Biodegradasi hidrokarbon minyak bumi oleh Bacillus sp. Galur ICBB 7859 dan ICBB 7865 dari ekosistem air hitam Kalimantan Tengah dengan penambahan surfaktan

BIODEGRADASI HIDROKARBON MINYAK BUMI OLEH
Bacillus sp. GALUR ICBB 7859 DAN ICBB 7865 DARI
EKOSISTEM AIR HITAM KALIMANTAN TENGAH
DENGAN PENAMBAHAN SURFAKTAN

DIYAN HERDIYANTORO

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2005

PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI

Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis Biodegradasi Hidrokarbon
Minyak Bumi oleh Bacillus sp. Galur ICBB 7859 dan ICBB 7865 dari Ekosistem
Air Hitam Kalimantan Tengah dengan Penambahan Surfaktan adalah karya saya
sendiri dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi
manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan
maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan

dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini.

Bogor, Juni 2005
Diyan Herdiyantoro
NIM A225010091

ABSTRAK

DIYAN HERDIYANTORO. Biodegradasi Hidrokarbon Minyak Bumi oleh Bacillus
sp. Galur ICBB 7859 dan ICBB 7865 dari Ekosistem Air Hitam Kalimantan
Tengah dengan Penambahan Surfaktan. Dibimbing oleh DWI ANDREAS
SANTOSA dan ANI SURYANI.
Minyak dan gas bumi merupakan sumber energi utama untuk industri,
transportasi dan rumah tangga. Selain manfaat yang diperoleh, kegiatan industri
perminyakan dapat menyebabkan pencemaran lingkungan. Bioremediasi
merupakan teknologi yang didasarkan kepada aktivitas mikroorganisme yang
dapat mengurangi polutan-polutan yang mencemari lingkungan. Penggunaan
surfaktan bersama dengan inokulasi bakteri terpilih telah diketahui dapat
meningkatkan proses biodegradasi.
Tujuan penelitian ini adalah untuk menguji kemampuan Bacillus sp. galur

ICBB 7859 dan ICBB 7865 dari ekosistem air hitam Kalimantan Tengah dengan
penambahan surfaktan dalam biodegradasi hidrokarbon minyak bumi pada
media minimal cair dan tanah yang tercemar minyak bumi.
Pada 100 ml media minimal cair masing-masing isolat diinokulasikan
hingga mencapai kepadatan populasi 1.00 x 106 sel/ml, sedangkan pada 200 g
campuran tanah dan minyak bumi (10% b/b) non-steril sejumlah 1.00 x 106 sel/g.
Surfaktan Tween 80 digunakan pada dosis critical micelle concentration-nya,
yaitu 0.015 ml/l.
Perlakuan inokulasi Bacillus sp. galur ICBB 7859 dan inokulasi ICBB
7865 disertai dengan penambahan surfaktan pada media minimal cair dapat
meningkatkan biodegradasi hidrokarbon minyak bumi.
Perlakuan inokulasi Bacillus sp. galur ICBB 7859 dan inokulasi ICBB
7865 pada tanah yang tercemar minyak bumi memberikan nilai total petroleum
hydrocarbon (TPH) dan pH lebih rendah serta biodegradasi dan CO2-C lebih
tinggi dibandingkan dengan tanpa inokulasi bakteri. Perlakuan penambahan
surfaktan memberikan nilai CO2-C lebih rendah dibandingkan dengan tanpa
penambahan surfaktan pada hari ke-28 inkubasi. Interaksi perlakuan inokulasi
Bacillus sp. galur ICBB 7859 dan tanpa penambahan surfaktan (B1S0), inokulasi
ICBB 7865 dan penambahan surfaktan (B2S1), inokulasi ICBB 7859 dan
penambahan surfaktan (B1S1) dan inokulasi ICBB 7865 dan tanpa penambahan

surfaktan (B2S0) memberikan nilai CO2-C lebih tinggi dibandingkan dengan
interaksi perlakuan tanpa inokulasi bakteri dan penambahan surfaktan (B0S1)
dan tanpa inokulasi bakteri dan tanpa penambahan surfaktan (B0S0) pada hari
ke-21 inkubasi.

ABSTRACT

DIYAN HERDIYANTORO. Crude Oil Biodegradation by Bacillus sp. Strain ICBB
7859 and ICBB 7865 from Black Water Ecosystem of Central Kalimantan and
The Addition of Surfactant. Under supervision of DWI ANDREAS SANTOSA and
ANI SURYANI.
Petroleum is the source of energy for industrial, transportation and
domestic activities. As an energy resource, it has many advantages but also can
cause environmental pollution. Bioremediation is a technology based on microbial
activities which can degrade environmental contaminants. Addition of surfactants
along with bacterial inoculation have been reported to enhance the degradation
process.
The purpose of this research was to determine the effect of Bacillus sp.
strain ICBB 7859 and ICBB 7865 and the addition of surfactant on the
biodegradation of crude oil in liquid minimum medium and non-sterile oil

contaminated soil.
In 100 ml of liquid minimum medium the inoculants were inoculated at the
population density of 1.00 x 106 cells/ml while in 200 g of unsterilized soil and
crude oil mixtured (10% wt/wt) 1.00 x 106 cells/g. The dosage of surfactant
Tween 80 was at its critical micelle concentration, i.e. 0.015 ml/l.
Inoculation treatments with Bacillus sp. strain ICBB 7859 and ICBB 7865
in liquid minimum medium along with addition of surfactant enhanced crude oil
biodegradation.
Inoculation treatments with Bacillus sp. strain ICBB 7859 and ICBB 7865
on oil contaminated soil resulted lower total petroleum hydrocarbon (TPH) and
pH, and higher biodegradation and CO2-C production than without bacteria
inoculation. However, addition of surfactant treatment resulted lower CO2-C
production than without addition of surfactant at 28th day of incubation. Interaction
treatments with Bacillus sp. strain ICBB 7859 and without addition of surfactant
(B1S0), ICBB 7865 and addition of surfactant (B2S1), ICBB 7859 and addition of
surfactant (B1S1) and ICBB 7865 and without addition of surfactant (B2S0)
resulted higher CO2-C production than without bacteria inoculation and addition
of surfactant (B0S1) and without bacteria inoculation and without addition of
surfactant (B0S0) at 21st day of incubation.

© Hak cipta milik Diyan Herdiyantoro, tahun 2005
Hak cipta dilindungi
Dilarang mengutip dan memperbanyak tanpa izin tertulis dari Institut Pertanian
Bogor, sebagian atau seluruhnya dalam bentuk apapun, baik cetak, fotocopi,
mikrofilm dan sebagainya

BIODEGRADASI HIDROKARBON MINYAK BUMI OLEH
Bacillus sp. GALUR ICBB 7859 DAN ICBB 7865 DARI
EKOSISTEM AIR HITAM KALIMANTAN TENGAH
DENGAN PENAMBAHAN SURFAKTAN

DIYAN HERDIYANTORO

Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains pada
Departemen Tanah

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR
2005

Judul Tesis

Nama
NIM

: Biodegradasi Hidrokarbon Minyak Bumi oleh Bacillus sp.
Galur ICBB 7859 dan ICBB 7865 dari Ekosistem Air
Hitam Kalimantan Tengah dengan Penambahan
Surfaktan
: Diyan Herdiyantoro
: A225010091

Disetujui
Komisi Pembimbing

Dr. Ir. Ani Suryani, D.E.A.
Anggota

Dr. Ir. Dwi Andreas Santosa, M.S.
Ketua

Diketahui
Ketua Program Studi Ilmu Tanah

Dekan Sekolah Pascasarjana

Dr. Ir. Komaruddin Idris, M.S.

Prof. Dr. Ir. Syafrida Manuwoto, M.Sc.

Tanggal Ujian: 19 Mei 2005

Tanggal Lulus:

” S esungguhnya sesudah kesulitan itu ada
kemudahan.
Maka

apabila
kamu
telah
selesai
(dari
sesuatu
urusan),
kerjakanlah
dengan
sungguh-sungguh
(urusan) yang lain. Dan hanya kepada
Tuhanmulah
hendaknya
kamu
berharap ” .
(Q.S. Alam Nasyrah 94:6-8)

Kupersembahkan karya kecil ini kepada
ayahanda Syafri Andi Pilliang dan ibunda
Sri Hastuti serta seseorang yang telah

hadir
dalam
hati
yang
mudah-mudahan
dijanjikan Allah SWT untukku.

PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas rahmat dan
karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penulisan
tesis ini dengan judul Biodegradasi Hidrokarbon Minyak Bumi oleh Bacillus sp.
Galur ICBB 7859 dan ICBB 7865 dari Ekosistem Air Hitam Kalimantan Tengah
dengan Penambahan Surfaktan.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Bapak Dr. Ir. Dwi Andreas
Santosa, M.S. dan Ibu Dr. Ir. Ani Suryani, D.E.A. selaku pembimbing atas arahan
dan motivasi yang diberikan selama pelaksanaan penelitian sampai penulisan
tesis ini. Ucapan terima kasih disampaikan kepada Ibu Dr. Dra. Rahayu
Widyastuti, M.Sc. selaku dosen penguji. Penghargaan penulis sampaikan kepada
Bapak Dr. Ir. Dwi Andreas Santosa, M.S. selaku direktur Indonesian Center for
Biodiversity and Biotechnology (ICBB) yang telah memberikan dukungan dana

dan fasilitas selama penelitian berlangsung. Isolat yang digunakan dalam
penelitian ini merupakan koleksi dari ICBB-Culture Collection of Microorganisms,
http://www.icbb.org. Selain itu, ucapan terima kasih penulis ucapkan kepada
kepala dan staf Laboratorium Biologi Tanah yang telah memberikan izin dalam
penggunaan

laboratorium

dan

fasilitasnya

dan

membantu

pelaksanaan

penelitian. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada ayahanda Syafri
Andi Pilliang, ibunda Sri Hastuti, adinda Rio Andrianto dan seluruh keluarga atas

segala do’a dan kasih sayangnya serta sahabat penulis Budi Eko Cahyono, S.P.
dan drh. Hellyne Rosalina yang selalu mendampingi penulis saat suka maupun
duka. Ungkapan terima kasih diucapkan kepada Khairani Rahman, S.P. yang
telah memberikan dukungan moril maupun materil yang tulus kepada penulis.
Kepada Zumi Saidah, S.P., M.Si., kehadiranmu dalam hati mampu memberikan
api semangat penulis dalam menyelesaikan pendidikan di sekolah pascasarjana
ini.
Semoga tulisan ini bermanfaat.

Bogor, Juni 2005

Diyan Herdiyantoro

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Tanjung Karang pada tanggal 24 Oktober 1977 dari
ayah Syafri Andi Pilliang dan ibu Sri Hastuti. Penulis merupakan putra pertama
dari dua bersaudara.
Pendidikan dasar ditempuh di SDN Sukamaju I Cimahi dan lulus pada
tahun 1990. Kemudian penulis melanjutkan pendidikan ke SMPN 3 Cimahi dan
lulus pada tahun 1993. Setelah itu penulis meneruskan ke SMAN 2 Cimahi dan
lulus pada tahun 1996.
Pendidikan sarjana ditempuh di Program Studi Ilmu Tanah, Jurusan
Tanah, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor melalui jalur Ujian Seleksi
Masuk IPB (USMI) dan lulus pada tahun 2001. Selama mengikuti perkuliahan,
penulis menjadi asisten praktikum mata kuliah Dasar-Dasar Ilmu Tanah pada
tahun ajaran 1999/2000 dan 2000/2001. Kemudian pada tahun yang sama
penulis melanjutkan program S2 di Program Studi Ilmu Tanah, Sekolah
Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor. Karya ilmiah berjudul Pengaruh Inokulasi
Bakteri Perombak Hidrokarbon Minyak Bumi dan Penambahan Pupuk N dan P
dalam Biodegradasi Limbah Minyak telah disajikan dalam Seminar Nasional di
Jakarta pada bulan Juli 2003. Sebuah artikel telah diterbitkan dengan judul Effect
of Inoculation of Hydrocarbon Degrading Bacteria and Addition of Nitrogen and
Phosphor Inorganic Fertilizers on Crude Oil Waste Biodegradation pada Jurnal
Ilmiah Pertanian GAKURYOKU Vol IX, No. 2, Th. 2003.

BIODEGRADASI HIDROKARBON MINYAK BUMI OLEH
Bacillus sp. GALUR ICBB 7859 DAN ICBB 7865 DARI
EKOSISTEM AIR HITAM KALIMANTAN TENGAH
DENGAN PENAMBAHAN SURFAKTAN

DIYAN HERDIYANTORO

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2005

PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI

Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis Biodegradasi Hidrokarbon
Minyak Bumi oleh Bacillus sp. Galur ICBB 7859 dan ICBB 7865 dari Ekosistem
Air Hitam Kalimantan Tengah dengan Penambahan Surfaktan adalah karya saya
sendiri dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi
manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan
maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan
dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini.

Bogor, Juni 2005
Diyan Herdiyantoro
NIM A225010091

ABSTRAK

DIYAN HERDIYANTORO. Biodegradasi Hidrokarbon Minyak Bumi oleh Bacillus
sp. Galur ICBB 7859 dan ICBB 7865 dari Ekosistem Air Hitam Kalimantan
Tengah dengan Penambahan Surfaktan. Dibimbing oleh DWI ANDREAS
SANTOSA dan ANI SURYANI.
Minyak dan gas bumi merupakan sumber energi utama untuk industri,
transportasi dan rumah tangga. Selain manfaat yang diperoleh, kegiatan industri
perminyakan dapat menyebabkan pencemaran lingkungan. Bioremediasi
merupakan teknologi yang didasarkan kepada aktivitas mikroorganisme yang
dapat mengurangi polutan-polutan yang mencemari lingkungan. Penggunaan
surfaktan bersama dengan inokulasi bakteri terpilih telah diketahui dapat
meningkatkan proses biodegradasi.
Tujuan penelitian ini adalah untuk menguji kemampuan Bacillus sp. galur
ICBB 7859 dan ICBB 7865 dari ekosistem air hitam Kalimantan Tengah dengan
penambahan surfaktan dalam biodegradasi hidrokarbon minyak bumi pada
media minimal cair dan tanah yang tercemar minyak bumi.
Pada 100 ml media minimal cair masing-masing isolat diinokulasikan
hingga mencapai kepadatan populasi 1.00 x 106 sel/ml, sedangkan pada 200 g
campuran tanah dan minyak bumi (10% b/b) non-steril sejumlah 1.00 x 106 sel/g.
Surfaktan Tween 80 digunakan pada dosis critical micelle concentration-nya,
yaitu 0.015 ml/l.
Perlakuan inokulasi Bacillus sp. galur ICBB 7859 dan inokulasi ICBB
7865 disertai dengan penambahan surfaktan pada media minimal cair dapat
meningkatkan biodegradasi hidrokarbon minyak bumi.
Perlakuan inokulasi Bacillus sp. galur ICBB 7859 dan inokulasi ICBB
7865 pada tanah yang tercemar minyak bumi memberikan nilai total petroleum
hydrocarbon (TPH) dan pH lebih rendah serta biodegradasi dan CO2-C lebih
tinggi dibandingkan dengan tanpa inokulasi bakteri. Perlakuan penambahan
surfaktan memberikan nilai CO2-C lebih rendah dibandingkan dengan tanpa
penambahan surfaktan pada hari ke-28 inkubasi. Interaksi perlakuan inokulasi
Bacillus sp. galur ICBB 7859 dan tanpa penambahan surfaktan (B1S0), inokulasi
ICBB 7865 dan penambahan surfaktan (B2S1), inokulasi ICBB 7859 dan
penambahan surfaktan (B1S1) dan inokulasi ICBB 7865 dan tanpa penambahan
surfaktan (B2S0) memberikan nilai CO2-C lebih tinggi dibandingkan dengan
interaksi perlakuan tanpa inokulasi bakteri dan penambahan surfaktan (B0S1)
dan tanpa inokulasi bakteri dan tanpa penambahan surfaktan (B0S0) pada hari
ke-21 inkubasi.

ABSTRACT

DIYAN HERDIYANTORO. Crude Oil Biodegradation by Bacillus sp. Strain ICBB
7859 and ICBB 7865 from Black Water Ecosystem of Central Kalimantan and
The Addition of Surfactant. Under supervision of DWI ANDREAS SANTOSA and
ANI SURYANI.
Petroleum is the source of energy for industrial, transportation and
domestic activities. As an energy resource, it has many advantages but also can
cause environmental pollution. Bioremediation is a technology based on microbial
activities which can degrade environmental contaminants. Addition of surfactants
along with bacterial inoculation have been reported to enhance the degradation
process.
The purpose of this research was to determine the effect of Bacillus sp.
strain ICBB 7859 and ICBB 7865 and the addition of surfactant on the
biodegradation of crude oil in liquid minimum medium and non-sterile oil
contaminated soil.
In 100 ml of liquid minimum medium the inoculants were inoculated at the
population density of 1.00 x 106 cells/ml while in 200 g of unsterilized soil and
crude oil mixtured (10% wt/wt) 1.00 x 106 cells/g. The dosage of surfactant
Tween 80 was at its critical micelle concentration, i.e. 0.015 ml/l.
Inoculation treatments with Bacillus sp. strain ICBB 7859 and ICBB 7865
in liquid minimum medium along with addition of surfactant enhanced crude oil
biodegradation.
Inoculation treatments with Bacillus sp. strain ICBB 7859 and ICBB 7865
on oil contaminated soil resulted lower total petroleum hydrocarbon (TPH) and
pH, and higher biodegradation and CO2-C production than without bacteria
inoculation. However, addition of surfactant treatment resulted lower CO2-C
production than without addition of surfactant at 28th day of incubation. Interaction
treatments with Bacillus sp. strain ICBB 7859 and without addition of surfactant
(B1S0), ICBB 7865 and addition of surfactant (B2S1), ICBB 7859 and addition of
surfactant (B1S1) and ICBB 7865 and without addition of surfactant (B2S0)
resulted higher CO2-C production than without bacteria inoculation and addition
of surfactant (B0S1) and without bacteria inoculation and without addition of
surfactant (B0S0) at 21st day of incubation.

© Hak cipta milik Diyan Herdiyantoro, tahun 2005
Hak cipta dilindungi
Dilarang mengutip dan memperbanyak tanpa izin tertulis dari Institut Pertanian
Bogor, sebagian atau seluruhnya dalam bentuk apapun, baik cetak, fotocopi,
mikrofilm dan sebagainya

BIODEGRADASI HIDROKARBON MINYAK BUMI OLEH
Bacillus sp. GALUR ICBB 7859 DAN ICBB 7865 DARI
EKOSISTEM AIR HITAM KALIMANTAN TENGAH
DENGAN PENAMBAHAN SURFAKTAN

DIYAN HERDIYANTORO

Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains pada
Departemen Tanah

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2005

Judul Tesis

Nama
NIM

: Biodegradasi Hidrokarbon Minyak Bumi oleh Bacillus sp.
Galur ICBB 7859 dan ICBB 7865 dari Ekosistem Air
Hitam Kalimantan Tengah dengan Penambahan
Surfaktan
: Diyan Herdiyantoro
: A225010091

Disetujui
Komisi Pembimbing

Dr. Ir. Ani Suryani, D.E.A.
Anggota

Dr. Ir. Dwi Andreas Santosa, M.S.
Ketua

Diketahui
Ketua Program Studi Ilmu Tanah

Dekan Sekolah Pascasarjana

Dr. Ir. Komaruddin Idris, M.S.

Prof. Dr. Ir. Syafrida Manuwoto, M.Sc.

Tanggal Ujian: 19 Mei 2005

Tanggal Lulus:

” S esungguhnya sesudah kesulitan itu ada
kemudahan.
Maka
apabila
kamu
telah
selesai
(dari
sesuatu
urusan),
kerjakanlah
dengan
sungguh-sungguh
(urusan) yang lain. Dan hanya kepada
Tuhanmulah
hendaknya
kamu
berharap ” .
(Q.S. Alam Nasyrah 94:6-8)

Kupersembahkan karya kecil ini kepada
ayahanda Syafri Andi Pilliang dan ibunda
Sri Hastuti serta seseorang yang telah
hadir
dalam
hati
yang
mudah-mudahan
dijanjikan Allah SWT untukku.

PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas rahmat dan
karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penulisan
tesis ini dengan judul Biodegradasi Hidrokarbon Minyak Bumi oleh Bacillus sp.
Galur ICBB 7859 dan ICBB 7865 dari Ekosistem Air Hitam Kalimantan Tengah
dengan Penambahan Surfaktan.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Bapak Dr. Ir. Dwi Andreas
Santosa, M.S. dan Ibu Dr. Ir. Ani Suryani, D.E.A. selaku pembimbing atas arahan
dan motivasi yang diberikan selama pelaksanaan penelitian sampai penulisan
tesis ini. Ucapan terima kasih disampaikan kepada Ibu Dr. Dra. Rahayu
Widyastuti, M.Sc. selaku dosen penguji. Penghargaan penulis sampaikan kepada
Bapak Dr. Ir. Dwi Andreas Santosa, M.S. selaku direktur Indonesian Center for
Biodiversity and Biotechnology (ICBB) yang telah memberikan dukungan dana
dan fasilitas selama penelitian berlangsung. Isolat yang digunakan dalam
penelitian ini merupakan koleksi dari ICBB-Culture Collection of Microorganisms,
http://www.icbb.org. Selain itu, ucapan terima kasih penulis ucapkan kepada
kepala dan staf Laboratorium Biologi Tanah yang telah memberikan izin dalam
penggunaan

laboratorium

dan

fasilitasnya

dan

membantu

pelaksanaan

penelitian. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada ayahanda Syafri
Andi Pilliang, ibunda Sri Hastuti, adinda Rio Andrianto dan seluruh keluarga atas
segala do’a dan kasih sayangnya serta sahabat penulis Budi Eko Cahyono, S.P.
dan drh. Hellyne Rosalina yang selalu mendampingi penulis saat suka maupun
duka. Ungkapan terima kasih diucapkan kepada Khairani Rahman, S.P. yang
telah memberikan dukungan moril maupun materil yang tulus kepada penulis.
Kepada Zumi Saidah, S.P., M.Si., kehadiranmu dalam hati mampu memberikan
api semangat penulis dalam menyelesaikan pendidikan di sekolah pascasarjana
ini.
Semoga tulisan ini bermanfaat.

Bogor, Juni 2005

Diyan Herdiyantoro

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Tanjung Karang pada tanggal 24 Oktober 1977 dari
ayah Syafri Andi Pilliang dan ibu Sri Hastuti. Penulis merupakan putra pertama
dari dua bersaudara.
Pendidikan dasar ditempuh di SDN Sukamaju I Cimahi dan lulus pada
tahun 1990. Kemudian penulis melanjutkan pendidikan ke SMPN 3 Cimahi dan
lulus pada tahun 1993. Setelah itu penulis meneruskan ke SMAN 2 Cimahi dan
lulus pada tahun 1996.
Pendidikan sarjana ditempuh di Program Studi Ilmu Tanah, Jurusan
Tanah, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor melalui jalur Ujian Seleksi
Masuk IPB (USMI) dan lulus pada tahun 2001. Selama mengikuti perkuliahan,
penulis menjadi asisten praktikum mata kuliah Dasar-Dasar Ilmu Tanah pada
tahun ajaran 1999/2000 dan 2000/2001. Kemudian pada tahun yang sama
penulis melanjutkan program S2 di Program Studi Ilmu Tanah, Sekolah
Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor. Karya ilmiah berjudul Pengaruh Inokulasi
Bakteri Perombak Hidrokarbon Minyak Bumi dan Penambahan Pupuk N dan P
dalam Biodegradasi Limbah Minyak telah disajikan dalam Seminar Nasional di
Jakarta pada bulan Juli 2003. Sebuah artikel telah diterbitkan dengan judul Effect
of Inoculation of Hydrocarbon Degrading Bacteria and Addition of Nitrogen and
Phosphor Inorganic Fertilizers on Crude Oil Waste Biodegradation pada Jurnal
Ilmiah Pertanian GAKURYOKU Vol IX, No. 2, Th. 2003.

DAFTAR ISI

Halaman
DAFTAR TABEL …………………………………………………………..

xiv

DAFTAR GAMBAR ……………………………………………………….

xv

DAFTAR LAMPIRAN ……………………………………………………..

xvii

PENDAHULUAN …………………………………………………………..

1

Latar Belakang ……………………………………………………….
Tujuan Penelitian …………………………………….…..................
Hipotesis Penelitian …………………………………………………
Manfaat Penelitian …………………………………………………...

1
3
3
3

TINJAUAN PUSTAKA ……………………………………......................

4

Karakteristik Minyak Bumi ……………………………..................
Minyak Bumi dan Pengilangan Minyak Bumi ………………….
Sifat Fisik Minyak Bumi ……………………………....................
Sifat Kimia Minyak Bumi ………………………………...............
Pencemaran Tanah oleh Minyak Bumi ……….………...............
Rembesan Limbah Alam ……………………………..................
Rembesan dan Tumpahan Minyak Bumi Akibat Kecelakaan ..
Pembuangan Limbah Minyak Bumi .........................................
Pengaruh Pencemaran Minyak Bumi Terhadap Manusia,
Tumbuhan dan Hewan ………………………………………..........
Pengaruh Pencemaran Minyak Bumi Terhadap Manusia ……
Pengaruh Pencemaran Minyak Bumi Terhadap Tumbuhan …
Pengaruh Pencemaran Minyak Bumi Terhadap Hewan ……..
Dinamika Tumpahan Minyak Bumi di Tanah …………………...
Penyebaran ………………………………………………………..
Penguapan …………………………………….….......................
Pencucian ………………………………………………………….
Degradasi Secara Fotooksidasi ……………….….…................
Bioremediasi Minyak Bumi ………………………………………...
Mikroorganisme Pendegradasi Hidrokarbon Minyak Bumi .....
Mekanisme Biodegradasi Hidrokarbon Minyak Bumi ..............
Faktor Lingkungan yang Mempengaruhi Biodegradasi
Hidrokarbon Minyak Bumi ……………………………..................
Kadar Air ……………………………………………....................
Suhu ………………………………………………………………..
Oksigen …………………………………………………………….
pH Tanah ……………………………………………....................
Ketersediaan Nutrisi …………………….………………………..
Ekosistem Air Hitam Kalimantan Tengah .................................
Surfaktan ......................................................................................
Sifat dan Karakteristik Surfaktan .............................................

4
4
4
5
6
6
6
6
7
7
7
8
9
9
9
10
10
10
12
14
16
16
16
17
17
17
18
19
19

Penggunaan Surfaktan dalam Biodegradasi Hidrokarbon
Minyak Bumi ............................................................................
BAHAN DAN METODE …………………………………........................
Waktu dan Tempat Penelitian ……………………………………..
Bahan dan Alat ……………………………………………………….
Pelaksanaan Penelitian ……………………………………………..
Penentuan Kurva Pertumbuhan Bakteri pada Media Nutrient
Broth ........................................................................................
Penentuan Kurva Standar Populasi Bakteri ............................
Uji Aktivitas Bakteri dalam Biodegradasi Hidrokarbon Minyak
Bumi di Berbagai Konsentrasi Minyak Bumi pada Media
Minimal Cair .............................................................................
Penentuan Kurva Pertumbuhan Bakteri pada Media Minimal
Cair ..........................................................................................
Penentuan Kurva Pertumbuhan Bakteri dengan Penambahan
Surfaktan pada Media Minimal Cair ........................................
Uji Aktivitas Bakteri dalam Biodegradasi Hidrokarbon
Minyak Bumi pada Media Minimal Cair ...............................
Uji Aktivitas Bakteri dalam Biodegradasi Hidrokarbon
Minyak Bumi dengan Penambahan Surfaktan pada Media
Minimal Cair ...........................................................................
Uji Aktivitas Bakteri dalam Biodegradasi Hidrokarbon Minyak
Bumi dan Penambahan Surfaktan pada Tanah Tercemar
Minyak Bumi ............................................................................
Pengukuran Bobot Minyak Bumi (TPH) ...................................
Pengukuran pH Tanah ……………………………….................
Pengukuran CO2-C ………..…………………………………
…...
HASIL DAN PEMBAHASAN …………………………………………….
Kurva Pertumbuhan Bakteri pada Media Nutrient Broth .........
Kurva Standar Populasi Bakteri .................................................
Uji Aktivitas Bakteri dalam Biodegradasi Hidrokarbon
Minyak Bumi di Berbagai Konsentrasi Minyak Bumi pada
Media Minimal Cair …………………………………………………..
Kurva Pertumbuhan Bakteri pada Media Minimal Cair ............
Kurva Pertumbuhan Bakteri dengan Penambahan Surfaktan
pada Media Minimal Cair .............................................................
Uji Aktivitas Bakteri dalam Biodegradasi Hidrokarbon
Minyak Bumi pada Media Minimal Cair .....................................
Uji Aktivitas Bakteri dalam Biodegradasi Hidrokarbon
Minyak Bumi dengan Penambahan Surfaktan pada Media
Minimal Cair .................................................................................
Uji Aktivitas Bakteri dalam Biodegradasi Hidrokarbon
Minyak Bumi dan Penambahan Surfaktan pada Tanah
Tercemar Minyak Bumi ...............................................................
Pengaruh Bakteri Terhadap Total Petroleum Hydrocarbon
(TPH) .......................................................................................
Pengaruh Bakteri Terhadap Biodegradasi ..............................
Pengaruh Bakteri Terhadap pH ...............................................
Pengaruh Bakteri Terhadap CO2-C .........................................
Pengaruh Surfaktan Terhadap CO2-C .....................................

20
22
22
22
22
22
23

23
24
24
24
25
25
26
28
28
29
29
29
30
31
33
34
34
35
35
37
37
38
39

Pengaruh Interaksi Bakteri dan Surfaktan Terhadap CO2-C ...

40

KESIMPULAN DAN SARAN …………………………………………….

41

DAFTAR PUSTAKA ...........................................................................

42

LAMPIRAN ..........................................................................................

48

DAFTAR TABEL

Halaman
1 Hasil pengolahan minyak bumi dan kegunaannya ....................
2 Sifat fisik minyak bumi ...............................................................
3 Jenis-jenis teknologi bioremediasi .............................................
4 Biaya pengolahan oil sludge pada berbagai metode
bioremediasi ...............................................................................
5 Total petroleum hydrocarbon (TPH), biodegradasi, kerapatan
optik dan pH di berbagai konsentrasi minyak bumi pada media
minimal cair karena pengaruh Bacillus sp. galur ICBB 7859
dan ICBB 7865 selama 15 hari inkubasi …… ……………………
6 Pengaruh bakteri terhadap bobot minyak bumi, biodegradasi,
pH dan kerapatan optik pada media minimal cair selama 15
hari inkubasi ...............................................................................
7 Pengaruh bakteri dengan penambahan surfaktan Tween 80
terhadap bobot minyak bumi,
biodegradasi,
pH
dan
kerapatan optik pada media minimal cair selama 15 hari
inkubasi ......................................................................................

4
5
11
12

30
34

35

DAFTAR GAMBAR

Halaman
1 Penyebaran tumpahan minyak di permukaan tanah .................
2 Penggunaan hidrokarbon minyak bumi oleh bakteri: (A)
penggunaan hidrokarbon terlarut, (B) kontak langsung bakteri
dengan hidrokarbon pada antar muka air-minyak, (C) kontak
langsung bakteri dengan butiran-butiran hidrokarbon yang
terdispersi dalam larutan dan (D) peningkatan kelarutan
hidrokarbon karena dihasilkan biosurfaktan ..............................
3 Kepala hidrofilik surfaktan yang terikat air .................................
4 Jenis-jenis surfaktan ..................................................................
5 Surfaktan meningkatkan bioavailabilitas minyak terhadap
bakteri: (A) laju biodegradasi terbatas karena minyak tidak
larut dan (B) peningkatan kelarutan minyak dan laju
biodegradasi karena adanya misel surfaktan ............................
6 Penetapan kurva standar populasi bakteri .................................
7 Kurva pertumbuhan Bacillus sp. galur ICBB 7859 dan ICBB
7865 pada media nutrient broth …………………………………..
8 Kurva standar populasi Bacillus sp. galur ICBB 7859 dan ICBB
7865 ……………………………………….....................................
9 Uji aktivitas Bacillus sp. galur ICBB 7859 dan ICBB 7865
dalam biodegradasi hidrokarbon minyak bumi di berbagai
konsentrasi minyak bumi pada media minimal cair selama 15
hari inkubasi …………………………………………………………
10 Total petroleum hydrocarbon (TPH) akhir karena pengaruh
Bacillus sp. galur ICBB 7859 dan ICBB 7865 di berbagai
konsentrasi minyak bumi pada media minimal cair selama 15
hari inkubasi …………………………………………………………
11 Penentuan kurva pertumbuhan Bacillus sp. galur ICBB 7859
dan ICBB 7865 pada media minimal cair …………....................
12 Kurva pertumbuhan Bacillus sp. galur ICBB 7859 dan ICBB
7865 pada media minimal cair selama 15 hari inkubasi ……….
13 Penentuan kurva pertumbuhan Bacillus sp. galur ICBB 7859
dan ICBB 7865 dengan penambahan surfaktan Tween 80
pada media minimal cair …………………………….......... ..........
14 Kurva pertumbuhan Bacillus sp. galur ICBB 7859 dan ICBB
7865 dengan penambahan surfaktan Tween 80 pada media
minimal cair selama 15 hari inkubasi …………………………….
15 Biodegradasi minyak bumi oleh Bacillus sp. galur ICBB 7859
dan ICBB 7865 dan dengan penambahan surfaktan Tween 80
pada media minimal cair selama 15 hari inkubasi .....................
16 Pengaruh bakteri terhadap TPH pada tanah tercemar minyak
bumi ...........................................................................................
17 Pengaruh bakteri terhadap biodegradasi pada tanah tercemar
minyak bumi …………………………………………………..........
18 Pengaruh bakteri terhadap pH pada tanah tercemar minyak
bumi ...........................................................................................

9

15
19
20

21
23
29
29

30

31
31
32

33
33
35
36
37
38

19 Pengaruh bakteri terhadap CO2-C pada tanah tercemar
minyak bumi ...............................................................................
20 Pengaruh surfaktan terhadap CO2-C pada tanah tercemar
minyak bumi ...............................................................................
21 Pengaruh interaksi bakteri dan surfaktan terhadap CO2-C hari
ke-21 inkubasi pada tanah tercemar minyak bumi ....................

38
39
40

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman
1 Ciri morfologi dan fisiologi Bacillus sp. galur ICBB 7859 dan
ICBB 7865 ..................................................................................
2 Sifat fisik dan kimia Sangatta crude oil ......................................
3 Komposisi media tumbuh bakteri dan surfaktan ........................
4 Data bobot minyak bumi yang dapat diekstrak dari media
minimal cair dan media tanah ....................................................
5 Data penetapan kurva pertumbuhan Bacillus sp. galur ICBB
7859 dan ICBB 7865 pada media nutrient broth ........................
6 Hasil perhitungan populasi Bacillus sp. galur ICBB 7859 dan
ICBB 7865 untuk kurva standar .................................................
7 Data aktivitas bakteri di berbagai konsentrasi minyak bumi
pada media minimal cair ............................................................
8 Data kurva pertumbuhan bakteri pada media minimal cair ........
9 Data kurva pertumbuhan bakteri pada media minimal cair
dengan penambahan surfaktan Tween 80 ................................
10 Data uji aktivitas bakteri pada media minimal cair .....................
11 Data uji aktivitas bakteri pada media minimal cair dengan
penambahan surfaktan Tween 80 .............................................
12 Data bobot minyak bumi hasil uji aktivitas bakteri dalam
biodegradasi hidrokarbon minyak bumi dan penambahan
surfaktan Tween 80 pada tanah tercemar minyak bumi ............
13 Data biodegradasi hasil uji aktivitas bakteri dalam biodegradasi
hidrokarbon minyak bumi dan penambahan surfaktan Tween
80 pada tanah tercemar minyak bumi ........................................
14 Data pH hasil uji aktivitas bakteri dalam biodegradasi
hidrokarbon minyak bumi dan penambahan surfaktan Tween
80 pada tanah tercemar minyak bumi ........................................
15 Data CO2-C hasil uji aktivitas bakteri dalam biodegradasi
hidrokarbon minyak bumi dan penambahan surfaktan Tween
80 pada tanah tercemar minyak bumi ........................................
16 Analisis ragam pengaruh bakteri terhadap bobot minyak bumi
pada media minimal cair setelah inkubasi 15 hari .....................
17 Analisis ragam pengaruh bakteri terhadap biodegradasi
minyak bumi pada media minimal cair setelah 15 hari inkubasi
....................................................................................................
18 Analisis ragam pengaruh bakteri terhadap pH pada media
minimal cair setelah 15 hari inkubasi .........................................
19 Analisis ragam pengaruh bakteri terhadap kerapatan optik
pada media minimal cair setelah 15 hari inkubasi .....................
20 Analisis ragam pengaruh bakteri dengan penambahan
surfaktan Tween 80 terhadap bobot minyak bumi pada media
minimal cair setelah 15 hari inkubasi .........................................
21 Analisis ragam pengaruh bakteri dengan penambahan
surfaktan Tween 80 terhadap biodegradasi minyak bumi pada
media minimal cair setelah 15 hari inkubasi ..............................
22 Analisis ragam pengaruh bakteri dengan penambahan

49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59

60
61
62

63
64

64
64
64
65
65

23
24
25
26
27

28
29
30
31

32
33
34
35
36
37
38
39

surfaktan Tween 80 terhadap pH pada media minimal cair
setelah 15 hari inkubasi .............................................................
Analisis ragam pengaruh bakteri dengan penambahan
surfaktan Tween 80 terhadap kerapatan optik pada media
minimal cair setelah 15 hari inkubasi .........................................
Analisis ragam pengaruh bakteri dan surfaktan terhadap bobot
minyak bumi hari ke-7 inkubasi pada tanah tercemar minyak
bumi ...........................................................................................
Analisis ragam pengaruh bakteri dan surfaktan terhadap bobot
minyak bumi hari ke-14 inkubasi pada tanah tercemar minyak
bumi ...........................................................................................
Analisis ragam pengaruh bakteri dan surfaktan terhadap bobot
minyak bumi hari ke-21 inkubasi pada tanah tercemar minyak
bumi ...........................................................................................
Analisis ragam pengaruh bakteri dan surfaktan terhadap bobot
minyak bumi hari ke-28 inkubasi pada tanah tercemar minyak
bumi ...........................................................................................
Analisis ragam pengaruh bakteri dan surfaktan terhadap
biodegradasi minyak bumi hari ke-7 inkubasi pada tanah
tercemar minyak bumi ................................................................
Analisis ragam pengaruh bakteri dan surfaktan terhadap
biodegradasi minyak bumi hari ke-14 inkubasi pada tanah
tercemar minyak bumi ................................................................
Analisis ragam pengaruh bakteri dan surfaktan terhadap
biodegradasi minyak bumi hari ke-21 inkubasi pada tanah
tercemar minyak bumi ................................................................
Analisis ragam pengaruh bakteri dan surfaktan terhadap
biodegradasi minyak bumi hari ke-28 inkubasi pada tanah
tercemar minyak bumi ................................................................
Analisis ragam pengaruh bakteri dan surfaktan terhadap pH
hari ke-7 inkubasi pada tanah tercemar minyak bumi ...............
Analisis ragam pengaruh bakteri dan surfaktan terhadap pH
hari ke-14 inkubasi pada tanah tercemar minyak bumi .............
Analisis ragam pengaruh bakteri dan surfaktan terhadap pH
hari ke-21 inkubasi pada tanah tercemar minyak bumi .............
Analisis ragam pengaruh bakteri dan surfaktan terhadap pH
hari ke-28 inkubasi pada tanah tercemar minyak bumi .............
Analisis ragam pengaruh bakteri dan surfaktan terhadap CO2C hari ke-7 inkubasi pada tanah tercemar minyak bumi ............
Analisis ragam pengaruh bakteri dan surfaktan terhadap CO2C hari ke-14 inkubasi pada tanah tercemar minyak bumi ..........
Analisis ragam pengaruh bakteri dan surfaktan terhadap CO2C hari ke-21 inkubasi pada tanah tercemar minyak bumi ..........
Analisis ragam pengaruh bakteri dan surfaktan terhadap CO2C hari ke-28 inkubasi pada tanah tercemar minyak bumi ..........

65

65
66
66
66
66

67
67
67
67
68
68
68
68
69
69
69
69

PENDAHULUAN

Latar Belakang
Minyak dan gas bumi merupakan sumber energi utama untuk industri,
transportasi dan rumah tangga. Ekspor komoditi ini menyumbangkan devisa bagi
negara (Kadarwati et al. 1996). Indonesia adalah salah satu penghasil minyak
bumi terbesar (urutan ke-8 dari negara penghasil minyak dunia) dengan produksi
sebesar 1.27 juta barel per hari pada tahun 2003 (Sabur 2003).
Aktivitas industri perminyakan (pengeboran, pengilangan, proses produksi
dan transportasi) umumnya menghasilkan limbah minyak dan terjadi tumpahan
baik di tanah maupun perairan (Udiharto 1996a). Limbah dan tumpahan tersebut
akan semakin meningkat sejalan dengan meningkatnya aktivitas industri
perminyakan di lapangan. Penanganan yang tidak tepat dapat menyebabkan
pencemaran lingkungan dan berbahaya bagi makhluk hidup (Dibble & Bartha
1979; Bartha & Bossert 1984; Bossert & Bartha 1984; Mishra et al. 2001;
Santosa 2003).
Dalam UU No. 23/1997 dan PP No. 18/1999 disebutkan bahwa limbah
minyak bumi termasuk kategori bahan berbahaya dan beracun (B3). Produsen
dilarang menyimpannya terlalu lama tanpa pengolahan. Selain itu, produsen
diwajibkan segera mengolahnya menjadi komponen-komponen yang tidak
berbahaya dalam waktu 90 hari sejak limbah dihasilkan (Mursida 2002; Santosa
2003).
Usaha penanggulangan pencemaran minyak bumi secara konvensional
hasilnya

kurang

memuaskan.

Membuang

bahan

pencemar

dengan

membenamkannya ke dalam tanah tidak menanggulangi masalah. Bahan
tersebut dapat meresap ke air tanah dan mencemari perairan. Demikian juga
dengan usaha pembakaran yang dapat mengakibatkan pencemaran udara
(Kadarwati et al. 1996).
Alternatif lain yang dapat digunakan dalam penanggulangan pencemaran
minyak bumi adalah teknologi bioremediasi yaitu menggunakan bakteri yang
dalam aktivitasnya mampu memanfaatkan hidrokarbon minyak bumi sebagai
sumber karbon dan energi kemudian mengubahnya menjadi CO2, H2O dan
biomassa

sel.

Teknologi ini

ramah

lingkungan,

efektif

dan

ekonomis.

Penerapannya pada lingkungan yang tercemar minyak bumi diharapkan dapat

mengurangi konsentrasi limbah minyak yang ada dan membantu usaha
penormalan kembali lingkungan tersebut (Dibble & Bartha 1979; Atlas 1981;
Bossert & Bartha 1984; Udiharto et al. 1995; Udiharto et al. 2000; Yani et al.
2003). Dalam Kepmen No. 04/1995 disebutkan bahwa pengolahan limbah
minyak bumi secara biologi harus dapat menurunkan konsentrasi hidrokarbon
hingga mencapai ambang batas yang disyaratkan aman bagi lingkungan, yaitu
10 000 ppm (Edvantoro 2003).
Aktivitas bakteri dalam mendegradasi limbah minyak bumi tergantung
kepada fisiologi bakteri dan kondisi beberapa parameter lingkungan setempat
seperti pH, kelembaban, aerasi, temperatur dan ketersediaan nutrisi. Pemilihan
inokulan yang sesuai dan menciptakan kondisi lingkungan yang optimal untuk
bakteri dapat mempercepat proses biodegradasi sehingga memungkinkan
terjadinya pengurangan konsentrasi hidrokarbon secara maksimal (Atlas 1981;
Kadarwati et al. 1994; Udiharto 1996a; Udiharto et al. 2000).
Bioremediasi dapat dilakukan dengan menggunakan bakteri indigenous
maupun menginokulasikan bakteri terpilih dari tempat lain (Udiharto et al. 2000;
Mishra et al. 2001; Santosa 2003). Santosa et al. (2000) menyatakan bahwa
ekosistem air hitam Kalimantan Tengah menyimpan potensi bakteri yang dapat
digunakan untuk bioremediasi. Ekosistem air hitam tidak hanya penting karena
jenis flora dan faunanya tetapi juga mikroorganismenya penting untuk
dikembangkan karena berbagai kelompok bakteri mampu hidup pada kondisi
ekstrim lingkungan tersebut.
Listiyawati (2004) dapat mengisolasi konsorsium bakteri perombak
hidrokarbon minyak bumi dari ekositem air hitam Kalimantan Tengah. Hasil
pengujian menggunakan konsorsium DNH-U 3877 pada skala laboratorium
dalam penanganan limbah lumpur berminyak menunjukkan penurunan total
petroleum hydrocarbon (TPH) dari 58 882 ppm menjadi 6 652 ppm dalam waktu
6 minggu. Dalam konsorsium tersebut terdapat 2 koloni bakteri yang dominan,
yaitu Bacillus sp. galur ICBB 7859 dan ICBB 7865.
Karakteristik minyak bumi yang tidak larut dalam air dan terjerap pada
partikel tanah dapat mengurangi bioavailabilitasnya terhadap bakteri sehingga
menjadi faktor pembatas laju biodegradasi karena di lain pihak aktivitas bakteri
dalam biodegradasi berlangsung pada antar muka air-minyak dalam larutan
tanah (Atlas 1981; Volkering et al. 1995; Tiehm & Stieber 2001; Wick et al. 2001).
Salah satu cara untuk mengatasi hal tersebut dengan mengaplikasikan surfaktan,

molekul yang mempunyai bagian hidrofilik dan hidrofobik yang mampu
menurunkan tegangan antar muka air dan minyak (Volkering et al. 1995; Tiehm &
Stieber 2001). Penggunaan surfaktan bersama dengan inokulasi bakteri terpilih
telah diketahui dapat meningkatkan proses biodegradasi. Surfaktan, melalui
proses dispersi, dapat meningkatkan kelarutan minyak dalam fase cairan
sehingga permukaan minyak yang dapat didegradasi oleh bakteri bertambah
(Van Dyke et al. 1991; Tiehm 1994; Liu et al. 1995; Udiharto et al. 1995; Thibault
et al. 1996; Sabagh & Atta 1999).
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk menguji kemampuan Bacillus sp. galur
ICBB 7859 dan ICBB 7865 yang diisolasi dari ekosistem air hitam Kalimantan
Tengah dengan penambahan surfaktan dalam mendegradasi hidrokarbon
minyak bumi.
Hipotesis Penelitian
Hipotesis dalam penelitian ini adalah inokulasi Bacillus sp. galur ICBB
7859 dan ICBB 7865 yang diisolasi dari ekosistem air hitam Kalimantan Tengah
dengan penambahan surfaktan dapat meningkatkan biodegradasi hidrokarbon
minyak bumi.
Manfaat Penelitian
Bacillus sp. galur ICBB 7859 dan ICBB 7865 serta penambahan surfaktan
dapat dimanfaatkan dalam penanganan limbah dan rehabilitasi lingkungan yang
tercemar hidrokarbon minyak bumi.

TINJAUAN PUSTAKA

Karakteristik Minyak Bumi
Minyak Bumi dan Pengilangan Minyak Bumi
Minyak bumi merupakan campuran kompleks hidrokarbon padat, cair dan
gas yang merupakan hasil akhir penguraian bahan-bahan hewani dan nabati
yang telah terpendam dalam kerak bumi dalam waktu lama dan mengandung
sedikit senyawa nitrogen dan belerang (Atlas & Bartha 1981; Keenan et al.
1993). Minyak bumi yang dihasilkan di Indonesia bervariasi jenisnya dari ringan
encer yang berwarna kecoklatan dan mengandung bagian-bagian ringan yang
mudah disuling sampai pada jenis kental yang merupakan substansi setengah
padat berwarna kehitaman dengan sedikit mengandung bagian ringan (Kontawa
1993).
Menurut Keenan et al. (1993) pengilangan minyak bumi merupakan
pemisahan senyawa organik seperti adanya di alam dan pengolahan beberapa
diantaranya menjadi senyawa organik lain melalui pemisahan minyak kasar
dengan penyulingan bertingkat menjadi kelompok-kelompok dengan interval titik
didih yang berlainan. Hasil pengolahan minyak bumi dan kegunaannya disajikan
pada Tabel 1.
Tabel 1 Hasil pengolahan minyak bumi dan kegunaannya
Interval Ukuran
Molekul
1.
Gas
C1-C5
2.
Eter petroleum
C5-C7
3.
Bensin
C5-C12
4.
Minyak tanah
C12-C16
5.
Minyak diesel
C15-C18
6.
Minyak pelumas
> C16
7.
Lilin parafin
> C20
8.
Aspal
Sumber: Keenan et al. (1993).
No.

Hasil

Interval Titik
Didih (ºC)
-164-30
30-90
30-200
175-275
250-400
> 350
52-57
Residu

Penggunaan
Bahan bakar gas
Pelarut; binatu kimia (dry cleaning)
Bahan bakar motor
Minyak lampu; minyak kompor
Bahan bakar mesin diesel
Pelumasan
Lilin; korek api
Pelapis jalan

Sifat Fisik Minyak Bumi
Hidrokarbon minyak bumi tidak larut atau hanya sedikit sekali larut dalam
air tetapi sangat larut dalam pelarut non-polar (Keenan et al. 1993). Menurut
Koesoemadinata (1980) dan Speight (1980) secara umum sifat-sifat fisik minyak
bumi terdiri atas bobot jenis, titik didih, titik nyala dan nilai kalori (Tabel 2).

Tabel 2 Sifat fisik minyak bumi
No.
1.

Sifat Fisik
Bobot jenis

Keterangan
Bobot jenis (specific gravity) adalah sifat fisik minyak bumi yang penting
dan mempunyai nilai dalam perdagangan. Bobot jenis minyak bumi
dinyatakan dalam derajat API (American Petroleum Institute) atau API
gravity yang menunjukkan kualitas minyak bumi tersebut. Semakin kecil
bobot jenisnya atau semakin tinggi derajat API maka minyak bumi itu
memiliki nilai jual tinggi karena banyak mengandung bensin. Bobot jenis
minyak bumi tergantung pada suhu dimana semakin tinggi suhu maka
semakin rendah bobot jenisnya.

2.

Titik didih

Titik didih (boiling point) minyak bumi berbeda-beda sesuai dengan
derajat API-nya. Jika derajat API rendah maka titik didihnya tinggi karena
minyak bumi tersebut banyak mengandung fraksi berat. Jika derajat API
tinggi maka titik didihnya rendah dan lebih banyak mengandung fraksi
ringan (bensin). Titik didih mempunyai arti penting untuk transportasi
minyak bumi sehingga proses pembekuan dapat dicegah.

3.

Titik nyala

Titik nyala (flash point) adalah suhu dimana minyak bumi dapat terbakar
karena suatu percikan api. Semakin tinggi derajat API maka titik didih dan
titik nyalanya semakin rendah sehingga mudah terbakar karena percikan
api. Titik nyala mempunyai arti sangat penting karena semakin rendah
akan semakin berbahaya.

4.

Nilai kalori

Nilai kalori (heat of combustion) adalah jumlah kalori yang ditimbulkan
oleh 1 g minyak bumi yaitu dengan meningkatkan suhu 1 g air dari 3.5 °C
sampai 4.5 °C. Terdapat hubungan antara bobot jenis dan nilai kalori
yaitu bobot jenis minyak bumi antara 0.9 sampai 0.95 memberikan nilai
kalori sebesar 10 000-10 500 kal/g. Pada umumnya minyak bumi
mempunyai nilai kalori 10 000-10 800 kal/g.
Sumber: Koesoemadinata (1980) dan Speight (1980).

Sifat Kimia Minyak Bumi
Minyak bumi tersusun dari senyawa hidrokarbon (> 90%) dan senyawa
non-hidrokarbon

(Udiharto

1996a).

Berdasarkan

struktur

molekulnya

persenyawaan hidrokarbon digolongkan atas 4 jenis, yaitu parafin, olefin,
naftalen dan aromatik (Kontawa 1993). Senyawa non-hidrokarbon minyak bumi
disusun oleh senyawa organik yang mengandung belerang, nitrogen, oksigen
dan logam organik yang terkonsentrasi dalam minyak fraksi berat dan residu
(Udiharto 1996a).
Menurut Kadarwati et al. (1994) hidrokarbon parafinik atau alifatik adalah
senyawa hidrokarbon yang mempunyai rantai karbon dengan ikatan jenuh dan
terbuka. Hidrokarbon naftenik atau sikloparafin adalah senyawa hidrokarbon
dengan ikatan jenuh yang mempunyai rantai tertutup atau berbentuk cincin atau
lingkar. Hidrokarbon aromatik merupakan senyawa hidrokarbon dengan molekul
berbentuk cincin yang terdiri atas 6 atom karbon dengan ikatan rangkap
bergantian.
Suatu

persenyawaan

hidrokarbon

berbeda

dari

persenyawaan

hidrokarbon lainnya karena perbedaan perbandingan bobot unsur-unsur karbon

dan hidrogen yang terdapat di dalamnya atau perbedaan susunan unsur-unsur
karbon dan hidrogen di dalam molekul-molekul persenyawaan tersebut (Kontawa
1993).
Pencemaran Tanah oleh Minyak Bumi
Menurut Bossert dan Bartha (1984) jenis dan asal pencemaran minyak
bumi di tanah dapat terjadi melalui beberapa hal berikut, yaitu rembesan limbah
alam berupa minyak dan gas bumi, kecelakaan yang mengakibatkan rembesan
atau tumpahan minyak dan pembuangan limbah minyak.
Rembesan Limbah Alam
Pelengkungan formasi geologi dapat menyebabkan minyak bumi
meresap melalui celah-celah bebatuan menuju ke permukaan bumi walaupun
tanpa proses pengeboran. Jumlahnya diperkirakan 600 000 ton per tahun akan
masuk ke perairan dan pada lingkungan terestrial sekitar 245 000 ton minyak
bumi tersebut akan terombak oleh aktivitas mikroorganisme. Selain itu,
perombakan juga terjadi pada reservoir di dalam tanah dimana oksigen dan
nutrisi mineral tersedia melalui infiltrasi. Melalui proses tersebut diperkirakan 10%
deposit minyak hancur.
Rembesan dan Tumpahan Minyak Bumi Akibat Kecelakaan
Pada skala besar kecelakaan terjadi pada sumur-sumur bor minyak bumi
dan pecahnya pipa-pipa pengangkutan minyak sedangkan pada skala kecil
sering terjadi