“Bioremediasi” Di Susun Oleh: Syarifudin Dosen Pengampu Mata Kuliah : Dr. F. Mahulete , M, Si
Pengertian Bioremediasi P roses menghilangkan polutan dan komponen kimia yang bersifat toksik di lingkungan menggunakan mikroorganisme ( bakteri , alga, dan fungi uniseluler /multiseluler) ataupun tumbuhan . ( Astuti , 2016: 5)
Ilustrasi konsep dasar Bioremediasi Mikroorganime memecahkan toksin tertentu , kemudian meninggalkan hasil sampingan metabolik yang tidak berbahaya , seperti karbon dioksida dan klorida (Solomon, dkk ., 2011:531).
Tujuan dan Manfaat dilakukan Bioremediasi
Jenis Polutan yang dapat diproses dengan Bioremediasi Organik An-organik Hidrokarbon Limbah Cair Logam Berat yang berasal dari berbagai kegiatan manusia.
4. Jenis Bioremediasi
Berdasarkan Prosesnya Biostimulasi proses penambahan suatu nutrisi dan oksigen ke dalam suatu situs atau tempat yang tercemar yang bertujuan untuk mendukung pertumbuhan dan aktifitas bakteri yang ada di dalam tempat tercemar itu . Bioaugmentasi Bioremediasi instrinsik Proses pemasukkan mikroorganisme yang alami ataupun yang telah direkayasa genetika ke lingkungan tercemar (Astuti, 2016: 13). Proses yang terjadi secara alami tanpa bantuan manusia.
Berdasarkan Tempat berlangsungnya Bioremediasi In-Situ Bioremediasi Ex-Situ Proses bioremediasi ini mengandalkan pada mikroorganisme yang ada ditempat aslinya untuk mengremediasi lingkungan tersebut (Gibson, D.T. 1984). proses bioremediasi yang dilakukan diluar tempat asli mikroba (terjadinya pengisolasian mikroba) yang dilakukan dengan mengambil limbah di suatu lokasi kemudian dilakukan treatment di tempat lain, setelah itu baru dikembalikan ke tempat asal.
Tahap-Tahap Pelaksanaan Bioremediasi
Kelebihan dan Kekurangan Bioremediasi
Teknik Bioremediasi D engan mikroorganisme Bioremediasi bisa sukses jika mekanisme pengontrolan pertumbuhan dan respon mikroorganisme terhadap perubahan lingkungan dipahami
Fungi Biosorpsi merupakan proses yang melibatkan afinitas (daya tarik menarik) yang tinggi antara biosorben terhadap sorbet (ion logam) yang berlanjut hingga terjadinya keseimbangan dari kedua komponen. Saccharomyces cereviceae berperan sebagai biosorben dalam pembuangan Zn(II) dan Cd(II) melalui mekanisme pertukaran ion
Bakteri Dua mekanisme utama dalam perkembangan bakteri resisten Detoksifikasi dan Mengaktifkan pompa logam berat keluar sel. Reaksi redoks dalam proses detoksifikasi ini terjadi antara mikroorganisme dengan logam berat. Mikroorganisme berperan sebagai agen oksidasi sehingga mikroorganisme kehilangan elektron, karena elektron diterima oleh penerima elektron alternative ( nitrat, sulfat, dan ferric oxide )
Teknik genetika dalam proses bioremediasi Genetically engineered microorganism (GEM) merupakan organisme yang memiliki materi genetik setelah melalui proses rekombinan DNA sehingga memiliki sifat spesifik untuk proses bioremediasi , baik pada tanah , air, dan lumpur , dengan tujuan untuk memiliki kemampuan mendegradasi kontaminan yang luas
Aplikasi Bioremediasi Salah satu jenis plastik adalah PET, PETE ( Polyethylene terephtalate ) Umumnya digunakan untuk kemasan makanan dan minuman . Bioremediasi Limbah Plastik
Monomer PET Ethylene Glycol (EG) Terephtalate Acid (TPA) Plastik dibuat dari resin minyak bumi dengan penambahan zat ‘ aditif ’ plasticizer, penstabil / stabilizer , pewarna , pelumas , pengawet , antioksidan , bahan antistatik
Bagaiman a bisa didegradasi ? I. sakaiensis menghasilkan dua enzim , yaitu PETase dan MHETase Gambar. Metabolisme PET oleh I. sakaiensis Jalur degradasi PET oleh I. sakaiensis . Pertama , lokasi PETase dan MHETase . Hidrolisis PET oleh PETase menjadi MHET. MHETase , menghidrolisis MHET menjadi TPA ( terephtalic acid) dan EG ( etilen glikol ).
Idenoella sakaiensis , pada gambar C dan D Terlihat adanya tautan antara sel bakteri dengan PET, yang membantu dalam penyaluran enzim dari bakteri untuk mendegradasi PET Degradasi PET selama 6 minggu pada suhu 30 o C
Bioremediasi Petroleum Hidrokarbon ( Minyak Bumi ) Petroleum ( minyak bumi ) terdiri dari gasolin , heavy oil, lubricating oil dan lainnya , dengan komposisi kimia berikut .
Minyak bumi membutuhkan zat tambahan dalam proses bioremediasi , yaitu surfaktan . Surfaktan bersifat Hidrofobik-hidrofilil Surfaktan berfungsi untuk mendispersi petroleum, artinya surfaktan akan menurunkan tegangan permukaan diantara petroleum sehingga menjadi bagian yang lebih kecil , dan memperbesar kesempatan organisme untuk mendegradasinya .
Surfaktan memberi peluang lebih besar pada mikroorganisme untuk berikatan dengan rantai hirokarbon dari minyak bumi , sehingga memungkinkan terjadinya proses bioremediasi yang lebih besar . Proses biodegradasi dengan surfaktan dihasilkan dari kemampuan asimilasi katabolik mikroorganisme dalam penggunaannya sebagai karbon dan sumber energi
Bioremediasi tanah tercemar tumpahan Oli dan Minyak Bumi Dilakukan secara ex-situ Tanah dengan TPH (Total Petroleum Hydrocarbon) 15% diangkut ke fasilitas bioremediasi Dijuji sekali dalam 2 minggu Hingga TPH 1%, bioremediasi dikatakan berhasil Tanah bisa dimanfaatkan kembali .
Tumpahan oli dan minyak bumi dapat dibioremediasi oleh beberapa jenis bakteri Yaitu : Providencia vermicola , Burkholderi acepacia Myroides odoratimimus Pseudomonas alcaligens, Alcaligens facealis Acinetobacter sp Arthrobacter sp Micrococcus sp Pseudomonas sp. Bacillus sp. Corinebacterium sp. Achromobacter sp. Azotobacter sp. Alcaligenes sp. Chromobacterium sp. Planococcus sp . dan Micrococcus sp
Logam berbeda dengan senyawa beracun lainnya karena logam tidak dapat dihancurkan dalam tubuh manusia Beberapa jenis logam yang sangat dibutuhkan untuk proses pertumbuhan dan perkembangan manusia meskipun dalam dalam jumlah sedikit . Bioremediasi Logam Berat ( Heavy Metal )
Bioremediasi Lingkungan Tercemar Merkuri/raksa (Hg)
Tambang emas ilegal di Sumatera Barat, umumnya menggunakan MERKURI/RAKSA (Hg) untuk pemurnian emas Bentuk merkuri di atmosfer adalah bentuk elemennya , yaitu Hg (Hg ) ( pengisi termometer ) Merkuri akan berbahaya jika telah membentuk metilmerkuri (Hg2 + ), bisa masuk ke dalam rantai makanan BIOAKUMULASI ( tragedi minamata )
Bakteri resisten mer ku ri memiliki mer operon Mer operon mengandung gen metaloregulator ( merR ), gen transport merkuri ( merT , merP , merC ), gen reduktase merkuri ( merA ), dan liase organomerkuri ( merB ). narrow spectrum ., hanya punya merA broad spectrum , punya protein ( merA ) dan ( merB ) yang berfungsi memutus ikatan merkuri-karbon sehingga menjadi komponen organik dan ion Hg.