20
Dilaporkan Pikoli et al. 2000 dari hasil penelitian mereka bahwa isolat bakteri yang dapat mendegradasi minyak bumi diantaranya berasal dari genus
Bacillus dan Pseudomonas. Sama halnya dengan hasil penelitian Tribuwono 2008, didapat beberapa jenis bakteri pendegradasi minyak bumi yaitu Bacillus
coagulans, Pseudomonas pseudoalcaligens, Bacillus laterosporus, dan Bacillus firmus. Adapun dari hasil penelitian Purwasena 2006, diperoleh isolat bakteri
Flavimonas oryzihabitans, Amphibacillus xylanus, bacillus polymyxa, Bacillus macerans, dan Clostridium butyricum.
2.5 Biodegradasi Lumpur Minyak Bumi
Tingkat degradasi minyak bumi fraksi berat lebih kecil dibandingkan dengan minyak bumi fraksi ringan dikarenakan adanya perbedaan suseptibilitas
dalam degradasi masing-masing komponen hidrokarbon minyak bumi pada kedua jenis minyak bumi tersebut. Kemampuan populasi campuran mikroba dalam
menggunakan minyak bumi campuran hidrokarbon sebagai karbon tunggal juga tidak hanya bergantung pada fraksi-fraksi tidak jenuh tapi juga pada fraksi
asfalitik Atlas, 1992. Laju bioremidiasi tumpahan hidrokabon minyak bumi sangat ditentukan
oleh kondisi lingkungan. Beberapa faktor lingkungan yang dapat mempengaruhi biodegradasi minyak bumi adalah :
1. Kadar Air Kandungan air sangat penting untuk aktivitas metabolik dari mikoba pada
limbah minyak bumi karena mikroba akan hidup aktif di interfase antara minyak dan air Udiharto, 1996. Kelembaban berkisar antara 50-80
21
kapasitas penyangga air merupakan kelembaban ideal untuk berlangsungnya aktivitas mikroba Santosa, 1999. Sedangkan menurut Dibble dan Bartha
1979 kelembapan optimum untuk biodegradasi minyak di lingkungan tanah adalah 30-90 kapasitas penyangga air. Kelembaban yang lebih rendah
menyebabkan tanah menjadi kering sedangkan jika terlalu tinggi akan mengganggu penyediaan oksigen.
2. Kadar Oksigen Proses biodegradasi yang terjadi pada senyawa hidrokarbon membutuhkan
akseptor elektron seperti oksigen, nitrat, dan sulfat karena proses dasar dari biodegradasi adalah oksigen, namun oksigen merupakan unsur yang sangat
penting Cooney, 1984. Kekurangan oksigen menyebabkan degradasi menurun tajam. Degradasi akan terjadi pada laju tertinggi jika aerasi
dimaksimalkan Santosa, 1999. Secara ideal 1 g oksigen digunakan untuk mendegradasi 3,5 gram minyak Floodgate, 1997. Hasil penelitian Noegroho
1999 menunjukkan bahwa pemberian aerasi 15 litermenit dapat menurunkan kandungan fenol dan amoniak senyawa yang terdapat dalam
limbah minyak masing-masing 82 dan 66,9. 3. Temperatur
Kemampuan mikroba dalam biodegradasi minyak bumi ditentukan juga oleh temperatur lingkungan Atlas, 1975. Disebutkan oleh Skladany and
Metting 1993 bahwa suhu mempengaruhi reaksi biokimia. Degradasi minyak bumi berlangsung dalam kisaran suhu yang luas, tetapi tidak selalu
menjadi faktor utama yang membatasi biodegradasi, asalkan faktor lingkungan lain cukup baik Atlas, 1981. Suhu optimum untuk mendapatkan laju
22
biodegradasi yang tinggi antara 30-40
o
C Huddleston and Creswell, 1976. Zobell 1969 mengemukakan bahwa laju biodegradasi lebih tinggi terjadi
pada suhu 25
o
C dari pada 5
o
C . Hasil penelitian Atlas 1981, senyawa hidrokarbon alisiklik dapat didegradasi oleh mikroba pada suhu 10
o
C dan 20
o
C. Berdasarkan suhu lingkungan mikroba dapat dikelompokkan menjadi 3 Udiharto, 1996, yaitu :
a. Psikrofilik memerlukan suhu optimum antara 5-15
o
C b. Mesofilik memerlukan suhu optimum antara 25-40
o
C c. Thermofilik memerlukan suhu optimum antara 45-60
o
C. Sedangkan keperluan bioremediasi kebanyakkan digunakan mikroba mesofilik
sedangkan kelompok lain dapat digunakan pada kondisi khusus seperti Corynebacterium yang diisolasi dari tanah antartika yang tercemar minyak
dapat aktif mendegradasi pada suhu 1
o
C. Bacillus strearotthermophillus dapat tumbuh dan berkembang biak dalam medium thermofil 55
o
C dengan minyak mentah sebagai sumber karbon Udiharto, 1992.
4. Komposisi Kimia Minyak Bumi Minyak bumi terdiri dari campuran senyawa-senyawa yang beragam dan
umumnya berupa hidrokarbon. Masing-masing senyawa penyusun minyak bumi tersebut memiliki tingkat biodegradasi berbeda. Adapun urutan
degradasi yang terjadi adalah n-alkana, isoalkana dan alkil benzene, alkana bercabang, sikloalkana, dan yang terakhir dari kelompok polisiklik Sublette,
1993 dalam Sugoro, 2002.
23
5. Konsentrasi Hidrokarbon Konsentrasi minyak bumi mempengaruhi kelarutan minyak bumi yang
akan mempengaruhi tingkat biodegradasi. Konsentrasi minyak bumi yang sangat rendah menyebabkan kelarutan dalam air lebih tinggi sehingga mudah
digunakan oleh mikroba. Sebaliknya apabila konsentrasi minyak bumi terdapat dalam jumlah yang besar hingga melebihi batas kelarutannya, maka
proses degradasi akan dipengaruhi oleh kondisi fisik minyak bumi, antara lain luas permukaan hidrokarbon yang tersedia untuk kolonisasi mikroba Atlas
dan Bartha, 1992 dalam Sugoro, 2002. Konsentrasi minyak bumi yang terlalu tinggi dapat mengakibatkan kematian mikroba yang berperan dalam proses
biodegradasi karena sifat toksiknya. Dengan demikian diperlukan suatu konsentrasi optimum sehingga laju biodegradasi tinggi Atlas, 1992.
6. Nutrisi Minyak bumi merupakan sumber karbon dan energi yang sesuai untuk
pertumbuhan mikroba, tetapi memiliki defisiensi unsur nitrogen dan fosfor, sehingga ketersediaan nitrogen dan fosfor ini akan menjadi faktor pembatas
degradasi hidrokarbon oleh mikroba. Penyesuaian terhadap perbandingan karbon, nitrogen, dan fosfor dibuat dengan penambahan nitrogen dan fosfor
dalam bentuk pupuk. Nitrogen dan fosfor dalam bentuk garam-garam anorganik efektif meningkatkan biodegradasi dalam sistem tertutup tetapi
cenderung untuk hilang dalam simulasi percobaan lapangan Leahy dan Colwell, 1990 dalam Sugoro, 2002.
24
7. Salinitas Kebanyakan bakteri hidrokarbonoklastik pendegradasi minyak bumi hanya
mampu tumbuh dalam kondisi salinitas yang rendah. Salinitas yang lebih besar dari 5 seringkali memberikan efek yang menghambat pertumbuhan.
Terdapat korelasi yang positif antara konsentrasi salilnitas yang tinggi dengan korelasi suhu yang tinggi Sublette, 1993 dalam Sugoro, 2002.
8. Tekanan Tekanan dapat menghambat beberapa reaksi kimia yang melibatkan
perubahan volume, misalnya produksi atau penggunaan gas. Selain itu tekanan juga mempengaruhi morfologi sel. Efek dari tekanan ini baru akan menjadi
faktor pembatas pada kondisi suhu dan pH yang tidak optimal Sublette, 1993 dalam Sugoro, 2002.
9. Mikroorganisme Dalam proses degradasi minyak bumi, jenis dan jumlah mikroorganisme
mempengaruhi proses biodegradasi. Interaksi antar populasi bakteri akan mempercepat terjadinya proses biodegradasi minyak bumi. Setiap bakteri
memiliki jalur metabolisme berbeda-beda. Bentuk konsorsium dalam kultur campuran mempercepat proses
biodegradasi secara sempurna. Dalam penelitiannya Udiharto 1992 menyatakan bahwa menggunakan kultur campuran isolat bakteri untuk
mendegradasi minyak bumi yang mencemari laut memiliki biodegradabilitas tinggi lebih baik dibandingkan kultur murni. Pada umumnya, bakteri hanya
melakukan satu atau dua tahapan dari suatu jalur metabolisme dan bila bakteri berupa kultur campuran maka tahapan yang biasa dilakukan dari jalur
25
metabolisme akan lebih panjang dan lebih menguntungkan bila terjadi konsorsium yang bersifat sinergisme Sugoro, 2002.
2.6 Bioremediasi
