BAB V KEMAMPUAN SPESIES TUNGGAL DAN CAMPURAN DALAM MENDEGRADASI SENYAWA HIDROKARBON PADA LIMBAH MINYAK BERAT ABSTRAK Tiga spesies bakteri (Salipiger sp. PR55-4, Bacillus altitudinis, dan Ochrobactrum anthropi) yang diisolasi dari limbah minyak berat dapat mendegradasi senyawa PAH. Terhadap ke-3 spesies bakteri tersebut diuji kemampuan kinerja spesies bakteri baik dalam bentuk tunggal maupun dalam bentuk konsorsium (campuran). Kemampuan dari spesies tunggal dan campuran dalam mendegradasi senyawa hidrokarbon dipantau melalui parameter %TPH pada fasa padat dan pada fasa cair, populasi bakteri, pH, dan COD selama proses biodegradasi. Analisa TPH dilakukan dengan metoda gravimetri, populasi bakteri (TPC) dengan metode cawan tuang, pH dengan kertas pH, serta COD dengan metode refluk. Dari hasil penelitian diketahui spesies tunggal Salipiger sp. PR554, Bacillus altitudinis, dan Ochrobactrum anthropi memiliki % degradasi sebesar 51.65% ; 54.26% ; dan 46.76%. Spesies campuran Salipiger sp. PR55-4 dan Bacillus altitudinis memiliki persen degradasi sebesar 60.13%, untuk campuran bakteri Salipiger sp. PR55-4 dan Ochrobactrum anthropi memiliki persen degradasi sebesar 57.00%, dan untuk campuran bakteri Bacillus altitudinis dan Ochrobactrum anthropi memiliki persen degradasi sebesar 62.47%. Spesies campuran bakteri Salipiger sp. PR55-4, Bacillus altitudinis, dan Ochrobactrum anthropi memiliki persen degradasi sebesar 81.52%. Dibandingkan dengan spesies tunggal dan spesies campuran 2 jenis bakteri, spesies campuran dengan 3 jenis bakteri memiliki % degradasi terbesar sehingga kombinasi terbaik untuk mendegradasi limbah minyak berat adalah campuran bakteri Salipiger sp. PR55-4, Bacillus altitudinis, dan Ochrobactrum anthropi.
PENDAHULUAN Kemampuan bakteri dalam mendegradasi senyawa hidrokarbon berbedabeda sesuai dengan aktifitas enzim yang dihasilkan dan kondisi lingkungan yang mendukung seperti temperatur, pH, nutrisi dan oksigen. Beberapa penelitian menunjukkan kemampuan spesies bakteri dalam mendegradasi senyawa hidrokarbon. Anggraeni (2003) melaporkan Pseudomonas
pseudomallei,
Pseudomonas
tiga jenis spesies tunggal, yaitu aeruginosa
dan
Enterobacter
agglomerans memiliki kemampuan mendegradasi minyak diesel. Menurut Lee et al. (2002), Enterobacter agglomerans yang merupakan spesies pendegradasi toluena, benzena, dan etilbenzena memiliki kemampuan untuk mendegradasi campuran benzena, etilbenzena dan xilena (BTX). Menurut Citroreksoko (1996), kemampuan biodegradasi mikroba terhadap beberapa senyawa berbeda-beda. Beberapa kecenderungan yang terjadi pada degradasi hidrokarbon, yaitu hidrokarbon alifatik pada umumnya mudah didegradasi dibandingkan dengan senyawa aromatik, hidrokarbon alifatik rantai lurus pada umumnya lebih mudah terdegradasi daripada hidrokarbon rantai bercabang, hidrokarbon jenuh lebih mudah terdegradasi daripada hidrokarbon tak jenuh dan hidrokarbon rantai panjang lebih mudah terdegradasi daripada rantai pendek. Hidrokarbon dengan panjang rantai kurang dari sembilan karbon sukar didegradasi karena senyawa ini bersifat toksik bagi mikroba. Limbah minyak berat yang digunakan adalah limbah minyak bumi yang berasal dari industri perminyakan yang berada di Duri dengan komposisi hidrokarbon sebagai berikut: paraffin dan naftenik 37%, aromatik 12% dan aspaltena 10%. Senyawa hidrokarbon aromatik dan aspaltena lebih sulit didegradasi oleh bakteri dibandingkan dengan senyawa hidrokarbon paraffin dan naftenik. Pengujian kemampuan degradasi spesies tunggal terhadap limbah minyak berat perlu dilakukan. Akan tetapi, kombinasi spesies bakteri lebih mampu mendegradasi suatu hidrokarbon dari minyak bumi dibandingkan spesies tunggal. Secara umum dipercaya bahwa konsorsium akan memiliki kemampuan degradasi
139
140
yang lebih baik karena gabungan mikroba memiliki profil enzimatik yang lebih luas untuk degradasi. Konsorsium mikroba asli (indigen) yang diperoleh memiliki kemampuan degradasi paling baik diantara semua kombinasi, campuran dua atau tiga spesies memiliki kemampuan degradasi lebih baik dibanding spesies tunggal (Kanaly et al. 2002). Oleh karena itu, kombinasi beberapa spesies tunggal perlu diuji untuk mendapatkan kombinasi terbaik dalam mendegradasi hidrokarbon dari limbah minyak berat yang terdapat pada lahan tambang minyak bumi.
METODOLOGI PENELITIAN Bahan dan Alat Bahan-bahan yang akan digunakan adalah spesies yang telah diisolasi dari tanah tercemar yang telah diberi kotoran sapi dan kuda, limbah minyak berat (LMB) diperoleh dari industri minyak
di Riau, solar, air laut, marine broth
(Lampiran 5.1), linier alkilbenzena sulfonat (LAS), heksana, spirtus, Na 2 SO 4 anhidrat, silika gel, NaCl, larutan baku ferroammonium sulfat (FAS), indikator feroin, H 2 SO 4 pekat, Ag 2 SO 4 , K2 Cr 2 O 7 , indikator universal, akuades, alumunium foil, dan kertas saring. Alat-alat yang digunakan adalah Erlenmeyer, desikator, neraca analitik, penggiling, sarung tangan, masker, gelas ukur, labu bulat, refluks, sumbat kapas, buret, pipet volumetrik, pipet mohr, pipet mikro,tip, pemanas, radas uap putar, shaker inkubator, autoklaf, cawan petri, labu takar, inkubator, tabung COD, dan kondensor tegak. Peremajaan Spesies Bakteri (Hadioetomo 1998) Bakteri yang digunakan sebanyak 3 spesies yang telah diisolasi dari tanah tercemar dan diketahui memiliki kemampuan dalam mendegradasi senyawa hidrokarbon tertentu. Peremajaan masing-masing spesies dilakukan pada media miring marine agar (Lampiran 4.1). Sebanyak 100 ml marine agar disiapkan di dalam erlenmeyer kemudian sebanyak 5 ml marine agar dipipet dan dimasukkan ke dalam tabung biakan atau tabung reaksi. Tabung tersebut disumbat kapas dan disterilisasi dalam autoklaf pada suhu 121 °C selama 15 menit. Setelah disterilisasi, tabung diletakkan pada papan miring dan dibiarkan menjadi dingin
dan padat. Secara aseptis masing-masing bakteri diinokulasikan pada agar miring tersebut dan inkubasi pada suhu 30 °C selama 24 jam. Bakteri tersebut masingmasing ditumbuhkan dalam agar miring sebagai stok. Preparasi Inokulum pada Media Kaya dan Media Minimal Sebelum diaplikasikan pada limbah minyak berat, masing-masing spesies ditumbuhkan terlebih dahulu pada media kaya dan media minimal. Media kaya dibuat dalam erlenmeyer 250 ml dan diberi sumbat kapas dengan komposisi pada Tabel 5.1 dan disterilisasi pada suhu 121 °C selama 15 menit, kemudian secara aseptis bakteri diinokulasikan dengan ose pada media kaya tersebut dan diinkubasi goyang pada suhu kamar dengan kecepatan pengadukan 200 rpm selama 3 hari. Tabel 5.1 Komposisi media kaya dan media minimal Bahan
Komposisi (dalam 100 ml air laut) Media kaya (g)
Media minimal (g)
Yeast ekstrak
1,5
0,5
Pepton
0,3
0,1
Setelah ditumbuhkan selama 3 hari pada media kaya, kemudian bakteri sebanyak 1 mL dipindahkan ke dalam media minimal yang telah disterilisasi. Sebanyak 5 ml solar yang telah disterilisasi dengan sinar UV selama 15 menit ditambahkan pada media minimal. Media minimal lalu diinkubasi goyang dengan kecepatan 200 rpm pada suhu kamar selama 7 hari. Penumbuhan bakteri pada media minimal dilakukan sebanyak 3 kali. Setelah ditumbuhkan pada media minimal, bakteri siap digunakan untuk diaplikasikan pada tanah tercemar. Pengujian Spesies Bakteri Pengujian spesies tunggal dilakukan untuk mengetahui kemampuan spesies untuk tumbuh pada beberapa substrat minyak bumi seperti
minyak goreng,
pertamak, limbah minyak berat (LMB), oli, minyak tanah, solar, dan ekstrak limbah minyak berat. Pengujian dilakukan pada cawan petri yang telah ditumbuhkan spesies tunggal dengan media marine agar. Ke dalam cawan petri
141
142
tersebut ditempatkan bulatan kertas saring yang telah dicelupkan. pada beberapa substrat minyak bumi seperti minyak goreng, pertamak, limbah minyak berat (LMB), oli, minyak tanah, solar, dan ekstrak limbah minyak berat. Kemudian diamati munculnya zona bening disekitar substrat minyak bumi tersebut. Aplikasi pada Tanah Tercemar dengan Penggunaan Spesies Tunggal Limbah tanah tercemar yang digunakan yaitu limbah minyak berat (LMB). LMB yang telah digiling kemudian ditimbang sebanyak 25 gram dan dimasukkan ke dalam erlenmeyer 250 ml yang diberi sumbat kapas. LMB tersebut kemudian disterilisasi pada suhu 121 °C selama 15 menit. Media minimal baru tanpa solar yang telah disterilisasi, secara aseptis dimasukkan dan spesies tunggal bakteri hasil pemindahan pada media minimal sebanyak 3 kali diinokulasikan sebanyak 200 μl pada LMB tersebut. Campuran tersebut kemudian diinkubasi goyang dengan kecepatan 200 rpm pada suhu kamar selama 21 hari. Setiap hari ke-0, 3, 7, 14, dan 21, aplikasi tersebut secara rutin dianalisis TPH fasa padat , TPH fasa cair, TPC, COD, dan pH. Aplikasi pada Tanah Tercemar dengan Penggunaan Kombinasi Spesies Bakteri Sebanyak 3 spesies bakteri (Salipiger sp PR55-4, Bacillus altitudinis, dan Ochrobactrum anthropi) dengan kinerja degradasi hidrokarbon terbaik kemudian dikombinasikan untuk mengetahui kemampuannya dalam berinteraksi dengan kombinasinya yaitu Salipiger sp. PR55-4 + Bacillus altitudinis, Salipiger sp. PR55-4 + Ochrobactrum anthropi, Bacillus altitudinis + Ochrobactrum anthropi dan Salipiger sp PR55-4, Bacillus altitudinis, dan Ochrobactrum anthropi. Tiga spesies tersebut merupakan 3 spesies dengan daya degradasi terbaik dari 11 spesies yang telah di uji kemampuannya. Langkah pembuatan slurry sama seperti aplikasi spesies tunggal. Setiap hari ke-0, 3, 7, 14, dan 21, aplikasi tersebut secara rutin dianalisis TPH fasa cair dan padat, TPC, COD, dan pH. Pengukuran pH Nilai pH diukur dengan mengunakan indikator pH universal.
Pengukuran TPH Fasa Cair (EPA 1999) Sebanyak 50 ml sampel yang telah dicampur dengan limbah minyak disaring kemudian diekstrak dengan corong pisah menggunakan 25 ml heksana sebanyak dua kali. Kandungan air pada ekstrak dihilangkan dengan menambahkan Na 2 SO 4 anhidrat, kemudian disaring. Pelarut diuapkan setelah itu dipanaskan dalam oven selama 45 menit pada suhu 70°C. Sampel hasil pengeringan dilarutkan kembali dengan heksana dan ditambahkan silika gel untuk menghilangkan senyawa-senyawa polar dan disaring. Pelarut diuapkan kembali dan dipanaskan dalam oven. Bobot yang terukur merupakan residu minyak (nilai TPH). Nilai TPH dihitung dengan rumus sebagai berikut :
% TPH (g/ml) =
Bobot Minyak Volume sampel
x 100%
Pengukuran TPH Fasa Padat (EPA 1998) Nilai TPH diukur menggunakan metode gravimetri dan dilakukan setiap minggu selama ± 2 bulan. Sebanyak 5 gram sampel ditimbang kemudian dibungkus dengan kertas saring dan dibuat timbel. Timbel yang telah dibuat tersebut dimasukan dalam Soxhlet dan diekstrak dengan pelarut n-heksana 125 ml selama ± 4 jam. Ekstrak yang diperoleh dihilangkan airnya dengan Na 2 SO 4 anhidrat dan disaring, kemudian dihilangkan hidrokarbon berantai panjang dan bergugus fungsi (grease) dengan silika gel 60 dan disaring. Ekstrak yang diperoleh kemudian dimasukkan ke dalam labu bundar dan dipekatkan dengan penguap putar (rotary evaporator) hingga pekat atau sudah terpisah dengan pelarutnya. Kemudian labu bundar yang berisi sampel uang sudah terekstrak dipanaskan dalam oven pada suhu 70 ºC selama 10 menit kemudian didinginkan dalam desikator dan ditimbang. Kadar TPH dihitung sebagai: m1 Kadar TPH (%) =
x 100 % m2
dengan m1 = Bobot ekstrak (g) m2 = Bobot sampel awal (g)
143
144
Pengukuran Populasi Bakteri (Hadioetomo 1998) Larutan fisiologis NaCl 0,85% dipipet ke dalam tabung ulir (dengan label 10-1 sampai 10 -8) sebanyak 9 ml. Selanjutnya tabung ulir berisi larutan fisiologis disterilisasi beserta cawan petri, marine agar yang telah disiapkan dan tip untuk mikropipet pada suhu 121°C selama 15 menit. Setelah sterilisasi, tabung ulir didinginkan. Sebanyak 1 gram sampel dimasukkan kedalam tabung ulir dengan label 10-1, lalu tabung ulir tersebut dikocok hingga homogen. Sebanyak 1 ml dari tabung ulir berlabel 10 -1 dimasukkan ke dalam tabung ulir yang berlabel 10-2. Tabung ulir berlabel 10 -2 tersebut dikocok lalu 1 ml dipipet dan dimasukkan ke dalam tabung ulir yang berlabel 10 -3. Pemipetan dan pengocokan ini dilakukan pada setiap tabung ulir sampai pengenceran/tabung ulir berlabel 10-8. Dari semua tabung ulir (10-1 – 10-8), masing-masing dipipet sebanyak 1 ml ke dalam cawan petri steril terpisah yang telah dilabeli 10-1 – 10-8, kemudian larutan marine agar (MA) dituang. Setelah agar padat cawan diinkubasi terbalik pada suhu 30°C selama 24-48 jam. Jumlah koloni yang tumbuh pada cawan petri tersebut dihitung. Jumlah koloni yang dapat diterima antara 30-300. Pengukuran Kadar COD (Clesceri et al. 2005) Sampel diambil sebanyak 10 ml dan dimasukkan ke dalam tabung COD, kemudian ditambahkan larutan campuran kalium dikromat-merkuri sulfat ke dalam sampel. 10 ml larutan campuran asam sulfat-perak sulfat dan campuran diaduk dimasukkan kedalam tabung
COD kemudian ditutup. Tahap di atas
diulangi pada air suling sebagai blanko. Setelah masing-masing unit pengamat pada tutup dipasang, tabung dimasukkan ke dalam oven pada suhu 150 °C. Setelah 2 jam, tabung COD dikeluarkan dari oven dan dibiarkan dingin. Campuran dari tabung COD dipindahkan ke dalam erlenmeyer 100 ml dan dibilas dengan air suling. Sebanyak 2 ml asam sulfat pekat dan 3 tetes larutan indikator feroin ditambahkan secara berturut-turut ke dalam campuran. Campuran dititrasi dengan larutan baku fero amonium sulfat 0,05 N yang telah distandardisasi sampai terjadi perubahan warna dari hijau menjadi merah coklat lalu dicatat volume pemakaian larutan baku fero amonium sulfat.
COD = (Vb-Vs) x N x 8000 x fp Vs Keterangan: Vb = volume blanko Vs = volume sampel N = kosentrasi Ferroammonium sulfat Fp = faktor pengenceran
HASIL DAN PEMBAHASAN Pemeliharaan Spesies Bakteri Pemeliharaan
bakteri
pendegradasi
hidrokarbon
dilakukan
dengan
menumbuhkan kembali spesies bakteri menggunakan media minimal cair serta ditambahkan 5% minyak diesel (v/v).
(a) Salipiger sp. PR55-4 Gambar 5.1
(b) Bacillus altitudinis
(c) Ochrobactrum anthropi
Pertumbuhan (a) Salipiger sp. PR55-4 (b) Bacillus altitudinis (c) Ochrobactrum anthropi pada media minimal dengan menggunakan minyak diesel 5% (v/v)
Pemeliharaan ini bertujuan untuk meningkatkan kemampuan dan jumlah spesies bakteri tersebut. Pengamatan dilakukan terhadap kekeruhan setiap hari, pada saat tingkat kekeruhan pada media lebih tinggi dibandingkan dengan kontrol maka memperlihatkan adanya pertumbuhan spesies. Spesies yang tumbuh tersebut ditumbuhkan kembali pada media yang sama dengan jumlah minyak diesel yang sama pula, kemudian ditumbuhkan juga pada media marine agar untuk mengetahui secara pasti pertumbuhan spesies bakteri tersebut. Pertumbuhan ketiga spesies bakteri pada media marine agar dapat dilihat pada Gambar 5.1. Pada pengamatan yang dilakukan terhadap perubahan kekeruhan, adanya perubahan kekeruhan pada media minimal yang ditambah 5% minyak diesel mengindikasikan adanya pertumbuhan bakteri. Walaupun dalam minyak diesel banyak senyawa yang bersifat toksik seperti hidrokarbon rantai pendek 145
146
(Citroreksoko 1996) dan BTEX (benzena, toluena, etilbenzenaa, xilena) (Rosenberg dan Ron 1998; Goudar dan Strevett 1998). Ketiga spesies tersebut terbukti mampu memanfaatkan minyak diesel sebagai sumber karbonnya dengan cara memproduksi enzim oksidase. Senyawa-senyawa toksik tersebut terkandung dalam konsentrasi relatif tinggi, hal ini mengakibatkan spesies bakteri membutuhkan waktu yang relatif lama untuk dapat beradaptasi dengan kondisi lingkungan disekitarnya. Daubaras dan Chakrabarty (1992) menyatakan bahwa perubahan kondisi lingkungan juga akan mempengaruhi aktivitas mikroba di dalamnya. Aktivitas tersebut meningkat karena adanya ekspresi gen-gen tertentu untuk memproduksi enzim-enzim yang sesuai. Dengan demikian, pada degradasi minyak bumi dimana 90 persen komponennya tersusun atas hidrokarbon, maka enzim yang berperan adalah enzim-enzim oksigenase. Ada dua macam enzim oksigenase yaitu monooksigenase dan dioksigenase. Monooksigenase sangat berperan dalam degradasi hidrokarbon
alifatik,
sedangkan dioksigenase pada hidrokarbon alisiklik. Keduanya berfungsi pada tahap awal degradasi, yaitu pada saat insersi molekul oksigen ke dalam struktur hidrokarbon. Pada n-alkana, insersi tersebut bisa terjadi pada gugus metil terminal maupun pada gugus metil subterminal. N-alkana dioksigenasi menjadi alkohol, kemudian menjadi asam karboksilat. Apabila suatu senyawa organik telah terdegradasi sampai ke bentuk asamnya, reaksi degradasi selanjutnya berlangsung melalui pemisahan dua unit karbon secara berkesinambungan. Reaksi tersebut merupakan reaksi yang umum pada metabolisme sel hidup dan dikenal dengan sekuen beta oksidasi. Disebut demikian karena oksidasi terjadi pada gugus metil beta dalam n-alkana menjadi keton. Reaksi degradasi senyawa hidrokarbon lain seperti alkena, hidrokarbon dengan rantai bercabang, alisiklik dan aromatik pada prinsipnya sama. Perbedaannya terletak pada preferensi mikroba selama proses biodegradasi berlangsung begitu pula dengan jalur biokimia dan enzim-enzim spesifik yang terlibat didalamnya (Cookson 1995). Setelah pengamatan visual selama satu minggu terlihat adanya perubahan warna pada larutan media. Larutan media minimal untuk minyak bumi yang
bening lama-kelamaan menjadi keruh. Sementara itu, minyak diesel yang semula menyatu dan membentuk lapisan tersendiri dipermukaan larutan media lamakelamaan terpecah menjadi butiran-butiran yang lebih kecil. Terbentuknya butiran-butiran kecil itu disebabkan oleh kerja surfaktan yang ditambahkan dan biosurfaktan yang dihasilkan oleh bakteri. Pemeliharaan tersebut dilakukan secara terus menerus dengan maksud untuk menjaga kemampuan spesies tersebut agar tetap menghasilkan enzim oksigenase yang diperlukan untuk mendegradasi minyak bumi Pengujian Spesies Bakteri Pada biodegradasi limbah minyak bumi spesies tersebut diuji dengan ditumbuhkan pada beberapa substrat minyak bumi (diesel, crude oil, pelumas, minyak tanah dan bensin) pada cawan petri. Pengujian dilakukan dengan menggunakan media marine agar (Gambar 5.2).
(a)
(b)
(c) Gambar 5.2 Pengujian ketiga spesies (a) Ochrobactrum anthropi (b) Salipiger sp. PR55-4 (c) Bacillus altitudinis pada berbagai minyak (MG=minyak goreng; PX=pertamax; MT=minyak tanah; HOK=LMB kasar; O=oli;HOT=LMB hasil ekstrak S=solar)
147
148
Hasil Pengujian Spesies bakteri terlihat pada Tabel 5.2 berikut ini. Tabel 5.2 Hasil pengujian daya hambat 3 spesies unggul terhadap berbagai jenis minyak Spesies
MG
PX
MT
HOK
O
HOT
S
Salipiger sp. PR55-4
+
-
+
-
+
+
+
Ochrobactrum anthropi
-
-
-
-
-
+
+
Bacillus altitudinis
+
-
+
-
-
+
+
Keterangan : MG=minyak goreng; PX=pertamax; MT=minyak tanah; HOK=LMB kasar; O=oli; HOT= TPH dan S=solar Pengamatan dilakukan pada daerah sekitar bulatan kertas saring yang berisi substrat minyak. Apabila spesies bakteri dapat tumbuh di sekitar bulatan atau bahkan dapat tumbuh di atas bulatan kertas saring menandakan bahwa bakteri tersebut dapat menggunakan atau mendegradasi substrat minyak bumi. Pertumbuhan spesies bakteri di sekitar bulatan tersebut dapat diartikan sebagai perbesaran maupun perbanyakan bakteri. Dikatakan perbesaran apabila terjadi perbesaran volume sel, sedangkan perbanyakan terjadi pada saat sel membelah diri. Sejak diinokulasikan ketiga spesies bakteri tersebut tumbuh secara cepat dengan mengkonsumsi sumber karbon yang dikandung oleh media tersebut sebelum memanfaatkan sumber karbon berupa butiran-butiran kertas saring yang mengandung minyak sampai hari ke tiga spesies bakteri tumbuh. Setelah sumber karbon pada media berkurang maka ketiga spesies bakteri menggunakan substrat minyak sebagai sumber karbonnya. Ketiga spesies bakteri tersebut mampu tumbuh pada minyak bumi fraksi berat (HOT) dan solar (S). Pada pengujian dengan mempergunakan media minimal spesies bakteri ditumbuhkan
dengan
ditambahkan
5
persen
minyak
diesel,
kemudian
dibandingkan dengan kontrol substrat tanpa bakteri, hal ini untuk mengetahui pertumbuhan spesies dalam mendegradasi minyak diesel. Kecepatan pelarutan minyak dalam media dan adanya oksidasi minyak oleh bakteri diamati secara fisikokimia yaitu terlihat adanya perubahan pada kekeruhan media dan pH.
Dari hasil pengujian diketahui bahwa kelarutan minyak pada media cair semakin meningkat setelah 72 jam terutama pada Bacillus altitudinis dibandingkan dengan Salipiger sp PR55-4 dan Ochrobactrum anthropi. Peningkatan kelarutan tersebut diduga oleh enzim membrane-bound oxygenase yang dikeluarkan oleh bakteri untuk meningkatkan kontak secara langsung antara minyak dengan bakteri, sehingga bakteri dapat memanfaatkan minyak tersebut sebagai sumber karbon. Menurut Rosenberg dan Ron (1998) dua cara biologis yang dilakukan bakteri untuk meningkatkan kontak antara minyak dengan bakteri yaitu melalui mekanisme spesifik adhesi/adsorpsi yang disebabkan oleh interaksi hidrofobik dan mengemulsi minyak. Dalam melakukan adhesi bakteri memiliki lapisan hidrofobik pada bagian permukaan membran luar sel mengandung protein dan lemak yang menyebabkan terjadinya interaksi hidrophobik antara sel dengan minyak. Minyak diesel yang mula-mula menyatu dan membentuk lapisan tersendiri dipermukaan larutan media lama-kelamaan terpecah menjadi butiran-butiran yang lebih kecil. Terbentuknya butiran-butiran minyak yang lebih kecil disebabkan oleh adanya produksi biosurfaktan oleh bakteri.
Secara umum struktur dari
biosurfaktan termasuk bagian dari hidrophilik yang terdiri dari asam amino atau peptida, anion atau kation, mono, di, atau polisakarida. (Georgiou et al. 1992 dalam Banat, 1994). Struktur biosurfaktan juga terdiri dari amophilik atau hidrophilik peptida (Morkes 1993 dalam Banat, 1994). Beberapa biosurfaktan juga dapat memproduksi senyawa seperti glukosa, sukrosa , gliserol atau etanol yang mampu larut dalam air (Banat 1994) Menurut Udiharto (1996) minyak diesel terdiri atas hidrokarbon C 12 -C 18 dari normal alkana (lebih ringan dari kerosin). Disamping itu juga mengandung sikloalkana, olefin, dan campuran aromatik dengan olefin (seperti stirena) dan BTEX (benzena, toluena, etilbenzena, dan xilena) (Rosenberg dan Ron 1998). Kehadiran senyawa-senyawa tersebut membuat bakteri membutuhkan waktu yang relatif lama untuk dapat beradaptasi dengan kondisi lingkungan sekitarnya.
149
150
Menurut Wubah et αl. (1994) dalam Oetomo (1997), untuk bisa beradaptasi dengan kondisi lingkungan, mikroba memerlukan waktu untuk : (1) pertumbuhan awal populasi yang mendegradasi sampai menjadi ukuran yang cukup besar untuk mempengaruhi degradasi; (2) induksi, (3) perubahan genetik dalam populasi yang mendegradasi; dan (4) penggunaan substrat pengganti oleh mikroba yang mendegradasi. Setelah dilakukan pengujian pada media cair minimal maka dilakukan kombinasi antar ketiga spesies bakteri tersebut. Kombinasi yang diperoleh antara lain adalah Salipiger sp. PR55-4 + Bacillus altitudinis (AB); Salipiger sp. PR554 + Ochrobactrum anthropi (AC), Bacillus altitudinis + Ochrobactrum anthropi (BC); Salipiger sp. PR55-4 + Bacillus altitudinis +Ochrobactrum anthropi (ABC).
Gambar 5.3. Pengujian biodegradasi ketiga spesies serta campurannya pada konsentrasi 5 persen minyak diesel 1. Blanko 2. Salipiger sp. PR55-4; 3. Bacillus altitudini; 4. Ochrobactrum anthropi; 5. Salipiger sp. PR55-4 + Bacillus altitudinis; 6. Salipiger sp. PR55-4 + Ochrobactrum anthropi; 7. Bacillus altitudinis + Ochrobactrum anthropi; 8. Salipiger sp. PR55-4 + Bacillus altitudinis +Ochrobactrum anthropi Adanya surfaktan dalam media terlihat dengan terjadinya perubahan pada lapisan antara minyak dengan media. Minyak diesel yang mula-mula membentuk lapisan tersendiri lama-kelamaan akan menyatu dengan media. Kemudian pada lapisan antara minyak diesel dengan media terbentuk butiran-butiran kecil yang disebabkan oleh adanya surfaktan (LAS) yang ditambahkan dan biosurfaktan yang dihasilkan oleh bakteri (Gambar 5.3).
Proses Biodegradasi Limbah Minyak Berat Untuk mengetahui proses biodegradasi limbah minyak berat oleh ke 3 spesies yang digunakan baik secara tunggal maupun campuran dapat dipantau dengan beberapa parameter yaitu nilai dari TPH fasa padat, TPH fasa cair, COD, dan TPC selama proses biodegradasi berlangsung. Pertumbuhan Bakteri dari Spesies Tunggal dan Campuran Selama Proses Biodegradasi Pertumbuhan bakteri dari spesies tunggal dan campuran selama proses biodegradasi diamati dari populasi bakteri. TPC merupakan cara perhitungan jumlah koloni bakteri yang terdapat dalam suatu produk yang tumbuh pada media agar pada suhu dan waktu yang ditetapkan. Total mikroba yang aktif akan menentukan kemampuan mikroba untuk dapat mendegradasi polutan. Tingkat degradasi hidrokarbon dipengaruhi oleh jumlah populasi bakteri (MECHEA 1991). Jumlah sel yang memungkinkannya untuk dapat mendegradasi senyawa hidrokarbon yaitu 1 x 106 cfu/ml sampai 1 x 10 8 cfu/ml dan jumlah sel optimum dalam mendegradasi hidrokarbon menurut Trinidade et al. (2002) adalah sebesar 1 x 108 cfu/ml. Jumlah sel pada masing-masing spesies bakteri optimum pada waktu yang berbeda-beda (Gambar 5.1). Setiap spesies bakteri mengalami penaikan jumlah sel seiring dengan bertambahnya waktu. Baik spesies tunggal maupun campuran memiliki jumlah sel optimal pada hari ke-14, dan mengalami penurunan jumlah sel pada hari ke-21. Penurunan jumlah sel menandakan fase pertumbuhan spesies telah melewati fase stasioner menuju fase kematiannya (MECHEA 1991). Pada Gambar 5.4 terlihat bahwa dari ketiga spesies tunggal yang digunakan, Bacillus altitudinis memiliki jumlah koloni yang lebih besar dibandingkan dengan Salipiger sp. PR55-4 dan Ochrobactrum anthropi. Pertumbuhan Bacillus altitudinis lebih baik dibandingkan dengan 2 spesies lainnya, hal ini juga ditunjukkan dari tingkat kekeruhan yang dihasilkan pada Gambar 5.3. Bakteri Bacillus altitudinis lebih keruh dibandingkan dengan bakteri Salipiger sp. PR55-4 dan Ochrobactrum anthropi.
151
Populasi Bakteri (log CFU/ml)
152
12 10 8 6 4 2 0 0
7
14 Waktu (Hari)
21
Salipiger sp PR55-4 Bacillus altitudinis Ochrobactrum anthropi Salipiger sp PR55-4 + Bacillus altitudinis Salipiger sp PR55-4 + Ochrobactrum anthropi Bacillus altitudinis + Ochrobactrum anthropi Salipiger sp PR55-4 + Bacillus altitudinis + Ochrobactrum anthropi
Gambar 5.4 Populasi bakteri dari spesies tunggal dan campuran Jumlah koloni Salipiger sp. PR55-4 paling sedikit diantara ke 3 spesies tunggal, hal ini disebabkan sulitnya adaptasi diawal pertumbuhannya. Akan tetapi setelah melewati fasa lag bakteri dapat tumbuh dengan baik, artinya bakteri telah melewati masa adaptasi dan menggunakan hidrokarbon dari limbah minyak berat sebagai sumber energinya. Kombinasi ke-3 spesies memberikan populasi bakteri yang lebih tinggi dibandingkan dengan kombinasi 2 spesies dan spesies tunggal, Pertumbuhan kombinasi spesies lebih cepat dibandingkan dengan spesies tunggal. Pada hari ke 15 terlihat kombinasi 3 spesies (Salipiger sp.PR55-4. Bacillus antitudinis dan Achrobactrum anthropi) memiliki pertumbuhan tertinggi diantara spesies dan kombinasi yang lain. Pada fase pertumbuhan, salah satu dari kedua spesies memproduksi senyawa antara yang diperlukan untuk pertumbuhan bakteri lain secara kometabolisme atau sinergisme (Yu et al.,2001). Asosiasi sinergis memberikan kemampuan pada kombinasi populasi mikroba untuk melakukan sintesa suatu produk yang tidak bisa dilakukan sendiri (Atlas dan Bartha 1998).
Pertumbuhan ini menunjukkan bahwa kombinasi antara kedua spesies atau lebih memiliki kemampuan mendegradasi yang lebih baik dibandingkan dengan spesies tunggalnya. Seiring dengan tingginya persen degradasi yang dihasilkan dari kombinasi 3 spesies bakteri ini. Hal ini dibuktikan dengan penelitianpenelitian yang lain dimana Pseudomonas sp dan Arthrobacter sp dapat tumbuh dengan baik pada crude oil dibandingkan dengan spesies tunggalnya yang menunjukkan terjalinnya sinergisme (Yu et al. 2001). Kemampuan Degradasi hidrokarbon oleh Pseudomonas dan Enterobacter dapat dilihat pada Tabel 5.3. Tabel 5.3. Kemampuan Degradasi hidrokarbon oleh Pseudomonas dan Enterobacter Tipe hidrokarbon yang didegradasi Pseudomonas aeruginosa Lelehan mentega dari susu LP602 hewan, minyak kastor, minyak kelapa, minyak zaitun, minyak kedelai, minyak ikan tuna, minyak beras. Pseudomonas putida F1 Benzen, toluen, xylen. Pseudomonas putida B2 2-nitrofenol Pseudomonas aeruginosa n-heksadekana dan metabolit hidrokarbon Enterobacter agglomerans gliserol Spesies
Enterobacter cloaceae
Enterobacter aerogenes
Nitrofuran, nitroamidazola, turunan nitrobenzen, dan quinon. Diklorodifenil-trikloroetana (DDT)
Sumber Dharmsthiti dan Kuhasuntisuk, 1998
Yu et αl., 2002 Folsom, 1997 Chayabutra dan Ju, 2000 Barbarito et αl., 1996 Bryant dan Deluca (1991) dalam Funk et αl. (1995) Cookson, 1995
Nilai pH Spesies Tunggal dan Campuran Kondisi pH mempengaruhi pertumbuhan bakteri serta kemampuan bakteri dalam mendegradasi hidrokarbon minyak bumi. Kondisi pH yang normal atau netral membuat pertumbuhan sel
spesies optimum. Jumlah sel spesies yang
optimum akan meningkatkan kemampuan spesies dalam degradasi senyawa hidrokarbon. Peningkatan tingkat degradasi diindikasikan dari penurunan nilai TPH setiap harinya. Kondisi optimum pH dalam tingkat degradasi TPH yang baik adalah pH 7-7,5 (Aditiawati 2007; Zam 2006). pH berperan dalam transpor 153
154
membran, fungsi sekuler, dan keseimbangan reaksi katalis di dalam sel (Zam 2006). Tingkat keasaman (pH) dapat berubah selama pertumbuhan mikroba. Oleh karena itu, kondisi pH perlu dikontrol ketika proses biodegrasi berlangsung. Jika dalam proses biodegradasi terjadi kenaikan ataupun penurunan pH, pH dikontrol dengan menambahkan NaOH atau HCl sampai menjadi pH normal atau netral (pH 7). Peningkatan pH dapat terjadi jika adanya proses reduksi nitrat membentuk amonia atau gas nitrogen, sedangkan penurunan pH terjadi bila terbentuknya asam-asam organik sebagai hasil proses fermentasi (Tanner 1997). 10 8 pH
6 4 2 0 0
7
14
21
Waktu (hari) Blanko Salipiger sp PR55-4 Bacillus altitudinis Ochrobactrum anthropi Salipiger sp PR55-4 + Bacillus altitudinis Salipiger sp PR55-4 + Ochrobactrum anthropi Bacillus altitudinis + Ochrobactrum anthropi Salipiger sp PR55-4 + Bacillus altitudinis + Ochrobactrum anthropi Gambar 5.5 Perubahan pH media fermentasi dengan menggunakan spesies tunggal dan campuran selama proses bioremediasi Nilai pH spesies tunggal dan campuran berada pada rentang 6-8, dimana mayoritas mikrorganisme tanah akan tumbuh dengan subur pada pH antara 6 sampai 8. Selama proses biodegradasi berlangsung, nilai pH spesies tunggal dan campuran turun. Hal ini menandakan adanya degradasi senyawa hidrokarbon menghasilkan asam-asam organik sehingga terjadi penurunan pH. Adanya proses
degradasi juga dapat dilihat dari penurunan TPH dan
kenaikan persentase
degradasinya seperti yang disajikan pada Gambar 5.5. Nilai TPH Fasa Padat Spesies Tunggal dan Campuran TPH atau Total Petroleum
Hydrocarbon
merupakan
salah
satu
parameter keberhasilan proses bioremediasi limbah minyak bumi yang nilai akhirnya harus sesuai dengan nilai yang diperkenankan dalam peraturan perundang-undangan. TPH menggambarkan jumlah hidrokarbon dengan berbagai macam panjang rantai tanpa melihat jenisnya, yaitu alisiklik, aromatik atau alifatik.
TPH fasa padat (%)
14 12 10 8 6 4 2 0 0
7 Waktu (Hari) 14
21
Salipiger sp PR55-4 Bacillus altitudinis Ochrobactrum anthropi Salipiger sp PR55-4 + Bacillus altitudinis Salipiger sp PR55-4 + Ochrobactrum anthropi Bacillus altitudinis + Ochrobactrum anthropi Salipiger sp PR55-4 + Bacillus altitudinis + Ochrobactrum anthropi Blanko
Gambar 5.6 Persen TPH fasa padat dari spesies tunggal dan campuran selama 21 hari Diantara 3 spesies tunggal yang digunakan, terlihat bahwa spesies bakteri Salipiger sp. PR55-4 memiliki persen TPH fasa padat yang lebih rendah dibandingkan dengan 2 spesies tunggal lainnya. Hal ini disebabkan karena persen TPH awalnya juga lebih rendah, dan persen degradasinya sampai hari ke-21 juga lebih rendah (51.65%) dibandingkan dengan dari bakteri Bacillus altirudinis yang memiliki persen degradasi sebesar 54.26%. Pada Gambar 5.7 terlihat bahwa,
155
156
Bacillus altitudinis memiliki persen degradasi tertinggi diantara 2 spesies tunggal lainnya. Hal ini menunjukkan bahwa bakteri Bacillus altitudinis
memiliki
kemampuan yang lebih baik dalam mendegradasi hidrokarbon yang terdapat pada limbah minyak berat dibandingkan Salipiger sp. PR55-4 dan Achrobactrum anthropi. Kemampuan degradasi yang lebih baik dari Bacillus altitudinis disebabkan oleh pertumbuhannya
lebih baik dibandingkan dengan bakteri
Salipiger sp. PR55-4 dan Achrobactrum anthropi. Sesuai dengan uji konfirmasi yang dilakukan, bakteri Bacillus altitudinis
ini dapat mendegradasi PAH yaitu
phenanthrene. Walaupun Salipiger sp. PR55-4 dapat mendegradasi 2 senyawa PAH yaitu dibenzotiofena dan fenantrena, akan tetapi karena jumlah koloninya lebih sedikit maka kemampuan mendegradasi menjadi lebih kecil dibandingkan dengan Bacillus antitudinis. 100
Persen Degradasi
80 60 40 20 0 0
Waktu (hari) 7 14 21 Salipiger sp PR55-4 Bacillus altitudinis Ochrobactrum anthropi Salipiger sp PR55-4 + Bacillus anthropi Salipiger sp PR55-4 + Ochrobactrum anthropi Bacillus altitudinis + Ochrobactrum anthropi Salipiger sp PR55-4 + Bacillus altitudinis + Ochrobactrum anthropi Blanko
Gambar 5.7 Persen degradasi dari spesies tunggal dan campuran selama 21 hari Spesies campuran 3 jenis bakteri yaitu Salipiger sp. PR55-4, Bacillus antitudinis dan Achrobactrum anthropi memberikan persen degradasi tertinggi dibandingkan dengan campuran 2 jenis bakteri dan spesies bakteri tunggal. Persen degradasi yang dihasilkan oleh konsorsium 3 jenis bakteri (Salipiger sp. PR55-4,
Bacillus antitudinis dan Achrobactrum anthropi) mencapai 81.52% dengan TPH akhir sebesar 2.33% (b/b) dari TPH awal sebesar 12.61%(b/b). Hal ini didukung oleh Hikmatulloh (2004), menyatakan bahwa kombinasi spesies bakteri lebih mampu mendegradasi suatu hidrokarbon dari minyak bumi dibandingkan spesies tunggal. Bakteri Salipiger sp. PR55-4, Bacillus antitudinis dan Achrobactrum anthropi bersinergis untuk mendegradasi dibenzotiofena, penantrena, dan fluorena. Nilai TPH Fasa Cair Spesies Tunggal dan Campuran Nilai TPH fasa cair sangat kecil dan mengalami fluktuasi (Gambar 5.8). Hal ini dikarenakan minyak yang terdispersi dari fase padat ke fase cair jumlahnya sedikit atau minyak yang terdispersi pada fase cair telah didegradasi oleh bakteri tersebut sehingga jumlah hidrokarbon pada fase cair sangatlah rendah. Biosurfaktan yang dihasilkan oleh spesies dan surfaktan yang ditambahkan akan membuat minyak yang terdapat pada padatan terdispersi ke fase cairnya. Sesuai dengan penelitian sebelumnya adanya penambahan surfaktan dapat meningkatkan kelarutan limbah minyak bumi dalam air. 6
TPH fada cair (%)
5 4 3 2 1 0 0
7 Waktu (hari) 14
21
Salipiger sp PR55-4 Bacillus altitudinis Ochrobactrum anthropi Salipiger sp PR55-4 + Bacillus altitudinis Salipiger sp PR55-4 + Ochrobactrum anthropi Bacillus altitudinis + Ochrobactrum anthropi Salipiger sp PR55-4 + Bacillus altitudinis + Ochrobactrum anthropi Blanko
Gambar 5.8 Persen TPH fasa cair dari spesies tunggal dan campuran selama 21 hari
157
158
Nilai TPH fasa cair meningkat di hari ke-3 (Gambar 5.8) kemudian mengalami penurunan hingga hari ke-21. Hal ini dikarenakan pada hari ke-3 terjadi peningkatan kontak antara spesies dan minyak sehingga jumlah senyawa hidrokarbon mulai berkurang. Penurunan TPH fasa cair terbesar terjadi pada kombinasi tiga spesies, yaitu sebesar 1.68% (b/b) di hari ke-21. Nilai COD Spesies Tunggal dan Campuran Waktu inkubasi mempengaruhi nilai COD pada proses biodegradasi. Semakin lama waktu inkubasi dengan proses pengadukan maka nilai COD setiap spesies mengalami peningkatan (Gambar 5.9). 400000
COD (ppm)
300000 200000 100000 0 0
7
14
21
Waktu (hari) Salipiger sp PR55-4 Bacillus altitudinis Ochrobactrum anthropi Salipiger sp PR55-4 + Bacillus altitudinis Salipiger sp PR55-4 + Ochrobactrum anthropi Bacillus altitudinis + Ochrobactrum anthropi Salipiger sp PR55-4 + Bacillus altitudinis + Ochrobactrum anthropi Blanko
Gambar 5.9 Perubahan nilai COD dari spesies tunggal dan campuran Dalam kurun waktu 21 hari nilai COD mengalami peningkatan, dikarenakan selama kurun waktu tersebut terjadi proses biodegradasi yang menghasilkan asam-asam organik sehingga nilai COD meningkat. Hal ini juga didukung oleh penurunan pH yang terjadi selama kurun waktu tersebut.
Kombinasi tiga spesies memiliki nilai COD yang paling rendah, yaitu sebesar 246456 mg/L di hari ke-21. Nilai COD ini sebanding dengan nilai TPH fasa cair kombinasi tiga spesies yang lebih rendah dari spesies tunggal dan kombinasi dua spesies (Lampiran 5.3). Hal ini terjadi karena senyawa hidrokarbon yang ada di dalam cairan didegradasi oleh spesies bakteri, terutama kombinasi tiga spesies.
SIMPULAN Hasil penelitian menunjukkan spesies tunggal Saipiger sp. PR55-4, Bacillus altitudinis, dan Ochrobactrum anthropi pada bioremediasi limbah minyak berat selama 21 hari menunjukkan % degradasi sebesar 51.65%, 54.26%, dan 46.76% sedangkan spesies kombinasi memiliki % degradasi sebesar 60.13%
untuk
kombinasi Salipiger sp. PR55-4 dan Bacillus altitudinis, 57.00% untuk kombinasi Salipiger sp. PR55-4 dan Ochrobactrum anthropi. Dibandingkan dengan spesies tunggal, spesies campuran memiliki % degradasi yang lebih baik. Kombinasi terbaik untuk mendegradasi limbah minyak berat adalah kombinasi bakteri Salipiger sp. PR55-4, Bacillus altitudinis, dan Ochrobactrum anthropi dengan % degradasi terbesar yaitu sebesar 81.52% pada hari ke 21.
DAFTAR PUSTAKA Anggraeni D. 2003. Isolasi Bakteri dan Kapang Pendegradasi Hidrokarbon Minyak Diesel dari Kotoran Hewan. [skripsi]. Bogor : Fakultas Teknologi Pertanian. Institut Pertanian Bogor. Atlas MR, Bartha R. 1998. Microbial Ecology: Fundamentals And Applications. 4th edition. Benjamin/Cummings Publishing Company, Inc. Barbarito, Fabien, Soucaille P, Bories A. 1996. Physiologic Mechanisms Involved in Accumulation of 3-Hydroxypropionaldehyde during Fermentation of Glycerol by Enterobacter angglomerans. Aplied and Enviromental Microbiology. Dec. 1996. 12 (62): 4405-4409. Chayabutra C, Ju LK. 2000. Degradation of n-Hexadecane and Its Intermediates by Pseudomonas aeruginosa under Microaerobic and Anaerobic Denitrifying Condotion. Aplied and Environmental Microbiology. Feb 2000. P.493-498
159
160
Citroreksoko P. 1996. Pengantar Bioremediasi. Prosiding Pelatihan dan Lokakarya “Peranan Bioremediasi dalam Pengelolaan Lingkungan”. Cibinong 24-28 Juni 1996. LIPI-BPPT-HSF. Clesceri LC, Greenberg AE, Eaton AD. 2005. Standard Method for Examination of Water and Wastewater 21th .5220.C- Clossed Reflux, Titrimetri Method. APHA, AWWA, WEF. Cookson JT. 1995. Bioremediatian Engineering design and Application. New York: McGraw-Hill, Inc. Daubaras D, Chakrabarty AM. 1992. The Environment, Microbes and Bioremediation: Microbial Activities Modulated by the Environment. J Biodegradation 3: 125-135. Kluwer Academic Publisher. Dharmsthiti S, Kuhasuntisuk B. 1998. Lipase from Pseudomonas aeruginosa LP602: biochemical properties and application for wastewater treatment. Journal of Industrial Microbiology & Biotechnology. 21: 75-80 Folsom BR. 1997. Characterization of Pseudomonas putida B2. Journal Biotechnology. 19: 123-129
2-nitrophenol uptake systera of of Industrial Microbiology &
Funk SB, Crawford DL. 1996. Bioremediation of Nitroaromatic Compounds. Ch. 6 in Bioremediation Principles and Aplications. Cambridge University Press. Cambridge. Goudar CT, Strevett KA. 1998. Comparison of Relative Rates of BTEX Biodegradation using Respirometry. Journal of Industrial Microbiology & Biotechnology .21:11-18. Hadioetomo RS. 1993. Mikrobiologi Dasar dalam Praktek. Jakarta : PT Gramedia Pustaka Utama. Hikmatuloh YA. 2004. Kajian Kombinasi Bakteri Pada Proses Biodegradasi Minyak Diesel (Skripsi). FATETA-IPB. Kanaly RA, Bartha R, Watanabe K, Harayama S. 2002. Rapid mineralization of benzo[a]pyrene by microbial consortium growing on diesel fuel. Applied and Environmental Microbiology 66(10): 4205-4211. Lee EY, Jun YS, Cho KS. 2002. Degradation Characteristics of Toluene, Benzene, Ethylbenzene, and Xylene by Stenotrophomonas maltophilia T3-c. J. Air & Waste Manage. Assoc. 52:400-406. [MECHEA] Maxus Energy Corporation Health and Environmental Affairs. 1991. Alpha Environmental. Colorado. Alpha Environmental Midcontinent Inc. Rosenberg E, Ron EZ. 1996. Bioremediation: Principles and Applications, Bioremediation of Petroleum Contaminant. UK: Cambridge University Press. Trinidade P, Sobral LG, Rizzo AC, Leite SGF, Lemos JLS, Milloilli VS, Soriano AU. 2002. Evaluation of The Biostimulation and Bioaugmentation Techniques in The Bioremediation Process of Petroleum Hydrocarbon
Contaminated Soils. 9th International Petroleum Environmental Conference, IPEC (Integrated Petroleum Environmental Consortium). Yu H, Kimand BJ, Rittmann BE. 2001. A Two-Step Model for The Kinetics of BTX Degradation and Intermediate Formation by Pseudomonas putida F1. Biodegradation 12 : 455-463.
161
162
Lampiran 5.1 Komposisi media marine broth (Atlas 1995) Bahan
Komposisi (g/1000 ml)
Yeast extract
1
Pepton
5
Ferric citrate NaCl
0.1 19.45
MgCl2
8.8
Na 2 SO 4
3.24
CaCl2
1.88
KCl
0.55
Na 2 CO 3
0.16
SrCl2
0.034
Asam Borat
0.022
Natrium silikat
0.004
Natrium flourida
0.0024
Amonium nitrat
1.6
Na 2 PO 4
0.008
Lampiran 5.2 Persen TPH fasa padat (%b/b) dari spesies tunggal dan campuran Sampel Blanko A B C AB AC BC ABC
0 12.47 11.51 12.69 11.63 12.53 11.97 12.74 12.61
Keterangan : A = Salipiger sp. PR55-4
B = Bacillus altitudinis C = Ochrobactrum anthropi Perhitungan : TPH (%b/b) =
163
bobot min yak X 100% bobot sampel
3 11.36 10.41 11.10 11.12 11.23 11.57 10.60 10.34
Hari ke7 10.59 9.82 8.83 8.61 8.53 8.89 7.72 8.61
14 9.57 7.84 6.95 7.20 6.13 6.67 6.19 5.72
21 8.22 5.57 5.80 6.19 4.99 5.15 4.78 2.33
164
Lampiran 5.3 Persen TPH fasa cair (%b/v) dari spesies tunggal dan campuran Sampel Blanko A B C AB AC BC ABC
0 1.79 2.45 1.63 1.58 1.67 1.53 1.56 1.67
Keterangan : A = Salipiger sp. PR55-4
B = Bacillus altitudinis C = Ochrobactrum anthropi Perhitungan : TPH (%b/v) =
bobot min yak X 100% volume sampel
3 3.86 4.26 3.72 3.46 3.10 3.68 3.57 2.42
Hari ke7 4.77 5.44 3.43 4.20 2.88 3.35 3.20 2.62
14 5.33 4.85 2.88 3.67 2.49 3.16 2.63 2.07
21 5.08 4.41 2.24 3.87 2.12 2.67 2.33 1.68
Lampiran 5.4 Persen degradasi TPH dari spesies tunggal dan campuran Sampel
Hari ke3
7
14
21
Blanko
8.92
15.08
23.26
34.09
A
9.63
14.75
31.90
51.65
B
12.49
30.38
45.24
54.26
C
4.45
25.99
38.08
46.76
AB
10.33
31.92
51.09
60.13
AC
3.34
25.71
44.26
57.00
BC
16.79
39.40
51.41
62.47
ABC
17.99
31.71
54.62
81.52
Keterangan : A = Salipiger sp. PR55-4
B = Bacillus altitudinis C = Ochrobactrum anthropi Perhitungan : Persentase degradasi (%) = Ket : n adalah jumlah hari
165
TPH H 0 − TPH H n TPH H 0
X 100%
166
Lampiran 5.5 Nilai COD (mg/mL) dari spesies tunggal dan campuran Sampel Blanko A B C AB AC BC ABC
0 114240 116280 153000 114240 110160 114240 110160 112200
3 138720 187680 110160 146880 134640 175440 177480 132600
Keterangan : A = Salipiger sp. PR55-4
B = Bacillus altitudinis C = Ochrobactrum anthropi Perhitungan : COD (mg/mL) =
( A − B ) x N x 1000 x BE oksigen xfp Volume Sampel (mL )
Hari ke7 242544 305136 226896 258192 242544 219072 219072 219072
14 250368 367728 211248 281664 273840 258192 234720 226896
21 258192 250368 277752 301224 250368 281664 293400 246456
Lampiran 5.6 Populasi bakteri(CFUg/mL) dari spesies tunggal dan campuran Sampel 0 1.00x105 4.24x105 4.32x104 2.61x105 1.36x103 2.88x105 2.65x106
A B C AB AC BC ABC
3 1.36x105 1.38x109 1.56x107 1.15x109 1.52x106 5.28x108 6.90x108
Hari ke7 1.64x106 1.67x109 8.52x107 1.34x108 1.05x108 7.30x109 9.80x109
14 1.60x108 6.49x109 6.00x109 6.04x109 2.71x109 6.42x109 7.10x1010
21 8.20x107 1.25x109 1.61x109 2.46x109 1.01x109 3.79x109 4.07x109
Hari ke7 7.0 7.5 7.5 7.5 7.5 8.0 7.5 7.5
14 6.5 7.5 7.5 7.5 7.5 75. 75. 7.5
21 6.0 7.0 7.0 6.0 7.0 7.0 7.0 7.0
Keterangan : A = Salipiger sp. PR55-4
B = Bacillus altitudinis C = Ochrobactrum anthropi Lampiran 5.7 Nilai pH dari spesies tunggal dan campuran Sampel 0 6.5 7.0 7.0 7.0 7.0 7.0 7.5 7.5.
Blanko A B C AB AC BC ABC Keterangan : A = Salipiger sp. PR55-4
B = Bacillus altitudinis C = Ochrobactrum anthropi
167
3 7.0 7.5 7.5 7.5 7.5 7.5 8.0 8.0
