Aplikasi metode dalam bioremediasi tanah

Referensi	Metode	Jenis nutrient/jenis mikroorganisme	Prinsip	Teknologi/desain	Aplikasi pada jenis bahan pencemar
Ibiene et al., 2011	Biostimulasi	Kotoran sapi, limbah media jamur, kotoran unggas	Membandingkan efektifitas jenis nutrien	Skala laboratorium	TPH (Total petroleum hydrocarbon)
Cunningham dan philp, 2000	Biostimulasi, bioaugmentasi	Pupuk kotoran kuda, NPK, kultur bakteri hidrokarnoklastik indigenous	Membandingkan perlakuan biostimulasi dengan augmentasi dan biostimulasi non-augmentasi	Sistem windrows dan sistem statistik biopile	Oil diesel
Mariano et al., 2007	Biostimulasi, bioaugmentasi	Nitogen dan pospor, surfactant, kultur bakteri	Membandingkan kecepatan proses degradasi dari kombinasi perlakuan	skala laboratorium, teknik landfarming	TPH (Total petroleum hydrocarbon)
Abdulsalam dan Omale, 2009	Biostimulasi, bioaugmentasi	NPK dan air, kultur bakteri	Membandingkan perlakuan biostimulasi dengan augmentasi dan biostimulasi non-augmentasi	Skala green haouse	TPH (Total petroleum hydrocarbon)
Ekpo dan Udofia, 2008	bioaugmentasi	Kultur bakteri murni	Membandingkan kemampuan biodegradasi dari 3 jenis bakteri	skala laboratorium	Minyak mentah
Aliyata dkk, 2011	Biostimulasi, bioaugmentasi	Biokompos, urea, inokulum	Membandingkan antar kombinasi dari perlakuan	Skala green haouse	TPH (Total petroleum hydrocarbon)

Metode Bioremediasi dan Proses Metabolisme mikroba pendegradasi hidrokarbon

A.    Metode Bioremediasi

Ada tiga pendekatan yang dapat digunakan dalam bioremediasi tumpahan minyak yaitu :

1. bioaugmentasi, di mana mikroorganisme pengurai ditambahkan untuk melengkapi populasi mikroba yang telah ada
2. biostimulasi, di mana pertumbuhan pengurai hidrokarbon asli dirangsang dengan cara menambahkan nutrien dan/atau mengubah habitat.
3. bioavailability yaitu dilakukan dengan cara meningkatkan akses mikroba terhadap substrat hidrokarbon.

B.    Proses metabolisme

Metabolisme utama adalah penggunaan senyawa organik sebagai substrat untuk sumber karbon dan energi. Substrat ini berfungsi sebagai electron donor yang mengakibatkan pertumbuhan mikroba (Boopathy, 2000; Nugroho, 2006). Penggunaan co-metabolisme pada proses remediasi adalah ketika senyawa pencemar tidak dapat berfungsi sebagai sumber karbon dan energi karena sifat struktur molekul yang tidak menginduksi enzim-enzim katabolik yang diperlukan (Boopathy, 2000).

Istilah co-metabolisme telah didefinisikan sebagai metabolisme dari senyawa yang tidak berfungsi sebagai sumber karbon dan energi atau sebagai nutrisi, namun akan menjadi dapat dimanafaatkan dengan adanya (primer enzyme inducing) substrat. Dalam prosesnya banyak dilakukan secara aerob. Proses aerobik ditandai dengan aktivitas metabolisme yang melibatkan oksigen sebagai reaktan. Dioxygenases dan monooxygenases adalah dua enzim yang utama yang dihasilkan oleh organisme aerobik dan berperan selama proses transformasi dan mineralisasi dari xenobiotic (hidrokarbon). Pada mikroba anaerobik terjadi pemanfaatan berbagai akseptor elektron seperti nitrat, besi, mangan, sulfat, dan karbon dioksida. Proses ini tergantung pada ketersediaan akseptor dan kondisi lingkungan (Boopathy, 2000).

 

Jenis dan Fisiologi mikroba pendegradasi hidrokarbon

Proses bioremediasi didasarkan pada kegiatan aerobik atau anaerobik mikroorganisme heterotrofik. Aktivitas mikroba dipengaruhi oleh beberapa parameter fisiko-kimia lingkungan. Faktor-faktor yang langsung berdampak pada bioremediasi diantaranya adalah sumber energi (elektron donor), elektron akseptor, nutrisi, pH, suhu, dan inhibisi substrat atau metabolit. Salah satu perbedaan utama antara permukaan tanah, zona diagnosa tanah dan sedimen air tanah adalah isi dari bahan organik (Boopathy, 2000).

Tabel.1. Beberapa Mikroorganisme potensial pendegradasi bahan pencemar (hidrokarbon)

Mikroorganisme	Bahan pencemar pada penelitian	Referensi
Bacillus subtilis	TPH (total petroleum hydrocarbon)	Abdussalam dan Omale. 2009
Micrococcus varians, Bacillus substillis, Pseudomonas aeruginosa	Minyak mentah	Ekpo dan udofia, 2008
Ochrobactrum anthropic, Stretophomonas, Bacillus cereus	TPH (total petroleum hydrocarbon)	Mariano et al., 2007

Permukaan tanah, yang sering menerima masukan teratur bahan organik dari tanaman, akan memiliki kandungan bahan organik tinggi. Kandungan bahan organik yang tinggi biasanya terkait dengan jumlah mikroba yang tinggi dan besar keragaman populasi mikrobial. Bahan organik berfungsi sebagai sumber karbon dan energi serta sumber makronutrien lainnya seperti nitrogen, fosfor, dan belerang. Tanah lapisan bawah permukaan, dan sedimen air tanah memiliki tingkat bahan organik yang rendah, dengan demikian jumlah dan keragaman mikroba lebih rendah dari permukaan tanah. Mikroorganisme yang banyak hidup dan berperan di lingkungan yang mengandung hidrokarbon adalah bakteri, sedangkan kehadiran jenis yang lain tidak terlalu dominan tetapi cukup berperan yaitu fungi, ragi, alga dan aktinomisetes (Boopathy, 2000; Nugroho, 2006).

PUSTAKA

Abdusssalam dan Omale. 2009.Comparation of biostimulation and bio augmentation techniques for the remediation of used motor oil contaminated soil. Braz. Arch. Biol. Technol. Vol.52 no.3

Boopathy, R. 2000. Factors limiting bioremediation technologies. Bioresource technology 74 (63-67)

Ekpo dan Udofia. 2008. Rate of biodegradation of crude oil by microorganism isolate from oil sludge environment. African journal of biotechnology vol.7 (24)

Mariano et al.,2007. Laboratory study on the bioremediation of diesel oil contaminated soil from a petrol station. Braz. Journal of micro. 38 (346-353)

Nugroho, A. 2003. Bioremidiasi Hidrokarbon Minyak Bumi. Jakarta: Bumi Aksara