lingkungan tempat pertumbuhan isolat diatur pada temperatur suhu ruang 27
o
C dan pH optimum dari masing-masing isolat. Terjadi peningkatan pertumbuhan bakteri
dari 6 jam sampai dengan 36 jam, peningkatan nilai OD tersebut menunjukkan bahwa biomassa bakteri dapat tumbuh dengan baik. Inokulan dimasukkan ke dalam
bioreaktor pada nilai OD 0.6 – 0.7 karena pada nilai tersebut populasi sel bakteri
tumbuh dengan baik dan menghasilkan sel-sel baru. Hasil penelitian menunjukkan nilai OD 0.6
– 0.7 terletak pada 18 jam sampai dengan 24 jam.
4.6.1. Kemampuan mereduksi Hg dalam bioreaktor
Pengolahan limbah mengandung merkuri sintesis dalam bioreaktor menggunakan bakteri kultur tunggal. Menurut Zulkifli 2002 bahwa aktivitas reduksi
merkuri pada bakteri kultur tunggal lebih baik dibandingkan kultur campuran karena pada kultur campuran memerlukan pengkondisian yang lebih lama, terjadi kompetisi
antar spesies, dan terjadi interaksi yang tidak seimbang. Sistem bioreaktor pertumbuhan melekat digunakan dalam penelitian ini
karena memiliki keuntungan yaitu adanya biofilm dan polimer-polimer ekstraselular yang dapat tumbuh dan melekat pada media pendukung seperti batuan vulkanik
Tjokrokusumo, 1998; Odergaard et al., 1994. Dalam penelitian ini dipilih waktu pembentukan biofilm 6 hari untuk uji bioreaktor dalam mereduksi merkuri karena
waktu pembentukan biofilm yang lebih lama menyebabkan reduksi merkuri lebih tinggi dibandingkan waktu pembentukan 3 hari, semakin banyak jumlah biomassa
maka proses reduksi merkuri semakin cepat Barus, 2007; Little et al., 1990; Canstein et al., 1999. Hasil penelitian menemukan bahwa biofilm sudah terbentuk dengan
baik pada satu minggu dan reduksi merkuri dapat mencapai 92 sampai dengan 99, mirip dengan yang ditemukan Canstein et al. 1999 dan Barus 2007.
Arang aktif yang digunakan dalam penelitian ini adalah dalam bentuk serbuk karena memiliki kecepatan adsorpsinya lebih cepat dibandingkan dalam bentuk
butiran granula. Arang aktif merupakan karbon yang telah diaktifkan dan memiliki luas permukaan yang sangat besar sehingga dapat digunakan untuk berbagai aplikasi
seperti menyerap bau, warna, pengotor, bahkan logam berat termasuk merkuri. Hasil
penelitian menunjukkan reduksi merkuri dari arang aktif dalam sistem bioreaktor menggunakan isolat bakteri sebesar 97.04 sampai dengan 98.94 lebih tinggi dari
hasil penemuan Gluszcs et al. 2008 yang hanya dapat menurunkan konsentrasi merkuri sekitar 50.
Batuan vulkanik digunakan sebagai media pendukung yang ikut berperan dalam proses pengolahan limbah cair yang mengandung merkuri dan diharapkan
sebagai tempat pertumbuhan sel-sel yang terikat ke matrik. Morfologi batu vulkanik memiliki bentuk tidak teratur dan banyak terdapat rongga-rongga didalamnya yang
dapat memperbesar area yang digunakan sebagai tempat pertumbuhan biofilm juga bakteri pereduksi merkuri untuk melekat dan membentuk koloni. Struktur batuan
vulkanik juga dapat berfungsi memberikan perlindungan bagi mikrob terhadap abrasi akibat aliran limbah cair dalam bioreaktor sehingga biofilm yang terbentuk tidak
mudah rusak Elfrida, 1999. Hasil penelitian menunjukkan bahwa tanaman typha dalam bioreaktor mampu
mereduksi merkuri sebesar 98.03 sampai dengan 99.08 selanjutnya tanaman eceng gondok sebesar 95.57 sampai dengan 97.76. Tanaman typha Thypha
latifolia dan tanaman eceng gondok Eichhornia crassipes termasuk tanaman yang memiliki kemampuan tinggi untuk mengangkut bahan pencemar yang terdapat di
alam. Ke-2 tanaman ini memiliki kemampuan yang disebut dengan hiperakumulator, yaitu relatif tahan terhadap berbagai macam bahan pencemar seperti logam
–logam berat Hg, Pb, Cr, Mn, Mg dan mampu mengakumulasikannya dalam jaringan dengan
jumlah yang cukup besar. Logam berat yang terlarut dalam air akan berpindah ke dalam sedimen jika berikatan dengan materi organik bebas atau materi organik yang
melapisi permukaan sedimen, dan penyerapan langsung oleh permukaan partikel sedimen Reddy, 1990; Crawford dan Crawford, 2005.
Hasil penelitian menunjukkan prosentase reduksi merkuri dalam bioreaktor berisi batuan vulkanik selama 6 hari pembentukan biofilm menggunakan
Bacillus sp. ICBB 9118 sebesar 98.89 dari 6.85 menjadi 0.076 ppm, Morganella morganii
ICBB 9119 sebesar 98.73 dari 6.72 menjadi 0.085 ppm, Micrococcos luteus ICBB 9120 sebesar 99.12 6.92 menjadi 0.061 ppm, dan Bacillus sp. ICBB 9121
sebesar 99.33 6.61 menjadi 0.04 ppm. Hasil penelitian ini mendukung hasil penelitian Barus 2007 bahwa bakteri memiliki kemampuan mereduksi merkuri
sampai 99. Berdasarkan hasil uji statistik menunjukkan ke -4 isolat berbeda nyata satu dengan lainnya pada p0,05. Dapat disimpulkan bahwa masing-
masing isolat bpm yaitu ICBB 9118, ICBB 9119, ICBB 9120, dan ICBB 9121 dapat digunakan sebagai bakteri pereduksi merkuri dalam bioreaktor yang
berisi batuan vulkanik Gambar 18.
Gambar 18. Prosentase reduksi merkuri isolat bpm dalam bioreaktor berisi batuan vulkanik
Hasil penelitian menunjukkan prosentase reduksi merkuri dalam bioreaktor menggunakan isolat Morganella morganii ICBB 9119 memiliki kemampuan rata-rata
sebesar 98.47, diikuti Bacillus sp. ICBB 9118 sebesar 98.16, Bacillus sp. ICBB 9121 sebesar 97.42, dan Micrococcos luteus ICBB 9120 sebesar 96.88. Uji
statistik menunjukkan bahwa Morganella morganii ICBB 9119 tidak berbeda nyata pada p0.05 dengan Bacillus sp. ICBB 9118, tapi berbeda nyata pada p0,05 dengan
Bacillus sp. ICBB 9121 dan Micrococcos luteus ICBB 9120. Dan dapat disimpulkan bahwa Morganella morganii ICBB 9119 dan Bacillus sp. ICBB 9118 terbaik
digunakan pada bioreaktor dalam mereduksi limbah mengandung merkuri. Hasil uji statistik pada prosentase reduksi merkuri oleh tanaman typha,
arang aktif, dan tanaman eceng gondok dalam bioreaktor menggunakan isolat Bacillus sp. ICBB 9118, Morganella morganii ICBB 9119, Micrococcos luteus ICBB
98 98,2
98,4 98,6
98,8 99
99,2 99,4
99,6
1 2
3
Re d
u k
si M
er k
u ri
Ulangan
ICBB 9118 ICBB 9119
ICBB 9120 ICBB 9121
9120, dan Bacillus sp. ICBB 9121 menunjukkan bahwa tanaman typha tidak berbeda nyata pada p0.05 dengan arang aktif, tapi berbeda nyata pada p0,05 dengan
tanaman eceng gondok. Tanaman typha menunjukkan kemampuan tertinggi mereduksi limbah mengandung merkuri dalam bioreaktor rata-rata sebesar 98.50
diikuti arang aktif sebesar 97.96 dan tanaman eceng gondok sebesar 96.73. Hasil penelitian ini mendukung bahwa tanaman typha dan eceng gondok termasuk tanaman
yang memiliki kemampuan untuk menetralisir polutan dilingkungannya Stowel, 2000; Palapa, 2005; Supradata, 2005; Reed, 2005; Syafrani, 2007 Gambar 19.
Gambar 19. Prosentase reduksi merkuri tanaman typha, eceng gondok, dan arang aktif menggunakan bioreaktor berisi bpm
4.6.2. Kemampuan mereduksi Hg dalam Lahan Basah Buatan
Dalam penelitian ini digunakan limbah sintesis yang mengandung 10 ppm HgCl
2
atau setara dengan 7.39 ppm Hg serta tidak menggunakan bakteri pereduksi merkuri. Rancangan dalam percobaan ini menggunakan 4 buah reaktor dengan
ukuran panjang 20 cm, lebar 20 cm dan tinggi 15 cm. Tanaman typha dan tanaman eceng gondok ditanam pada reaktor yang berisi batuan, pasir, dan tanah gembur
dengan perbandingan masing-masing 30 selama 7 hari. Kedua tanaman dipelihara sehingga mencapai kondisi segar dan siap untuk diberi perlakuan. Pengambilan
sampel sebanyak 10 ml pada reaktor A yang berisi limbah sintetik HgCl
2
dilakukan pada hari ke-1 dengan 3 ulangan. Selanjutnya limbah sintesis merkuri dialirkan ke
92 94
96 98
100
Tan. Typha Eceng gondok
Arang Aktif
Re d
u k
si M
er k
u ri
Perlakuan
ICBB 9118 ICBB 9119
ICBB 9120 ICBB 9121
reaktor B, C, dan D yang masing-masing berisi tanaman typha, arang aktif, dan tanaman eceng gondok. Pengambilan sampel sebanyak 10 ml pada reaktor B, C, dan
D dilakukan pada hari ke-4 dengan 3 ulangan. Kemampuan mereduksi merkuri dalam reaktor lahan basah buatan selama
3 hari dari tanaman typha sebesar 82.18 dari 6.96 menjadi 1.24 ppm, tanaman eceng gondok sebesar 44.25 dari 6.96 menjadi 3.88 ppm, dan arang aktif sebesar
85.34 dari 6.96 menjadi 1.02 ppm. Tanaman typha memiliki kemampuan mereduksi merkuri lebih tinggi dibandingkan tanaman eceng gondok, karena
berdasarkan kemampuan hiperakumulator. Tanaman typha termasuk jenis tanaman mencuat di permukaan air emergent dan akarnya tenggelam amphibious sehingga
memiliki kemampuan lebih tinggi dalam mengakumulasi logam berat termasuk merkuri; sedangkan tanaman eceng gondok termasuk jenis tanaman mengambang
floating Khiatuddin, 2003. Hasil uji statistik menunjukkan berbeda nyata satu dengan lainnya pada p0,05. Dan dapat disimpulkan bahwa masing-masing
perlakuan yaitu tanaman typha dan tanaman eceng gondok serta arang aktif dapat digunakan pada sistem lahan basah buatan d alam mereduksi merkuri
Gambar 20.
Gambar 20. Prosentase hasil reduksi merkuri dalam reaktor lahan basah buatan
10 20
30 40
50 60
70 80
90
1 2
3
Re d
u k
si M
er k
u ri
Ulangan
Tan. Typha Eceng gondok
Arang Aktif
5. SIMPULAN DAN SARAN
5.1. SIMPULAN
Penelitian ini menemukan sepuluh isolat bakteri pereduksi merkuri yang mampu tumbuh pada media Luria Bertani dengan kandungan 500 ppm HgCl
2
yaitu: Pseudomonas sp. ICBB 9115, Bacillus sp. ICBB 9116, Eschericia coli ICBB 9117,
Bacillus sp. ICBB 9118, Morganella morganii ICBB 9119, Micrococcos luteus ICBB 9120, Bacillus sp. ICBB 9121, Bacillus sp. ICBB 9122, Brevibacillus sp. ICBB 9123,
dan Brevibacillus sp. ICBB 9124. Reduksi merkuri kelompok bakteri gram positif berbentuk batang
berspora dalam tabung reaksi adalah Bacillus sp. ICBB 9116 sebesar 77.79 sampai dengan 96.00, Bacillus sp. ICBB 9118 sebesar 80.60 sampai dengan
98.62, Bacillus sp. ICBB 9121 sebesar 79.15 sampai dengan 98.18, dan Bacillus sp. ICBB 9122 sebesar 52.65 sampai dengan 96.46. Hasil reduksi
merkuri dari kelompok bakteri Gram positif bentuk batang dan bentuk bulat berturut-turut yaitu: Brevibacillus sp. ICBB 9123 sebesar 63.75 sampai
dengan 94.91; Brevibacillus sp. ICBB 9124 sebesar 69.27 sampai dengan 96.40, dan Micrococcos luteus ICBB 9120 sebesar 79.42 sampai dengan
98.65. Hasil reduksi merkuri kelompok bakteri Gram negatif berbentuk batang yaitu: Pseudomonas sp. ICBB 9115 sebesar 59,69 sampai dengan
96.20, Morganella morganii ICBB 9119 sebesar 80.10 sampai dengan 98.50, dan isolat Eschericia coli ICBB 9117 sebesar 53.76 sampai dengan
95.19. Reduksi merkuri dalam sistem bioreaktor selama 6 hari pembentukan biofilm
menggunakan Bacillus sp. ICBB 9118 sebesar 98.89 dari 6.85 menjadi 0.076
ppm, Morganella morganii ICBB 9119 sebesar 98.73 dari 6.72 menjadi 0.085 ppm, Micrococcos luteus ICBB 9120 sebesar 99.12 6.92 menjadi 0.061 ppm,
dan Bacillus sp. ICBB 9121 sebesar 99.33 6.61 menjadi 0.04 ppm. Kemampuan mereduksi merkuri reaktor lahan basah buatan selama 3 hari
dengan tanaman Typha sp. sebesar 82.18 dari 6.96 menjadi 1.24 ppm, Eceng
gondok sebesar 44.25 dari 6.96 menjadi 3.88 ppm, dan arang aktif sebesar 85.34 dari 6.96 menjadi 1.02 ppm.
5.2. SARAN
Dari hasil penelitian telah ditemukan sepuluh isolat bpm yang tahan sampai 500 ppm HgCl
2
. Hasil ini perlu dikaji lebih lanjut terutama untuk mengetahui taxa spesies dari ketujuh bakteri yang diidentifikasi. Kami menyarankan untuk melakukan
analisis 16S-rRNA untuk mengetahuinya. Perlu diaplikasikan lebih lanjut pada skala lapang yang lebih besar volumenya
scale-up. Untuk uji lanjut skala lapang disarankan menggunakan tanaman Typha sp. daripada tanaman Eceng gondok.
Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut untuk mencari nutrisi yang lebih murah dalam mengidentikasi bakteri pereduksi merkuri.
