Mikrobiologi Perairan
“TEKNIK BIOREMEDIASI SEBAGAI ALTERNATIF DALAM UPAYA PENGENDALIAN
PENCEMARAN AIR”
Untuk memenuhi tugas
mata kuliah Mikrobiologi Perairan
Dosen : Andi
Kurniawan, S.Pi., M.Eng., D.Sc.
Kelas M03
Disusun oleh:
Hoki Agustinus Ong
Wijaya 185080100111004
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,
5 Desember 2019
Penyusun
Latar Belakang
Kontaminasi
bahan pencemar yang berasal dari aktivitas industri, pertanian, peternakan,
maupun kegiatan rumah tangga telah menyebabkan terjadinya penurunan kualitas
air yang signifikan pada badan air seperti sungai, danau dan waduk. Walaupun
saat ini telah diberlakukan berbagai macam kebijakan dan peraturan terkait
dengan pengendalian pencemaran air, diantaranya: PP No. 82 tahun 2001 dan
Permen LH No. 13 Tahun 2010, namun lemahnya praktek pengawasan dan penegakan
hukum menyebabkan penurunan kualitas air di badan air terus berlangsung. Saat
ini upaya pengendalian pencemaran air pada umumnya dilakukan melalui teknologi
pencegahan dan penanggulangan pencemaran air dengan pemilihan teknologi yang
mempertimbangkan karakteristik air limbah dan standar kualitas efluen-nya.
Teknologi yang dipilih diharapkan mampu mengubah kualitas efluen (effluent-standard)
sehingga dapat memenuhi standar kualitas badan air penerima (stream-standard)
yang dapat diaplikasikan secara maksimal agar dapat melindungi lingkungan serta
memberikan toleransi bagi pembangunan industri.
1.2 Rumusan
Masalah
Bagaimana
deskripsi dari pemanfaatan teknologi bioremediasi?
Apa
keunggulan dan kelemahan dari teknologi bioremediasi ?
Bagaimana
arah pengembangan dari teknologi pemanfaatannya?
Untuk
mengetahui deskripsi dari pemanfaatan bioremediasi.
Untuk
mengetahui keunggulan dan kekurangan dari bioremediasi.
Untuk
mengetahui arah pengembangan dari teknologi pemanfaatan bioremediasi.
2.1 Deskripsi Teknologi
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. 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 (Gambar 1) yaitu: pertumbuhan mikroorganisma menempel dan
tersuspensi.
a. Pertumbuhan mikroorganisma
menempel
Mikroorganisme ini keberadaannya menempel pada suatu permukaan misalnya pada
batuan ataupun tanaman air. Selanjutnya diaplikasikan pada Instalasi Pengolahan
Air Limbah (IPA) misalnya dengan sistem trickling filter. Selama pengolahan
aerobik air limbah domestik, genus bakteri yang sering ditemukan berupa
Gram-negatif berbentuk batang heterotrofik organisme, termasuk Zooglea,
Pseudomonas, Chromobacter, Achromobacter, Alcaligenes dan Flavobacterium.
Filamentous bakteri seperti genera Beggiatoa, Thiotrix dan Sphaerotilus juga
ditemukan dalam biofilm, sebagaimana organisme seperti Nitrosomonas dan nitrifikasi
Nitrobacter.
b.
Pertumbuhan mikroorganisma yang tersuspesi
Mikroorganisme
ini keberadaannya dalam bentuk suspensi di dalam air yang tercemar. Selanjutnya
diaplikasikan pada IPAL dengan sistem lumpur aktif konvensional menggunakan bak
aerasi maupun sistem SBR (Sequence Batch Reactor). Berbeda dengan
mikroorganisma yang menempel, sistem pertumbuhan mikroorganisma yang
tersuspensi terdiri dari agregat mikroorganisma yang pada umumnya tumbuh
sebagai flocs dalam kontak dengan air limbah pada waktu pengolahan. Agregat
atau flocs, yang terdiri dari berbagai spesies mikroba, berperan dalam
penurunan polutan. Umumnya spesies mikroba ini terdiri dari bakteri, protozoa
dan metazoa. Pada sistem kolam stabilisasi, organisme phototrophic, yang
memanfaatkan berbagai akseptor elektron, dapat dimanfaatkan untuk mencapai
pengolahan yang baik dengan mengabaikan masukan energi. Kumpulan paper yang
menceritakan berbagai metoda pengolahan air limbah yang menggunakan
mikroorganisma serta permasalahannya dielaborasi dalam Mara, Duncan and Horan
(2003). Pengembangan penerapan kedua proses tersebut dalam teknologi pengolahan
air limbah dapat digabungkan berupa hybrid reactor (Gambar 2). Pada akhirnya,
peniruan proses alami self purification di sungai dalam mengdegradasi polutan baik
melalui mikroorganisma yang menempel maupun mikroorganisma yang tersuspensi
untuk bioremediasi air tercemar memerlukan beberapa tahapan. Tahapan tersebut
meliputi: isolasi bakteri, pengujian bakteri dalam mengdegradasi zat pencemar,
identifikasi, dan perbanyakan bakteri. Bagi pengggunaan bakteri indigenous,
seperti yang dipersyaratkan oleh Kep Men LH No.128 (2003), tahap isolasi
bakteri merupakan langkah awal yang harus diperhatikan.
2.2 Keunggulan dan Kelemahan
Bioremediasi
dapat didefinisikan sebagai proses pemulihan secara biologi. Pendekatan secara
bioteknologi dengan menggunakan mikroorganisme merupakan alternatif yang dapat
dilakukan untuk mengolah polutan. Proses biologi merupakan salah satu
alternatif yang dapat digunakan untuk mengolah polutan berat yang terdapat di
lingkungan perairan. Keuntungan dari penanganan polutan secara biologi, antara
lain biaya proses serta pemeliharaan yang rendah. Adapun kekurangannya yaitu
seringkali beban pencemaran di lingkungan lebih besar dibandingkan dengan kecepatan
proses degradasi zat pencemar tersebut secara alami. Akibatnya, zat pencemar
akan lebih cepat terakumulasi di lingkungan.
Pengembangan
IPTEK dalam bioremediasi untuk detoksifikasi atau menurunkan polutan dalam
pengendalian pencemaran air telah menjadikan metoda ini menjadi lebih
menguntungkan dibandingkan dengan metode yang menggunakan bahan kimia. Bahkan,
saat ini, flokulan umum yang berbahan baku Alum untuk menurunkan bahan pencemar
air sungai telah bisa digantikan dengan bioflokulan yang mikroorganismanya
diisolasi dari proses lumpur aktif dan diketahui dapat menurunkan turbiditi
sebesar 84-94% (Buthelezi et al, 2009). Selain itu, kehandalan mikroba termasuk
diantaranya bakteri, jamur, dan protozoa dalam pengolahan air limbah dan
peranannya dalam menjaga keseimbangan ekologis perairan sudah banyak
dielaborasi (Gerardi., 2006).
Dalam
teknologi ini organisme hidup yang paling banyak digunakan selain tumbuhan
adalah mikroorganisme, yang digunakan untuk pemecahan atau degradasi bahan
pencemar lingkungan menjadi bentuk yang lebih sederhana dan aman bagi
lingkungan. Saat bioremediasi terjadi, enzim-enzim yang diproduksi oleh
mikroorganisme memodifikasi polutan beracun dengan mengubah struktur kimia
polutan tersebut, sebuah peristiwa yang disebut biotransformasi. Pada banyak
kasus, biotransformasi berujung pada biodegradasi, dimana polutan beracun
terdegradasi, strukturnya menjadi tidak kompleks, dan akhirnya menjadi
metabolit yang tidak berbahaya dan tidak beracun. Bioremediasi merupakan
pengembangan dari bidang bioteknologi lingkungan dengan memanfaatkan proses
biologi dalam mengendalikan pencemaran atau polutan. Yang termasuk dalam
polutan antara lain logam-logam berat, petroleum hidrokarbon, dan
senyawa-senyawa organik terhalogenasi seperti pestisida, herbisida, dan
lain-lain. Bioremediasi mempunyai potensi menjadi salah satu teknologi
lingkungan yang bersih, alami, dan paling murah untuk mengantisipasi
masalah-masalah lingkungan.
Sehubungan
dengan bioremediasi, Pemerintah Indonesia telah mempunyai payung hukum yang
mengatur standar baku kegiatan Bioremediasi dalam mengatasi permasalahan
lingkungan akibat kegiatan pertambangan dan perminyakan serta bentuk pencemaran
lainnya (logam berat dan pestisida) melalui Kementerian Lingkungan Hidup, Kep
Men LH No.128 tahun 2003, tentang tatacara dan persyaratan teknis dan
pengelolaan limbah minyak bumi dan tanah terkontaminasi oleh minyak bumi secara
biologis (Bioremediasi) yang juga mencantumkan bahwa bioremediasi dilakukan
dengan menggunakan mikroba lokal.
Teknologi
bioremediasi dalam pengendalian badan air tercemar dapat dilakukan melalui
proses: isolasi, pengujian bakteri dalam mengdegradasi zat pencemar,
identifikasi bakteri, dan perbanyakan bakteri. Isolat bakteri tersebut 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. Sedangkan
perbanyakan bakteri yang berasal dari commercial product tinggal mengencerkan
produk dengan dosis yang telah ditetapkan pada kemasannya
Bovio,
E., Giorgio, O., Valerie, P., Federica, S., Renata, D., Michail, Y., Rosario,
C., Francesca, C dan Giovanna, C, V. 2017. The culturable mycobiota of a
Mediterranean marine site after an oil spill: Isolation, identification and
potential application in bioremediation. ELSEVIER. 576: 310-318.
Priadie,
B. 2012. Teknik bioremediasi sebagai alternatif dalam upaya pengendalian
pencemaran air. Jurnal Ilmu Lingkungan. 10 (1): 38-48.
No comments:
Post a Comment