Teknik dasar Bioremediasi dengan Perlakuan Hayati 2016 Seperti udara dan air, tanah merupakan komponen penting dalam kehidupan kita. Tanah berperan penting dalam pertumbuhan hidup, memelihara ekosistem, dan memelihara siklus air. Kasus pencemaran tanah terutama disebabkan oleh pembuangan sampah yang tidak memenuhi syarat (ilegal dumping); kebocoran limbah cair dari industri atau fasilitas komersial; atau kecelakaan kendaraan yang membawa minyak, bahan kimia atau limbah yang kemudian jatuh ke permukaan tanah; dan berasal dari pestisida dan herbisida: As, Ba, Cd, Cr, Pb, Hg, Ni, Se, Cu dan Zn.
Apabila suatu zat berbahaya/beracun mencemari permukaan tanah, maka ia dapat menguap, tersapu hujan atau air ke dalam tanah. Polusi memasuki tanah akan terendap sebagai zat kimia beracun di tanah. Zat racun dalam tanah dapat berdampak langsung kepada masyarakat atau dapat mencemari air tanah dan udara di atas.
Upaya pengolahan limbah B3 baik di darat (tanah dan air tanah) ataupun di laut telah banyak dilakukan dengan menggunakan teknik ataupun metoda konvensional dalam mengatasi pencemaran seperti dengan cara membakar (incinerasi), menimbun (landfill), menginjeksikan kembali sludge keformas minyak (slurry fracture injection) dan memadatkan limbah (solidification). Teknologi-teknologi ini dianggap tidak efektif dari segi biaya (cost effective technology), waktu (time consuming)dan juga keamanan (risk). Guna mencegah dampak lebih parah, lokasi tercemar tersebut dapat dilakukan kegiatan pemulihan kondisinya yang sering dikenal dengan istilah remediasi. Sebelum melakukan remediasi, hal yang perlu diperhatikan:
1. Jenis polutan (organik atau anorganik), terdegradasi tidak, berbahaya atau tidak
2. Berapa banyak zat polutan yang mencemari tanah
3. Perbandingan karbon (C), nitrogen (N), dan Fosfat (P)
4. Jenis tanah
5. Kondisi tanah (basah atau kering)
6. Berapa lama telah terendapkan polutan zat di lokasi
7. Kondisi pencemaran (sangat penting untuk dibersihkan/bisa ditunda).
Ada 2 jenis remediasi tanah, yaitu in-situ (atau on-site) dan ex-situ (atau off-site). Pembersihan on-site adalah pembersihan di lokasi. Pembersihan ini lebih murah dan lebih mudah, terdiri dari pembersihan, ventilasi (injection), dan bioremediasi. Kita tak perlu repot menggali tanah dan memindahkannya ke lokasi khusus. Di Amerika Serikat (AS), teknik ini banyak diadopsi sebab biaya penggalian dan pemindahan tanah tergolong mahal (Anonimous, 2006).
Sementara pada remediasi ex-situ, tanah tercemar digali dan dipindahkan ke dalam penampungan yang lebih terkontrol. Lalu diberi perlakuan khusus dengan memakai mikroba. Remediasi ex-situ bisa lebih cepat dan mudah dikontrol. Dibanding in-situ, ia mampu meremediasi jenis kontaminan dan jenis tanah yang lebih beragam. Pembersihan off-site yang jauh lebih mahal dan rumit.
Salah satu teknik remediasi yang sekarang sering digunakan adalah bioremediasi, cara ini banyak digunakan memulihkan tanah yang tercemar senyawa hidrokarbon. Bioremediasi didefinisikan sebagai proses penguraian limbah organik/anorganik polutan secara biologi dalam kondisi terkendali dengan tujuan mengontrol, mereduksi atau bahkan mereduksi bahan pencemar dari lingkungan. Kelebihan teknologi ini ditinjau dari aspek komersil adalah relatif lebih ramah lingkungan, biaya penanganan yang relatif lebih murah dan bersifat fleksibel.
Bioremediasi bertujuan untuk memecah atau mendegradasi zat polutan menjadi kurang beracun atau tidak beracun (karbondioksida dan air). Ada 4 teknik dasar yang biasa digunakan dalam bioremediasi, yaitu:
- Merangsang aktivitas mikroorganisme asli (di lokasi kejangkitan) dengan penambahan gizi, kondisi redoks, optimasi dari pH, dsb.
- Inokulasi (penanaman) mikroorganisme dari kejangkitan di lokasi, yaitu mikroorganisme yang memiliki kemampuan biotransformasi khusus.
- Penerapan immobilized enzymes.
- Penggunaan tanaman (phytoremediation) untuk menghapus atau mengubah polutan.
Bioremediasi proses harus mempertimbangkan suhu tanah, ketersediaan air, nutrisi (N, P, K), rasio C : N kurang dari 30 : 1, dan ketersediaan oksigen.
Mikroorganisme dalam Bioremediasi
bbppl-bioremediasi3Sejak tahun 1900-an, orang-orang sudah menggunakan mikroorganisme untuk mengolah air pada saluran air. Saat ini, bioremediasi telah berkembang pada perawatan limbah buangan yang berbahaya (senyawa-senyawa kimia yang sulit untuk didegradasi), yang biasanya dihubungkan dengan kegiatan industri. Yang termasuk dalam polutan-polutan ini antara lain logam-logam berat, petroluem hidrokarbon, dan senyawa-senyawa organik terhalogenasi seperti pestisida, herbisida, dan lain-lain. Banyak aplikasi-aplikasi baru menggunakan mikroorganisme untuk mengurangi polutan yang sedang diujicobakan. Bidang bioremediasi saat ini telah didukung oleh pengetahuan yang lebih baik mengenai bagaimana polutan dapat didegradasi oleh mikroorganisme, identifikasi jenis-jenis mikroba yang baru dan bermanfaat, dan kemampuan untuk meningkatkan bioremedisi melalui teknologi genetik. Teknologi genetik molekular sangat penting untuk mengidentifikasi gen-gen yang mengkode enzim yang terkait pada bioremediasi. Karakterisasi dari gen-gen yang bersangkutan dapat meningkatkan pemahaman kita tentang bagaimana mikroba-mikroba memodifikasi polutan beracun menjadi tidak berbahaya. Salah satu bakteri yang digunakan dalam bioremediasi, Geobacter metallireducens, yang tidak hanya dapat menghancurkan kontaminasi dari minyak bumi seperti benzena, tetapi juga dapat memakan logam-logamradioaktif pada air tanah yang terkontaminasi uranium.
Strain atau jenis mikroba rekombinan yang diciptakan di laboratorium dapat lebih efisien dalam mengurangi polutan. Mikroorganisme rekombinan yang diciptakan dan pertama kali dipatenkan adalah bakteri "pemakan minyak". Bakteri ini dapat mengoksidasi senyawa hidrokarbon yang umumnya ditemukan pada minyak bumi. Bakteri tersebut tumbuh lebih cepat jika dibandingkan bakteri-bakteri jenis lain yang alami atau bukan yang diciptakan di laboratorium yang telah diujicobakan. Akan tetapi, penemuan tersebut belum berhasil dikomersialkan karena strain rekombinan ini hanya dapat mengurai komponen berbahaya dengan jumlah yang terbatas. Strain inipun belum mampu untuk mendegradasi komponen-komponen molekular yang lebih berat yang cenderung bertahan di lingkungan.
bbppl-bioremediasi1Jamur merang atau jamur Shiitakes – adalah jenis jamur yang umum kita kenal sebagai jamur yang dapat dimakan (edible mushroom). Jamur tersebut dan jamur lainnya telah dikembangkan untuk digunakan dalam pemulihan lingkungan tercemar. Teknik ini disebut mikoremediasi (mycoremediation), dengan menggunakan miselium, bagian vegetatif dari jamur, untuk menguraikan polutan.
Jamur pelapuk putih dari spesies Marasmius sp, telah dikembangkan untuk menjadi mikroba pengurai polutan, terutama hidrokarbon minyak bumi. Jamur pelapuk putih ini secara khusus mempunyai kemampuan yang tinggi dalam menguraikan polutan dengan struktur senyawa aromatik, seperti senyawa-senyawa terklorinasi. Penggunaan jamur ini terus disempurnakan, selain itu juga secara paralel dilakukan eksplorasi jenis jamur lainnya, termasuk mekanisme enzimatik jamur untuk menghasilkan proses penguraian yang lebih efektif. Penggunaan jamur dalam proses bioremediasi mempunyai beberapa keunggulan karena jamur mempunyai kemampuan bertahan lebih tinggi di dalam lingkungan yang toksik. Enzim pengurai polutan disekresikan oleh miselium jamur yang dapat menguraikan polutan dengan konsentrasi dan berat molekul yang tinggi. Miselium jamur dapat menembus tanah dengan porositas rendah misal tanah liat, sehingga polutan yang terjebak di dalamnya dapat terurai. Hal ini dilakukan secara lambat oleh bakteri yang tumbuh dengan mekanisme duplikasi. Tanah yang dihasilkan setelah proses bioremediasi selesai menjadi tanah yang bersih, bertekstur seperti kompos atau sedimen. Produk akhir ini dapat digunakan sebagai tanah pencampur untuk proses bioremediasi tahap selanjutnya, atau landscaping, tanah pengisi, dll.
Penggunaan jamur ini aman, ekonomis, dan operasional dan pemeliharaannya mudah. Tidak ada konstruksi khusus untuk melakukan proses mikoremediasi ini. Teknik bioremediasi yang telah banyak dilakukan akan dengan mudah menggunakan inokulan jamur ini sebagai mikroorganisme pengurainya.
Sumber : http://www.bbpp-lembang.info/index.php/arsip/artikel/artikel-pertanian/962-bioremediasi-dengan-perlakuan-hayati
0 Response to "Teknik dasar Bioremediasi dengan Perlakuan Hayati 2016"
Posting Komentar