Pengaruh Logam Berat Terhadap Pertumbuhan Mikroorganisme Pendegradasi Minyak Diesel

PENGARUH LOGAM BERAT
TERHADAP PERTUMBUHAN MIKROORGANISME
PENDEGRADASI MINYAK DIESEL

Oleh
RATNA MAHMUDAH KURNIASARI
F34101044

2005
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR

INSTITUT PERTANIAN BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

PENGARUH LOGAM BERAT
TERHADAP PERTUMBUHAN MIKROORGANISME
PENDEGRADASI MINYAK DIESEL

SKRIPSI

Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Meraih Gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
Pada DepartemenTeknologi Industri Pertanian
Fakultas Teknologi Pertanian
Institut Pertanian Bogor
Oleh
RATNA MAHMUDAH KURNIASARI
F34101044
Dilahirkan pada tanggal 8 September 1983
Di Ambarawa
Tanggal Lulus : 14 Oktober 2005

Disetujui,
Bogor,

November 2005

Dr. Ir. Mohamad Yani, M.Eng.
Pembimbing Akademik

INSTITUT PERTANIAN BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

PENGARUH LOGAM BERAT
TERHADAP PERTUMBUHAN MIKROORGANISME
PENDEGRADASI MINYAK DIESEL

SKRIPSI

Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Meraih Gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
Pada DepartemenTeknologi Industri Pertanian
Fakultas Teknologi Pertanian
Institut Pertanian Bogor

Oleh
RATNA MAHMUDAH KURNIASARI
F34101044

2005
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR

Surat Pernyataan
Saya menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa skripsi dengan judul:
“PENGARUH

LOGAM

BERAT

TERHADAP

PERTUMBUHAN

MIKROORGANISME PENDEGRADASI MINYAK DIESEL”
adalah karya asli saya sendiri dengan arahan dosen pembimbing akademik,
kecuali yang dengan jelas ditunjukkan rujukannya.

Bogor,
Yang membuat pernyataan

Nama : Ratna Mahmudah Kurniasari
NRP

: F34101044

RATNA MAHMUDAH KURNIASARI. F34101044. Pengaruh Logam Berat
Terhadap Pertumbuhan Mikroorganisme Pendegradasi Minyak Diesel. Dibawah
bimbingan Mohamad Yani. 2005.

RINGKASAN
Bahan bakar minyak merupakan sumber energi utama yang digunakan
dalam rumah tangga, industri dan transportasi. Pencemaran minyak bumi dapat
terjadi akibat penanganan yang tidak terkontrol, sehingga akan menjadi limbah
yang berbahaya. Pencemaran minyak bumi ini sering diikuti dengan pencemaran
logam berat. Pencemaran logam berat masuk ke atmosfer, tanah dan perairan
melebihi kemampuan alamiah untuk memprosesnya. Bioremediasi merupakan

salah satu proses pengolahan limbah B3 (Bahan Berbahaya dan Beracun) dengan
menggunakan mikroorganisme.
Pseudomonas pseudomallei (PP) dan Enterobacter agglomerans (EA)
merupakan mikroorganisme yang mampu mendegradasi hidrokarbon minyak
diesel, namun belum diketahui kemampuannya terhadap kehadiran logam berat.
Penelitian ini bertujuan untuk mengukur pengaruh konsentrasi logam berat
terhadap pertumbuhan kedua isolat tersebut pada media dengan sumber karbon
minyak diesel.
Logam berat yang ditambahkan meliputi logam seng (Zn), timbal (Pb),
besi (Fe) dan merkuri (Hg). Konsentrasi logam ditambahkan secara bertahap
hingga isolat tidak mampu tumbuh lagi. Kecepatan proses degradasi minyak
diesel dapat dilihat secara visual dengan terbentuknya butiran-butiran antara
minyak diesel dengan air. Pengaruh interaksi antara dua logam berat, yaitu logam
Zn dengan Pb, dilakukan pada kombinasi isolat PPEA dengan mengukur optical
density (OD), jumlah sel, biomassa kering, kinetika pertumbuhan dan nilai pH.
Pseudomonas pseudomallei dan Enterobacter agglomerans biasanya
tumbuh hingga 1011 - 1012 cfu/ml pada media dengan penambahan minyak diesel
10%. Pada media dengan penambahan logam Zn 2000 ppm, logam Pb 3000 ppm,
logam Fe 4000 ppm dan logam Hg 50 ppm, rata-rata jumlah sel yang mampu
tumbuh mencapai 10 6 - 107 cfu/ml. Pada media yang mengandung logam Zn, Pb,

Fe 8000 ppm dan logam Hg 150 ppm, isolat hanya mampu tumbuh 102 cfu/ml.
Logam Hg merupakan logam yang paling toksik bagi pertumbuhan isolat, karena
pada konsentrasi 200 ppm, isolat tidak mampu tumbuh. Pertumbuhan spesifik
maksimal (µx-maks) cenderung menurun dengan kenaikan konsentrasi logam
berat.
PPEA mampu tumbuh pada media dengan penambahan dua logam yaitu
logam Zn dan Pb. Pada media dengan penambahan logam Zn 2000 ppm + logam
Pb 3000 ppm, isolat mampu tumbuh 107 - 10 8 cfu/ml. Pada media dengan
penambahan logam Zn 586 ppm + logam Pb 3000 ppm, tercapai nilai µx-maks
tertinggi 0.423 hari-1 , sedangkan pada media dengan penambahan logam Zn 1000
ppm + Pb 1500 ppm tercapai pertumbuhan sel tertinggi 109 cfu/ml.

RATNA MAHMUDAH KURNIASARI. F34101044. Effect of Heavy Metals to
Growth of Diesel Oil Degradating Microorganism. Supervised by Mohamad Yani.
2005.
SUMMARY
Peoples need oil as energy source for household, transportation and
industries. In out of control situation, oil pollution can occur and may cause
environmental contamination. Oil contamination often followed by heavy metals
contamination. Heavy metals contamination release to atmosphere, territorial

water and land. Bioremediation is the application of biological process to the
treatment of ground water, soil and sludge contaminated with hazardous waste.
Pseudomonas pseudomallei (PP) and Enterobacter agglomerans (EA)
known as diesel oil degradating microorganism. The research objective is to
assess the effect of heavy metals to both of these inoculant on medium with diesel
oil as a carbon source.
Zinc, plumbum, iron and mercury as heavy metals were tested. These
metals concentration have been tested step by step untill the inoculant unable to
grow anymore. Degradation of diesel oil can be observed visually by globular
forms between diesel oil and water. Effect of interaction between two heavy
metal, zinc (Zn) and plumbum (Pb), have been observed using combination of
PPEA by measuring optical density (OD), the number of cells, dried biomass,
growth kinetics and pH value.
Pseudomonas pseudomallei and Enterobacter agglomerans usually grow
about 1011-1012 cfu/ml in media containing 10% diesel oil. If media containing
2000 ppm of Zn, 3000 ppm of Pb, 4000 ppm of Fe and 50 ppm of Hg, they can
grow about 106-107 cfu/ml. If media containing 8000 ppm of Zn, Pb, Fe and 150
ppm of Hg, they can grow about 102 cfu/ml. The Hg is the most toxic metal for
inoculant growth, because at 200 ppm concentration, the inoculant can not grow
anymore. Maximum specific growth ( ì x-maks) tend to decrease with the

increasing of heavy metals concentration in media.
PPEA can grow in media that contain of Zn and Pb. In media containing
2000 ppm of Zn + 3000 ppm of Pb, the inoculant can grow about 10 7 - 108 cfu/ml.
In media containing 586 ppm of Zn + 3000 ppm of Pb, have the highest ìx -max
value about 0.423 day-1, while in media containing 1000 ppm of Zn + 1500 ppm
of Pb, the highest number of cell shows up to 109 cfu/ml.

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan pada tanggal 8 September 1983 di
sebuah kota kecil Ambarawa. Pada tahun 1995, penulis
menyelesaikan pendidikan Sekolah Dasar dari SD Negeri
Salatiga 06, kemudian melanjutkan pendidikan ke SMP
Negeri 1 Salatiga. Penulis menyelesaikan pendidikan
Sekolah Menengah Pertama pada tahun 1998.
Pada tahun yang sama, melanjutkan pendidikan ke SMU Negeri 1 Salatiga
dan lulus pada tahun 2001. Penulis diterima di Institut Pertanian Bogor pada
Departemen Teknologi Industri Pertanian pada tahun 2001 melalui jalur USMI.
Selama di IPB, penulis aktif dalam kegiatan kemahasiswaan terutama pada
Himpunan Mahasiswa Teknologi Industri (Himalogin ). Tahun 2002, penulis

menjadi pengurus Himalogin pada Departemen Agroindustri dan pada tahun
2003, penulis diberi amanah sebagai ketua Departemen Kewirausahaan. Selain
itu, penulis juga aktif dalam kepengurusan Unit Kegiatan Mahasiswa (UKM)
Zingiber (Komunitas Peduli Tanaman Obat) pada Departemen Public Relation.
Pada tahun 2004 dan 2005, penulis me mperoleh pendanaan dalam Program
Kreativitas Mahasiswa (PKM) yang diselenggarakan oleh DIKTI. Penulis juga
pernah mengikuti lomba Inovasi Bisnis Pemuda yang diselenggarakan oleh
DIKTI pada yahun 2003 dan 2004, mengikuti lomba penulisan karya ilmiah
tentang pengelolaan lingkungan, yang diselenggaran oleh Bayer (2004), BRI
(2004) dan Panasonic (2005). Selama tahun 2003 dan 2004 memperoleh beasiswa
supersemar.
Pada tahun 2004, penulis melaksanakan Praktek Lapang di PT Sido
Muncul, dengan tema ‘Mempelajari Aspek Pengawasan Mutu Pada Industri
Jamu’. Penulis juga pernah menjadi asisten praktikum Laboratorium Bioproses
dan menjadi anggota tim penyusunan studi kelayakan industri bioinsektisida yang
diselenggarakan oleh HAKI IPB.

KATA PENGANTAR

Tiada kata yang terucap selain rasa syukur kepada Allah, dengan ucapan

alhamdulillah, karena penulis yakin hanya dengan ijin Allah, penulis dapat
menyelesaikan skripsi yang disusun berdasarkan hasil penelitian laboratorium
mengenai pengaruh logam berat terhadap pe rtumbuha n mikroorganisme. Skripsi
ini berjudul “Pengaruh Logam Berat Terhadap Pertumbuhan Mikroorganisme
Pendegradasi Minyak Diesel”.
Dapat diselesaikannya skripsi ini berkat bimbingan, dorongan, dan
bantuan dari berbagai pihak, oleh karena itu penulis mengucapka n terima kasih
yang tulus kepada
1. Dr. Ir. Mohamad Yani, M.Eng selaku pembimbing akademik yang
telah memberikan arahan dan bimbingan dengan bijak.
2. Dr. Ir. Nastiti Siswi Indrasti dan Drs. Purwoko M.Si selaku dosen
penguji, yang telah memberikan arahan, bimbin gan dan saran.
3. Seluruh staf laboratorium Tekonologi Industri Pertanian yang telah
banyak membantu dengan sabar.
4. Bapak dan Ibu beserta seluruh keluarga atas doa dan dorongannya.
5. Semua teman-teman yang telah banyak membantu dalam pelaksanaan
penelitian, terutama teman-teman di laboratorium bioindustri.
6. Teman-teman ‘TIN 38’, terima kasih untuk hari-hari yang telah kita
lalui bersama, suka dan duka.
Ibarat pepatah, tiada gading yang tak retak, penulis menyadari bahwa

masih terdapat kekurangan dalam penyusunan dan penulisan skripsi ini. Oleh
karena itu, penulis mengharapkan masukan, kritik dan saran yang bersifat
membangun untuk sempurnanya laporan skripsi ini. Namun terlepas dari semua
itu, penulis berharap semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi semua pihak ya ng
membutuhkan.
Bogor, Oktober 2005

Penulis

vii

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ………………………………………………………… vii
DAFTAR TABEL ............................................................................................... x
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... xi
DAFTAR LAMPIRAN ………………………………………………………. xii

I. PENDAHULUAN
A. LATAR BELAKANG................................................................................. 1
B. TUJUAN ..................................................................................................... 3
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. LOGAM BERAT...................................................................................... 4
1. Toksisitas Logam Berat … .................................................................... 5
2. Akumulasi Logam Berat Pada Mikroorganisme ................................... 6
B. MINYAK BUMI ....................................................................................... 7
1. Jenis Hidr okarbon Dalam Minyak Bumi . ............................................. 8
2. Minyak Diesel . ...................................................................................... 9
C. BIOREMEDIASI ……………………………………………………… 10
1. Faktor Fisiko Kimia Dalam Bioremediasi ………………………….. 12
a. Kadar air ………………………………………………………….. 13
b. Temperatur ……………………………………………………….. 13
c. Oksigen …………………………………………………………… 13
d. Nutrien …………………………………………………. …………14
e. Surfaktan ………………………………………………. ………….14
f. pH ………………………………………………………. …………15
2. Degradasi Minyak Diesel …………………………………………... 15
D. MIKROORGANISME …………………………………….. …………16
III. METODOLOGI
A. BAHAN DAN ALAT ………………………………………………… 17
B. METODOLOGI PENELITIAN ……………………………………… 17
1. ...............................................................................................................Pe
nyegaran Isolat ………………………………………………….... 17

2. ...............................................................................................................
Penambahan Logam Berat Dalam Berbagai Konsentrasi .....................18
3. ...............................................................................................................
Pengaruh Interaksi Logam Antara Zn-Pb .............................................19
4. ...............................................................................................................
Pola Akumulasi Logam Berat ...............................................................20
IV HASIL DAN PEMBAHASAN
A. PEMELIHARAAN ISOLAT DAN DEGRADASI MINYAK DIESEL .22
B. PENGARUH LOGAM BERAT PADA PERTUMBUHAN BAKTERI .25
1. Pengaruh Logam Berat Seng (Zn) ........................................................ 27
2. Pengaruh Logam Berat Timbal (Pb) .................................................... 28
3. Pengaruh Logam Besi (Fe) ...................................................................29
4. Pengaruh Logam Merkuri (Hg) ............................................................ 31
C. INTERAKSI ANTARA LOGAM SENG (Zn) DAN TIMBAL (Pb) .......33
1. Pertumbuhan Kombinasi Isolat PPEA .................................................33
2. Kinetika Pertumbuhan Sel ...................................................................34
3. Perubahan pH Media Selama Inkubasi ................................................ 35
4. Akumulasi Logam Berat Pada Interaksi Zn-Pb .................................... 36
V. KESIMPULAN DAN SARAN
A. KESIMPULAN ........................................................................................ 38
B. SARAN .................................................................................................... 38

DAFTAR PUSTAKA..........................................................................................39
LAMPIRAN ........................................................................................................ 43

PENGARUH LOGAM BERAT
TERHADAP PERTUMBUHAN MIKROORGANISME
PENDEGRADASI MINYAK DIESEL

Oleh
RATNA MAHMUDAH KURNIASARI
F34101044

2005
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR

INSTITUT PERTANIAN BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

PENGARUH LOGAM BERAT
TERHADAP PERTUMBUHAN MIKROORGANISME
PENDEGRADASI MINYAK DIESEL

SKRIPSI

Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Meraih Gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
Pada DepartemenTeknologi Industri Pertanian
Fakultas Teknologi Pertanian
Institut Pertanian Bogor
Oleh
RATNA MAHMUDAH KURNIASARI
F34101044
Dilahirkan pada tanggal 8 September 1983
Di Ambarawa
Tanggal Lulus : 14 Oktober 2005

Disetujui,
Bogor,

November 2005

Dr. Ir. Mohamad Yani, M.Eng.
Pembimbing Akademik

INSTITUT PERTANIAN BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

PENGARUH LOGAM BERAT
TERHADAP PERTUMBUHAN MIKROORGANISME
PENDEGRADASI MINYAK DIESEL

SKRIPSI

Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Meraih Gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
Pada DepartemenTeknologi Industri Pertanian
Fakultas Teknologi Pertanian
Institut Pertanian Bogor

Oleh
RATNA MAHMUDAH KURNIASARI
F34101044

2005
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR

Surat Pernyataan
Saya menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa skripsi dengan judul:
“PENGARUH

LOGAM

BERAT

TERHADAP

PERTUMBUHAN

MIKROORGANISME PENDEGRADASI MINYAK DIESEL”
adalah karya asli saya sendiri dengan arahan dosen pembimbing akademik,
kecuali yang dengan jelas ditunjukkan rujukannya.

Bogor,
Yang membuat pernyataan

Nama : Ratna Mahmudah Kurniasari
NRP

: F34101044

RATNA MAHMUDAH KURNIASARI. F34101044. Pengaruh Logam Berat
Terhadap Pertumbuhan Mikroorganisme Pendegradasi Minyak Diesel. Dibawah
bimbingan Mohamad Yani. 2005.

RINGKASAN
Bahan bakar minyak merupakan sumber energi utama yang digunakan
dalam rumah tangga, industri dan transportasi. Pencemaran minyak bumi dapat
terjadi akibat penanganan yang tidak terkontrol, sehingga akan menjadi limbah
yang berbahaya. Pencemaran minyak bumi ini sering diikuti dengan pencemaran
logam berat. Pencemaran logam berat masuk ke atmosfer, tanah dan perairan
melebihi kemampuan alamiah untuk memprosesnya. Bioremediasi merupakan
salah satu proses pengolahan limbah B3 (Bahan Berbahaya dan Beracun) dengan
menggunakan mikroorganisme.
Pseudomonas pseudomallei (PP) dan Enterobacter agglomerans (EA)
merupakan mikroorganisme yang mampu mendegradasi hidrokarbon minyak
diesel, namun belum diketahui kemampuannya terhadap kehadiran logam berat.
Penelitian ini bertujuan untuk mengukur pengaruh konsentrasi logam berat
terhadap pertumbuhan kedua isolat tersebut pada media dengan sumber karbon
minyak diesel.
Logam berat yang ditambahkan meliputi logam seng (Zn), timbal (Pb),
besi (Fe) dan merkuri (Hg). Konsentrasi logam ditambahkan secara bertahap
hingga isolat tidak mampu tumbuh lagi. Kecepatan proses degradasi minyak
diesel dapat dilihat secara visual dengan terbentuknya butiran-butiran antara
minyak diesel dengan air. Pengaruh interaksi antara dua logam berat, yaitu logam
Zn dengan Pb, dilakukan pada kombinasi isolat PPEA dengan mengukur optical
density (OD), jumlah sel, biomassa kering, kinetika pertumbuhan dan nilai pH.
Pseudomonas pseudomallei dan Enterobacter agglomerans biasanya
tumbuh hingga 1011 - 1012 cfu/ml pada media dengan penambahan minyak diesel
10%. Pada media dengan penambahan logam Zn 2000 ppm, logam Pb 3000 ppm,
logam Fe 4000 ppm dan logam Hg 50 ppm, rata-rata jumlah sel yang mampu
tumbuh mencapai 10 6 - 107 cfu/ml. Pada media yang mengandung logam Zn, Pb,
Fe 8000 ppm dan logam Hg 150 ppm, isolat hanya mampu tumbuh 102 cfu/ml.
Logam Hg merupakan logam yang paling toksik bagi pertumbuhan isolat, karena
pada konsentrasi 200 ppm, isolat tidak mampu tumbuh. Pertumbuhan spesifik
maksimal (µx-maks) cenderung menurun dengan kenaikan konsentrasi logam
berat.
PPEA mampu tumbuh pada media dengan penambahan dua logam yaitu
logam Zn dan Pb. Pada media dengan penambahan logam Zn 2000 ppm + logam
Pb 3000 ppm, isolat mampu tumbuh 107 - 10 8 cfu/ml. Pada media dengan
penambahan logam Zn 586 ppm + logam Pb 3000 ppm, tercapai nilai µx-maks
tertinggi 0.423 hari-1 , sedangkan pada media dengan penambahan logam Zn 1000
ppm + Pb 1500 ppm tercapai pertumbuhan sel tertinggi 109 cfu/ml.

RATNA MAHMUDAH KURNIASARI. F34101044. Effect of Heavy Metals to
Growth of Diesel Oil Degradating Microorganism. Supervised by Mohamad Yani.
2005.
SUMMARY
Peoples need oil as energy source for household, transportation and
industries. In out of control situation, oil pollution can occur and may cause
environmental contamination. Oil contamination often followed by heavy metals
contamination. Heavy metals contamination release to atmosphere, territorial
water and land. Bioremediation is the application of biological process to the
treatment of ground water, soil and sludge contaminated with hazardous waste.
Pseudomonas pseudomallei (PP) and Enterobacter agglomerans (EA)
known as diesel oil degradating microorganism. The research objective is to
assess the effect of heavy metals to both of these inoculant on medium with diesel
oil as a carbon source.
Zinc, plumbum, iron and mercury as heavy metals were tested. These
metals concentration have been tested step by step untill the inoculant unable to
grow anymore. Degradation of diesel oil can be observed visually by globular
forms between diesel oil and water. Effect of interaction between two heavy
metal, zinc (Zn) and plumbum (Pb), have been observed using combination of
PPEA by measuring optical density (OD), the number of cells, dried biomass,
growth kinetics and pH value.
Pseudomonas pseudomallei and Enterobacter agglomerans usually grow
about 1011-1012 cfu/ml in media containing 10% diesel oil. If media containing
2000 ppm of Zn, 3000 ppm of Pb, 4000 ppm of Fe and 50 ppm of Hg, they can
grow about 106-107 cfu/ml. If media containing 8000 ppm of Zn, Pb, Fe and 150
ppm of Hg, they can grow about 102 cfu/ml. The Hg is the most toxic metal for
inoculant growth, because at 200 ppm concentration, the inoculant can not grow
anymore. Maximum specific growth ( ì x-maks) tend to decrease with the
increasing of heavy metals concentration in media.
PPEA can grow in media that contain of Zn and Pb. In media containing
2000 ppm of Zn + 3000 ppm of Pb, the inoculant can grow about 10 7 - 108 cfu/ml.
In media containing 586 ppm of Zn + 3000 ppm of Pb, have the highest ìx -max
value about 0.423 day-1, while in media containing 1000 ppm of Zn + 1500 ppm
of Pb, the highest number of cell shows up to 109 cfu/ml.

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan pada tanggal 8 September 1983 di
sebuah kota kecil Ambarawa. Pada tahun 1995, penulis
menyelesaikan pendidikan Sekolah Dasar dari SD Negeri
Salatiga 06, kemudian melanjutkan pendidikan ke SMP
Negeri 1 Salatiga. Penulis menyelesaikan pendidikan
Sekolah Menengah Pertama pada tahun 1998.
Pada tahun yang sama, melanjutkan pendidikan ke SMU Negeri 1 Salatiga
dan lulus pada tahun 2001. Penulis diterima di Institut Pertanian Bogor pada
Departemen Teknologi Industri Pertanian pada tahun 2001 melalui jalur USMI.
Selama di IPB, penulis aktif dalam kegiatan kemahasiswaan terutama pada
Himpunan Mahasiswa Teknologi Industri (Himalogin ). Tahun 2002, penulis
menjadi pengurus Himalogin pada Departemen Agroindustri dan pada tahun
2003, penulis diberi amanah sebagai ketua Departemen Kewirausahaan. Selain
itu, penulis juga aktif dalam kepengurusan Unit Kegiatan Mahasiswa (UKM)
Zingiber (Komunitas Peduli Tanaman Obat) pada Departemen Public Relation.
Pada tahun 2004 dan 2005, penulis me mperoleh pendanaan dalam Program
Kreativitas Mahasiswa (PKM) yang diselenggarakan oleh DIKTI. Penulis juga
pernah mengikuti lomba Inovasi Bisnis Pemuda yang diselenggarakan oleh
DIKTI pada yahun 2003 dan 2004, mengikuti lomba penulisan karya ilmiah
tentang pengelolaan lingkungan, yang diselenggaran oleh Bayer (2004), BRI
(2004) dan Panasonic (2005). Selama tahun 2003 dan 2004 memperoleh beasiswa
supersemar.
Pada tahun 2004, penulis melaksanakan Praktek Lapang di PT Sido
Muncul, dengan tema ‘Mempelajari Aspek Pengawasan Mutu Pada Industri
Jamu’. Penulis juga pernah menjadi asisten praktikum Laboratorium Bioproses
dan menjadi anggota tim penyusunan studi kelayakan industri bioinsektisida yang
diselenggarakan oleh HAKI IPB.

KATA PENGANTAR

Tiada kata yang terucap selain rasa syukur kepada Allah, dengan ucapan
alhamdulillah, karena penulis yakin hanya dengan ijin Allah, penulis dapat
menyelesaikan skripsi yang disusun berdasarkan hasil penelitian laboratorium
mengenai pengaruh logam berat terhadap pe rtumbuha n mikroorganisme. Skripsi
ini berjudul “Pengaruh Logam Berat Terhadap Pertumbuhan Mikroorganisme
Pendegradasi Minyak Diesel”.
Dapat diselesaikannya skripsi ini berkat bimbingan, dorongan, dan
bantuan dari berbagai pihak, oleh karena itu penulis mengucapka n terima kasih
yang tulus kepada
1. Dr. Ir. Mohamad Yani, M.Eng selaku pembimbing akademik yang
telah memberikan arahan dan bimbingan dengan bijak.
2. Dr. Ir. Nastiti Siswi Indrasti dan Drs. Purwoko M.Si selaku dosen
penguji, yang telah memberikan arahan, bimbin gan dan saran.
3. Seluruh staf laboratorium Tekonologi Industri Pertanian yang telah
banyak membantu dengan sabar.
4. Bapak dan Ibu beserta seluruh keluarga atas doa dan dorongannya.
5. Semua teman-teman yang telah banyak membantu dalam pelaksanaan
penelitian, terutama teman-teman di laboratorium bioindustri.
6. Teman-teman ‘TIN 38’, terima kasih untuk hari-hari yang telah kita
lalui bersama, suka dan duka.
Ibarat pepatah, tiada gading yang tak retak, penulis menyadari bahwa
masih terdapat kekurangan dalam penyusunan dan penulisan skripsi ini. Oleh
karena itu, penulis mengharapkan masukan, kritik dan saran yang bersifat
membangun untuk sempurnanya laporan skripsi ini. Namun terlepas dari semua
itu, penulis berharap semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi semua pihak ya ng
membutuhkan.
Bogor, Oktober 2005

Penulis

vii

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ………………………………………………………… vii
DAFTAR TABEL ............................................................................................... x
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... xi
DAFTAR LAMPIRAN ………………………………………………………. xii

I. PENDAHULUAN
A. LATAR BELAKANG................................................................................. 1
B. TUJUAN ..................................................................................................... 3
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. LOGAM BERAT...................................................................................... 4
1. Toksisitas Logam Berat … .................................................................... 5
2. Akumulasi Logam Berat Pada Mikroorganisme ................................... 6
B. MINYAK BUMI ....................................................................................... 7
1. Jenis Hidr okarbon Dalam Minyak Bumi . ............................................. 8
2. Minyak Diesel . ...................................................................................... 9
C. BIOREMEDIASI ……………………………………………………… 10
1. Faktor Fisiko Kimia Dalam Bioremediasi ………………………….. 12
a. Kadar air ………………………………………………………….. 13
b. Temperatur ……………………………………………………….. 13
c. Oksigen …………………………………………………………… 13
d. Nutrien …………………………………………………. …………14
e. Surfaktan ………………………………………………. ………….14
f. pH ………………………………………………………. …………15
2. Degradasi Minyak Diesel …………………………………………... 15
D. MIKROORGANISME …………………………………….. …………16
III. METODOLOGI
A. BAHAN DAN ALAT ………………………………………………… 17
B. METODOLOGI PENELITIAN ……………………………………… 17
1. ...............................................................................................................Pe
nyegaran Isolat ………………………………………………….... 17

2. ...............................................................................................................
Penambahan Logam Berat Dalam Berbagai Konsentrasi .....................18
3. ...............................................................................................................
Pengaruh Interaksi Logam Antara Zn-Pb .............................................19
4. ...............................................................................................................
Pola Akumulasi Logam Berat ...............................................................20
IV HASIL DAN PEMBAHASAN
A. PEMELIHARAAN ISOLAT DAN DEGRADASI MINYAK DIESEL .22
B. PENGARUH LOGAM BERAT PADA PERTUMBUHAN BAKTERI .25
1. Pengaruh Logam Berat Seng (Zn) ........................................................ 27
2. Pengaruh Logam Berat Timbal (Pb) .................................................... 28
3. Pengaruh Logam Besi (Fe) ...................................................................29
4. Pengaruh Logam Merkuri (Hg) ............................................................ 31
C. INTERAKSI ANTARA LOGAM SENG (Zn) DAN TIMBAL (Pb) .......33
1. Pertumbuhan Kombinasi Isolat PPEA .................................................33
2. Kinetika Pertumbuhan Sel ...................................................................34
3. Perubahan pH Media Selama Inkubasi ................................................ 35
4. Akumulasi Logam Berat Pada Interaksi Zn-Pb .................................... 36
V. KESIMPULAN DAN SARAN
A. KESIMPULAN ........................................................................................ 38
B. SARAN .................................................................................................... 38

DAFTAR PUSTAKA..........................................................................................39
LAMPIRAN ........................................................................................................ 43

DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 1. Parameter Kandungan Logam dalam Air
Menurut PP No.82/2001 ………………………………………….. 1
Tabel 2. Perbandingan Biaya Aplikasi Bioremediasi
dengan Insenerasi dan Landfill ........................................................ 2
Tabel 3. Komposisi Minyak Bumi ................................................................ 7
Tabel 4. Kandungan As, Cd, Pb, dan Hg dalam Batu Bara
dan Minyak Mentah (ug/g) .............................................................. 8
Tabel 5. Minyak bumi dan Turunannya ........................................................ 9
Tabel 6. Komposisi Media Luria Bertani ...................................................... 17
Tabel 7. Komposisi Media CMSC ................................................................ 18
Tabel 8. Kinetika Pertumbuhan PPEA Pada Logam Zn . .............................. 27
Tabel 9. Kinetika Pertumbuhan PPEA Pada Logam Pb ................................ 29
Tabel 10. Kinetika Pertumbuhan PPEA Pada Logam Fe ................................ 30
Tabel 11. Kinetika Pertumbuhan PPEA Pada Logam Hg . .............................. 32
Tabel 12. Hasil Perhitungan Kinetika Pertumbuhan Sel ................................. 34
Tabel 13. Penurunan Konsentrasi Logam-Super natan .................................... 36

DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1. Diagram Alir Penyegaran Isolat dan Pengaruh Logam Berat
Terhadap Pertumbuhan Isolat ……………..……………………. 19
Gambar 2. Titik Uji Interaksi Logam Zn-Pb .................................................. 20
Gambar 3. Diagram Alir Pe ngujian Konsentrasi Logam dengan Metode
AAS .............................................................................................. 21
Gambar 4. Grafik Pertumbuhan Bakteri PP, EA dan PPEA Pada
Konsentrasi 10 % Minyak Diesel ................................................. 23
Gambar 5. Foto Pertumbuhan (1) PPEA (2) PP (3) (EA) pada Media CMSC
dengan Penambahan 10% Minyak Diesel .................................... 24
Gambar 6. Grafik Pertumbuhan PPEA pada Berbagai Konsentrasi Logam
(a) Zn, (b) Pb, (c) Fe dan (d) Hg dengan Penambahan
10% Minyak Diesel ...................................................................... 26
Gambar 7. Grafik Penurunan Nilai ì-maks pada Kenaikan Konsentrasi
Logam Zn, Pb, Fe dan Hg . ........................................................... 32
Gambar 8. Grafik Tiga Dimensi (a) dan Kontur (b) Interaksi Zn-Pb
Terhadap Nilai Log CFU . ............................................................. 33
Gambar 9. Perubahan Nilai pH Pada Pengaruh Interaksi Logam Zn-Pb
Terhadap Pertumbuhan PPEA....................................................... 35

DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1.

Prosedur analisis Kekeruhan (Optical Density )
dan Total Plate Count (jumlah mikroba) .................................. 42

Lampiran 2. Hasil perhitungan jumlah sel pada media kontrol .................... 45
Lampiran 2a. Kekeruhan media yang diberi berbagai macam bakteri ........... 45
Lampiran 2b. Bau asam yang terbentuk selama inkubasi ............................... 45
Lampiran 3.

Pertumbuhan Pseudomonas pseudomallei pada
berbagai konsentrasi logam Zn ................................................. 46

Lampiran 3a. Pertumbuhan Enterobacter agglomerans pada
berbagai konsentrasi logam Zn ................................................ 46
Lampiran 3b. Hasil perhitungan jumlah sel pada logam Zn ........................... 46
Lampiran 4.

Pertumbuhan Pseudomonas pseudomallei pada
berbagai konsentrasi logam Pb ................................................. 47

Lampiran 4a. Pertumbuhan Enterobacter agglomerans pada
berbagai konsentrasi logam Pb ................................................ 47
Lampiran 4b. Hasil perhitungan jumlah sel pada logam Pb ........................... 47
Lampiran 5.

Pertumbuhan Pseudomonas pseudomallei pada
berbagai konsentrasi logam Fe ................................................. 48

Lampiran 5a. Pertumbuhan Enterobacter agglomerans pada
berbagai konsentrasi logam Fe ................................................ 48
Lampiran 5b. Hasil perhitungan jumlah sel pada logam Fe ............................ 48
Lampiran 6. Pertumbuhan Pseudomonas pseudomallei pada
berbagai konsentrasi logam Hg ................................................ 49
Lampiran 6a. Pertumbuhan Enterobacter agglomerans pada
berbagai konsentrasi logam Hg ............................................... 49
Lampiran 6b. Hasil perhitungan jumlah sel pada logam Hg ........................... 49
Lampiran 7. Contoh penghitungan kinetika pertumbuhan sel ...................... 50
Lampiran 8. Kinetika pertumbuhan sel Pseudomonas pseudomallei ........... 51
Lampiran 9. Kinetika pertumbuhan sel Enterobacter agglomerans ............. 52

Lampiran 10. Perubahan nilai pH selama inkubasi ......................................... 53

I. PENDAHULUAN
A. LATAR BELAKANG
Minyak bumi merupakan sumber energi konvensional yang digunakan
dalam kegiatan industri. Bila tumpah atau terbuang ke lingkungan, minyak
tersebut akan menjadi pencemar yang berbahaya. Tumpahan atau buangan
minyak bumi dapat terjadi selama kegiatan industri perminyakan, mulai dari
eksplorasi, eksploitasi, pengolahan sampai pengangkutan (Udiharto, 1996).
Limbah yang dihasilkan dari pengolahan minya k bumi mengandung logamlogam berat yang dapat mengkontaminasi lingkungan (Darmono,1995).
Logam berat, seperti arsenik, timbal, kadmium, merkuri dan seng berbahaya
bagi kesehatan manusia dan kelangsungan kehidupan di lingkungan.
Walaupun pada konsentrasi yang rendah, logam berat dapat berpengaruh
langsung terhadap kehidupan mahluk hidup hingga terakumulasi pada rantai
makanan.
Beberapa kasus pencemaran yang telah terjadi misalnya tercemarnya teluk
Balikpapan, terlihat dari tingginya unsur logam yang mencapai lima kali diatas
ambang batas toleransi (Tabel 1) , sedangkan kadar minyak mencapai 10
hingga 20 kali lipat dibandingkan batas toleransi komponen minyak yang
sebesar 0. 002 mg/m3 (Anonim, 2004). Laut Jawa juga telah mengandung
polutan berbahaya berupa logam berat akibat aktivitas berbagai industri seperti
industri minyak dan gas Pertamina Balongan, Indramayu. Limbah berupa

logam berat sejenis Pb, Hg, Zn, Cu, Fe dan Cd yang terdapat di Laut Jawa
berada dalam tahap ambang maksimal (Anonim, 2003).

Tabel 1. Parameter Kandungan Logam dalam Air Menurut PP No.82/2001
Parameter

Baku mutu (mg/L)

Seng
Sianida
Nitrit
Sulfur
Timbal
Tembaga
Kadmium
Boron
Kobalt

0.05
0.05
0.06
0.002
0.03
0.02
0.01
1
0.2

Menurut Udiharto (1996) bahan-bahan yang tahan terhadap pengaruh
kimia seperti minyak bumi, dapat diuraikan dengan mikroorganisme.
Mikroorganisme diperlukan sebagai pengurai dan pendegradasi bahan organik
komplek, menjadi bahan yang lebih sederhana yaitu CO2 dan H2O.
Bioremediasi

relatif

memiliki

biaya

penanganan

yang

lebih

murah

dibandingkan dengan alternatif metode lainnya (Tabel 2).
Tabel 2. Perbandingan Biaya Aplikasi Bioremediasi dengan Insenerasi dan
Landfill
Metode

Biaya tahun 1

Biaya tahun 2

Biaya tahun 3

$ 530 *)
$ 670
$ 175

$ 27

$ 20

Insinerasi
Landfill
Bioremediasi

Sumber: King Publishing Group (1993) dalam Cookson (1995).
*) Biaya per tahun untuk perlakuan polutan setiap kubik yard
Penggunaan

mikrooganisme

untuk

memisahkan,

mengurangi

atau

mengkonsentrasi logam berat dari lingkungan juga telah banyak dilakukan
(Gadd, 1990; Roane dan Pepper, 2000). Mikroorganisme yang mempunyai
kemampuan untuk mengakumulasi logam berat antara lain Pseudomonas
aeroginosa mampu hidup dalam konsentrasi logam Zn hingga 3200 ppm
(Teitzel

dan

Parsek,

2003),

Pseudomonas

putida

akan

terhambat

pertumbuhannya pada konsentrasi logam Hg 9 ppm (Canstein et al., 1999) dan
Acidimicrobium ferrooxidans tahan terhadap logam Fe hingga 20000 ppm

(Dopson et al., 2003). Hal ini disebabkan karena mikroorganisme dapat
mengikat, mengakumulasi atau mereduksi ion-ion logam. Bioremediasi
merupakan salah satu alternatif yang lebih ekonomis daripada metode secara
fisika maupun kimia seperti teknologi membran, ion exchange dan insenerasi.
Beberapa penelitian menunjukkan bahwa hidrokarbon minyak bumi dapat
didegradasi oleh mikroorganisme (Udiharto, 1996; Oetomo, 1997; Anggraeni,
2003; Hikmatuloh, 2004). Menurut Yugiarti (1999), terdapat pengaruh logam
berat terhadap proses degradasi minyak bumi. Pada penelitian sebelumnya
oleh Anggraeni (2003) tela h didapatkan tiga jenis isolat Pseudomonas
pseudomallei, Pseudomonas aeruginosa dan Enterobacter agglomerans yang
mampu mendegradasi minyak diesel. Kemampuan ketiga isolat tersebut dalam
mendegradasi minyak diesel juga telah dibuktikan oleh Hikmatulloh (2004)
dan Zaky (2005). Kemampuan tersebut perlu didukung pula oleh ketahanan
isolat terhadap kandungan logam berat dalam pencemaran minyak bumi, pada
pengolahan dengan bioremediasi.
B. TUJUAN
Penelitian ini bertujuan untuk menguji pengaruh adanya perlakuan logam
berat timbal (Pb), merkuri (Hg), besi (Fe), seng (Zn) dan interaksi antara
logam Pb-Zn, terhadap pertumbuhan bakteri pendegradasi minyak diesel
(Pseudomonas pseudomallei dan Enterobacter agglomerans).

II. TINJAUAN PUSTAKA

A. LOGAM BERAT
Logam berat biasanya didefinisikan berdasarkan sifat-sifat fisiknya dalam
keadaan padat. Sifat-sifat fisik tersebut antara lain memiliki: 1) daya pantul
cahaya yang tinggi, 2) daya hantar listrik yang tinggi dan 3) daya hantar panas
(Darmono, 1995). Istilah logam berat menunjuk pada logam yang mempunyai
berat jenis lebih tinggi dari 5 atau 6 g/cm3. Beberapa logam berat tersebut
adalah As, Cd, Cr, Cu, Pb, Hg, Ni dan Zn (Wild, 1995). Beberapa logam berat
seperti Cu, Zn, Fe, Ni, Mn dan Co merupakan logam yang diperlukan dalam
konsentrasi rendah untuk proses metabolisme. Pada konsentrasi tinggi, logam
berat bersifat toksik karena sukar terurai. Apabila logam berat masuk perairan,
akan terakumulasi terutama dalam sedimen dan terikat sebagai senyawa
organik dan anorganik (Gadd, 1990).
Kantor Menteri Negara Lingkungan Hidup telah mengelompokkan sifat
toksisitas logam berat dalam tiga kelompok, yaitu (1) bersifat toksik tinggi
yang terdiri unsur-unsur Hg, Pb, Cd, Cu dan Zn, (2) bersifat toksik menengah
yang terdiri atas unsur -unsur Cr, Ni dan Co, dan (3) bersifat toksik sangat
rendah yang terdiri atas unsur-unsur Mn dan Fe.
Kontaminasi logam berat di lingkungan merupakan masalah besar dunia
saat ini. Persoalan keberadaan logam berat di lingkungan terutama karena
akumulasinya hingga pada rantai makanan dan keberadaannya di alam, serta
meningkatnya sejumlah logam berat yang menyebabkan keracunan terhadap
tanah, udara dan air (Suhendrayatna, 2001).
Manusia adalah makhluk yang paling bertanggung jawab terhadap
peningkatan mobilisasi dan akumulasi logam berat di lingkungan. Melalui
berbagai kegiatan industri misalnya, logam berat masuk ke atmosfer, tanah
dan perairan melebihi kemampuan alamiah untuk memprosesnya. Bahanbahan demikian dikenal sebagai bahan xenobiotik. Logam berat tersebut
masuk ke ekosistem tanah dalam bentuk organik maupun inorganik (Nugroho,
2001).

1 Toksisitas Logam Berat
Berdasarkan sudut pandang toksikologi, logam berat terbagi ke dalam dua
jenis yaitu: pertama logam berat esensial dimana keberadaanya dalam jumlah
tertentu sangat dibutuhkan oleh setiap organisme hidup, seperti antara lain,
seng (Zn), tembaga (Cu), besi (Fe), kobalt (Co) dan mangan (Mn), serta
logam berat tidak esensial atau beracun, dimana keberadaan dalam tubuh
organisme hidup hingga saat ini masih belum diketahui manfaatnya bahkan
justru dapat bersifat racun, seperti merkuri (Hg), kadmium (Cd), timbal (Pb)
dan kromium (Cr) (Nugroho, 2001).
Secara umum, logam-logam esensial diperlukan sebagai katalis enzim,
transpor molekul, struktur protein dan mengontrol tekanan osmotik sel (Roane
dan Pepper, 2000). Menurut Darmono (1995), urutan toksisitas teringgi
sampai terendah dari logam berat bagi manusia adalah sebagai berikut:
Hg2+ >Cd2+>Ag2+>Ni2+ >Pb2+>As 2+>Cr2+ >Sn2+>Zn2+.
Logam berat dapat menyebabkan toksik pada organisme hidup, karena
dapat berkompetisi, mengganti atau menempati ion-ion logam-logam esensial
metabolisme (Wong et al. 2002; Roane dan Pepper, 2000). Pada umumnya,
mikroorganisme menggunakan jalur transpor yang spesifik untuk membawa
logam-logam esensial masuk ke dalam sitoplasma dengan melintasi membran
sel. Demikian juga logam-logam toksik dapat juga melintasi membran melalui
difusi (Roane dan Pepper, 2000).
Merkuri (Hg) adalah unsur logam yang berbentuk cair pada suhu kamar
dan mempunyai titik beku -39 0 C, mempunyai kecenderungan menguap lebih
besar, mudah dicampur dengan logam lain dan mudah mengalirkan arus listrik
(Darmono, 1995). Merkuri banyak digunakan pada industri alat listrik, industri
cat, industri farmasi dan pada bidang pertanian merkuri digunakan untuk
membasmi jamur (fungisida) (Suhendrayatna , 2001).
Timbal (Pb) adalah logam yang mempunyai titik lebur rendah sehingga
mudah digunakan, mudah dibentuk karena lunak, kepadatannya melebihi
logam yang lain dan digunakan untuk melapisi logam supaya tidak terjadi
pengkaratan (Darmono, 1995). Penggunaan terbesar timbal adalah dalam

industri baterai kendaraan bermotor, industri cat, pestisida dan bahan anti letup
kendaraan bermotor (Ambarwati, 2002).
Elemen seng (Zn) dan besi (Fe) banyak digunakan pada pembuatan baja,
produksi logam campuran dan pelapis logam. Seng biasanya dijumpai pada
tanah dengan konsentrasi 10-300 ppm dan banyak terdapat pada limbah
industri pertambangan logam (Suhendrayatna, 2001). Besi tersebar luas di
alam dengan konsentrasi sekitar 50000 ppm (Darmono, 1995).

2. Akumulasi Logam Berat Pada Mikroorganisme
Logam berat dapat diakumulasikan oleh sel mikroba hidup dengan
berbagai cara baik fisikokimia maupun biologi (Suhendrayatna, 2001; Gadd,
1992; Roane dan Pepper, 2000). Jika akumulasi ion-ion logam tersebut
tergantung pada fenomena akumulasi sel maka direferensikan sebagai
bioakumulasi. Sedangkan fenomena yang memanfaatkan adsorpsi sel
permukaan sel disebut biosorpsi. Namun kadang-kadang kedua fenomena
direferensikan sebagai akumulasi (Marwati, 2005).
Bioremoval didefinisikan sebagai terakumulasi dan terkonsentrasinya zat
polusi dari suatu lingkungan oleh material biologi, selanjutnya material ini
dapat dibuang sehingga

ramah terhadap lingkungan.

Berbagai jenis

mikroorganisme dapat digunakan untuk tujuan ini. Proses bioremoval
berpotensi tinggi dalam kontribusinya untuk mengurangi kadar logam berat
(Suhendrayatna,

2001).

Mekanisme

utama

dalam

imobilisasi

atau

memindahkan logam dari larutan dapat melalui volatilisasi dan akumulasi atau
terikat pada permukaan sel (Ford dan Mitchel, 1992).
Mekanisme penjebakan pada permukaan kapsul atau dinding sel pada
umumnya melalui spesifik grup kation komplek seperti gugus karboksil atau
protein

spesifik.

Mekanisme

penjebakan

dengan

protein

seperti

metalothionein juga dapat terjadi secara intraseluler (Roane dan Pepper,
2000).

Metalothionein merupakan protein pengikat logam yang disintetis

mikroba. Protein spesifik binding ini telah berhasil dikarakterisasi yakni
mempunyai berat molekul rendah, berisi kaya sistein, miskin senyawa
aromatik dan mempunyai afinitas terhadap logam Ag, Cd, Hg, Zn, Cu dan Co

(Roane dan Pepper, 2000). Metalothionein ini dapat ditemukan pada beberapa
mikroorganisme, antara lain P. Aeruginosa (Qureshi et al., 2001) dan
Saccharromyces cerevisiae (Gadd, 1990)
Bakteri umumnya dapat memproduksi ekstraseluler polimer yang sebagian
besar komposisinya terdiri dari karbohidrat, polisakarida, asam nukleat dan
asam lemak. Komponen ekstraselular tersebut dapat menangkap ion-ion
logam toksik melalui berbagai reaksi kimia seperti kompleksasi, binding
kovalen dan ion exchange (Gadd, 1990; Roane dan Pepper, 2000).
Menurut Atlas dan Bartha (1998), komponen-komponen ekstraseluler atau
ligan-ligan yang terikat pada dinding sel dapat menangkap logam toksik dan
masuk melewati dinding sel dengan lambat. Logam selanjutnya di lepas ke
dalam sel dan bergabung dalam lintasan biokimia atau terperangkap dalam
bentuk inaktif yang berikatan komplek dengan ligan-ligan afinitas tinggi.
B. MINYAK BUMI
Perkembangan industri minyak begitu pesat, produksi minyak bumi di
dunia lebih dari tiga miliar ton per tahun. Wilayah perairan menjadi rawan
timbulnya pencemaran minyak karena separuh dari seluruh produksi tersebut
diangkut melalui laut oleh kapal tanker sehingga kecelakaan-kecelakaan yang
mengakibatkan tercecernya minyak di la ut hampir tidak dapat dielakkan
(Fahruddin, 2004).

Tabel 3. Komposisi Minyak Bumi
Komponen

% Bobot

Karbon

83.9 – 86.8

Hidrogen

11.4 – 14.0

Belerang

0.06 – 8.00

Nitrogen

0.11 – 1.70

Oksigen

+ 0.50

Logam

+ 0.03

Sumber : Oetomo (1997)

Minyak bumi maupun produknya merupakan campuran senyawa organik
yang terdiri atas senyawa hidrokarbon dan nonhidrokarbon. Senyawa
hidrokarbon merupakan komponen terbesar dalam minyak bumi (lebih dari
90%) sedangkan sisanya berupa senyawa nonhidrokarbon. Senyawa
hidrokarbon merupakan senyawa organik yang terdiri atas karbon dan
hidrogen. Senyawa-senyawa non hidrokarbon misalnya nitrogen, belerang,
oksigen dan logam (Cookson, 1995).
Batu bara dan minyak merupakan bahan bakar yang banyak digunakan
dalam pembangkit tenaga listrik, bahan bakar kendaraan, bahan bakar untuk
mesin di pabrik dan lain-lain. Akan tetapi limbah yang dihasilkan cukup
berbahaya bagi mahluk hidup, karena biasanya mengandung logam-logam
berat seperti arsen (As), kadmium (Cd), timah hitam (Pb) dan merkuri (Hg)
(Darmono, 1995). Walaupun logam berbahaya tersebut kandungannya sangat
kecil dalam bahan bakar minyak dan batu bara, tetapi kekuatan untuk
menyebabkan keracunan sangat besar. Kandungan logam dalam batu bara dan
minyak bumi, seperti terlihat pada Tabel 4.
Tabel 4. Kandungan As, Cd, Pb, dan Hg dalam Batu Bara dan Minyak
Mentah (ug/g).
Logam
As
Cd
Pb
Hg

Batu bara (ug/g)
0.34-130
0.01-300
0.70-220
0.01-1.6

Minyak mentah (ug/g)
0.0024-1.63
0.0300-2.10
0.0010-0.31
0.0140-30.0

Sumber: Darmono (1995)

1. Jenis Hidr okarbon Dalam Minyak Bumi
a. Hidrokarbon Alifatik
Hidrokarbon alifatik atau disebut juga parafin adalah senyawa yang
mempunyai rantai atom terbuka. Ikatan antar atom-atom yang menyusun
senyawa ini, dapat berupa rantai lurus dan rantai bercabang. Senyawa
parafin yang didapatkan dari minyak bumi mengandung 1 sampai lebih
dari 78 atom C. Wujud parafin dengan jumlah atom kurang dari 5 adalah
bentuk gas. Jumlah atom C dari 5 sampai dengan 16 adalah berbentuk cair

dan jumlah atom lebih dari 16 adalah bentuk padat atau semi padat. Terdiri
dari alkana dengan rumus molekul CnH2n+2 , alkena dengan rumus molekul
Cn H2n dan alkuna dengan rumus molekul CnH2 n-2 (Udiharto, 1996 dan
Oetomo, 1997).

b. Hidrokarbon alisiklik
Hidrokarbon alisiklik atau disebut juga naftena adalah senyawa yang
umumnya berbentuk cincin dan tidak mempunyai ikatan ganda.
Hidrokarbon alisiklik terdiri atas sikloalkana dengan rumus molekul
Cn H2n , sikloalkena dengan rumus molekul Cn H2n-2 dan sikoalkuna dengan
rumus molekul Cn H2 n-4 (Udiharto, 1996).
c. Hidrokarbon aromatik
Dalam minyak bumi senyawa hidrokarbon aromatik terdiri atas
senyawa aromatik tanpa subtitusi, sebagai contoh benzena, te rdiri dari
enam atom karbon yang berikatan ganda atau tunggal dan senyawa
aromatik tersubtitusi seperti toluene, fenol dan xilen (Udiharto, 1996).
2. Minyak Diesel
Produk-produk turunan minyak bumi antara lain adalah sebagai berikut
Tabel 5. Minyak bumi dan Turunannya
Produk turunan minyak bumi
Gas
Bensin
Minyak tanah
Minyak diesel
Pelumas
Aspal

Rantai karbon
C1 – C5
C6 – C10
C1 1 – C1 2
C1 2 – C2 5
C2 6 – C3 8
Senyawa polisiklik berat

Sumber : Crawford (1996).
Menurut Environtmental Technology Centre, Canada, minyak diesel
mengandung hidrokarbon jenuh, hidrokarbon aromatik dan resin. Hidrokarbon
alifatik memiliki komponen terbesar (79%) sedangkan hidrokarbon aromatik

sebesar 19% dan sisanya resin sebesar 2%. Minyak diesel juga mengandung
sejumlah VOCs seperti benzena, toluena, etilbenzena dan xilena.
Merujuk pada Udiharto (1996) mengenai jenis produk minyak bumi dan
komposisinya, maka yang digolongkan sebagai minyak diesel adalah produk
minyak bumi dengan jumlah rantai karbon antara 12-25. Minyak diesel
dengan rantai karbon antara 12-18 disebut minyak diesel ringan, sedangkan
untuk rantai karbon yang lebih panjang disebut minyak diesel berat yang juga
digunakan sebagai minyak lumas ringan.
Minyak diesel terdiri atas komponen minyak dan bahan aditif. Komponen
minyak dari bahan ini sebagian besar merupakan hidrokarbon, yaitu normal
alkana atau n-parafin, isoalkana atau isoparafin, sikloalkana atau naftalena,
olefin dan campuran aromat dengan olefin. Senyawa hidrokarbon merupakan
komponen terbesar dari produk minyak bumi (lebih dari 90%), sedangkan
komponen sisanya berupa senyawa non-hidrokarbon yaitu senyawa organik
yang mengandung belerang, nitrogen dan oksigen (Udiharto, 1996). Beberapa
senyawa polutan hasil pembakaran minyak diesel adalah hidrokarbon, oksida
nitrogen, partikulat, benzena dan karbon monooksida. Hidrokarbon minyak
diesel sebagian besar berupa n-alkana sederhana tidak bercabang, dengan
kandungan senyawa poliaromatik kurang dari 4%.
C. BIOREMEDIASI
Bioremediasi menurut