Mikrobiologi Perairan “Bioremidiasi Sebagai Teknologi Alternatif Penghilang Limbah Minyak Bumi dengan Memanfaatkan Bakteri Hidrokarbonoklastik”

Mikrobiologi Perairan

“Bioremidiasi Sebagai Teknologi Alternatif Penghilang Limbah Minyak Bumi dengan Memanfaatkan Bakteri Hidrokarbonoklastik”

Untuk memenuhi tugas mata kuliah Mikrobiologi Perairan

Dosen : Andi Kurniawan, S.Pi., M.Eng., D.Sc.

Kelas M03

                                                         Disusun oleh:     

Alivia Salsabila Kusuma                  185080100111048

PROGRAM STUDI MANAJEMEN SUMBERDAYA PERAIRAN

FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

MALANG

2019

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur saya panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala Rahmat dan Hidayah-Nya, sehingga tugas Mikrobiologi Perairan tentang Ide aplikasi pemanfaatan mikroba dalam memonitor kualitas lingkungan perairan ini dapat disusun dengan baik. Harapan saya semoga makalah ini dapat menambah pengetahuan bagi para pembaca,

 Tidak lupa saya mengucapkan banyak terimakasih atas bantuan dari berbagai pihak yang telah berkontibusi dan memberikan bantuan sehingga dapat memperlancar pembuatan makalah ini.

Saya menyadari sepenuhnya bahwa masih banyak kekurangan baik dari segi materi, susunan kalimat maupun tata bahasanya. Oleh karena itu saya mengharapkan saran dan kritik yang membangun dari pembaca demi kesempurnaan makalah ini.

Malang, 11 Desember 2019

Penyusun

BAB I

PENDAHULUAN

1.1  Latar Belakang

Kebutuhan bahan bakar minyak yang semakin meningkat mengakibatkan peningkatan eksplorasi dan pengolahannya. Eksplorasi dan pengolahan minyak bumi selain memberikan keuntungan juga memberikan dampak buruk bagi lingkungan berupa limbah (residu). Komposisi limbah hasil pengolahan minyak bumi berupa aspal, lilin, logam berat, lumpur bercampur minyak sisa, pembakaran atau secara kimia dengan menggunakan pengemulsi. Cara-cara tersebut cepat untuk menghilangkan limbah minyak bumi namun biayanya mahal dan tidak ramah lingkungan. Cara alternatif yang dapat digunakan yakni dengan menggunakan agen biologi yang disebut bioremidiasi. Bioremidiasi adalah proses pemulihan lingkungan yang tercemar limbah organik maupun anorganik dengan memanfaatkan organisme. Organisme yang telah diketahui memiliki kemampuan mendegradasi hidrokarbon adalah mikroorganisme seperti jamur, ragi, dan bakteri.

1.2  Rumusan Masalah

1.    Bagaimana deskripsi dari pemanfaatan teknologi bioremediasi?

2.    Apa keunggulan dan kelemahan dari teknologi bioremediasi ?

3.    Bagaimana arah pengembangan dari teknologi pemanfaatannya?

1.3  Tujuan

1.    Untuk mengetahui deskripsi dari pemanfaatan bioremediasi.

2.    Untuk mengetahui keunggulan dan kekurangan dari bioremediasi.

3.    Untuk mengetahui arah pengembangan dari teknologi pemanfaatan bioremediasi.

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Deskripsi Teknologi

            Bakteri yang memiliki kemampuan untuk mendegradasi hidrokarbon disebut bakteri hidrokarbonoklastik. Secara alami, mikroorganisme ini memiliki kemampuan untuk mengikat, mengemulsi, mentranspor, dan mendegradasi hidrokarbon. Bakteri ini mendegradasi senyawa hidrokarbon dengan cara memotong rantai hidrokarbon tersebut menjadi lebih pendek dengan melibatkan berbagai enzim. Sintesis enzim-enzim tersebut dikode oleh kromosom atau plasmid, tergantung pada jenis bakterinya. Biodegradasi senyawa hidrokarbon yang terdapat pada limbah pengilangan minyak bumi dipengaruhi oleh faktor fisika, kimia dan biologi. Faktor fisika-kimia yang berpengaruh terhadap biodegradasi hidrokarbon antara lain komposisi dan struktur kimia hidrokarbon, konsentrasi hidrokarbon, suhu, oksigen, salinitas, pH, nutrisi, cahaya dan tekanan osmotik. Faktor biologis meliputi mikroorganisme yang ada, karakter, jumlah sel, serta enzim yang dimiliki oleh organisme tersebut.

            Isolat bakteri yang dapat digunakan yakni Acinetobacter baumannii, Alcaligenes eutrophus, Bacillus sp1., Methylococcus capsulatus, Bacillus sp2., Morococcus sp., Pseudomonas diminuta, Xanthomonas albilineans, Bacillus cereus  dan  Flavobacterium branchiophiia. Medium pertumbuhan bakteri menggunakan “Stone Mineral Salt Solution” dibuat dengan melarutkan  lima g CaCO3; 2,5 g NH4NO3; satu g Na2HPO4.7H2O; 0,5 g KH2PO4; 0,5 g MgSO4.7H2O; dan 0,2 g MnCl2.7H2O ke dalam satu liter akuades, pH diatur tetap 6,5. Pengukuran menggunakan metode Dichromate Reflux Technique Standar.

1. Optimasi Konsentrasi Inokulum

Konsentrasi inokulum yang digunakan adalah 10%, 15%, dan 20% kultur campuran. Setiap tahapan isolasi ke dalam masing-masing labu Erlenmeyer yang berisi SMSSe ditambahkan 50% limbah minyak bumi dengan jumlah sel 106 sel/ml. Kemudian diinkubasikan pada suhu 28℃ selama 7 x 24 jam dengan agitasi 120 rpm. Setiap 24 jam sekali dilakukan enumerasi untuk pembuatan pola pertumbuhan bakteri dengan metode cawan tuang. Pada hari terakhir dilakukan pengukuran tingkat degradasi limbah minyak bumi dan penurunan COD.

2. Tingkat Degradasi

Pengukuran tingkat degradasi dilakukan dengan menggunakan metode Gravimetri. Metode ini dilakukan dengan mengekstraksi lima ml sampel dengan menggunakan benzene, pentana, dan dietileter dengan perbandingan 3:1:1 sebanyak lima ml. Minyak yang diperoleh lalu ditimbang untuk mengetahui jumlah minyak yang terkandung dalam sampel. Tingkat degradasi diukur dengan rumus :

% degradasi = (TPH awal – TPH akhir) / TPH awal x 100%

3. TPC (Total Plate Count)

Analisis TPC bertujuan untuk mengetahui pola pertumbuhan bakteri selama proses bioremediasi berlangsung. TPC dilakukan dengan metode cawan tuang.

2.2 Keunggulan dan Kelemahan

            Pengelolaan dengan menggunakan organisme merupakan alternatif penanggulangan limbah minyak bumi yang murah, efektif, ramah lingkungan dan menyebabkan terjadinya degradasi limbah yang menghasilkan senyawa akhir yang stabil dan tidak beracun, namun metode ini membutuhkan waktu yang lebih lama dibandingkan dengan cara fisika atau kimia. Selain itu pemberian mikroba pada suatu lingkungan perlu diperhatikan kadarnya, karena pemberian mikroba yang berlebihan akan mengakibatkan terganggunya pertumbuhan dan biodegradasi minyak bumi. Pemberian mikroba seperti bakteri yang berlebihan akan mengakibatkan terjadinya kompetisi antar bakteri sehingga pertumbuhan kultur menjadi kurang baik, karena pertambahan jumlah sel atau biomassa menjadi rendah.

2.3 Arah Pengembangan

            Bioremidiasi merupakan alternatif teknologi yang bermanfaat untuk kedepannya. Bioremidiasi dapat dikatakan sebagai teknologi yang fleksibel, karena dapat menggunakan makhluk hidup apa saja yang memiliki kemampuan adsorpsi bahan pencemar. Tidak hanya mikroorganisme saja yang dapat dimanfaatkan, namun tumbuhan juga dapat dimanfaatkan untuk penyerapan pencemaran yang ada di lingkungan. Pemanfaatan mikroorganisme dapat diikuti dengan pemanfaatan limbah tumbuhan seperti ampas tebu. Ampas tebu merupakan limbah sisa saat pembakaran ampas tebu yang apabila tidak digunakan justru akan mencemari lingkungan sekitar. Ampas tebu memiliki kandungan silika yang cukup tinggi. Silika adalah bahan utama dalam pembuatan silika gel dan biasanya digunakan sebagai adsorben untuk senyawa-senyawa polar. Dalam lingkungan perairan, ampas tebu dapat langsung dimanfaatkan dengan penambahan bakteri, atau ampas tebu dapat dijadikan arang terlebih dahulu sebelum digunakan untuk menjerp pencemaran.

           

BAB III

PENUTUP

3.1   Kesimpulan

Upaya untuk mengurangi pencemaran limbah minyak bumi dapat dilakukan secara fisika dan kimia. Langkah tersebut memberikan hasil yang cepat namun tidak ramah lingkungan serta biaya yang relative mahal. Maka, upaya secara biologis dapat dimanfaatkan salah satunya dengan menggunakan teknik bioremidiasi. Bioremidiasi merupakan upaya untuk mengurangi pencemaran baik organik maupun anorganik dengan memanfaatkan agen hayati. Bioremidiasi dapat menggunakan bakteri maupun jamur (fungi). Bakteri bekerja dengan memotong rantai hidrokarbin menjadi lebih sederhana dengan bantuan enzim-enzim. Untuk mendapatkan hasil yang optimal maka komposisi bakteri yang digunakan harus sesuai sehingga pertumbuhan tidak terhambat atau terjadi kompetesi antar bakteri.

DAFTAR PUSTAKA

Zam, S.I. 2010. Optimasi konsentrasi inokulum bakteri hidrokarbonoklastik pada bioremediasi limbah pengilangan minyak bumi di Sungai Pakning. Journal of Enviromental Selence. 2(4) : 117-127

Yusuf, M., D. Suhendar  dan E.P. Hadisantoso.2014. Studi karakteristik silika gel  hasil sintesis dari abu ampas tebu dengan variasi konsentrasi asam klorida. Edisi juli.8(1): 16-28.