Bagus Blog of Fisheries

Lets Improve Our Fisheries and Marine

Get Connected

Beri Makan Ikan


    Free Automatic Backlink 1000 Backlinks Free 100K Backlinks Backlinks Center Free SEO Backlinks Instant Backlinks SEO Bookmarks Dofollow Backlinks Premium Backlinks Top SEO Backlinks 1000 Backlinks Free Auto Backlinks Dofollow Backlinks Text Back Links Exchanges MAJLIS LINK: Do Follow BacklinkLink Portal Teks TVAutoBacklinkGratisjapanese instant free backlink Free Plugboard Link Banner ButtonFree Automatic Backlink Service Free Backlink Service, Links Building 4 Free Free Backlink Services Free Automatic Backlink Best Backlinks daily Bookmarks Free 1000 Backlinks Auto Dofollow Backlinks Backlinks Builder Dofollow Backlinks Free Hundred Backlinks Submit Your Site To The Web's Top 50 Search Engines for Free! Submit ExpressSEO Tools Dental Assistant DirectoryAziende Resource Direktori Indonesia WoW Range Best Web Directory

Bioremediasi Bahan Pencemar di Perairan

diposting oleh bagusrn-fpk09 pada 01 November 2012
di Bahan Kuliah - 0 komentar

Beberapa tahun terakhir industrialisasi semakin berkembang dan terus menignkat. Hal ini menyebabkan peningkatan kandungan ligam berat di lingkungan perairan. Sumber utama kandungan logam berat di perairan berasal dari bidang industri maupun bidang pertanian (Stokes cit, Mallick anda Rai,1993). Pemakaian pestisida dan pupuk yang memiliki kandungan logam berat didalamya berpotensi meningkatkan kandungan logam berat yang ada di perairan. Logam berat merupakan jenis yang sulit didegradasi dan dapat membahayakan mahluk hidup disaat logam – logam berat tersebut masuk ke rantai makanan dan terakumulasi pada mahluk hidup (Hart and Scaife, 1977). Sifat logam berat yang tinggal dalam jaringan mahluk hidup dapat menyebabkan gangguan metabolisme (Pardiaz,1992).

Usaha untuk mengatasi logam berat telah banyak dilakukan dan menemui banyak kendala dalam penerapannya. Digunakanlah cara biologi yang merupakan cara yang paling dianggap murah dan tidak menemui kendala, jenis yang dipakai yaitu makroalga (Zolothukhina,1991) dan tanaman herba (Dickinson et al., 1992). Akhir – akhir ini mikrobia (yeast, bekteri dan mikroalga) banyak digunakan untuk mengatasi pencemaran logam berat dan yang umum digunakan adalah bakteri (Atlas and Bartha, 1993).

Selain pencemaran perairan oleh logam berat, terdapat pula  pencemaran perairan oleh bahan organik yang umumnya beraasal dari limbah industri dan domestik yang terus mengalami peningkatan (Gunalan, 1993). Pencemaran tersebut berasal dari sisa pakan buatan dan feces hewan yang dibudidayakan. Kandungan protein pelet yang cukup tinggi, yaitu sekitar 40%, sehingga akan menghasilkan senyawa nitrogen anorganik berupa amonia / amonium yang merupakan salah satu senyawa toksik bagi udang (Boyd, 1990). Menurut Garno  (2004) sekitar  90%  protein yang terdapat pada  tambak berasal  dari  pelet,  hanya  22% yang dikonversi menjadi  biomassa  udang dan 7% dimanfaatkan oleh aktivitas mikroorganisme, sedangkan 14%  terakumulasi  dalam sedimen  dan  57%  tersuspensi  pada  air  tambak. Amonia yang berasal dari hasil perombakan protein dari pakan tersebut sebagian besar tersuspensi di perairan dan menyebabkan perairan tercemar oleh amonia. nnya konsentrasi oksigen terlarut (Widiyanto, 2006).  Secara alamiah  sistem perairan mampu melakukan  proses self purification, namun  apabila kandungan senyawa organik  sudah melampaui  batas  kemampuan  self  purification,  maka  akumulasi bahan  organik dan pembentukan senyawa-senyawa toksik  di perairan  tidak dapat dikendalikan,  sehingga  menyebabkan  menurunnya  kondisi kualitas air bahkan  kematian  udang yang dibudidayakan  (Badjoeri  et  al.,  2006). Senyawa  amonia atau amonium  dan  nitrit dalam batas-batas konsentrasi tertentu dapat menimbulkan dampak negatif.  Senyawa amonia dan nitrit bersifat toksik bila konsentrasinya sudah melebihi  ambang  batas.

Salah satu upaya alternatif yang terus dikaji dan dikembangkan ialah teknik  bioremediasi,  merupakan  pendekatan biologis dalam pengelolaan kualitas air tarnbak dengan memanfaatkan aktivitas bakteri dalam rnerombak bahan  organik dalam sistem  perairan  budidaya.  Beberapa  jenis  atau kelompok  bakteri diketahui  mampu  melakukan  proses perombakan (dekomposisi) senyawa-senyawa metabolit  toksik,  dan dapat dikembangkad 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. Kelompok  atau  jenis bakteri tersebut perlu  dikondisikan agar  lebii aktif dalam membantu proses perombakan, sehiigga dapat mengeliminasi senyawa-senyawa  toksik  tersebut dari dalam sistem perairan  tambak.

Beberapa  produk bakteri agen bioremediasi  hasil  penelitian  telah dikomersilkan dan diaplikasikan di  tambak pada  saat ini, antara  lain EM4, StarBIO,  Aquazyme  dan  Super  PS.  Beberapa penelitian bakteri agen bioremediasi, antara lain dilakukan oleh Mustafa et al. (2001) dengan menggunakan  bakteri Bacillus  sp. dan Pseudomonas  sp.  yang  dimokulasi secara bersamaan,  sehingga mampu mendan  kandungan bahan organik sedimen  tambak udang sebesar  60%  setelah  inkubasi  selama  56  hari. Devaraja et  al.  (2002) menggunakankan campuran bakteri Bacillus  sp. dan Saccharomyces  sp.,  serta campuran dari Bacillus  sp., Nitrosomonas  sp. dan Nirrosobacter  sp. pada sistem budidaya udang.

Selain dengan menuggunakan bakteri, teknik pegolahan limbah juga dapat dilakukan dengan tanaman yang dikenal dengan istilah fitoremediasi. Pengetahuan  bahwa  tanaman  aquatic (air)  dan  semiaquatic seperti Eichornia crassipes (eceng gondok), Hydrocotyle umbellata,  lemna minor dan Azolla pinnata, dapat menyerap logam berat  timbal  (Pb), tembaga (Cu), kadmium (Cd), besi (Fe) dan merkuri (Hg) dari larutan  terkontaminasi  telah  lama diketahui. Kemampuan tanaman air tersebut dalam mengabsorpsi logam berat  dilakukan melalui akarnya. Dalam teknologi fitoremediasi teknik ekstraksi logam dari air melalui akarnya dikenal dengan  istilah rizhofiltrasi. Beberapa contoh  penelitian mengenai tehnik ini sebagai berikut :  Pinto, C.L.R.  dkk. (1987), telah melakukan penelitian akumulasi dan rekoveri logam perak (Ag) menggunakan  eceng gondok. Sesudah kultivasi selama 24 jam dalam larutan yang mengandung Ag  dengan  konsentrasi awal 40 mg/L, menunjukkan bahwa konsentrasi rata-rata logam Ag adalah 8000 mg/g bahan kering atau sekitar 70% dari konsentrasi awal larutan . Selanjutnya SK  Jain  dkk. (1989) meneliti absorpsi besi (Fe) dan tembaga (Cu) oleh tanaman air Lemna minor L. dan  Azolla pinnata.

 

 

Bioremediasi Mikrobia Terhadap Logam Berat

Dalam mengatasi bahan pencemar, agen bioremediasi memiliki berbagai cara yang berbeda. Mikrobia memnggunakan berbagai tahap dalam mengatasi limbah logam berat, yaitu : detoksifikasi (biopresipitasi), biohidrometalurgi, bioleaching, dan bioakumulasi. (Atlas anda Bartha, 1993; Baldi et al., 1990; Hart and Scaife, 1977; Mallick and Rai, 1992, 1993, 1994; Panchanadikar and Kar, 1993). Detoksifikasi (biopresipitasi) pada prinsipnya mengubah ion logam berat yang bersifat toksik menjadi senyawa yang bersifat tidak toksik. Manurut Atlas dan Artha (1993) biohidrometalurgi pada prinsipnya mengubah ion logam yang terikat pada suatu senyawa yang tidak dapat larut dalam air menjadi senyawa yang dapat larut dalam air. Bioleaching merupakan aktifitas mikrobia untuk melarutkan logam berat dari senyawa yang mengikatnya dalam bentuk ion bebas. Proses ini biasanya langsung diikuti dengan akumulasi ion logam. Bioakumulasi merupakan cara paling umum digunakan oleh mikrobia untuk menangani limbah logam berat. Pada prinsipnya bioakumulasi merupakan pengikata ion – ion logam pada struktur sel mikrobia (khususnya dindingsel). Mekanisme pengikatan ion tidak lepas dari karakter anion dan sifat fisikokimia dari dinding sel, sehingga ion logam berat (kation) mampu diikat secara adesi (McLean et al,. 1994); McEldowney,1994).

Faktor lingkungan yang mempengaruhi aktivitas mikrobia untuk mengatasi limbah ligam berat terdiri ata faktor lingkungan biotik dan abiotik. Faktor lingkungan biotik meliputi sifat karakteristik dari mikrobia dan kepadatan sel, sedangkan faktor lingkungan abiotik meliputi pH, kandungan nutrien, temperatur dan cahaya (khusus untuk mikroalga dan cyanobakteri) (Mallick and Rai, 1993).

Kemampuan mikrobia untuk mengatasi pencemaran logam berat (khususnya bioakumulasi) berpotensi untuk digunakan dalam pengolahan limbah industri. Pemanfaatan mikrobia dalam pengelolaan limbah industri ada dua yaitu sel bebas dan amobilisasi sel. Keuntungan penggunaan amobilisasi sel dibanding dengan penggunaan sel bebas adalah : 1) Reaksi lebuh ceoat, sebab densitas sel cukup tinggi, 2) Permeabilitas dinding sel dan kecepatan metabolisme sel lebih tinggi, 3) Sedikit sel yang terbuang, 4) Stabilitas tinggi dan proses lebih terkontrol (Mallick anda Rai, 1992). Dari penelitian diketahui amobilisasi sel mikroalga maupun bakteri yang digunakan untuk menjerat sel adalah agar, sitosan, alginat, dan karagenan (Mallick and Rai, 1994).

  Bioremediasi Mikrobia Terhadap Amonia dan Nitrit

Selain mengatasi logam berat, ada juga kemampuan mikrobia dalam mengatasi limbah nitrit dan amonia di perairan.  Penggunaan  bakteri nitirifikasi dan denitrifikasi untuk menjaga keseimbangan senyawa nitrogen anorganik  (amonia, nitrit dan  nitrat)  di  sistem tambak. Peran bakteri nitrifikasi adalah mengoksidasi amonia menjadi nitrit atau nitrat,  sedangkan bakteri denitrifikasi akan mereduksi nitrat  atau nitrit menjadi dinitrogen oksida (N20) atau gas nitrogen (N2).

Menurut Badjoeri dan Widiyanto (2008), bakteri nitrifkasi yang di masukkan ke dalam tambak udang windu mampu  beradaptasi dan menjaga kestabilan konsentrasi  amonia dan nittit, sehingga konsentrasinya  masih berada  pada  batas  aman  untuk budidaya udang. Pemberian bakteri  nitrifhi  sebagai agen bioremediasi ke dalam perairan tambak udang dengan dosis 50 L/ha (udang umur 30 -60 hari) dan 100 L/ha  (60 - 120 hari) dengan kepadatan populasi  109  upk/mL.  setiap 10 hari berpengaruh positif terhadap perbaikan kualitas air tambak udang windu.

Bioremediasi Tanaman Air Terhadap Logam Berat Cd

Pada tanaman air dilakukan penelitian tentang kemampuan bioremediasi terhadap Cd. Tanaman air yang digunakan adalah eceng gondok (Eichornia crassipes), kayu apu (Pistia stratiotes) dan kayambang (Salvinia cucullata). Sebelum percobaan dimulai dilakukan adaptasi terhadap  tanaman tersebut dengan menanamnya dalam air yang mengandung NPK selama seminggu. Setelah  seminggu  dilakukan pemilihan  tanaman, menimbangnya dan menanamnya dalam air yang mengandung media  dan logam berat kadmium (Cd) dengan konsentrasi awal 0,2 ppm dan pH larutan  5,5. Tanaman tersebut ditanam dalam bak-bak PVC (polivinil klorida) yang berukuran 130x13x11 cm dengan volume media 12 L/bak. Setiap tanaman  yang ditimbang kira-kira dapat  menutupi  luas permukaan  bak  sebesar 60% dari luas permukaan keseluruhan. Setiap percobaan menggunakan  tiga  bak (3 ulangan) dan dibuat juga kontrol yaitu bak berisi larutan yang  sama  tetapi tanpa tanaman.

Penelitian dilakukan dengan memeriksa konsentrasi Cd dalam air, pertumbuhan tanaman, dan akumulasi Cd dalam jaringan tanaman. Hasil analisa Cd dengan AAS terhadap sampel  air. Hasil tersebut menunjukkan bahwa semua sampel air dari bak yang berisi tanaman sampai hari ke 10 menunjukkan  konsentrasi  Cd yang lebih kecil dibandingan sampel air dari bak yang  tidak diisi tanaman  (bak kontrol), diperkirakan bahwa tanaman telah menyerap sebagian Cd dari larutan medium.

Dari data berat segar yang terdapat dalam penelitian tersebut terlihat bahwa sampai hari ke 10 semua tanaman mengalami penambahan berat biomassa. Hal  ini menunjukkan bahwa semua tanaman dapat tumbuh pada larutan yang mengandung Cd pada konsentrasi  awal 0,2 ppm, meskipun mungkin pertumbuhannya terhambat, karena dari  literatur Cd  yang diketahui dapat terakumulasi dalam berbagai bagian tanaman dapat menurunkan pertumbuhan, menghambat fotosintesis dan karena itu sangat mempengaruhi produksi biomassa. Dari hasil penelitian, kecepatan pertumbuhan tertinggi sampai hari ke 10 dicapai oleh kayu apu sebesar 186,075%, kedua eceng gondok sebesar 159,427%  dan  kayambang sebesar 86,577%.

Walaupun mengalami penambahan biomassa seperti yang dinyatakan  dalam  berat air,  semua tanaman mengalami gejala pertumbuhan yang berbeda dari tanaman normal.  Pengamatan morfologi terhadap ketiga tanaman tersebut memperlihatkan warna daun muda  menjadi kuning, yang sangat nampak sekali terlihat pada tanaman kayambang, sedangkan tanaman kayu apu dan eceng gondok hanya sedikit memperlihatkan gejala tersebut.

Hasil analisa Cd dalam jaringan tanaman sebelum  percobaan menunjukkan bahwa tidak terdapat logam Cd  baik  dalam daun maupun akar tanaman kayu apu dan  kayambang, sedangkan dalam eceng  gondok kandungan Cd hanya terdapat dalam akar, yaitu sebesar 0,03 ppm.

Hasil penelitian menyatakan bahwa konsentrasi rata-rata Cd dalam jaringan tanaman setelah percobaan. Hasil tersebut  terlihat bahwa konsentrasi tertinggi terdapat dalam akar daripada dalam daun baik  pada  kayu apu maupun eceng gondok. Konsentrasi Cd dalam kayambang sebesar 149,384 mg/Kg dihasilkan dari keseluruhan jaringan  tanaman  karena tanamannya kecil sehingga kesulitan teknis untuk memisahkan akar dan daun. 

  Rasio nilai konsentrasi Cd dalam akar/daun pada tanaman eceng gondok  yaitu sebesar 36 lebih besar daripada  tanaman  kayu apu  yang  nilainya  10.  Hal ini berarti eceng gondok  lebih banyak mengakumulasi Cd dalam jaringan akarnya sedangkan kayu  apu  lebih mampu untuk mentranslokasikan Cd dari akar ke bagian atas akar (daun).

Dari hasil penelitian dapat  disimpulkan sebagai berikut : 1) Semua tanaman dapat tumbuh dalam larutan yang mengandung Cd pada konsentrasi awal 0,2 ppm; 2) Tanaman air eceng gondok, kayu  apu  dan kayambang dapat menurunkan konsentrasi Cd sampai waktu pemaparan 10 hari; 3)Kemampuan untuk menurunkan logam  Cd dari  air  yang paling efektif adalah eceng gondok, yaitu dapat menurunkan konsentrasi Cd sampai nol ppm selama  6  hari pengolahan; 4) Semua tanaman dapat  menyerap  Cd. Akumulasi Cd dalam akar lebih  tinggi daripada  dalam  daun baik dalam tanaman eceng  gondok  maupun kayu apu. Rasio konsentrasi Cd akar/daun untuk  eceng gondok (36) lebih tinggi daripada kayu apu (10).

Pustaka :

Jurnal 1

Jurnal 2

Jurnal 3

Tinggalkan Komentar

Nama :
E-mail :
Web : tanpa http://
Komentar :
Verification Code :   
   

Pengunjung

    827.762