Apa itu BIOREMEDIASI ? ? Penggunaan organisme hidup untuk membersihkan tumpahan minyak atau menghilangkan polutan lainnya dari tanah, air, atau air limbah, penggunaan organisme seperti nonserangga berbahaya untuk menghapus hama pertanian atau mela!an penyakit pohon, tanaman, dan tanah kebun"De#inisiBioremediasi adalah proses degradasi biologis dari sampah organik pada kondisi terkontrol men$adi suatu bahan yang tidak berbahaya atau konsentrasinya di ba!ah batas yang ditentukan oleh lembaga ber!enang"Sedangkan menurut United States Environmental Protection Agency, bioremediasi adalah suatu proses alami untuk membersihkan bahanbahn kimia berbahaya" %etika mikroba mendegradasi bahan berbahaya tersebut,akan dihasilkan air dan gas tidak berbahaya seperti &O'" Prinsip BioremediasiBioremediasi merupakan proses yang meman#aatkan makhluk hidup terutamamikroorganisme" Mikroorganisme yang umumnya digunakan sebagai agen bioremediasi adalah bakteri, $amur, atau tanaman" Mikroorganisme yang digunakan dapat berupa indigenus mikroorganisme yang berasal dari daerah yang terkontaminasi yang kemudian dikembangkan sebagai biostimulasi atau bioaugmentasi"Bioremediasi men$adi e#ekti# $ika mikroorganisme harus kontak se(ara en)imatis pada polutan dan merubahnya men$adi bahan yang didak berbahaya" E#ekti#itas bioremediasi ter(apai $ika kondisi lingkungan mendukung pertumbuhan dan akti*itas mikroba"Bioremediasi memiliki keterbatasan antara lain tidak bisa mendegradasi senya!a organik terklorinasi dan hidrokarbon aromatik dalam $umlah tinggi" +amun, peman#aatan bioremediasi ini lebih murah dari pada $ika menggunakan penanganan se(ara #isik dan kimia" Bioremediasi $uga dapat menurunkan kontaminan se(ara e#ekti# !alaupun prosesnya membutuhkan !aktu yang lama" %elebihan Bioremediasi,-".ebih murah dibandingkan metode remediasi laiinya'"Dapat dikombinasikan dengan tekologi laiinya/"0idak menghasilkan waste product1aktor1aktor Bioremediation1aktor#aktor lingkungan yang mempengaruhi bodegradasi adalah #aktor mikrobial, temperatur, nutrien, tipe tanah, p2, kadar air3kelembaban, dan potensial redoks" Mikroba untuk Proses BioremediasiBerdasarkan kemampuan untuk mendegradasi atau meremediasi, mikroorganisme dikelompokkan men$adi, -" Aerobik mikroorganisme yang membutuhkan oksigen untuk pertumbuhannya" Misal, Pseudomonas, Alcaligenes, Sphingomonas, Rhodococcus, dan Mycobacterium" Mikroba ini dapat mendegradasi pestisida, hidrokarbon, alkana dan senya!a poliaromatik" '" Anaerobik Mikroorganisme yang tidak membutuhkan oksigen untuk pertumbuhannya, biasanya digunakan untuk mendegradasi Polychorinated biphenyls 4P&Bs5"/" 6amur .igninolitik7mumnya digunakan untuk meremediasi polutan yang bersi#at toksik dan presisten" Misalnya, Phanaerochaete chrysosporium8" MetilotropMerupakan bakteri aerobik yang mengunakan metan sebagai sumber karbon dengan menggunakan en)im methane monooxygenase.1aktor .ingkunganAgar dapat melakukan bioremediasi pada lingkungan yang terpolusi, mikroorganisme harus distimulasi pertumbuhan dan akti*itasnya" Biostimulasi umumnya berupa nutrien yang dibutuhkan untuk pertumbuhannya" +utrien tersebut meliputi nitrogen, karbon dan #os#or" Penambahan senya!a tertentu dapat menstimulasi dan mempertahankan akti*itas mikroorganisme dalam mendegradasi seperti penambahan reseptor elektron 4nitrat, oksigen5,nutrien 4nitrogen, #os#or5 dan sumber energi 4karbon5" %arbon umumnya berperan sebagai #aktor pembatas bagi pertumbuhan mikroorganisme dalam berbagai sistem natural" Selain itu, pertumbuhan dan akti*itas mikroorganisme $uga dipengaruhi oleh kondisi lingkungan meliputi p2, temperatur, dan kelembaban" 9alaupun mikroorganisme tersebut diisolasi dari daerah dengan kondisi ekstrim, tetapi mikroba tersebut tetap memiliki kondisi optimum pertumbuhan"Metabolisme Miroorganisme dalam BioremediasiBerdasarkan model metabolisme mikroorganisme dalam mendegradasi, terdiri atas,-"Aerobik0rans#ormasi ter$adi ketika terdapat molekul oksigen sebagai aseptor elektron'"AnaerobikReaksi yang ter$adi apabila tidak ada molekul oksigen, dapat meliputi respirasi anaerobik, #ermentasi, dan #ermentasi methane"Respirasi anaerobik, nitrat, sul#at, dan thiosul#at sebagai aseptor elektron" +itrat terdenitri#ikasi oleh organisme pereduksi nitrat, sedangkan sul#at oleh organisme pereduksi sul#at"1ermentasi, komponen organik berperan sebagai donor dan a(eptor elektron"1ermentasi methane, peme(ahan komponen organik se(ara biokimia men$adi &28 dan &O'"Strategi Bioremediasi Berdasarkan tingkat ke$enuhan dan aerasi area, bioremediasi dibagi men$adi ' yaitu teknik in situ dan e: situa"Bioremediasi In Situ Merupakan metode dimana mikroorganisme diaplikasikan langsung pada tanah atau air dengan kerusakan yang minimal" Bioremediasi 4In situ bioremidiation5 $uga terbagi atas, Biostimulasi3Bio*enting, dengan penambahan nutrient 4+, P5 dan aseptor elektron 4O'5 pada lingkungan pertumbuhan mikroorganisme untuk menstimulasi pertumbuhannya" Bioaugmentasi, dengan menambahkan organisme dari luar 4exogenus microorganism5pada subpermukaan yang dapat mendegradasi kontaminan spesi#ik" Biosparging, dengan menambahkan in$eksi udara diba!ah tekanan ke dalam air sehingga dapat meningkatkan konsentrasi oksigen dan ke(epatan degradasi"b"Bioremediasi E: SituMerupakan metode dimana mikroorganisme diaplikasikan pada tanah atau air terkontaminasi yang telah dipindahkan dari tempat asalnya" 0eknik ek situ terdiri atas, and!arming, teknik dimana tanah yang terkontaminasi digali dan dipindahkan pada lahan khusus yang se(ara periodik diamati sampai polutan terdegradasi" "omposting, teknik yang melakukan kombinasi antara tanah terkontaminasi dengan tanah yang mengandung pupuk atau senya!a organik yang dapat meningkatkan populasi mikroorganisme" #iopiles, merupakan perpaduan antara land!arming dan composting" #ioreactor, dengan menngunakan a;uaeous reaktor pada tanah atau air yang terkontaminasi" Aplikasi Bioremediasia"Degradasi PlastikSaat ini plastik dan polimer sintetik semakin meluas penggunaan dan produksinya" Plastik ini dibuat dari senya!a petrokimia yang bersi#at persisten pada lingkungan dan merupakan salah satu penyebab polusi yang paling tinggi" Plastik petrokimia ini membutuhkan !aktu ratusan tahun untuk didegradasi" Beberapa usaha mengurangi polusi akibat plastik tersebut dengan, Photobiodegradable plastics. Polimer yang berubah strukturnya ketika diberi perlakuan dengan radiasi 7< membentuk material yang biodegradable Starch$lin%ed biodegradable plastics. Pati yang digabungkan pada struktur plastik sehingga dapat didegradasi oleh mikroba #acterial plastics. Se$umlah mikroba yang se(ara natural memproduksi polimer biodegradable yang sesuai untuk industri plastik" Misalnya bakteri Alcaligenes eutrophus memproduksi polyester polybetahydro:ybutyrate 4P2B5 sebagai simpanan sisa karbon" 7nit monomer dari P2B adalah betahydro:ybutyrate" %ekuatan, #leksibilitas, dan kristalinitas dari polimer tersebut dipengaruhi oleh $umlah unit penyusunya, media, dan tipe bakteri yang digunakan untuk memproduksi polimer tersebut" 1aktor utama yang membatasi penggunaan P2B adalah si#atnya yang rapuh" =MO yang memproduksi plastik" Dengan memasukkan gen dari bakteri penghasil P2B ke tanaman sehingga diharapkan menghasilkan tanaman transgenik penghasil plastik" +amun hal ini masih memerlukan penelitian lebih lan$ut untuk mengatahui dampak tingginya P2B terhadap lingkungan" Masih terlalu dini dan beresiko menumbuhlan P2B dalam skala besar" b"Degradasi 2idrokarbon Ali#atik2idrokarbon ali#atik didegradasi se(ara aerobik oleh bakteri, #ungi atau yeast" Reaksi degradasinya meliputi oksidasi pada u$ung metil, alkana > alkohol > asam lemak > keton > &O' dan 2'O" 2idrokarbon rantai pendek, hidrokarbon dengan rantai (abang atau berbentuk (in(in lebih sulit untuk didegradasi" (" Degradasi 2idrokarbon Aromatik Mikroorganisme mampu mendegradasi hidrokarbon aromatis (in(in tunggal se(ara aerobik" 2idrokarbon aromatik dengan dua atau tiga (in(in seperti naphthalene, anthra(ene, dan phenanthrene dapat didegradasi se(ara lambat ketika terdapat oksigen" Sedangkan hidrokarbon aromatik dengan emat (i(in sulit didegradasi da bersi#at presistent" d" Degradasi 2idrokarbon Ali#atik 0erklorinasiDegradasi dapat berlangsung se(ara kimia!i atau biologis" Degradasi dengan menggunakan mikroorganisme hanya menghasilkan degradasi parsial" 2anya sedikit karbon terklorinasi yang dapat digunakan sebagai substrat primer untuk sumber energi dan pertumbuhan"