BAB I PENDAHULUAN · yang dapat menjadi pencemar yang berbahaya dan beracun dan akan berpengaruh ... dan dampaknya menyebabkan ... asam glukoronat dan senyawa eksopolisakarida

BAB I

PENDAHULUAN Latar Belakang

Minyak bumi merupakan sumber energi utama untuk memenuhi

kebutuhan masyarakat pada saat ini maupun pada masa yang akan datang.

Permintaan terhadap minyak bumi semakin besar sejalan dengan kebutuhan

manusia yang semakin meningkat yaitu sebesar 35000 juta ton per tahun. Untuk

memenuhi kebutuhan ini akan meningkatkan eksplorasi, eksploitasi, pengolahan,

pengangkutan serta penyimpanan. Indonesia sebagai salah satu negara penghasil

minyak bumi memproduksi 988000 barrel per hari pada tahun 2008 untuk

memenuhi permintaan minyak dunia (Priyono 2009). Semakin besar produksi

minyak bumi, semakin berpotensi untuk mencemari lingkungan bila minyak bumi

tumpah atau terbuang ke lingkungan. Minyak bumi tersebut akan menjadi limbah

yang dapat menjadi pencemar yang berbahaya dan beracun dan akan berpengaruh

terhadap kehidupan tanaman, hewan maupun manusia.

Limbah minyak bumi dapat berasal dari tumpahan, ceceran ataupun

buangan dari minyak bumi maupun produk-produk yang dihasilkan, minyak bekas

pakai, dan minyak yang terkandung dalam limbah dari suatu kegiatan industri.

Limbah tersebut akan menimbulkan masalah apabila memiliki kandungan TPH

lebih besar dari 1% dan total PAH lebih besar dari 10 ppm bila dibiarkan akan

mengganggu dan merusak ekosistem lingkungan, bila dibakar akan menimbulkan

pencemaran udara dan bila didaur ulang memerlukan teknologi dan biaya yang

tinggi. Oleh karena itu limbah minyak bumi bila terbuang ke lingkungan perlu

ditanggulangi semaksimal mungkin (MenLH 2003).

Apabila limbah tersebut tidak dikelola, maka akan menimbulkan masalah

lingkungan yang tidak saja mengganggu keindahan alam tetapi dapat

menimbulkan masalah yang lebih serius yaitu tercemarnya air, tanah dan udara.

Akibat selanjutnya adalah terganggunya kehidupan makhluk di muka bumi

bahkan dapat memusnahkan spesies atau komunitas tertentu (Anas 1998).

2

Problem pencemaran lingkungan akibat tingginya kegiatan produksi

minyak bumi dan konsumsi bahan bakar minyak semakin terasa dampaknya.

Dampak yang ditimbulkan dari kegiatan produksi minyak bumi dan konsumsi

bahan bakar minyak terhadap lingkungan seperti emisi SO2, NOx, hidrogen

sulfida, hidrokarbon, CO, CO2

Upaya-upaya penanggulangan pencemaran secara konvensional yang

berdasarkan kepada proses mekanik, fisik, dan kimia, selama ini sering kurang

memuaskan dan tidak memadai lagi (Udiharto 1992). Penanggulangan tumpahan

minyak bumi secara fisika, biasanya digunakan pada awal penanganan. Pada

penanganan ini tumpahan minyak bumi diisolasi secara cepat sebelum minyak

bumi menyebar kemana-mana. Minyak bumi yang berkumpul di permukaan dapat

diambil kembali misalnya dengan oil skimmer, sedangkan yang mengendap sulit

diambil secara fisika. Pengambilan minyak di permukaan tidak dapat dilakukan

secara tuntas. Apabila minyak sudah menyebar kemana-mana cara ini akan sulit

dilakukan (Prince et al. 2003). Penanggulangan secara kimia dilakukan dengan

mencari bahan kimia yang mempunyai kemampuan mendispersi minyak. Tetapi

pemakaian senyawa kimia hanya bersifat memindahkan masalah, di satu pihak

perlakuan dispersan dapat mendispersi minyak bumi sehingga menurunkan

tingkat pencemaran, tetapi di lain pihak penggunaan dispersan telah dilaporkan

bersifat sangat toksik pada biota laut (Fahruddin 2004).

, gas metan, tumpahan minyak, efluen gas serta

efluen lumpur. Bahan dan gas tersebut dapat menyebabkan pemanasan global

secara makro dan degradasi sumberdaya serta kerusakan lingkungan hidup secara

mikro serta berdampak terhadap kesehatan manusia. Bahan dan gas-gas tersebut

tidak hanya menimbulkan pemanasan global, tetapi juga menyebabkan kenaikan

muka air laut (sea level rise) sebagai akibat meningkatnya suhu permukaan bumi,

yang disebabkan oleh efek rumah kaca (green house effect) dan penipisan ozon.

Selain itu juga dapat menimbulkan terjadinya hujan asam, dan dampaknya

menyebabkan terjadinya kerusakan dan kematian organisme hidup (Yetti 2008).

Bila hal ini tidak segera ditanggulangi, pada waktu singkat laju pencemaran akan

menjadi tidak terkendali.

3

Penanganan limbah minyak bumi secara fisika dan kimia tidak tuntas

karena masih meninggalkan residu. Untuk itu salah satu alternatif yang

dikembangkan saat ini adalah proses bioremediasi yang merupakan teknologi

ramah lingkungan, cukup efektif dan efisien serta ekonomis. Bioremediasi relatif

memiliki biaya penanganan yang lebih murah dibandingkan dengan teknologi

alternatif lainnya serta sangat aman dan tidak merusak lingkungan (Morgan dan

Watkinson 1994). Biaya remediasi tanah sangat tergantung pada teknologi yang

digunakan, kisaran biaya dan nilai tengah biaya dari berbagai teknologi remediasi

tanah berdasarkan Walter dan Crawford (1995) dapat dilihat pada Tabel 1.1.

Tabel 1.1 Perbandingan biaya berbagai teknologi remediasi tanah

Teknologi remediasi Kisaran biaya (US $/m3

Nilai tengah biaya ) (US $/m3)

Insinerasi 350-1600 975 Landfill 100-600 350 Thermal desorption 50-200 125 Pencucian tanah 125-350 237.5 Bioremediasi 40-150 95

Sumber : Walter dan Crawford (1995)

Berdasarkan laporan Cookson (1995) tentang perbandingan efektivitas

biaya terhadap metode-metode penanganan limbah yaitu insinerasi, landfill,

thermal desorption, pencucian tanah dan bioremediasi per tahun per kubik yard,

diketahui pada tahun pertama biaya yang bisa dihemat bila menggunakan

bioremediasi adalah sekitar 67 % bila dibandingkan dengan insenerasi atau sekitar

74% bila dibandingkan dengan landfill.

Selain biaya yang lebih murah, output yang dihasilkan tidak bersifat

toksik dan ramah lingkungan karena proses bioremediasi menggunakan

kemampuan mikroba untuk mendegradasi hidrokarbon yang terdapat dalam

limbah minyak bumi. Kemampuan suatu mikroba dalam mendegradasi suatu

senyawa kompleks, merupakan refleksi dari kemampuan metabolik dari mikroba

tersebut (Cookson 1995). Dalam sistem tanah-air, salah satu faktor penting yang

mempengaruhi kecepatan biodegradasi minyak bumi adalah tingkat kelarutan.

Untuk itu maka penggunaan senyawa seperti surfaktan atau biosurfaktan yang

4

dapat meningkatkan kelarutan hidrokarbon minyak bumi sangat diperlukan

(Jacobussi et al. 2001).

Wisjnuprapto et al. (2005) berhasil mengisolasi bakteri yang memiliki

lapisan ekskret yang dapat berfungsi sebagai biosurfaktan yaitu bakteri dari genus

Azotobacter. Azotobacter sp mampu mengeksresikan beberapa jenis asam

organik seperti asam pantotenat, asam glukoronat dan senyawa eksopolisakarida

(EPS) yang tersusun dari unit-unit glukosa, rhamnosa, galaktosa dan fruktosa.

Senyawa-senyawa ini dapat berfungsi sebagai biosurfaktan. Hasil penelitian

Gogoi et al. (2002) yang menunjukkan bahwa penggunaan biosurfaktan yang

diisolasi dari Pseudomonas sp akan memaksimalkan tingkat biodegradasi minyak

mentah dibandingkan dengan tanpa penambahan biosurfaktan. Penelitian serupa

yang dilakukan oleh Firdaus (2005) dengan menggunakan strain Pseudomonas

aeruginosa BLCC 11060, Bacillus alvei BLCC 11042 dan Micrococcus varians

BLCC 13044 terbukti toleran terhadap minyak bumi dan dapat memproduksi

biosurfaktan yang potensial untuk hidrokarbon minyak bumi dan dapat digunakan

untuk meningkatkan kinerja sistem. Penelitian yang dilakukan oleh Helmy (2006)

juga dapat membuktikan bahwa dengan penambahan surfaktan (Tween 80) dapat

meningkatkan proses biodegradasi sludge minyak bumi oleh konsorsium bakteri

petrofilik.

Hasil penelitian-penelitian yang telah dilakukan diatas menunjukkan

bahwa dengan penambahan surfaktan akan mempengaruhi kinerja dari

biodegradasi minyak bumi beserta turunannya oleh suatu bakteri. Hal tersebut

diatas mendasari dilakukan penelitian pendahuluan dengan menggunakan

surfaktan untuk meningkatkan dispersi limbah minyak bumi yang akan

mempengaruhi kemampuan mikroba dalam melakukan degradasi minyak bumi.

Kemampuan mikroba dalam mendegradasi hidrokarbon telah dieksploitasi

sejak tahun 70-an dan 80-an pada lahan pertanian tempat pembuangan minyak.

Mikroba yang digunakan dapat berupa kultur tunggal maupun kultur campuran

yang mampu mendegradasi minyak bumi. Mikroba yang digunakan dalam

mendegradasi limbah minyak biasanya memiliki kemampuan yang lebih tinggi

jika digunakan sebagai kultur konsorsium atau kultur campuran. Menurut

5

Mangkoedihardjo (2005) mikroba pengurai minyak tidak bekerja secara

individu/spesies tetapi berupa konsorsium multi spesies. Menurut Sanchez (2006),

konsorsium adalah kelompok mikroba yang saling menguntungkan satu dengan

lainnya dan melaksanakan proses dimana masing-masing organisme tidak dapat

melakukannya secara terpisah. Konsorsium mikroba sering disebut juga dengan

kultur campur (mixed culture). Konsorsium mikroba dibuat dengan

mempertimbangkan bahwa antara mikroba yang merupakan anggota konsorsium

tidak berkompetisi dalam melakukan suatu proses tertentu, melainkan diharapkan

antara anggota konsorsium akan mempunyai kerja yang sinergis.

Mikroba memanfaatkan bahan organik baik dalam bentuk limbah maupun

nutrien pendukung lainnya untuk dijadikan sumber karbon atau energi.

Keanekaragaman jenis mikroba memungkinkan untuk menguraikan ribuan jenis

senyawa organik yang berbeda-beda. Setiap mikroba melakukan reaksi oksidasi

dan reduksi dengan mekanisme yang spesifik. Kemampuan tiap-tiap mikroba

yang berbeda-beda ini, apabila digabung dalam suatu kultur campuran diharapkan

mempunyai kemampuan untuk mendegradasi senyawa organik yang sangat

komplek. Penelitian yang dilakukan Ghazali (2004), dengan menggunakan

konsorsium mikroba yang terdiri atas Pseudomonas aeruginosa, Bacillus sp.

Micrococcus sp. dapat mendegradasi limbah minyak bumi yang terdiri atas

senyawa hidrokarbon n-alkana dengan C10 hingga C28 selama 30 hari. Mikroba

ini bekerja secara sinergis dengan memotong senyawa hidrokarbon pada tempat

yang berbeda, kemudian menggunakan senyawa sederhana hasil degradasi sebagai

sumber hidrokarbon dan energinya untuk proses degradasi berikutnya.

Mikroba yang banyak hidup dan berperan di lingkungan hidrokarbon

sebagian besar adalah bakteri (Kadarwati et al. 1994) dan kapang (Yuliar 1995).

Bakteri yang dominan dalam mendegradasi hidrokarbon aromatik seperti fenol

adalah spesies Pseudomonas, Mycobacterium, Acinobacter, Arthobacter, Bacillus

(Alexander 1977). Menurut hasil penelitian dari lapangan minyak Cepu, Cirebon,

Rantau dan Prabumulih diperoleh isolat unggul yaitu Pseudomonas aeruginosa

dan Bacillus coagulans (Anonim 1995). Biodegradasi minyak bumi dipengaruhi

6

oleh nutrien, oksigen, pH, temperatur dan karakteristik tanah (Margesin dan

Schinner 1997).

Limbah minyak bumi yang dihasilkan dari industri minyak bumi dapat

berupa limbah minyak ringan (light oil) dan limbah minyak berat (heavy oil).

Chaerun et al. (2007) melaporkan bahwa limbah minyak berat dari tumpahan

minyak Nakhodka dapat didegradasi oleh konsorsium bakteri selama 429 hari.

Bakteri pendegradasi heavy oil ini bekerja pada pH basa-netral yaitu sekitar 7-7,8.

Komponen hidrokarbon yang terdapat dalam limbah minyak berat dari tumpahan

minyak Nakhodka berada pada C16-C32. Selama proses bioremediasi dengan

menggunakan konsorsium bakteri indigen, bakteri ini mempunyai kemampuan

yang tinggi untuk mendegradasi C16-C21, dan kemampuan degradasinya menurun

untuk senyawa hidrokarbon C22-C32

Sebagai upaya pemulihan lingkungan khususnya tanah yang tercemar

limbah minyak berat, perlu diterapkan teknologi bioremediasi yang menggunakan

bakteri pendegradasi hidrokarbon indigen, karena teknologi bioremediasi

merupakan suatu teknologi yang ramah lingkungan, relatif murah, dan tidak

memiliki dampak negatif terhadap biota yang ada di lingkungannya. Potensi

kemampuan bakteri hidrokarbonoklastik (pendegradasi hidrokarbon) yang

diisolasi dari konsorsium bakteri yang berasal dari limbah minyak berat, dan

kotoran hewan perlu dipelajari melalui serangkaian penelitian sehingga dapat

digunakan sebagai agen bioremediasi untuk mengatasi pencemaran limbah

minyak berat pada lingkungan disekitarnya. Untuk itu perlu dilakukan studi

bioremediasi tanah tercemar limbah minyak berat menggunakan konsorsium

bakteri indigen untuk menanggulangi pencemaran lingkungan oleh limbah minyak

bumi.

.

Permasalahan

Limbah minyak bumi yang mengandung hidrokarbon dan beberapa unsur

lain seperti sulfur, nitrogen, oksigen dan logam-logam termasuk logam berat

diketahui bersifat racun terhadap makhluk hidup. Limbah minyak berat

mengandung komponen-komponen hidrokarbon aromatik seperti benzena,

7

toluene, xylene, naftalena, fenantrena, dibenzotiofena, fluorena, dan sebagainya

dapat menimbulkan permasalahan terhadap makhluk hidup, bila minyak bumi

fraksi berat ini tumpah akibat aktivitas industri petroleum. Lingkungan yang

tercemar oleh limbah minyak bumi terutama fraksi berat perlu mendapat

penanganan yang sangat serius.

Penanganan limbah minyak berat lebih rumit dan kompleks dibandingkan

dengan jenis limbah minyak bumi yang lain, karena minyak bumi fraksi berat

mengandung hidrokarbon aromatik dan hidrokarbon berantai panjang.

Hidrokarbon aromatik lebih sulit didegradasi oleh mikroba dibandingkan

hidrokarbon alifatik. Oleh karena itu harus dicari teknik bioremediasi yang tepat

agar degradasi hidrokarbon dapat berlangsung dalam waktu yang relatif singkat.

Demikian juga limbah minyak berat yang digunakan dalam penelitian merupakan

limbah minyak berat yang bercampur dengan tanah liat sehingga dalam teknik

bioremediasi yang digunakan memerlukan penanganan tersendiri. Tekstur limbah

minyak berat yang liat menyebabkan pencampuran air atau tanah sulit untuk

dilakukan, untuk itu dilakukan upaya meningkatkan kelarutan limbah minyak

bumi dalam air dan dalam tanah dengan menambahkan surfaktan.

Surfaktan merupakan senyawa yang memiliki kemampuan untuk

menurunkan tegangan permukaan. Lapisan antar-muka merupakan batas

permukaan antara dua fasa yang berbeda yang tidak dapat menyatu. Kehadiran

surfaktan dapat menurunkan energi antar permukaan sehingga antara kedua

lapisan tersebut dapat menyatu. Tujuan penggunaan surfaktan dalam teknologi

bioremediasi adalah untuk meningkatkan bio-availability senyawa polutan yang

memiliki kadar solid yang tinggi sehingga dapat menjadikannya lebih terlarut

dalam media.

Bakteri yang digunakan sangat berperan penting dalam proses biodegradasi.

Bakteri yang berperan dalam biodegradasi minyak bumi dan turunannya dapat

berupa bakteri indigen ataupun eksogen, juga dapat berupa isolat tunggal atau

konsorsium. Bakteri tunggal memiliki kemampuan yang terbatas dalam

mendegradasi senyawa hidrokarbon, sedangkan konsorsium bakteri memiliki

tingkat degradasi yang tinggi untuk mendegradasi senyawa hidrokarbon baik

8

hidrokarbon alifatik maupun aromatik. Bakteri konsorsium bekerja secara sinergis

dalam mendegradasi senyawa hidrokabon yang kemudian dimanfaatkan sebagai

sumber karbon dan energi. Konsorsium bakteri yang digunakan untuk

mendegradasi senyawa hirokarbon selama proses bioremediasi, dapat dilakukan

dengan teknik teknik bioslurry dan landfarming. Bioremediasi dengan teknik

landfarming telah dilakukan untuk mengatasi tanah tercemar limbah minyak berat

pada industri minyak PT CPI. Menggunakan mikroba indigen dibutuhkan waktu

±8 bulan untuk menurunkan TPH ≈ 4%, yang selanjutnya mikroba ini tidak

mampu lagi untuk menurunkan TPH sampai 1%, sesuai Keputusan MenLH no.

128 Tahun 2003. Untuk itu dilakukan penelitian yang bertujuan mendapatkan

teknik bioremediasi yang efektif untuk mengatasi limbah minyak berat yang

semakin lama semakin menumpuk dengan menggunakan konsorsium bakteri yang

diperoleh dari limbah minyak berat dan kotoran hewan. Mencari spesies bakteri

yang berperan aktif dalam mendegradasi senyawa poliaromatik yang terdapat

pada limbah minyak berat dan menguji kemampuan spesies bakteri pendegradasi

senyawa hidrokarbon dalam bentuk tunggal dan campuran.

Perumusan Masalah

Berdasarkan uraian diatas, dapat dirumuskan permasalahannya sebagai

berikut:

1. Mencari surfaktan yang mampu meningkatkan dispersi limbah minyak berat

yang tercampur tanah liat, sehingga bakteri dapat efektif digunakan dalam

proses biodegradasi.

2. Menentukan teknik bioremediasi yang efektif untuk mendegradasi senyawa

hidrokarbon yang terdapat pada tanah tercemar limbah minyak berat.

3. Mencari spesies bakteri yang berperan dalam proses biodegradasi senyawa

hidrokabon yang terdapat pada tanah tercemar limbah minyak berat.

4. Menguji kemampuan spesies tunggal dan campuran (konsorsium bakteri)

dalam mendegradasi hidrokarbon dari limbah minyak berat.

9

Tujuan Penelitian

Secara umum tujuan penelitian ini adalah melakukan bioremediasi tanah

tercemar limbah minyak berat dengan menggunakan konsorsium bakteri.

Tujuan khusus penelitian ini adalah sebagai berikut :

1. Mendapatkan surfaktan yang terbaik untuk meningkatkan dispersi limbah

minyak berat yang tercampur tanah liat kedalam fasa air agar proses

biodegradasi berlangsung secara efektif.

2. Mendapatkan teknik bioremediasi yang paling efektif (bioslurry/landfarming)

dalam mendegradasi senyawa hidrokarbon yang terdapat pada tanah tercemar

limbah minyak berat.

3. Mengisolasi, seleksi dan identifikasi bakteri yang berperan aktif dalam

mendegradasi senyawa Poliaromatik Hidrokarbon (PAH) yang terdapat pada

tanah tercemar limbah minyak berat.

4. Menguji kemampuan isolat tunggal dan campuran bakteri dalam mendegradasi

senyawa hidrokarbon yang terdapat pada tanah tercemar limbah minyak berat .

Manfaat Penelitian

Manfaat dari penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Dapat memberikan alternatif pemecahan pengolahan limbah minyak berat

(minyak bumi fraksi berat) khususnya bagi dunia industri perminyakan dan

lahan tercemar limbah minyak berat secara umum.

2. Memberikan manfaat praktis di bidang pengelolaan lingkungan dengan metode

bioremediasi limbah minyak berat.

3. Memperkaya khazanah ilmu pengetahuan dan teknologi di bidang bioremediasi

limbah minyak berat.

4. Memperkaya khazanah ilmu pengetahuan dan teknologi di bidang mikrobiologi

lingkungan

10

Kebaruan Penelitian

Bakteri sangat berpotensi sebagai agen bioremediasi pada pencemaran

minyak bumi baik di tanah maupun di perairan. Penelitian mengenai potensi

bakteri dalam mendegradasi senyawa hidrokarbon baik alifatik maupun aromatik

akibat tumpahan minyak bumi diperairan telah banyak dilakukan. Diantaranya

adalah potensi bakteri laut pendegradasi poliaromatik hidrokarbon yang diisolasi

dari air laut tercemar daerah pelabuhan Kumai. Uji tingkat biodegradasi terhadap

senyawa fenantren dari isolat terpilih Pseudomonas sp Kalp3b22 dapat

mendegradasi Fenantren sebesar 59,5% selama 29 hari kultivasi. Akan tetapi,

hingga hari ke-29, bakteri ini tidak mampu mendegradasi fenantren secara total.

Bakteri ini hanya mampu mendegradasi senyawa fenantren menjadi senyawa 1-

naftalenol (Murniasih et al. 2009).

Penelitian yang dilakukan oleh Supriyati (2009), mengatakan bahwa

mikroba laut Alkanivorax borkumensis M5 berperan dalam degradasi fenantren,

tumbuh optimum pada salinitas 3,3 % , suhu 30o

Silvia (2010) mengisolasi bakteri yang berasal dari ladang minyak Minas

PT Chevron Pacific Indonesia. Ditemukan tiga spesies bakteri yang memiliki

kemampuan mendegradasi hidrokarbon minyak bumi yaitu Alcaligenes sp,

Bacillus sp dan Corynebacterium sp. Biodegradasi hidrokarbon minyak bumi

selama tiga hari oleh masing-masing spesies bakteri yaitu bakteri Alcaligenes sp

sebesar 33.95%, Bacillus sp sebesar 44.02% dan Corynebacierium sp sebesar

44.54%. Minyak bumi yang dihasilkan dari ladang minyak Minas tergolong

C dan pH mendekati netral (7.8)

Kemungkinan isolat M5 mampu membentuk PHB (polyhydrxybutirate)

merupakan salah satu senyawa penting yang berperan sebagai elektron aseptor

pada proses anaerobik-aerobik. Tantowi (2008) melaporkan bahwa Genus

Alcanivorax dari kelas γ-proteobakteria yang berasal dari Pulau Pari, Kepulauan

Seribu memiliki kemampuan dalam mendegradasi senyawa alkana (parafin dan

pristan) serta poliaromatik hidrokarbon (fenantren, dibenzotipfen, fluoren,

fenotazin, piren dan fluoranten). Bakteri ini mampu mendegradasi parafin hingga

bersisa sekitar 1-6% selama 9 hari inkubasi dan mendegradasi pristan hingga

bersisa berkisar 40%.

11

minyak ringan (light oil) yang mengandung senyawa hidrokarbon alifatik

(parafin). Sedangkan limbah minyak bumi yang digunakan dalam penelitian

adalah limbah minyak bumi yang dihasilkan dari lapangan minyak Duri PT

Chevron Pacific Indonesia. Minyak bumi yang dihasilkan dari lapangan minyak

Duri PT Chevron Pacific Indonesia ini tergolong minyak berat (heavy oil).

Minyak berat mengandung senyawa aromatik yang sulit didegradasi oleh bakteri.

Hanya bakteri tertentu yang dapat mendegradasi senyawa hidrokarbon yang

terdapat dalam limbah minyak berat.

Penelitian Suardana et al. (2002) yang menggunakan limbah minyak Duri

menghasilkan biodegradasi limbah minyak bumi dengan cara bioremediasi

konvensional sebesar 11.6%. Hasil biodegradasi cara tersebut dapat ditingkatkan

menjadi maksimal sebesar 29% dengan penambahan konsentrasi surfaktan LAS

2.25% dan EM4 sebanyak 250 ml dalam waktu 31 hari. Penambahan surfaktan

LAS menyebabkan Iuas permukaan antara minyak dengan air semakin besar

sehingga mampu meningkatkan ketersediaan biologis kontaminan tersebut untuk

keperluan metabolisme mikroba yang diindikasikan dengan adanya penurunan

tegangan permukaan minyak bumi dan peningkatan persentase penurunan kadar

TPH. Chaerun et al. (2007) melaporkan bahwa limbah minyak berat dari

tumpahan minyak Nakhodka dapat didegradasi oleh konsorsium bakteri selama

429 hari. Hao dan Lu (2008) berhasil mengisolasi bakteri halofilik strain TM-1

dari ladang minyak Shengli (China). Bakteri halofilik strain TM-1 mampu

mendegradasi minyak berat yang dihasilkan dari ladang minyak Shengli.

Penelitian-penelitian diatas menghasilkan biodegradasi yang relatif masih

rendah dan dalam jangka waktu yang relatif lama. Untuk itu dilakukan penelitian

biodegradasi senyawa hidrokarbon pada tanah tercemar limbah minyak berat

menggunakan konsorsium bakteri ini untuk dapat memberikan informasi tentang:

12

1. Teknologi pretreatment tanah tercemar limbah minyak berat pada proses

biodegradasi dengan teknik bioslurry.

2. Penemuan 3 spesies bakteri yang mempunyai kemampuan yang tinggi dalam

merombak Poliaromatik Hidrokarbon (Salipiger sp. PR55-4, Bacillus

altitudinis, Ochrobactrum anthropi).

Ruang Lingkup Penelitian

Konsorsium bakteri yang diperoleh dari limbah minyak berat dan kotoran

hewan (sapi dan kuda) dikembangkan pada media yang mengandung senyawa

organik berupa minyak bumi mentah (minyak diesel). Konsorsium ini diterapkan

pada bioremediasi tanah terkontaminasi minyak fraksi berat pada skala lab dan

pilot. Pada skala lab dipelajari aspek biodegradasi polutan terhadap jenis

konsorsium bakteri. Pada skala pilot dikaji aspek teknik pengembangan

konsorsium bakteri, laju degradasi dengan pengaruh bioaugmentasi menggunakan

spesies bakteri yang didapat dari limbah minyak berat dan kotoran hewan, baik

dalam bentuk tunggal maupun campuran.

Kerangka Pemikiran

Salah satu dampak negatif akibat adanya ekplorasi minyak bumi adalah

limbah minyak bumi yang dapat merusak lingkungan di sekitarnya. Limbah

minyak bumi yang berupa limbah minyak berat mengandung senyawa aromatik

yang bersifat toksik dan karsinogenik. Tanah yang terkontaminasi minyak bumi

fraksi berat ini merupakan masalah yang cukup serius bagi industri yang

melakukan penambangan minyak. Untuk itu harus dilakukan upaya pengelolaan

sesuai dengan Kepmen LH No 128 Tahun 2003 yaitu pengelolaan limbah minyak

bumi dan tanah terkontaminasi minyak bumi secara biologis, sehingga TPH yang

terkandung dalam tanah terkontaminasi kurang dari 1%. Pengelolaan limbah

minyak bumi dan tanah terkontaminasi minyak bumi secara biologis dilakukan

karena cara ini lebih ekonomis dan ramah lingkungan dibandingkan dengan cara

kimia maupun fisika. Menurut Yetti (2008), dampak yang harus dikelola dan

dipantau dalam mencegah kerusakan lingkungan terdapat dalam RKL (Rencana

Pengelolaan Lingkungan Hidup) dan RPL (Rencana Pemantauan Lingkungan

13

Hidup) yang disusun pada dokumen AMDAL (Analisa Mengenai Dampak

Lingkungan). Akan tetapi dalam dokumen tersebut tidak disebutkan teknologi

yang digunakan untuk membersihkan lingkungan dari tanah yang tercemar

limbah minyak bumi. Oleh karena itu pada penelitian ini, untuk meremediasi

tanah tercemar minyak bumi dilakukan melalui proses teknologi bioremediasi

dengan teknik bioslurry dan landfarming menggunakan konsorsium bakteri.

Limbah minyak bumi yang mengandung fraksi berat hidrokarbon ini lebih sulit

untuk didegradasi oleh bakteri, sehingga diperlukan konsorsium bakteri yang

memiliki kinerja tinggi dalam melakukan proses biodegradasi. Untuk itu

dilakukan pengembangan konsorsium bakteri yang mampu mendegradasi minyak

bumi fraksi berat dan mempelajari teknologi bioremediasi (landfarming dan

bioslurry) pengolahan tanah terkontaminasi minyak bumi fraksi berat. Untuk lebih

jelasnya kerangka pemikiran penelitian ini dapat dilihat pada Gambar 1.1 dibawah

ini.

Gambar 1.1 Diagram Alir Kerangka Pikir Penelitian

Limbah Minyak Bumi Fraksi Berat

Kelarutan Minyak Bumi Fraksi Berat

Bioremediasi dengan menggunakan mikroba

Pengelolaan

Kepmen LH No 128 Tahun 2003 tentang tata cara persyaratan teknis pengelolaan limbah minyak bumi dan tanah terkontaminasi minyak bumi secara biologis

Bioteknologi

Spesies bakteri

Konsorsium bakteri

Aktifitas Penambangan Minyak Bumi

Pengolahan Limbah Minyak Berat dengan

Teknologi Landfarming

Pengolahan Limbah Minyak Berat dengan Teknologi Bioslurry

Teknik Bioremediasi yang efektif

14

DAFTAR PUSTAKA

Alexander M. 1977. Introduction to Soil Microbiology. John Willey and Sons. New York

Anas I. 1998. Bahan Kuliah Bioteknologi Tanah. Jurusan Ilmu Tanah. IPB. Bogor

Anonim 1995. Karakteristik beberapa mikroba lapangan minyak Indonesia dalam perspektif MEOR. Kumpulan makalah simposium III Lemigas. Jakarta

Chaerun SK, Asada R, Tazaki K. 2007. Biodegradation of heavy oil the Nakhodha

oil spill by indigenous microbial consortia. International journal of applied environmental sciences. Volume 2: 1 (pp 19-30)

Cookson JT. 1995. Bioremediation Engineering : Design and Application. New York. Mc. Graw-Hill.

Fahruddin. 2004. Dampak tumpahan minyak pada biota laut. www.kompas.co/kompas-cetak/0403/17/ilpeng/918248.html [20 mei 2008].

Firdaus M. 2005. Isolasi dan Karakterisasi Bakteri Pendegradasi Minyak Bumi. Institut Teknologi Bandung. (Tidak dipublikasikan)

Ghazali FM. 2004. Biodegradation of Petroleum Hydrocarbons by Microbial

Consortia. Faculty of Science and Environmental Studies. Universiti Putra Malaysia.

Gogoi BK, Dutta NN, Goswami P, Mohani TRK. 2002. Studi Kasus Bioremediasi

pada Tumpahan Minyak-Hidrokarbon yang Mencemari Suatu Lokasi Tumpahan Minyak Mentah. Regional Research Laboratory. Bangalore India.

Hao R, Lu A. 2008. Biodegradation of Heavy Oils by Halophilic Bacterium. Progress in Natural Science 19: 997-1001

Helmi Q. 2006. Pengaruh Penambahan Surfaktan terhadap Biodegradasi Sludge Minyak Bumi oleh Konsorsium Bakteri Petrofilik [Tesis]. Program Studi Teknologi Pengolahan Air dan Limbah. ITB.

Jacobucci DFC, Vasconcflos CK, Matsuura AB, Falconi FA, Durrant LR. 2001. Degradation of Diesel Oil by Biosurfactant-Producing Bacteria Strains. Campinas States University-Unicamp. Brazil.

Kadarwati S, Udiharto M, Legowo EH, Bagio E, Rahman M, Jasjfi E. 1994. Aktivitas Mikroba dalam Transformasi Substitusi di Lingkungan Hidrokarbon. Lembaran Publikasi Lemigas, Jakarta. 2:28-38.

15

Kementrian Lingkungan Hidup Republik Indonesia. 2003. Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup Nomor 128 Tahun 2003 tentang Tatacara dan Persyaratan Teknis Pengolahan Limbah Minyak Bumi dan Tanah Terkontaminasi Limbah Minyak Bumi secara Biologis. Jakarta: Departemen Lingkungan Hidup.

Mangkoedihardjo S. 2005. Seleksi teknologi pemulihan untuk ekosistem laut

tercemar. Seminar Nasional Teori dan Aplikasi Teknologi Kelautan. Institut Teknologi 10 November Surabaya.

Margesin R, Schinner F. 2001. Bioremediation (Natural attenuation and

biostimulation) of diesel-oil-contaminated soil in an Alpine glacier skiing area. Appl. Environ. Microbiol. 67(7):3127-3133

Morgan P, Watkinson RJ. 1994. Biodegradation of Component Petroleum. C. Railedge (ed). Biochemistry of Microbial Degradation. Kluwer Academic Publishers, Belanda.

Murniasih T, Yopi, Budiawan. 2009. Biodegradasi Fenantren oleh Bakteri Laut Pseudomonas sp KalP3b22 Asal Kumai Kalimantan Tengah. Makara Sains. 13(1): 77-80

Prince RC, Clark JR, Lee K. 2003. Bioremediation Effectiveness: Removing Hydrocarbons While Minimizing Environmental Impact. 9th

Priyono R. 2008. Target 2008 tercapai, 202 sumur ekplorasi dibor tahun 2009. Buletin BPMIGAS No 54. Hal 3-5.

International Petroleum Environmental Conference, IPEC (Integrated Petroleum Environmental Consortium), Albuquerque, NM.

Sanchez O. 2006. A consortium of bacteria to degrade petrol. Departement de Genetica de Microbiologia, Universitat Autonoma de Barcelona.

Silvia S. 2010. Biodegradasi Hidrokarbon Minyak Bumi Menggunakan Isolat Bakteri dari Limbah Minyak Bumi PT Chevron Pacific Indonesia [Skripsi]. Teknik Lingkungan Universitas Andalas

Suardana P, Mulyono M, Setyo S, Supardi D, Santoso E. 2002. Pengaruh Surfaktan Alkilbenzena sulfonat linear dalam Mempercepat Bioremediasi Limbah Minyak Bumi. Simposium Nasional-IATMI, Jakarta

Supriyati D. 2009. Biodegradasi Fenantren oleh Mikroba Laut M5 (Alcanivorax Borkumensis) yang diisolasi dari Teluk Jakarta. J. Biol. Indon. 6 (1):143-151

16

Thontowi A. 2008. Potensi Bakteri Pendegradasi Hidrokarbon Alkana sebagai Agen Bioremediasi Pencemaran Minyak di Laut Indonesia [Tesis]. Program Studi Bioteknologi IPB

Udiharto M. 1992. Aktivitas Mikroba dalam Degradasi Minyak Bumi. Diskusi Ilmiah VIII. Jakarta. PPPTMGB LEMIGAS.

Walter MV, Crawford RL. 1995. Overview : Biotransformation and Biodegradation. dalam Hurst CJ. Manual of Environmental Microbiology. ASM Press, Washington DC.

Wisjnuprapto, Kardena E, Suryaatmana P, Gladys S, Kristanti N. 2005.

Bioremediation of Petroleum Oil Contaminated Soils. Proceeding of the COE Joint Symposium on Environmental Engineering between Hokkaido University, Chungbuk National University and Bandung Institut of Technology. Sapporo. Japan

Yuliar G, Kartina, Sugiarto A. 1995. Inventarisasi kapang pendegradasi petroleum. Laporan teknik penelitian, pengembangan, dan pendayagunaan biota Indonesia Pusat penelitian dan pengembangan biologi. LIPI. Bogor.

Yetti Y. 2008. Pengembangan kebijakan AMDAL dalam mencegah kerusakan lingkungan pada kegiatan usaha MIGAS. [Disertasi]. Program Studi Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan Sekolah Pascasajana IPB.