makalah bioremidiasi (bioteknologi)
DESCRIPTION
okeTRANSCRIPT
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.