BIOREMEDIASI

PERTEMUAN 9

            Pertemuan mata kuliah bioteknologi membahas tentang bioremediasi. Perkuliahan dilakukan dengan metode presentasi. Dari satu rombel yang berjumlah 20 mahasiswa, dibagi menjadi 5 kelompok. Kelompok yang maju pada pertemuan kali ini membahas tentang bioteknologi lngkungan atau lebih spesifiknya bioremediasi. Sedangkan kelompok sisanya maju mempresentasikan materi bioteknologi kedokteran pada pertemuan yang selanjutnya.

            Sebelum pertemuan kali ini, Ibu Andin meminta untuk mencari jurnal tentang bioremediasi. Jurnal tersebut kemudian dianalisis dan disampaikan dalam bentuk power point. Kelompok yang maju pertama adalah kelompok dengan anggota Bella, Inggrid, Vivi, dan Septi. Judul kelompok mereka adalah “Peranan Isolat Bakteri Indigenous Sebagai Agen Bioremediasi Perairan Yang Terkontaminasi Uranium”.  Setelah presentasi dipaparkan saya masih agak bingung terkait dengan prinsip dasar dari bioremediasi khususnya pada materi yang mereka sampaikan, sehingga saya bertanya pada sesi tanya jawab.  

            Alhamdulilah, setelah mendengar jawaban dari kelompok mereka, saya menjadi agak terbuka pikirannya terkait konsep bioremediasi. Bioremediasi sendiri merupakan suatu proses pembersihan lingkungan dari pencemaran menggunakan agen biologi. Agen biologi tersebut bisa berupa bakteri, jamur, dan mikroorganisme lainnya. Contoh agen biologi pada materi yang disampaikan adalah bakteri Pseudomonas sp dan Bacillus sp. Kedua bakteri tersebut mendegradasi pencemar, yang dalam kasus ini adalah uranium. Bakteri mengikat uranium melalui dinding selnya karena adanya perbedaan jenis muatan diantara keduanya. Uranium akan masuk ke dalam tubuh sel, kemudian sel akan mengeluarkan enzim yang akan mendegradasi struktur dari uranium tersebut. Hasil akhirnya adalah suatu senyawa yang tidak lagi berbahaya bagi lingkungan. Proses itulah yang menyebabkan banyak enis bakteri digunakan sebagai agen remediasi.

            Kelompok selanjutnya yang maju adalah kelompok dengan anggota Ulfi, Alfi, Mia, dan Puji. Judul jurnal yang mereka presentasikan adalah “Identifikasi Dan Uji Potensi Bakteri Lipolitik Dari Limbah Sbe (Spent Bleaching Earth) Sebagai Agen Bioremediasi”. Inti dari materi yang disampaikan tidak jauh berbeda dengan materi sebelumnya. Pembedanya adalah jenis bakteri yang digunakan, yaitu bakteri lipolitik. Bakteri ini dapat menguraiakan lemak. Jadi intinya, pencemaran yang disebabkan oleh adanya kadar lemak berlebih dapat dilakukan bioremediasi dengan bakteri lipolitik.

            Setelah penjelasan dari dua kelompok, Bu Andin lebih menegaskan lagi konsep atau materi terait bioremediasi. Banyak cara yang dapat dilakukan untuk membersihkan lingkungan dari pencemar, yaitu biostimulasi, biosorbsi, bioaugmentasi, bioremoval, biodegradasi, biotransformasi, dan fitoremediasi. Masing-masing memiliki pengertian yang hampir sama. Se secara keseluruhan, materi yang dijelaskan pada pertemuan kali ini dapat saya pahami. Saya masih sedikit bingung membedakan istilah-istilah yang hampir sama dengan konsep bioremediasi, sehingga saya mencari sumber referensi lain untuk belajar.

           

      Jelaskan 7 bakteri yang digunakan dalam proses bioremediasi!

Dehalococcoides ethanogenesis

Rhodopseudomonas palustris

Pseudomonas putida

Dechloromonas aromatika

Desulfitobacterium hafniense

Desulfovibrio vulgaris

Shewanella oinedensis

Jelaskan mekanisme bakteri dalam mendegradasi loam berat?

Proses bioremediasi logam berat umumnya terdiri dari dua mekanisme yang melibatkan proses pengambilan aktif (active uptake) dan penyerapan pasif (passive uptake). Pada saat ion logam berat tersebar pada permukaan sel, ion akan mengikat pada permukaan sel berdasarkan kemampuan daya afinitas kimia yang dimilikinya.

Jelaskan penghilangan logam Cd dalam lingkungan oleh enceng gondok!

Walaupun eceng gondok dianggap sebagai gulma di perairan, tetapi sebenarnya ia berperan dalam menangkap polutan logam berat. Rangkaian penelitian seputar kemampuan eceng gondok oleh peneliti Indonesia antara lain oleh Widyanto dan Susilo (1977) yang melaporkan dalam waktu 24 jam eceng gondok mampu menyerap logam kadmium (Cd), merkuri (Hg), dan nikel (Ni), masing- masing sebesar 1,35 mg/g, 1,77 mg/g, dan 1,16 mg/g bila logam itu tak bercampur. Eceng gondok juga menyerap Cd 1,23 mg/g, Hg 1,88 mg/g dan Ni 0,35 mg/g berat kering apabila logam-logam itu berada dalam keadaan tercampur dengan logam lain. Lubis dan Sofyan (1986) menyimpulkan logam chrom (Cr) dapat diserap oleh eceng gondok secara maksimal pada pH 7.

Apa yang dimaksud fitoremediasi? Dan bagaimana proses dan tahapannya? Jelaskan

Fitoremediasi adalah proses bioremediasi yang menggunakan berbagai tanaman untuk menghilangkan, memindahkan, dan atau menghancurkan kontaminandalam tanah dan air bawah tanah. Konsep penggunaan tanaman untuk penanganan limbah dan sebagai indikator pencemaran udara dan air sudah lama ada, yaitu fitoremediasi dengan sistem lahan basah, lahan alang-alang dan tanaman apung. Selanjutnya konsep fitoremediasi berkembang untuk penanganan masalah pencemaran tanah.

Phytoacumulation (phytoextraction)

Proses tumbuhan menarik zat kontaminan dari media sehingga berakumulasi disekitar akar tumbuhan. Proses ini disebut juga Hyperacumulation. Akar tanaman menyerap limbah logam dari tanah dan mentranslokasinya ke bagian tanaman yang berada di atas tanah

Rhizofiltration (rhizo= akar) 

Merupakan proses adsorpsi atau pengedapan zat kontaminan  oleh akar untuk menempel pada akar. Rhizofiltration mirip dengan Phytoextraction tapi digunakan untuk membersihkan air tanah terkontaminasi daripada tanah tercemar. Kontaminan yang baik teradsorbsi ke permukaan akar atau diserap oleh akar tanaman.

Phytostabilization

Merupakan penempelan zat-zat contaminan tertentu pada akar yang tidak mungkin terserap kedalam batang tumbuhan. Zat-zat tersebut menempel erat (stabil ) pada akar sehingga tidak akan terbawa oleh aliran air dalam media.

Rhyzodegradetion disebut juga enhenced rhezosphere biodegradation, or plented-assisted bioremidiation degradation, yaitu penguraian zat-zat kontaminan oleh aktivitas microba yang berada disekitar akar tumbuhan. Misalnya ragi, fungi dan bacteri.

Phytodegradation (phyto transformation) yaitu proses yang dilakukan tumbuhan untuk menguraikan zat kontaminan yang mempunyai rantai molekul yang kompleks menjadi bahan yang tidak berbahaya dengan dengan susunan molekul yang lebih sederhan yang dapat berguna bagi pertumbuhan tumbuhan itu sendiri.

Phytovolatization yaitu proses menarik dan transpirasi zat contaminan oleh tumbuhan dalam bentuk yang telah larutan terurai sebagai bahan yang tidak berbahaya lagi untuk selanjutnya di uapkan ke admosfir. Beberapa tumbuhan dapat menguapkan air 200 sampai dengan 1000 liter perhari untuk setiap batang.

Deskripsikan dan bandingkan mekanisme proses-proses dari: biodegradasi, bioremoval, bioremediasi, biosorbsi, biotransformasi, bioaugmentasi, biostimulasi, dan fitoremediasi.

Biodegradasi adalah proses dimana bahan organik yang dirobohkan oleh enzim dihasilkan oleh organisme hidup. Istilah yang sering digunakan dalam kaitannya dengan ekologi, pengelolaan sampah dan lingkungan proses pengobatan 

bioremoval adalah suatu proses pengolahan limbah yang melibatkan mikroorganisme dalam mengatasi permasalahan ion logam berat. Bioremoval didefinisikan sebagai terakumulasinya dan terkonsentrasinya polutan dari suatu cairan oleh material biologi. Selanjutnya, material ini dapat dibuang dan ramah terhadap lingkungan. Berikut ini mikroorganisme yang berperan dalam bioremoval dan logam yang diolahnya.

Bioremediasi adalah pemanfaatan mikroorganisme (jamur, bakteri) untuk membersihkan senyawa pencemar (polutan) dari lingkungan. Bioremediasi juga dapat dikatakan sebagai proses penguraian limbah organik/anorganik polutan secara biologi dalam kondisi terkendali

Biosorpsi adalah suatu proses yang menggunakan padatan berasal dari bahan alam untuk mengikat logam berat yang terdapat dalam larutan. Metode ini sangat menjanjikan untuk mengolah limbah industri yang mengandung logam berat berbahaya karena biaya materialnya yang murah serta memiliki kapasitas penyerapan yang tinggi.

Biotransformasi adalah perubahan atau modifikasi senyawa kimia oleh enzim atau sel mikrob. Proses yang diinginkan dari biotransformasi adalah pembuatan (sintesis) suatu senyawa maupun menghilangkan senyawa tersebut.

Bioaugmentasi adalah proses penambahan produk bakteri komersial ka dalam limbah cair untuk meningkatkan efisiensi dalam pengolahan limbah secara biologi.

Biostimulasi adalah memperbanyak dan mempercepat pertumbuhan mikroba yang sudah ada di daerah tercemar dengan cara memberikan lingkungan pertumbuhan yang diperlukan, yaitu penambahan nutrien dan oksigen. Jika jumlah mikroba yang ada dalam jumlah sedikit, maka harus ditambahkan mikroba dalam konsentrasi yang tinggi sehingga bioproses dapat terjadi.

Fitoremediasi adalah teknologi remediasi dengan menggunakan pendekatan tumbuhan untuk membersihkan lingkungan dari kontaminan.