fisik maupun kimiawi.

Kekurangan bioremidiasi antara lain, Tidak semua bahan kimia

dapat diolah dengan bioremidiasi, Membutuhkan pemantauan yang

intensif.

Daftar Pustaka

Bambang Priadie. 2012. Teknik Bioremidiasi sebagai alternatif dalam upaya

pengendalian pencemaran air. Jurnal Ilmu Lingkungan. Volume 10, Issue

1: 38-48.

Enny Widyati. 2007. Pemanfaatan Bakteri Pereduksi Sulfat untuk Bioremediasi

Tanah Bekas Tambang Batubara. Biodiversitas. 8(4) : 283-286.

Muhammad Badjoeri, Tri Widiyanto. 2008. Penggunaan Bakteri Nitrifikasi untuk

Bioremidiasi dan Pengaruhnya terhadap Konsentrasi Amonia dan Nitrit

di Tambak Udang. Oseanologi dan Limnologi di Indonesia 34 (2):261-

278.

Nia Rossiana Dhahiyat. Oily sludge bioremediation with zeolite and

microorganism and it’s Test with Albizia Plant ( Paraserianthes

falcataria L. Nielsen ). Laboratory of Environmental Microbiology,

Department of Biology Padjadjaran University Bandung.