JurnalBy : Lusiana dkk.

Bioremediasi Air Laut Terkontaminasi Minyak Bumi Dengan Menggunakan Bakteri (Pseudomonas aeruginosa)

Oleh:AWARI SUSANTI

PROGRAM PASCASARJANA BIOLOGIFAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS ANDALASPADANG, 2014

AbstrakTeknologi bioremediasi merupakan salah satu cara yang efektif, efisien, ekonomis dan tidak merusak lingkungan untuk mengatasi pencemaran tumpahan minyak di air laut Indonesia. Bioremediasi adalah proses penguraian secara biologi suatu polutan organik yang beracun menjadi senyawa lain yang lebih sederhana dan tidak beracun.

Tujuan Mengetahui pengaruh perbandingan konsentrasi kontaminan terhadap konsentrasi mikroorganisme pada degradasi kadar TPH (Total Petroleum Hydrocarbon) dan BTX (Benzene, Toluene, dan Xylene) yang terkandung dalam air laut buatan tercemar minyak bumi dengan menggunakan Pseudomonas aeruginosa,serta mengetahui pengaruh aerasi dan tanpa-aerasi pada degradasi kadar TPH (Total Petroleum Hydrocarbon) dan BTX (Benzene, Toluene, dan Xylene) dalam proses bioremediasi.

Metode yang digunakan adalah metode bioremediasi ex situ dengan menggunakan air laut buatan yang tercemar minyak bumi dari lokasi pengeboran minyak Pusdiklat Migas Cepu.

Biakan murni bakteri yang digunakan adalah Pseudomonas aeruginosa. Variabel yang digunakan adalah konsentrasi penambahan mikroba Pseudomonas aeruginosa sebanyak 0%; 1%; 3% , konsentrasi cemaran minyak bumi 1000 ppm dan 1500 ppm serta media aerasi dan media tanpa aerasi.

Penelitian ini berlangsung secara batch dengan menjaga suhu pada kisaran 27-30 oC dan pH 6-8.

PENDAHULUAN Minyak bumi adalah sumber utama energi fosil yang memegang peranan penting untuk industri, transportasi, dan rumah tangga. Produksi minyak mentah dunia diperkirakan sebanyak tiga miliar ton per tahun, dan sekitar setengahnya diangkut melalui laut.

Berbagai kegiatan eksplorasi, eksploitasi, transportasi, penyimpanan, pengolahan dan distribusi minyak mentah maupun minyak olahan masih sering menghasilkan kejadian kebocoran dan atau tumpahan minyak ke lingkungan. Penanganan yang tidak tepat dapat menyebabkan pencemaran lingkungan dan berbahaya bagi makhluk hidup.

Penanganan kondisi lingkungan yang tercemari minyak bumi dapat dilakukan secara fisika, kimia dan biologi. Remediasi secara fisika dan kimia bersifat remediasi jangka pendek dan tidak tuntas (perpindahan massa antar media lingkungan), hanya sekitar 10-15% pencemar dapat dipindahkan dari media laut. Untuk penuntasan remediasi diperlukan penghilangan media secara biologi (bioremediasi).

Bioremediasi didefinisikan sebagai teknologi yang menggunakan mikroba untuk mengolah (cleaning) hidrokarbon minyak bumi dari kontaminan melalui mekanisme biodegradasi alamiah (intrinsic bioremediation) atau meningkatkan mekanisme biodegradasi alamiah dengan menambahkan mikroba, nutrien, donor elektron dan atau akseptor elektron (enhanced bioremediation)

BTX (Benzene, Toluene, dan Xylena) merupakan senyawa aromatik dalam jumlah kecil dalam hidrokarbon, namun pengaruhnya sangat besar terhadap pencemaran perairan. Canadian Water Quality Guidelines Protection memberi ambang batas benzena pada badan air tawar adalah 0,3 mg/l

Pseudomonas aeruginosa mampu menggunakan lebih dari 75 macam organik sebagai sumber karbon dan sumber energi, mampu menggunakan respirasi aerobik (dengan oksigen) dan anaerob pada nitrat atau akseptor elektron alternatif lainnya juga mampu tumbuh pada nutrien dalam jumlah sedikit.

Pseudomonas aeruginosa dapat mendegradasi hidrokarbon polisiklik aromatik seperti toluena, bentuk sederhana dari methylbenzene, melalui oksidasi dari kelompok metil aldehida, alkohol, dan asam, yang kemudian diubah menjadi katekol.

P.aeruginosa tumbuh dengan optimal pada suhu 37ºC dan bertahan hidup pada suhu berkisar dari 10 ºC sampai 45 ºC dalam air garam dan air distilat, serta pada pH media antara 6,0-9,0 . Pseudomonas aeruginosa dapat tumbuh pada air garam hingga salinitas 50‰.

METODOLOGI PENELITIAN Penelitian ini dilakukan dengan sistem batch di Laboratorium Pengolahan Limbah Industri, Jurusan Teknik Kimia, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya dengan menggunakan air laut buatan dan minyak bumi yang diperoleh dari Pusat Pendidikan dan Pelatihan Minyak dan Gas (Pusdiklat Migas),Cepu-Jawa Tengah. Sedangkan biakan murni bakteri Pseudomonas aeruginosa yang digunakan dalam penelitian ini diperoleh dari Laboratorium Mikrobiologi, Jurusan Biologi, Fakultas Sains dan Teknologi ,Universitas Airlangga, Surabaya.

A.Peremajaan Isolat Bakteri Pseudomonas aeruginosa dan pembuatan starter.B. Persiapan Media Air Laut Buatan.Air laut buatan dibuat sesuai ASTM D1141-90, “Standard Specification for Substitute Ocean Water”, dengan salinitas 35 ‰. Tabel 1 menunjukkan kandungan garam terlarut dalam larutan pengganti air laut.

C. Proses Bioremediasi

HASIL DAN PEMBAHASAN • A. Pengaruh terhadap Total Petroleum Hidrokarbon (TPH)

TPH keberadaannya dalam limbah minyak bumi harus sesuai dengan peraturan perundang-undangan yang berlaku. Nilai TPH pada baku mutu air laut daerah pelabuhan ditentukan dibawah 5 mg/liter atau 5 ppm, sedangkan untuk biota laut dibawah 1 mg/liter atau 1 ppm

• B. Pengaruh terhadap Populasi Bakteri P.aeruginosa selama bioremediasi Pertumbuhan mikroorganisme merupakan indikator terjadinya proses biodegradasi. Pertumbuhan mikroorganisme akan meningkat bila ia mampu hidup dengan memanfaatkan substrat yang ada dalam air laut tersebut.

• C. Pengaruh terhadap kadar Benzene, Toluene, dan Xylene (BTX) BTX (Benzene, Toluene dan Xylene), merupakan komponen senyawa hidrokarbon aromatik yang terkandung dalam minyak bumi. BTX bersifat rekalsitran dan mutagenik. Oleh karena itu, BTX menjadi salah satu parameter keberhasilan pada penelitian ini.

• KESIMPULAN 1. Semakin besar prosentase bakteri Pseudomonas aeruginosa

yang ditambahkan maka akan meningkatkan persen biodegradasi TPH, rate penurunan TPH pada fase log yang dinyatakan sebagai nilai slope serta mempercepat degradasi BTX. Bioreaktor dengan media teraerasi dan konsentrasi cemaran minyak 1000 ppm, pada penambahan bakteri P.aeruginosa 1% v/v menghasilkan % biodegradasi TPH akhir sebesar 100% dalam waktu 28 hari, slope penurunan TPH pada fase log sebesar 61,812 mg/l.hari, dan degradasi senyawa BTX seluruhnya pada hari ke-28. Sedangkan pada penambahan bakteri P.aeruginosa 3% v/v menghasilkan % biodegradasi TPH akhir sebesar 100% dalam waktu 21 hari, slope penurunan TPH pada fase log sebesar 73,34 mg/l.hari, dan degradasi senyawa BTX seluruhnya pada hari ke-14.

2.Semakin tinggi konsentrasi cemaran minyak bumi maka akan memperlama waktu biodegradasi TPH dan BTX. Bioreaktor dengan penambahan 3% v/v P.aeruginosa dan media teraerasi pada cemaran minyak 1000 ppm memerlukan waktu 21 hari untuk degradasi TPH dan 14 hari untuk degradasi BTX, sedangkan pada cemaran minyak 1500 ppm memerlukan waktu 28 hari untuk degradasi TPH dan 21 hari untuk degradasi senyawa BTX.

3.Perlakuan dengan media teraerasi menghasilkan persen biodegradasi TPH yang lebih tinggi dibandingkan media tanpa aerasi yang ditunjukkan pada bioreaktor dengan penambahan 3% v/v P.aeruginosa dan konsentrasi cemaran minyak 1000 ppm dimana pada media teraerasi menghasilkan % biodegradasi TPH akhir sebesar 100%, sedangkan pada media tanpa aerasi sebesar 79,6 %.

4. Hasil yang terbaik untuk persen biodegradasi TPH dan BTX adalah bioreaktor dengan penambahan Pseudomonas aeruginosa 3%, media teraerasi dan konsentrasi cemaran minyak bumi 1000 ppm dengan hasil biodegradasi TPH 100% dalam waktu 21 hari dan penurunan kadar BTX sebesar 100% dalam waktu 14 hari.

SEKIAN TERIMA KASIH