i
PEROMBAKAN HIDROKARBON DALAM TANAH TERKONTAMINASI MINYAK BERAT, MINYAK RINGAN DAN OLI BEKAS OLEH Bacillus sp.
AGUNG PUTRA SINAGA
DEPARTEMEN ILMU TANAH DAN SUMBERDAYA LAHAN FAKULTAS PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2013
ii
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA* Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Perombakan Hidrokarbon Dalam Tanah Terkontaminasi Minyak Berat, Minyak Ringan dan Oli Bekas oleh Bacillus sp.adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi mana pun. 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 skripsi ini. Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.
Bogor, Maret 2013 Agung Putra Sinaga NIM A14080029
iii
ABSTRAK AGUNG PUTRA SINAGA. Perombakan Hidrokarbon Dalam Tanah Terkontaminasi Minyak Berat, Minyak Ringan dan Oli Bekas oleh Bacillus sp. Dibimbing oleh DWI ANDREAS SANTOSA dan LILIK TRI INDRIYATI. Minyak bumi saat ini merupakan sumber energi utama yang digunakan manusia untuk berbagai kegiatan seperti industri dan transportasi. Risiko dari aktivitas eksplorasi minyak bumi adalah dihasilkannya limbah minyak bumi yang berpotensi mencemari lingkungan. Limbah tersebut dapat didegradasi oleh bakteri pendegradasi sehingga aman bagi lingkungan. Proses biodegradasi dijalankan sampai tercapai konsentrasi Total Petroleum Hydrocarbon (TPH) tanah yang terkontaminasi di bawah 1%. Hasil penelitian menunjukkan Bacillus sp. ICBB 7859, ICBB 9461, dan ICBB 5071secara berturut-turut mampu menurunkan TPH minyak berat dari TPH awal 9.5082% menjadi 0.4673%, 10.7747% menjadi 0.3607%, dan 9.2442% menjadi 0.6713% selama sembilan minggu. Untuk minyak ringan, Bacillus sp. ICBB 7859, ICBB 9461, ICBB 5071 secara berturut-turut mampu menurunkan TPH minyak ringan dari 2.9407% menjadi 0.4378%, 3.1433% menjadi 0.4702%, dan 3.0742% menjadi 0.5991% selama empat minggu. Untuk limbah oli bekas, Bacillus sp. ICBB 7859, ICBB 9461 secara berturut-turut mampu menurunkan oli bekas dari 7.6949% menjadi 0.9067%, 7.4556% menjadi 0.9222% selama enam minggu, dan ICBB 5071 dari TPH awal 7.3459% menjadi 0.6796% selama lima minggu. Kata kunci: Biodegradasi, minyak berat, minyak ringan, oli bekas, Total Petroleum Hidrokarbon
ABSTRACT AGUNG PUTRA SINAGA. Hydrocarbon Degradationin Heavy Oil, Light Oil and Lubricant Wastes Oil Contaminated Soil by Bacillus sp. (Supervised by DWI ANDREAS SANTOSA and LILIK TRI INDRIYATI). Oil is the main source of energy for humans activities such as industries and transportations. The oil exploration activities have potential to pollute the environment (i.e.soil, water, and air). The sludge released bysuch activities can be degraded by bacteria into non-harmful compounds. Biodegradation process is done to achieve the concentration of Total Petroleum Hydrocarbon (TPH) in the contaminated soil less than 1%. The result showed that the bacteria of Bacillus sp. ICBB 7859, ICBB 9461, ICBB 5071 were able to degrade the concentration of TPH of heavy oil from 9.5082% to 0.4673%, 10.7747% to 0.3607% and 9.2442% to 0.6713%, respectively. The three isolates of bacteria needed nine weeks to complete the process. For light oil, Bacillus sp. ICBB 7859 was able to decrease the TPH from 2.9407% to 0.4378%, ICBB 9461 from 3.1433% to 0.4702%, and ICBB 5071 from 3.0742% to 0.5991% respectively, within four weeks. For
iv
lubricant wastes, Bacillus sp. ICBB 7859 was able to decrease the TPH of lubricant wastes from 7.6949% to 0.9067, ICBB 9461 from 7.4556% to 0.9222%, and ICBB 5071 from 7.3459% to 0.6796% respectively. The three isolates of bacteria completed the degradation process in different time. Bacillus sp. ICBB 7859 and ICBB 9461 degraded lubricant wastes within six weeks, and Bacillus sp. ICBB 5071 degraded the lubricant wastes within five weeks to reach the TPH concentration of less than 1%. Keywords: Biodegradation, heavy oil, light oil, lubricant wastes, Total Petroleum Hidrokarbon
v
PEROMBAKAN HIDROKARBON DALAM TANAH TERKONTAMINASI MINYAK BERAT, MINYAK RINGAN DAN OLI BEKAS OLEH Bacillus sp.
AGUNG PUTRA SINAGA
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian pada Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan
DEPARTEMEN ILMU TANAH DAN SUMBERDAYA LAHAN FAKULTAS PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2013
vi
Judul Skripsi :Perombakan Hidrokarbon Dalam Tanah Terkontaminasi Minyak Berat, Minyak Ringan dan Oli Bekas oleh Bacillus sp. Nama : Agung Putra Sinaga NIM : A14080029
Disetujui oleh
Dr. Ir. Dwi Andreas Santosa, MS Pembimbing I
Dr. Ir. Lilik Tri Indriyati, M.Sc Pembimbing II
Diketahui oleh
Dr. Ir. Syaiful Anwar, M.Sc Ketua Departemen
Tanggal Lulus:
vii
PRAKATA Puji syukur penulis panjatkan kepada Yesus Kristus atas berkat dan karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Penelitian ini dilaksanakan pada November 2011 hingga September 2012 dengan judul Perombakan Hidrokarbon Dalam Tanah Terkontaminasi Minyak Berat, Minyak Ringan dan Oli Bekas oleh Bacillus sp.. Terima kasih penulis sampaikan kepada Bapak Dr. Ir. Dwi Andreas Santosa, MS dan Ibu Dr. Ir. Lilik Tri Indriyati, M.Sc selaku pembimbing atas arahan dan motivasi yang diberikan selama pelaksanaan penelitian sampai penulisan skripsi ini. Terima kasih yang spesial penulis sampaikan kepada Yayasan Indonesian Center for Biodiversity and Biotechnology (ICBB) yang telah memberi dukungan dana dan fasilitas selama pelaksanaan penelitian. Isolat yang dipakai dalam penelitian ini merupakan isolat koleksi dari ICBB-Culture Collection of Microorganisms. Penulis juga berterima kasih kepada kepala dan staf Laboratorium Boiteknologi Lingkungan ICBB atas bantuannya selama pelaksanaan penelitian ini. Ungkapan terimakasih juga disampaikan kepada Ayah, Ibu, dan seluruh keluarga serta sahabat-sahabat atas doa dan kasih sayangnya. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Maret 2013 Agung Putra Sinaga
viii
DAFTAR ISI DAFTAR TABEL ............................................. Error! Bookmark not defined.x DAFTAR GAMBAR ......................................... Error! Bookmark not defined.x DAFTAR LAMPIRAN...........................................................................................ix PENDAHULUAN ............................................................................................... 1 Latar Belakang ................................................................................................. 1 Tujuan Penelitian ............................................................................................. 2 TINJAUAN PUSTAKA....................................................................................... 3 Minyak Bumi ................................................................................................... 3 Limbah Minyak Bumi ...................................................................................... 3 Bioremediasi .................................................................................................... 4 Degradasi Hidrokarbon oleh Mikrob ................................................................ 6 BAHAN DAN METODE .................................................................................... 7 Bahan dan Alat ................................................................................................ 7 Metode Penelitian ............................................................................................ 7 HASIL DAN PEMBAHASAN .......................................................................... 11 Peremajaan dan Penyeleksian Bakteri ............................................................ 11 Kurva Pertumbuhan Bakteri ........................................................................... 12 Kurva Standar Populasi Bakteri...................................................................... 13 Pengukuran Total Petroleum Hydrocarbon (TPH) dan Biodegradasi Minyak Berat, Minyak Ringan dan Oli Bekas ............................................................. 14 Pengukuran Kapasitas Biodegradasi Minyak Berat, Minyak Ringan dan Oli Bekas ............................................................................................................. 20 Laju Biodegradasi Bakteri Pendegradasi ........................................................ 21 SIMPULAN DAN SARAN ............................................................................... 22 Simpulan........................................................................................................ 22 Saran.............................................................................................................. 22 DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 23 LAMPIRAN ...................................................................................................... 26
ix
DAFTAR TABEL 1 Pengaruh pemberian bakteri terhadap penurunan TPH minyak berat............ 116 2 Pengaruh pemberian bakteri terhadap penurunan TPH minyak ringan ...........128 3 Laju biodegradasi bakteri..................................................................................21
DAFTAR GAMBAR 1 Penyeleksian bakteri pendegradasi hidrokarbon selama dua minggu. ............. 11 2 Bakteri hasil seleksi selama 2 minggu, (a) Bacillus sp. ICBB 7859, (b) Bacillus sp. ICBB 9461 dan (c) Bacillus sp. ICBB 5071.............................................. 12 3 Kurva pertumbuhan bakteri selama masa inkubasi 48 jam. ............................ 13 4 Kurva Standar Populasi Bacillus sp. ICBB 7859, ICBB 9461 dan ICBB 5071. ...................................................................................................................... 13 5 Kurva perhitungan TPH tanah terkontaminasi limbah Minyak Berat dengan perlakuan bakteri Bacillus sp. ICBB 7859. .................................................... 14 6 Kurva perhitungan TPH tanah terkontaminasi limbah minyak beratdengan perlakuan bakteri Bacillus sp. ICBB 9461. .................................................... 15 7 Kurva perhitungan TPH tanah terkontaminasi limbah Minyak Berat dengan perlakuan bakteri Bacillus sp. ICBB 5071. .................................................... 15 8 Kurva perhitungan TPH tanah terkontaminasi limbah Minyak Ringan dengan perlakuan bakteri Bacillus sp. ICBB 7859. .................................................... 16 9 Kurva perhitungan TPH tanah terkontaminasi limbah Minyak Ringan dengan perlakuan bakteri Bacillus sp. ICBB 9461. .................................................... 17 10 Kurva perhitungan TPH tanah terkontaminasi limbah Minyak Ringan dengan perlakuan bakteri Bacillus sp. ICBB 5071. .................................................... 17 11 Kurva perhitungan TPH tanah terkontaminasi limbah Oli Bekasdengan perlakuan bakteri Bacillus sp. ICBB 7859. .................................................... 18 12 Kurva perhitungan TPH tanah terkontaminasi limbah Oli Bekasdengan perlakuan bakteri Bacillus sp. ICBB 9461. .................................................... 19 13 Kurva perhitungan TPH tanah terkontaminasi limbah Oli Bekasdengan perlakuan bakteri Bacillus sp. ICBB 5071. .................................................... 19 14 Kemampuan bakteri Bacillus sp. ICBB 7859 mendegradasi limbah minyak bumi. ........................................................................................................... 200 15 Kemampuan bakteri Bacillus sp. ICBB 9461 mendegradasi limbah minyak bumi. ........................................................................................................... 200 16 Kemampuan bakteri Bacillus sp. ICBB 5071 mendegradasi limbah minyak bumi. ............................................................................................................. 21 DAFTAR LAMPIRAN 1 Dosis dan komposisi media yang dipergunakan dalam penelitian................... 27 2 Hasil pertumbuhan bakteri. ............................................................................ 28
x
3 4 5 6
Data TPH mingguan perlakuan Minyak Berat. .............................................. 29 Data TPH migguan perlakuan Minyak Ringan. .............................................. 34 Data TPH mingguan perlakuan Oli Bekas...................................................... 37 Riwayat hidup....................................................................................................41
1
PENDAHULUAN Latar Belakang Minyak dan gas bumi merupakan sumber energi utama untuk industri, transportasi dan rumah tangga. Penggunaan minyak bumi sebagai sumber energi meningkat setiap tahunnya. Meningkatnya kebutuhan akan sumber energi ini meningkatkan eksplorasi terhadap sumber-sumber minyak bumi. Seiring meningkatnya aktivitas eksplorasi tersebut, industri pengolahan minyak bumi juga akan semakin meningkatkan produksinya guna memenuhi tuntutan permintaan pasar. Aktivitas industri perminyakan meliputi kegiatan pengeboran, pengilangan, proses produksi dan transportasi. Setiap kegiatan tersebut menghasilkan limbah minyak yang dapat tumpah baik pada tanah maupun perairan (Udiharto, 1996). Akumulasi limbah pada tanah dan perairan akan meningkat seiring dengan meningkatnya aktivitas industri perminyakan di lapangan. Penanganan yang tidak tepat dapat menyebabkan terjadinya pencemaran lingkungan dan berbahaya bagi makhluk hidup (Santosa, 2003). Peraturan Pemerintah No.18/1999 menyebutkan bahwa limbah minyak bumi termasuk kategori bahan berbahaya dan beracun (B3). Hal ini karena limbah minyak bumi mengandung benzene, toluene, ethylbenzene, xylenes, dan logam berat seperti timbal (Pb). Limbah jenis ini harus segera diolah menjadi komponen yang tidak berbahaya dalam waktu sembilan puluh hari sejak limbah dihasilkan (Musrida, 2002). Secara umum tanah yang terkontaminasi oleh minyak yang mengandung hidrokarbon dapat diolah melalui proses fisik, kimia maupun biologi. Usaha penanggulangan limbah minyak bumi yang telah dilakukan antara lain membuang ke dalam tanah dan pembakaran. Usaha ini bukan merupakan langkah yang tepat untuk menanggulangi limbah tersebut. Limbah yang dibuang ke dalam tanah dapat meresap ke air tanah dan mencemarinya. Limbah yang dibakar akan mengakibatkan polusi udara (Kadarwati et al.,1996). Pengolahan secara fisik seperti insinerasi (pembakaran) dan kimia (penggunaan bahan kimia) umumnya membutuhkan biaya yang besar dan menimbulkan polutan sekunder jikadibandingkan pengolahan secara biologi. Pengolahan secara biologi dengan memanfaatkan mikrob pada tanah yang tercemar merupakan alternatif pengolahan yang memiliki kelebihan yaitu efektif, biaya rendah dan proses ramah lingkungan (Udiharto, 1996). Bioremediasi merupakan teknologi penanggulangan pencemaran minyak bumi dengan menggunakan bakteri yang mampu memanfaatkan hidrokarbon minyak bumi sebagai sumber karbon dan energi. Bakteri akan mengubah hidrokarbon minyak bumi menjadi CO2 dan H2O serta biomassa sel. Teknologi ini ramah lingkungan, efektif, dan ekonomis (Yani et al., 2003). Keputusan Menteri Lingkungan Hidup 128/2003 menyebutkan 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; Kepmen LH, 2003). Menurut Ilyina et al., (2003), dari eksplorasi bakteri pendegradasi hidrokarbon yang dilaksanakan di Meksiko diperoleh isolat Bacillus sp., Rhodococcus sp., Providencia sp., dan Citrobacter sp. Berdasarkan hasil yang
2
diperoleh peneliti menyimpulkan isolat bakteri tersebut mempunyai prospek yang baik untuk aplikasi bioremediasi dan dapat bersaing dengan produk komersil. Herdiyantoro (2005) melakukan bioremediasi menggunakan Bacillus sp. galur ICBB 7859 dan ICBB 7865. Hasil penelitiannya menunjukan bahwa kedua bakteri tersebut dapat mendegradasi hidrokarbon minyak bumi lebih baik dengan penambahan surfaktan. Keberhasilan proses biodegradasi juga sangat dipengaruhi oleh faktorfaktor lingkungan antara lain suhu, pH, kandungan air tanah, dan ketersediaan hara. Pada dasarnya semua mikrob memerlukan karbon sebagai sumber energi untuk aktivitasnya. Pada kondisi sumber C telah tersedia dari hidrokarbon, maka senyawa lain menjadi faktor pembatas seperti N dan P. Kadar kedua unsur ini turut menentukan aktivitas pertumbuhan mikrob. Penelitian ini menguji isolat bakteri koleksi ICBB (Indonesian Center for Biodiversity and Biotechnology) dalam mendegradasi hidrokarbon minyak bumi. Sebanyak lima belas kultur bakteri diseleksi dan tiga kultur terbaik diantaranya digunakan untuk meremediasi tanah terkontaminasi minyak berat (heavy oil), minyak ringan (light oil) dan oli bekas (limbah oli).
Tujuan Penelitian Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui potensi bakteri-bakteri pendegradasi hidrokarbon dalam bioremediasi tanah yang dicampur dengan minyak berat, minyak ringan dan oli bekas.
3
TINJAUAN PUSTAKA Minyak Bumi Minyak bumi terbentuk sebagai hasil akhir dari penguraian bahan-bahan organik (sel-sel dan jaringan hewan/tumbuhan laut) yang tertimbun selama berjuta tahun di dalam tanah, baik di daerah daratan maupun daerah lepas pantai. Minyak bumi terbentuk melalui proses yang sangat lambat dan memerlukan waktu yang sangat lama sehingga minyak bumi digolongkan sebagai sumber daya alam yang tidak dapat diperbaharui (Hadi, 2003). Minyak bumi sendiri bukan merupakan bahan yang sederhana, melainkan memiliki komposisi yang sangat bervariasi, tergantung pada lokasi, umur lapangan minyak, dan kedalaman sumur. Minyak bumi merupakan campuran senyawa hidrokarbon dan beberapa komponen non-hidrokarbon (Atlas, 1992), dengan senyawa organik dari sulfur, oksigen, nitrogen, dan senyawa-senyawa yang mengandung konstituen logam terutama nikel, besi, dan tembaga (Giwangkara, 2007). Rata-rata komposisi dasar minyak bumi adalah karbon 8387%, hidrogen 11-14%, sulfur 0.01-8%, oksigen 0-2%, nitrogen 0.01-1.7% dan logam 0-0.1% (Neumannet al., 1981). Limbah Minyak Bumi Tumpahan maupun ceceran minyak bumi dan produk turunannya ke lingkungan (tanah maupun perairan) dapat terjadi pada semua kegiatan industri perminyakan mulai dari pengeboran, pengilangan, produksi dan transportasi minyak bumi. Minyak berat merupakan salah satu jenis minyak mentah yang dapat tumpah atau tercecer dan mencemari lingkungan. Minyak berat yang mencemari lingkungan perairan maupun daratan disebut limbah minyak berat atau heavy oil waste (HOW). Tanah yang terkontaminasi minyak berat memiliki warna hitam pekat. Minyak berat merupakan salah satu jenis minyak mentah yang sangat kental dan tidak mudah mengalir serta mempunyai viskositas yang tinggi sehingga harus dipanaskan agar meleleh. Karakteristik umum limbah minyak berat adalah densitas (specific gravity) yang tinggi, rendah rasio hidrogen dan karbon, residu karbon yang tinggi dan kandungan asphaltenes, logam berat, sulfur dan nitrogen yang tinggi. Secara umum minyak berat didefinisikan berdasarkan nilai American Petroleum Institute (API) gravity. API gravity merupakan suatu skala yang menunjukkan gaya berat atau kepadatan produk cairan minyak bumi. Nilai API gravity yang semakin besar menunjukkan tipe minyak mentah yang semakin ringan. Minyak berat mengandung senyawa aromatik dan sikloalkana dengan jumlah yang jauh lebih tinggi dibandingkan hidrokarbon rantai lurusnya (alkana). Minyak berat memiliki lebih dari 35 atom karbon sehingga bobot molekul dan titik didihnya juga cukup tinggi (Giwangkara, 2007). Selain minyak berat, jenis minyak bumi lainnya yang dapat mencemari lingkungan adalah minyak ringan. Minyak ringan yang mencemari lingkungan baik itu daratan maupun perairan disebut limbah minyak ringan atau light oil waste (LOW). Minyak ringan mengandung kadar logam dan belerang yang rendah, berwarna terang dan bersifat encer atau viskositasnya rendah (Sukarmin, 2009).
4
Limbah oli atau yang lebih sering disebut dengan istilah oli bekas merupakan salah satu produk turunan minyak bumi yang berpotensi mencemari lingkungan. Berdasarkan kriteria Kementerian Lingkungan Hidup, oli bekas termasuk kategori limbah B3. Meski oli bekas masih bisa dimanfaatkan, bila tidak dikelola dengan baik akan bisa membahayakan lingkungan. Sejalan dengan perkembangan kota dan daerah, volume oli bekas terus meningkat seiring dengan pertambahan jumlah kendaraan bermotor dan mesin-mesin bermotor. Oli bekas mengandung sejumlah zat yang bisa mengotori udara, tanah dan air. Oli bekas juga dapat menyebabkan tanah sakit dan kehilangan unsur hara, sedangkan sifatnya yang tidak larut dalam air juga dapat membahayakan habitat air. Selain itu, sifat oli bekas yang mudah terbakar dapat mencemari udara (Stisya et al., 2010). Industri minyak bumi memiliki potensi sebagai sumber dampak terhadap pencemaran air, tanah, dan udara baik secara langsung maupun tidak langsung.Minyak yang merembes ke dalam tanah dapat menyebabkan tertutupnya suplai oksigen dan meracuni mikrob tanah sehingga mengakibatkan kematian mikrob tersebut. Tumpahan minyak di lingkungan dapat mencemari tanah dan perairan hingga ke daerah sub-surface dan lapisan aquifer air tanah. Jumlah tanah yang terkontaminasi minyak bumi yang dihasilkan dalam proses produksi minyak telah meningkat ribuan ton setiap tahun di Indonesia (Yudono et al., 2009). Pencemaran minyak bumi berpengaruh terhadap organisme tanah. Invertebrata tanah mempunyai kandungan lipid yang tinggi dan laju metabolisme yang cepat sehingga sangat sensitif terhadap toksisitas kontak dari minyak bertitik didih rendah. Hidrokarbon dengan titik didih yang lebih tinggi dan kurang fitotoksisitasnya dapat menyumbat stomata mikroartropoda sehingga menghambat proses respirasi. Hal tersebut dijadikan dasar dalam mengendalikan larva nyamuk dengan menggunakan minyak (Bossert & Bartha, 1984). Pencemaran minyak bumi ini juga bisa berdampak kepada manusia yaitu dengan menghirup uap atau menelan makanan/cairan yang terkontaminasi minyak dan gas bumi akan berakibat pada: “problem kesehatan reproduksi seperti siklus haid yang tidak teratur, keguguran, meninggal dalam kandungan, dan cacat lahir.”Selain itu, amfibi lebih mudah terkena dampak negatif dari minyak karena kulitnya yang permeabel. Pada percobaan dengan menggunakan beberapa konsentrasi minyak, telur dapat menetas menjadi berudu tanpa dipengaruhi oleh konsentrasi minyak. Tetapi, perkembangan berudu terhambat pada konsentrasi minyak yang tinggi bahkan pada konsentrasi > 100 mg/l tidak ada berudu yang mengalami metamorfosa menjadi katak dewasa (Mason, 1996). Bioremediasi Bioremediasi merupakan penggunaan mikrob untuk mendegradasi kontaminan-kontaminan pada lingkungan daratan atau perairan menjadi bahan yang tidak beracun. Seringkali mikrob ini merupakan mikrobindigenous. Mikrob tersebut akan terus mengubah senyawa kontaminan yang ada di lingkungan sampai mencapai batas minimum (Vidali, 2001). Bioremediasi merupakan metode yang sangat menguntungkan, alami, murah, lebih fleksibel, dan mudah untuk digandakan skalanya dalam penanganan limbah dalam jumlah besar. Bioremediasi dapat dilaksanakan di lingkungan terjadinya pencemaran tanpa menimbulkan kerusakan dan dapat mengurangi
5
limbah secara permanen serta dapat digabung dengan teknik penanganan secara fisik dan kimia.Namun dalam beberapa kasus, metabolisme bakteri dapat memproduksi senyawa metabolit yang beracun (Boopathhy, 2000). Bioremediasi juga memiliki batasan, beberapa senyawa kimia tidak dapat untuk didegradasi seperti logam berat dan beberapa senyawa klor. Proses penguraian hidrokarbon oleh mikrob dimulai dengan terjadinya perlekatan mikrob pada globula minyak, yang dilanjutkan dengan proses pelarutan hidrokarbon oleh surfaktan yang diproduksi oleh mikrob tersebut. Hidrokarbon yang telah teremulsi ini selanjutnya diserap ke dalam sel dan diuraikan melalui proses katabolisme. Untuk n-alkana, proses katabolisme ini diawali dengan proses hidroksilasi n-alkana yang menghasilkan alkohol primer, yang selanjutnya dioksidasi oleh enzim dehidrogenasedan menghasilkan asam lemak. Jika sistem oksidasi mikrob pengurai hidrokarbon dapat berjalan secara optimal, maka asam lemak yang terbentuk ini akan diurai sempurna menjadi energi, H 2O, dan CO2 melalui proses beta oksidasi (Godfrey, 1986). Bioremediasi tanah bisa ditingkatkan efisiensinya dengan mengubah contoh (tanah tercemar) dari fase padat menjadi fase cairan (slurry). Cara ini dikenal sebagai sistem bioslurry. Pada sistem bioslurry kontaminan yang mencemari tanahdapat didegradasi secara lebih cepat karena adanya kontak antara kontaminan dan mikrob dan pencampuran yang efektif (Sarma et al. 2006). Landfarming juga merupakan sebuah teknologi remediasi tanah yang dapat menurunkan konsentrasi unsur-unsur utama minyak bumi melalui biodegradasi. Teknologi ini biasanya meliputi penyebaran galian tanah yang tercemar sebagai lapisan tipis pada permukaan tanah dan merangsang aktivitas mikrob secara aerobik di dalam tanah melalui aerasi, penambahan mineral, dan nutrisi. Aktivitas mikrob dalam mendegradasi adsorben produk minyak bumi terlihat pada peningkatan respirasi mikrob tersebut. Faktor-faktor lingkungan yang mempengaruhi biodegradasi hidrokarbon minyak bumi antara lain kadar air, suhu, oksigen, pH, dan unsur hara (Udiharto, 1996). a. Kadar Air Kadar air sangat penting untuk proses metabolik bakteri pada limbah minyak karena bakteri hidup aktif pada antar muka air (Udiharto, 1996). Menurut Dibble dan Bartha (1979) kelembaban optimum untuk biodegradasi minyak di lingkungan tanah adalah 30-90% kapasitas lapang. Kelembaban yang terlalu rendah menyebabkan tanah menjadi kering sedangkan terlalu tinggi akan mengurangi penyediaan oksigen. b. Suhu Suhu lingkungan mempengaruhi kemampuan bakteri dalam mendegradasi hidrokarbon minyak bumi (Atlas, 1975). Menurut Udiharto (1996a) berdasarkan suhu lingkungannya bakteri dapat digolongkan menjadi 3 kelompok, yaitu: (i) psikrofilik memerlukan suhu optimum antara 5-15 °C, (ii) mesofilik memerlukan suhu optimum antara 25-40 °C, dan (iii) thermofilik memerlukan suhu optimum antara 45-60 °C. Suhu optimum untuk mendapatkan laju biodegradasi yang tinggi antara 30-40 °C. c. Oksigen Biodegradasi hidrokarbon minyak bumi membutuhkan oksigen sebagai akseptor elektron karena dasar proses biodegradasi adalah oksidasi
6
(Cooney,1984). Kekurangan oksigen menyebabkan biodegradasi menurun tajam. Idealnya 1g oksigen digunakan untuk mendegradasi 3,5 g minyak bumi (Floodgate, 1979). Oksigen dapat disuplai melalui pengadukan tanah secara berkala(Bewley, 1996). d. pH Tanah pH tanah mempengaruhi laju biodegradasi baik secara langsung atau tidak langsung. Bakteri umumnya tumbuh dengan baik pada pH 6.0-8.0 (Udiharto, 1996). Secara tidak langsung mempengaruhi naik atau turunnya ketersediaan nutrisi khususnya fosfor (Bewley, 1996). Menurut Dibble dan Bartha (1979) pH optimum untuk biodegradasi hidrokarbon minyak bumi oleh bakteri adalah 7.57.8. e. Nutrisi Unsur karbon yang terdapat pada minyak bumi digunakan mikrob untuk pertumbuhannya. Selain nutrisi dari sumber karbon, mikrob juga membutuhkan nutrisi tambahan. Nutrisi tambahan berupa nitrogen dan fosfor dapat menstimulasi biodegradasi minyak bumi (Wrennet al., 1994). Biodegradasi Hidrokarbon oleh Mikrob Di dalam minyak bumi terdapat dua macam komponen yang dibagi berdasarkan kemampuan mikrob untuk menguraikannya, yaitu komponen minyak bumi yang mudah diuraikan oleh mikrob dan komponen yang sulit didegradasi oleh mikrob. Komponen minyak bumi yang mudah didegradasi oleh bakteri merupakan bagian yang paling mendominasi atau komponen terbesar dalam minyak bumi, yaitu alkana yang bersifat lebih mudah larut dalam air dan terdifusi ke dalam membran sel bakteri. Isolat bakteri pendegradasi komponen minyak bumi ini biasanya merupakan pengoksidasi alkana normal. Komponen minyak bumi yang sulit didegradasi merupakan komponen yang jumlahnya lebih sedikit dibandingkan dengan komponen yang mudah didegradasi. Hal ini menyebabkan bakteri pendegradasi komponen ini berjumlah lebih sedikit dan tumbuh lebih lambat karena kalah bersaing dengan pendegradasi alkana yang memiliki substrat lebih banyak. Isolat bakteri ini biasanya memanfaatkan komponen minyak bumi yang masih ada setelah pertumbuhan lengkap bakteri pendegradasi komponen minyak bumi yang mudah didegradasi (Hadi, 2003). Saat ini telah banyak ditemukan mikrob yang mampu mendegradasi hidrokarbon. Mikrob pendegradasi hidrokarbon dapat ditemukan di tanah maupun di air. Bossert dan Bartha (1984) telah menemukan 22 isolat bakteri yang hidup di lingkungan minyak bumi. Isolat yang mendominasi di lingkungan tersebut terdiri atas beberapa isolat, yaitu Alcaligenes, Arthrobacter, Acenitobacter, Nocardia, Achromobacter, Bacillus, Flavobacterium, dan Pseudomonas (Bossert dan Bartha, 1984; Cookson, 1995). Salah satu faktor yang mempengaruhi keefektifan proses biodegradasi limbah minyak bumi adalah adanya jumlah populasi dan keragaman jenis mikrob pendegradasi limbah minyak tersebut. Oleh karena itu, penerapan beragam jenis mikrob akan lebih efektif daripada hanya mengandalkan kultur tunggalnya. Jika dua atau lebih mikrob ditumbuhkan dalam satu medium yang sama, maka aktivitas metabolismenya secara kuantitatif dan kualitatif akan berbeda dibandingkan mikrob yang ditumbuhkan di dalam medium yang sama secara terpisah (Suardana,2002).
7
BAHAN DAN METODE Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Bioteknologi Tanah, Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, IPB dan Laboratorium Bioteknologi Lingkungan Indonesian Center for Biodiversity and Biotechnology (ICBB), Bogor. Penelitian ini dimulai pada bulan November 2011 sampai dengan September 2012. Bahan dan Alat Penelitian ini menggunakan tanah terkontaminasi limbah minyak bumi (minyak berat, minyak ringan, dan oli bekas), isolat bakteri ICBB, garam fisiologis, media Luria Bertani cair dan padat, larutan diklorometana (DCM), larutan n-heksan, media Minimal Cair, Na2SO4, SP-36, dan urea. Penelitian ini menggunakan wadah plastik, kayu pengaduk, pH meter, laminar flow, tabung ulir, jarum ose, pipet mikro, sentrifuge, oven, aluminium foil, cawan porselen, cawan petri, neraca analitik, autoklaf, shaker, vortex, desikator, spektrofotometer, dan alat gelas. Komposisi media dalam penelitian ini dapat dilihat pada Lampiran 1. Metode Penelitian Peremajaan dan Penyeleksian Bakteri Penelitian ini diawali dengan peremajaan sebanyak lima belas kultur bakteri koleksi ICBB Culture Collection of Microorganisms yang berpotensi mendegradasi hidrokarbon. Peremajaan ini dilakukan padamedia LB (Luria Bertani) selama 24 jam. Bakteri-bakteri yang telah tumbuh diseleksi dengan menggunakan media Minimal Cair. Proses seleksi bakteri dilakukan dengan memindahkan isolat-isolat tersebut dipindahkan ke erlenmeyer yang berisi media Minimal Cair dengan konsentrasi minyak 5-10 % selama 2 minggu dan ditempatkan pada mesin pengocok. Perubahan kekeruhan masing-masing bakteri dibandingkan dengan kontrol diamati setiap hari. Pembuatan Kurva Pertumbuhan Bakteri Tahap selanjutnya adalah pembuatan kurva pertumbuhan bakteri-bakteri hasil seleksi tersebut pada media minimal cair yang ditentukan dengan mengukur kerapatan optik pada panjang gelombang 620 nm menggunakan visible spectophotometer. Pembuatan kurva pertumbuhan dilakukan selama dua hari (48 jam), di mana perhitungan jumlah bakteri dilakukan 4 jam sekali. Perhitungan pertumbuhan bakteri dilakukan dengan metode cawan tuang dengan media Luria Bertani padat. Tingkat pengenceran masing-masing bakteri berbeda-beda tiap jamnya, tergantung tingkat pertumbuhan bakterinya. Setelah diperoleh kurva pertumbuhan masing-masing bakteri, maka dapat ditentukan jumlah bakteri yang akan digunakan untuk perlakuan. Penelitian ini menggunakan tigabakteri yang berpotensi mendegradasi minyak bumi dengan kepadatan populasi masing-masing 106sel/ml.
8
Penentuan Kurva Standar Populasi Bakteri pada Media Luria Bertani Kurva standar populasi bakteri ditentukan dengan mengetahui variabel kerapatan optik dan satuan pembentuk koloni bakteri(SPK). Metode yang dipakai untuk mengukur jumlah satuan pembentuk koloni adalah agar tuang dengan media LB padat. Sebelum disebar ke media padat, suspensi bakteri diencerkan dalam larutan fisiologis (NaCl 0.85%). Pada waktu yang bersamaan dengan pengukuran jumlah koloni bakteri, dilakukan juga pengukuran kerapatan optik bakteri selama 48 jam, setiap empat jam sekali. Selanjutnya dibuat kurva standar bakteri dengan sumbu x adalah kerapatan optik dan sumbu y adalah satuan pembentuk koloni bakteri.Setelah itu ditentukan persamaan kuadratik kurva standar populasi bakteri tersebut. Uji Aktivitas Bakteri pada Tanah Tercemar Limbah Minyak Bumi Pengujian aktivitas bakteri dalam mendegragasi hidrokarbon limbah minyak bumi dilakukan berdasarkan rancangan acak lengkap dengan dua faktor dan tiga ulangan. Faktor pertama adalah: (1) Jenis Bakteri yaitu A = Bacillus sp. ICBB 7859, B = Bacillus sp. ICBB 9461 dan C =Bacillus sp. ICBB 5071 serta kontrol (Ak, Bk dan Ck). (2) Faktor kedua adalah kontaminan yaitu I = penambahan minyak berat(API Gravity: 21,93), II = penambahan minyak ringan (API Gravity: tidak diketahui), dan III = penambahan oli bekas (API Gravity: tidak diketahui).Kadar kontaminan yang dicampur ke dalam tanah adalah 10 % dari contoh tanah. Setelah bakteri-bakteri tersebut ditumbuhkan sesuai jamnya masing-masing, maka bakteri-bakteri tersebut dipanen dan langsung disentrifus. Tujuan dilakukannya sentrifus adalah untuk memisahkan media tumbuh bakteri dengan sel bakteri itu sendiri. Hal ini dilakukan agar pada saat perlakuan terhadap tanah, murni sel bakteri-bakteri itu saja yang dicampurkan ke tanah. Begitu juga halnya dengan kontrol, namun yang membedakan dengan perlakuan adalah pada kontrol diberi sel bakteri yang telah disterilkan dengan cara diautoklaf pada suhu 121°C selama 25-30 menit. Contoh tanah yang digunakan merupakan tanah yang biasa dipakai sebagai media tumbuh tanaman sebanyak 2.25 kg dengan ketinggian ±10 cm. Bakteri sebanyak 25 ml disentrifus selama sepuluh menit, kemudian agar benar-benar terpisah dari media, dilakukan pencucian menggunakan aquades dan disentrifus kembali selama lima menit. Sel bakteri yang telah dipisahkan dari media kemudian ditambahkan langsung ke dalam tanah percobaan, dilanjutkan dengan penambahan kontaminan ke dalam tanah yaitu minyak berat, minyak ringan, dan oli bekas. Bakteri dan kontaminan yang telah dicampur ke dalam tanah kemudian diaduk agar bakteri maupun kontaminan tercampur merata dalam tanah. Pengadukan juga bertujuan agar kelembaban tanah tetap terjaga pada kapasitas lapang. Pada saat pengadukan dilakukan penambahan air agar kadar campuran tetap terjaga pada kapasitas lapang. Pada saat penambahan air, dilakukan juga pemberian pupuk Urea dan pupuk SP-36 masing-masing sebanyak 20 ppm pupuk N dan 10 ppm pupuk P. Pemberian pupuk dilakukan sekali dalam seminggu dan pengadukan dilakukan tiga kali dalam seminggu.
9
Salah satu parameter uji aktivitas bakteri dalam mendegradasi hidrokarbon adalah Total Petroleum Hidrokarbon (TPH) yang terkandung dalam tanah. Pengukuran TPH dilakukan sekali dalam seminggu.KonsentrasiTPH diukur dengan metode gravimetri. Contoh tanah diambil dan dimasukkan ke dalam tabung ulirsebanyak 5 g. Setelah itu diekstraksi dengan 5 mllarutan DCM : nheksana (perbandingan contoh dengan DCM : n-heksana adalah 1:1) dan dihomogenkan. Setelah itu, larutan DCM : n-heksan yang telah dihomogenkan (divortex) dengan contoh tanah terkontaminasi diambil lalu dimasukkan ke dalam tabung reaksi yang berisi 1.5 g Na2SO4. Dalam hal ini Na2 SO4berguna untuk memisahkan fase air dan minyak yang terkandung dalam larutan DCM dan n-heksan yang diekstraksi dengan contoh tanah yang terkontaminasi. Kemudian dicampur lagi larutan DCM : n-heksan sebanyak 7 ml ke dalam tabung uliryang berisi contoh tanah dalam dua tahap ekstraksi (5 ml kemudian 2 ml). Setelah ekstraksi selesai, tabung reaksi yang berisi ekstrak ditutup dengan aluminum foil dan didiamkan selama 24 jam. Hal ini bertujuan agar minyak dan air yang berasal dari contoh tanah terpisah.Hasil ekstraksi larutan DCM : n-heksan dan senyawa Na2SO4, dipindahkan ke cawan porselen yangberatnya telah ditimbang terlebih dahulu. Cawan yang telah berisi ekstrak tersebut didiamkan di eksikator sampai ekstrak benar-benar menguap sempurna. Setelah kering, cawan tersebut ditimbang kembali. Nilai TPH dihitung menggunakan rumus:
Di mana: BPM = Bobot cawan porselin + minyak (g), BP= Bobot cawan porselin dan BS = Bobot sampel (g).
10
Diagram Alir Percobaan
Peremajaan 15 Isolat
Seleksi dengan medium minimal cair
Isolat yang terbaik
Kurva Pertumbuhan
Bioremediasi skala Laboratorium
Analisis Mingguan Aktivitas Bakteri (TPH)
OD dan ∑ bakteri
11
HASIL DAN PEMBAHASAN Peremajaan dan Penyeleksian Bakteri Peremajaan bakteri dilakukan dengan tujuan agar bakteri awal yang merupakan biakan indukyang masih dalam keadaan dorman menjadi biakan segar. Kultur bakteri yang diremajakan adalah Bacillus sp.ICBB 9461, ICBB 9464, ICBB 9465, ICBB 9466, ICBB 5071, ICBB 9467, ICBB 7830, ICBB 7865, ICBB 7802, ICBB 7859, ICBB 02, ICBB 29, ICBB 30, ICBB 7856, dan ICBB 7866. Bakteri yang telah diremajakan kemudian dilanjutkan pada tahap seleksi. Penyeleksian ini bertujuan memperoleh tiga bakteri terbaik dari ke-15 bakteri yang berpotensi mendegradasi hidrokarbon. Media yang digunakan pada proses seleksi ini adalah Minimal cair yang mengandung minyak mentah (crude oil). Media Minimal Cair merupakan media yang mengandung bahan-bahan penyuplai kebutuhan hidup bakteri dalam jumlah yang minimal. Penambahan minyak mentah bertujuan supaya diperoleh bakteri yang benar-benar mampu beradaptasi dengan lingkungan yang bercampur dengan minyak mentah. Penyeleksian bakteri-bakteri tersebut dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1. Penyeleksian bakteri pendegradasi hidrokarbon selama dua minggu. Berdasarkan penyeleksian terhadap ke-15 bakteri diperoleh tiga bakteri yang paling baik dalam mendegragadasi hidrokarbon yaitu Bacillus sp. ICBB 7859, ICBB 9461, dan ICBB 5071. Indikator bakteri yang paling baik dilihat dari kekeruhan media seleksi bakteri dibanding dengan kontrol. Semakin keruh media seleksi bakteri tersebut mengindikasikan bahwa bakteri mampu dengan baik mendegradasi hidrokarbon minyak bumi. Ketiga bakteri tersebut disajikan pada Gambar 2.
12
ICBB 7859
Kontrol
Kontrol
(a)
(b)
ICBB 9461
(c)
Kontrol
(c)
ICBB 5071
Gambar 2. Bakteri hasil seleksi selama dua minggu Kurva Pertumbuhan Bakteri Pertumbuhan Bacillus sp. ICBB 7859, Bacillus sp. ICBB 9461, dan Bacillus sp. ICBB 5071 diamati selama 48 jam pada media Luria Bertani. Inokulasi bakteri dilakukan secara aseptik supaya tidak ada kontaminasi dari udara. Bakteri yang telah diinokulasikan dalam media cair dibiarkan berkembang sampai mencapai fase eksponensial, pada fase ini bakteri akan mengalami tingkat pertumbuhan yang sangat tinggi, setelah itu bakteri akan mengalami fase stasioner dan selanjutnya fase kematian. Menurut Udiharto, (1999), bakteri yang berpotensi dan aktif mendegradasi minyak bumi akan memperlihatkan laju pertumbuhan yang tinggi pada medium yang mengandung minyak bumi dibandingkan dengan medium yang tidak mengandung minyak bumi.
Kerapatan Optik
13
0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0
ICBB 7859 ICBB 9461 ICBB 5071
0
4
8
12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 Waktu Inkubasi (Jam)
Gambar 3. Kurva pertumbuhan bakteri selama masa inkubasi 48 jam. Kurva pengukuran pertumbuhan bakteri pada Gambar 3 menunjukkan bahwa Bacillus sp. ICBB 7859, ICBB 9461, dan ICBB 5071 mengalami fase adaptasi pada jam ke-0 sampai 8. Selanjutnya pada jam ke-8 sampai 40 bakteribakteri tersebut berada pada fase pertumbuhan eksponensial. Selama pengukuran pertumbuhan bakteri-bakteri ini (48 jam), belum ada tanda-tanda yang menunjukkan bahwa bakteri dalam keadaan fase stasioner dan kematian.
Kurva Standar Populasi Bakteri Berdasarkan pengamatan terhadap pertumbuhan bakteri, dapat diketahui jumlah populasi bakteri pada tiap kerapatan optik. Populasi bakteri dinyatakan dalam satuan pertumbuhan koloni. Kurva standar populasi bakteri merupakan kurva eksponensial. Dari kurva standar ini dapat diketahui jumlah populasi bakteri jika diketahui kerapatan optis bakteri. 1.00E+12 1.00E+10
SPK
1.00E+08 1.00E+06 1.00E+04
R² = 0.6879
ICBB 7859
R² = 0.8769
ICBB 9461
R² = 0.4755
ICBB 5071
1.00E+02 1.00E+00 0
0.2
0.4 0.6 Kerapatan Optik
0.8
1
Gambar 4. Kurva Standar Populasi Bacillus sp. ICBB 7859, ICBB 9461, dan ICBB 5071.
14
Kurva standar populasi bakteri pada Gambar 4 menunjukkan persamaan untuk Bacillus sp. ICBB 9461 adalah Y = 1. -2. , sedangkan untuk ICBB 7859 adalah Y= 7. -8. . dan untuk ICBB 5071 adalah Y= 2. -8. . Dari persamaan ini diketahui bahwa populasi Bacillus sp. ICBB 5071 lebih tinggi dibandingkan kedua lainnya pada tingkat kerapatan optis yang sama. Berdasarkan Gambar 4 dijelaskan bahwa semakin tinggi kerapatan optik sebuah larutan yang mengandung bakteri yang tertangkap spectrophotometer maka jumlah bakteri per koloni juga akan meningkat/bertambah. Semakin tinggi kerapatan optik suatu larutan ditandai dengan semakin keruhnya larutan tersebut.
Pengukuran Total Petroleum Hydrocarbon (TPH) dan Biodegradasi Minyak Berat, Minyak Ringan dan Oli Bekas Pengaruh pemberian bakteri terhadap kadar TPH tanah terkontaminasi limbah minyak berat disajikan pada Gambar 5, 6, dan 7. Kadar TPH tanah terkontaminasiminyak berat menurun hingga di bawah 1% pada minggu ke sembilan. Bakteri Bacillus sp. ICBB 7859 mampu mendegradasiminyak berat dari TPH awal sebesar 9.5082% menjadi 0.4673%. Bakteri Bacillus sp. ICBB 9461 mampu mendegradasiminyak beratdari TPH awal sebesar 10.7747% menjadi 0.3607%, dan bakteri Bacillus sp. ICBB 5071 mampu mendegradasi minyak berat dari TPH awal sebesar 9.2442% menjadi 0.6713%. Dampak penurunan TPH tanah terkontaminasi minyak berat oleh bakteri pendegradasi hidrokarbon antara lain Bacillus sp. ICBB 7859, ICBB 9461, dan ICBB 5071 terlihat nyata dibandingkan dengan kontrol masing-masing perlakuan, di mana penurunan TPH kontrol tanah terkontaminasiminyak berat dengan penambahan sel matiBacillus sp. ICBB 7859 adalah dari 10.1247% menjadi 2.5340%, penurunan TPH kontrol tanah terkontaminasi Minyak Berat dengan penambahan sel matiBacillus sp. ICBB 9461 adalah dari 11.4993% menjadi 2.3673%, dan penurunan TPH kontrol tanah terkontaminasiminyak berat dengan penambahan sel matiBacillus sp. ICBB 5071 adalah dari 9.9920% menjadi 2.2373%. 12 10
TPH (%)
8 6
KONTROL ICBB 7859
4 2 0 0
2
4 6 Waktu (Minggu)
8
10
15
Gambar 5. Kurva perhitungan TPH tanah terkontaminasi minyak berat dengan perlakuan bakteri Bacillus sp. ICBB 7859. 14 12
TPH (%)
10 8 KONTROL
6
ICBB 9461
4 2 0 0
2
4 6 Waktu (Minggu)
8
10
Gambar 6. Kurva perhitungan TPH tanah terkontaminasiminyak beratdengan perlakuan bakteri Bacillus sp. ICBB 9461.
12 10
TPH (%)
8 6
KONTROL ICBB 5071
4 2 0 0
2
4 6 Waktu (Minggu)
8
10
Gambar 7. Kurva perhitungan TPH tanah terkontaminasiminyak berat dengan perlakuan bakteri Bacillus sp. ICBB 5071. Pengaruh pemberian bakteri terhadap kadar TPH tanah terkontaminasi limbah minyak ringan disajikan pada Gambar 8, 9, dan 10. Kadar minyak ringan yang dicampurkan ke sampel tanah adalah sebesar 10% dari sampel tanah tersebut namun pada analisis kadar TPH awal hanya mencapai kisaran 3%. Hal itu dikarenakan karakteristik minyak ringan itu sendiri, dimana viskositasnya rendah (encer), berwarna terang dan bersifat volatil (mudah menguap).Kadar TPH tanah terkontaminasiminyak ringan menurun hingga di bawah 1% pada minggu ke-
16
empat. Bakteri Bacillus sp. ICBB 7859 mampu mendegradasi minyak ringandari TPH awal sebesar 2.9407% menjadi 0.4378%. Bakteri Bacillus sp. ICBB 9461 mampu mendegradasi minyak ringandari TPH awal sebesar 3.1433% menjadi 0.4702%, dan bakteri Bacillus sp. ICBB 5071 mampu mendegradasi minyak ringandari TPH awal sebesar 3.0742% menjadi 0.5991%. Dampak penurunan TPH tanah terkontaminasiminyak ringan oleh bakteri pendegradasi hidrokarbon antara lain Bacillus sp. ICBB 7859, ICBB 9461, dan ICBB 5071 terlihat nyata dibandingkan dengan kontrol masing-masing perlakuan, di mana penurunan TPH kontrol tanah terkontaminasiminyak ringan dengan penambahan sel matiBacillus sp. ICBB 7859 adalah dari 3.1847% menjadi 1.0600%, penurunan TPH kontrol tanah terkontaminasiminyak ringan dengan penambahan sel matiBacillus sp. ICBB 9461 adalah dari 3.2007% menjadi 1.2667%, dan penurunan TPH kontrol tanah terkontaminasiminyak ringan dengan penambahan sel matiBacillus sp. ICBB 5071 adalah dari 3.1600% menjadi 1.8333%. Hasil analisis Duncan pada taraf 5% (Tabel 1) menunjukkan pemberian bakteri baik Bacillus sp. ICBB 7859,Bacillus sp. ICBB 9461 maupunBacillus sp. ICBB 5071 tidak nyata menurunkan TPH minyak berat. Hal ini menunjukkan bahwa konsentrasi TPH masing-masing perlakuan telah memenuhi kriteria yang ditetapkan oleh Kementerian Lingkungan Hidup. Tabel 1 Pengaruh pemberian bakteri terhadap penurunan TPH minyak berat Perlakuan
TPH (%)
Bacillus sp. ICBB 7859
0.0047a
Bacillus sp. ICBB 9461
0.0036a
Bacillus sp. ICBB 5071
0.0067a
Keterangan: Angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom yang sama tidak berbeda nyata pada taraf 0.05 berdasarkan uji Duncan.
3.5 3.0
TPH (%)
2.5 2.0 KONTROL
1.5
ICBB 7859
1.0 0.5 0.0 0
1
2 3 Waktu (Minggu)
4
5
17
Gambar 8. Kurva perhitungan TPH tanah terkontaminasiminyak ringan dengan perlakuan bakteri Bacillus sp. ICBB 7859. 3.5 3.0
TPH (%)
2.5 2.0 KONTROL
1.5
ICBB 9461
1.0 0.5 0.0 0
1
2 3 Waktu (Minggu)
4
5
Gambar 9. Kurva perhitungan TPH tanah terkontaminasiminyak ringan dengan perlakuan bakteri Bacillus sp. ICBB 9461. 3.5 3.0
TPH (%)
2.5 2.0 KONTROL
1.5
ICBB 5071
1.0 0.5 0.0 0
1
2 3 Waktu (Minggu)
4
5
Gambar 10. Kurva perhitungan TPH tanah terkontaminasiminyak ringan dengan perlakuan bakteri Bacillus sp. ICBB 5071. Pengaruh pemberian bakteri terhadap kadar TPH tanah terkontaminasi oli (oli bekas) disajikan pada Gambar 11, 12, dan 13. Kadar TPH tanah terkontaminasioli bekas menurun hingga di bawah 1% pada minggu yang bervariasi, tergantung jenis bakterinya. Bakteri Bacillus sp. ICBB 7859 mampu mendegradasi oli bekas dari TPH awal sebesar 7.6949% menjadi 0.9067% selama enam minggu. Bakteri Bacillus sp. ICBB 9461 mampu mendegradasi oli bekasdari TPH awal sebesar 7.4556% menjadi 0.9222% selama enam minggu, dan bakteri Bacillus sp. ICBB 5071 mampu mendegradasi oli bekas dari TPH
18
awal sebesar 7.3459% menjadi 0.6796% selama lima minggu. Dampak penurunan TPH tanah terkontaminasioli bekas oleh bakteri pendegradasi minyak bumi antara lain Bacillus sp. ICBB 7859, ICBB 9461, dan ICBB 5071 terlihat nyata menurunkan konsentrasi TPH oli bekas dibandingkan dengan kontrol masingmasing perlakuan, di mana penurunan TPH kontrol tanah terkontaminasioli bekas dengan penambahan sel matiBacillus sp. ICBB 7859 adalah dari 7.6913% menjadi 2.3613%, penurunan TPH kontrol tanah terkontaminasioli bekas dengan penambahan sel matiBacillus sp. ICBB 9461 adalah dari 7.8060% menjadi 2.6467%, dan penurunan TPH kontrol tanah terkontaminasioli bekas dengan penambahan sel matiBacillus sp. ICBB 5071 adalah dari 8.0287% menjadi 1.8767%. Hasil analisis Duncan pada taraf 5% (Tabel 2) menunjukkan pemberian bakteri baik Bacillus sp. ICBB 7859, Bacillus sp. ICBB 9461 maupun Bacillus sp. ICBB 5071 tidak nyata menurunkan TPH minyak ringan.Hal ini menunjukkan bahwa konsentrasi TPH masing-masing perlakuan telah memenuhi kriteria yang ditetapkan oleh Kementerian Lingkungan Hidup. Tabel 2 Pengaruh pemberian bakteri terhadap penurunan TPH minyak ringan Perlakuan
TPH (%)
Bacillus sp. ICBB 7859
0.0044a
Bacillus sp. ICBB 9461
0.0047a
Bacillus sp. ICBB 5071
0.0060a
Keterangan: Angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom yang sama tidak berbeda nyata pada taraf 0.05 berdasarkan uji Duncan. 9 8 7 TPH (%)
6 5 4
KONTROL
3
ICBB 7859
2 1
0 0
2
4 Waktu (Minggu)
6
8
Gambar 11. Kurva perhitungan TPH tanah terkontaminasioli bekas dengan perlakuan bakteri Bacillus sp. ICBB 7859.
19
9 8 7 TPH (%)
6 5 4
KONTROL
3
ICBB 9461
2 1 0 0
2
4 Waktu (Minggu)
6
8
Gambar 12. Kurva perhitungan TPH tanah terkontaminasioli bekasdengan perlakuan bakteri Bacillus sp. ICBB 9461. 9 8 7 TPH (%)
6 5 4
KONTROL
3
ICBB 5071
2 1 0 0
1
2 3 4 Waktu (Minggu)
5
6
Gambar 13. Kurva perhitungan TPH tanah terkontaminasioli bekasdengan perlakuan bakteri Bacillus sp. ICBB 5071. Penurunan kadar TPH tanah terkontaminasi limbah minyak bumi tersebut disebabkan oleh bakteri menggunakan hidrokarbon minyak bumi sebagai sumber karbon dan energi untuk aktivitas dan pertumbuhannya (Udiharto, 1996). Kemampuan mendegradasi minyak bumi ini juga berkaitan dengan kehadiran enzim-enzim perombak hidrokarbon, seperti dehidrogenase, monooksigenase deoksigenase dan lainnya yang bertanggung jawab terhadap tahapan perombakan hidrokarbon yang memungkinkan bakteri tumbuh pada minyak bumi dan penurunan nilai TPH juga dikarenakan adanya proses biodegradasi yang menghasilkan senyawa hidrokarbon rantai pendek yang bersifat volatil (mudah menguap). (Atlas dan Bartha, 1992).
20
Pengukuran Kapasitas Biodegradasi Minyak Berat, Minyak Ringan dan Oli Bekas Kemampuan bakteri dalam mendegradasi limbah minyak bumi hingga mencapai kadar TPH di bawah 1% tergantung dari jenis minyak bumi. Bakteri Bacillus sp. ICBB 7859 mampu mendegradasiminyak beratsebesar 95.0849% selama sembilan minggu,minyak ringan sebesar 85.1124% selama empat minggu danoli bekas sebesar 88.2169% selama enam minggu. 100 90 % Biodegradasi
80 70 60 50
minyak berat
40
minyak ringan
30
oli bekas
20 10 0 0
1
2
3
4 5 6 Minggu ke-
7
8
9
Gambar 14. Kemampuan bakteri Bacillus sp. ICBB 7859 mendegradasi minyak berat, minyak ringan dan oli bekas. Bakteri Bacillus sp. ICBB 9461 mampu mendegradasi minyak berat sebesar 96.6523% selama sembilan minggu, bakteri Bacillus sp. ICBB 9461 mampu mendegradasiminyak ringan sebesar 85.0412% selama empat minggu, dan bakteri Bacillus sp. ICBB 9461 mampu mendegradasi sebesar 87.6308% selama enam minggu. 120
% Biodegradasi
100 80 minyak berat
60
minyak ringan
40
oli bekas 20 0 0
1
2
3
4 5 6 Minggu ke-
7
8
9
Gambar 15. Kemampuan bakteri Bacillus sp. ICBB 9461 mendegradasi minyak berat, minyak ringan dan oli bekas.
21
Bakteri Bacillus sp. ICBB 5071 mampu mendegradasi minyak berat sebesar 92.9389% selama sembilan minggu, bakteri Bacillus sp. ICBB 5071 mampu mendegradasi minyak ringan sebesar 80.5120% selama empat minggu, dan bakteri Bacillus sp. ICBB 5071 mampu mendegradasi oli bekas sebesar 90.7486% selama lima minggu. 100 90 % Biodegradasi
80 70 60 50
minyak berat
40
minyak ringan
30
oli bekas
20 10 0 0
1
2
3
4 5 6 Minggu ke-
7
8
9
Gambar 16. Kemampuan bakteri Bacillus sp. ICBB 5071 mendegradasi minyak berat, minyak ringan dan oli bekas. Laju Biodegradasi Bakteri Pendegradasi Laju biodegradasi oleh bakteri pendegradasi berbeda-beda tergantung jenis bakteri dan jenis minyaknya. Pada penelitian ini diketahui bahwa Bacilllus sp. ICBB 7859, ICBB 9461, dan ICBB 5071 mampu mendegradasi minyak berat masing-masing sebesar 1.5093% per hari, 1.5342% per hari, dan 1.4752% per hari. Bacillus sp. ICBB 7859, ICBB 9461, dan ICBB 5071 mampu mendegradasi minyak ringan masing-masing sebesar 3.0397% per hari, 3.0372% per hari, dan 2.8754% per hari. Bacillus sp. ICBB 7859, ICBB 9461, dan ICBB 5071 mampu mendegradasi oli bekas masing-masing sebesar 2.1004% per hari, 2.0864% per hari, dan 2.5928% per hari. Berdasarkan ketiga bakteri pendegradasi tersebut, Bacillus sp. ICBB 9461 merupakan yang paling cepat dalam mendegradasi minyak berat dan Bacillus sp. ICBB 7859 merupakan yang paling cepat dalam mendegradasi minyak ringan serta untuk mendegradasi oli bekas, Bacillus sp. ICBB 5071 merupakan yang paling cepat. Tabel 3Laju biodegradasi bakteri.
Perlakuan Minyak Berat Minyak Ringan
ICBB 7859 1.5093 3.0397 2,1004
% Biodegradasi perHari ICBB 9461 1.5342 3.0372 2.0864
ICBB 5071 1.4752 2.8754 2.5928
Oli Bekas *Keterangan : Kolom berwarna kuning merupakan laju biodegradasi tercepat .
22
SIMPULAN DAN SARAN Simpulan 1. Bakteri Bacillus sp. ICBB 7859, ICBB 9461, dan ICBB 5071 merupakan isolat-isolat yang terseleksi dan paling baik mendegradasi minyak berat, minyak ringan dan oli bekas dalam penelitian ini. 2. Bakteri Bacillus sp.ICBB 7859, ICBB 9461, dan ICBB 5071 mampu menurunkan TPH minyak berat sampai dibawah 1% selama 9 minggu. 3. Bakteri Bacillus sp. ICBB 7859, ICBB 9461, dan ICBB 5071 mampu menurunkan TPH minyak ringan sampai dibawah 1% selama 4 minggu. 4. Bakteri Bacillus sp. ICBB 7859 dan ICBB 9461 mampu menurunkan TPH oli bekas sampai di bawah 1% selama enam minggu, dan bakteri Bacillus sp. ICBB 5071 mampu menurunkan TPH oli bekas sampai dibawah 1% selam lima minggu. Saran Penelitian ini perlu untuk diteliti lebih lanjut lagi untuk mengetahui senyawa-senyawa apa saja yang didegradasi oleh bakteri pendegradasi minyak bumi tersebut.
23
DAFTAR PUSTAKA Atlas RM. 1975. Effects of temperature and crude oil composition on petroleum biodegradation. Appl Environ Microbiol 30(3):396-403.Huddleston dan Cresswell 1976. Atlas, RM dan Bartha. 1992. Hydrocarbon Biodegradation and Oil Spill Bioremediation. Microbial Ecology.Vol 12.Edited by K. C. Marshall.Plenum Press. New york. Bewley JF. 1996. Field implementation of in situ bioremediation: key physicochemical and biological factor. Di dalam: Stozky G, Bollay JM, editors. Soil Biochemistry. New York: Marcel Dekker Inc. hlm 475-555. Cookson JT. 1995. Bioremediation Engineering : Design and Application. Toronto : McGraw-Hill. Cooney JJ. 1984. The fate of petroleum pollutans in fresh water ecosystem. Di dalam: Atlas RM, editor. Petroleum Microbiology. New York: Macmillan Publishing Co. hlm 400-433. Bartha R, Bossert I. 1984. Treatment and Disposal of Petroleum Refinery Wastes, New York: Macmillan Publisher. Boopathy R. 2000. Factors limiting Bioremediation Technologies (review paper). Journal of Bioresource Technology. 74:63-67. Dibble JT, Bartha R. 1979. Effect of environmental parameters on the biodegradation of oil sludge. Appl Environ Microbiol 37(4):729-739. Edvantoro BB. 2003. Implementasi peraturan tentang pengelolaan limbah B3 dan bioremediasi di Indonesia. Di dalam: Prosiding Seminar Bioremediasi dan Rehabilitasi Lahan Sekitar Perminyakan dan Pertambangan; Bogor, 20 Februari 2003. Bogor: Forum Bioremediasi IPB. Floodgate GD. 1979. Nutrient limitation. Di dalam: Bourquin AW, Pritchard PH, editors. Proceedings of Workshop Microbial Degradation of Pollutants in Marine Environments. Gulf Breeze: Environmental Research Laboratory. hlm 107-118. Giwangkara EG. 2007. Apa Komposisi Minyak Bumi?. [terhubung berkala]. http://www.chemistry.org/tanya_pakar_apa_komposisi_dari_minyak_bumi/ [20 Mei 2012]. Godfrey T. 1986. Mineral Oils and Drilling Muds. Stockton Press. New York. Listiyawati. 2004. Isolasi dan karakterisasi konsorsium mikrob perombak lumpur minyak dari ekosistem air hitam [tesis]. Bogor: Institut Pertanian Bogor, Program Pascasarjana. Hadi SN. 2003. Degradasi Minyak Bumi via “Tangan” Mikroorganisme. [terhubung berkala]. http://chem-istry.org/artikel_kimia/kimia_material/degradasi_minyak_bumi_via_tangan_ mikrorganisme/ [20 Mei 2012]. Herdiyantoro D. 2005. Biodegradasi hidrokarbon minyak bumi oleh Bacillus sp. galur ICBB 7859 dan ICBB 7865 dari ekosistem air hitam kalimantan tengah dengan penambahan surfaktan.[tesis]. Bogor. Institut Pertanian Bogor, Program Pascasarjana. Ilyina A, Castillo Sanchez MI, Villarreal Sanchez JA, Ramirez Esquivel G, Candelas Ramirez J. 2003. Isolation of soil bacteria for bioremediation of hydrocarbon contamination. Becth Mock 4: 88-91.
24
Kadarwati S, Noegroho H, Udiharto M. 1996. Bioproses untuk penanganan limbah kilang migas. Di dalam: Proceedings Temu Karya Pengolahan 1996; Jakarta. hlm 1-13. Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup No. 128. 2003. Tatacara dan Persyaratan Teknis Pengolahan Limbah Minyak Bumi dan Tanah Terkontaminasi oleh Minyak Bumi secara Biologis. Jakarta. Mason CF. 1996. Biology of Freshwater Pollution. Ed ke-3. Department of Biology University of Essex. Musrida L. 2002. Konsorsium mikroorganisme vs oil sludge. OILplus:15 April-14 Mei. hlm 48-51. Neumann, H.J, Pacczynska-Lahme, D. Saverin. 1981. Composition and Properties of Petroleum. Halsted Press. New York. Santosa DA. 2003. Environmental biotechnology: biotechnology for degradation of oil sludge, remediation of acid rock drainage and detoxification of mercury. Di dalam: Prosiding Seminar Bioremediasi dan Rehabilitasi Lahan Sekitar Perminyakan dan Pertambangan; Bogor, 20 Februari 2003. Bogor: Forum Bioremediasi IPB. Sarma PN., Khrisna MR, Mohan SV, Shailaja S. 2006. Bioremediation of Pendimenthalin Contamined Soil by Augmented Bioslurry Phase Reaktor Operated In Sequential Batch (SBR) Mode: Effect of Substrate Concentration. Indian Juornal of Biotechnology. 5:169-174. Stisya I., Asistia K., Meriana M. 2010. Evaluasi pengelolaan oli bekas sebagai limbah B3. [terhubung berkala]. http://www.scribd.com/doc/61901452/Laporan-b3-Oli-Bekas/ [20 Mei 2012]. Suardana P. 2002.Pengaruh Surfaktan Alkilbenzena Bioremediasi Limbah Minyak Bumi. Simposium Nasional-IATMI, Jakarta. Sukarmin. 2009. Pengolahan Minyak Bumi dengan Distilasi bertingkat. [terhubung berkala]. http://www.chem-istry.org/materi_kimia/kimia_organik_dasar/minyak-bumi/pengolahanminyak-bumi/ [20 Mei 2012]. Udiharto, M. 1996. Bioremediasi minyak bumi. prosiding pelatihan dan lokakarya peranan bioremediasi dalam pengelolaan lingkungan.Kerjasama Lembaga Ilmu Penelitian Indonesia, Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi dan Hanns Seidel Foundation Jerman, 24-28 Juni 1996, Bogor. Udiharto. 1999. Penanganan minyak buangan secara bioteknologi. Makalah Seminar Sehari Minyak Dan Gas Bumi. LEMIGAS. Jakarta. Vidali M. 2001. Bioremediation. An Overview. Padova: Department of Inorganic Chemical, University of Padova. Wrenn, B. A, J. R. Haines, A. D. Venosa, M. Kadkhodayan dan M. J. Suidan. 1994. Effects of Nitrogen Source on Crude Oil Biodegradation. Journal of Industrial Microbiology, 13. Published by The Macmillan Press Ltd. Yani M, Fauzi AM, Aribowo F. 2003. Bioremediasi lahan terkontaminasi senyawa hidrokarbon. Di dalam: Prosiding Seminar Bioremediasi dan Rehabilitasi Lahan Sekitar Perminyakan dan Pertambangan; Bogor, 20 Februari 2003. Bogor: Forum Bioremediasi IPB. Yudono B, Said M, Pol Hakstege, Suryadi FX. 2009. Kinetics of indegenous isolated bacteria Bacillus mycoides used for exsitu bioremediation of
25
petroleum contaminated soil in PT Pertamina Sungai Lilin South Sumatera. J Sust Develop 2:64-71.
26
LAMPIRAN
27
Lampiran 1. Dosis dan komposisi media yang dipergunakan dalam penelitian. Nama Media Media Minimal
LB (Luria Bertani)
Komposisi NaCl NH4NO3 MgSO4 K2HPO4 KH2PO4 FeCl3 Crude oil Agar Twin Tripton Yeast ekstrak NaCl Agar
Per liter Larutan 10 g 1g 0,5 g 0,7 g 0,3 g 0,1 ml 5-10% 20g 5% 10 g 5g 5g 20 g
28
Lampiran 2. Hasil pertumbuhan bakteri. Bacillus sp. Galur ICBB7859
Bacillus sp. Galur ICBB 5071
Jam ke-
0D
Jml Bakteri/ ml
Jam ke-
OD
0 4
0 0.068
0
8
0.072
12 16 20 24
0.104 0.164 0.283 0.326
28
0.419
32 36 40 44
0.437 0.564 0.604 0.757
48
0.790
0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48
0 0.083 0.072 0.132 0.147 0.280 0.262 0.368 0.346 0.341 0.488 0.585 0.738
2.50 x 2.00 x 5.00 x 3.60 x 1.30 x 4.00 x 5.12 x 2.58 x 3.75 x 2.86 x 2.69 x 3.07 x
Bacillus sp. Galur ICBB 9461 Jam ke-
OD
0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48
0 0.059 0.034 0.101 0.162 0.236 0.258 0.305 0.335 0.451 0.525 0.664 0.708
Jml Bakteri 0 3.2 x 9.4 x 5.9 x 8.3 x 3.6 x 6.05 x 9.5 x 1.08 x 1.57 x 2.98 x 5.02 x 5.2 x
Jml Bakteri 0 1.4 x 5.7 x 2.2 x 1.08 x 1.9 x 1.25 x 1.66 x 8.8 x 1.0 x 1.1 x 1.3 x 8x
29
Lampiran 3. Data TPH mingguan perlakuan Minyak Berat Minggu
.
0
Minggu
Bakteri BS (gram) A1 5 A2 5 A3 5 Ak 5
Minggu
2
Minggu
3
BPM 2 (g) 45,6905 43,2717 43,4421 45,0022
BPM 3 (g) Rata-rata BPM (g) 45,6904 45,6905 43,2716 43,2717 43,4421 43,4420 45,0021 45,0022
TPH 0,1190 0,0794 0,0868 0,1012
B1 B2 B3 Bk
5 5 5 5
40,4903 39,8635 37,2966 43,3429
41,2208 40,5132 37,7995 43,9180
41,2207 40,5129 37,3995 43,9178
41,2208 40,5130 37,3994 43,9178
41,2208 40,5130 37,5328 43,9179
0,1461 0,1299 0,0472 0,1150
C1 C2 C3 Ck
5 5 5 5
38,0285 39,3971 43,2074 39,5992
38,5239 39,8116 43,6841 40,0989
38,5241 39,8114 43,6841 40,0988
38,5241 39,8115 43,6841 40,0987
38,5240 39,8115 43,6841 40,0988
0,0991 0,0829 0,0953 0,0999
Bakteri BS (gram) A1 5 A2 5 A3 5 Ak 5 B1 B2 B3 Bk
1
BP (gram) BPM 1 (g) 45,0953 45,6907 42,8745 43,2717 43,0082 43,4419 44,4960 45,0024
BP (gram) BPM 1 (g) 42,4485 42,8046 40,1751 40,6201 43,5841 43,9515 34,9920 35,4574
5 5 5 5
43,9653 45,2325 40,5602 43,6290
BPM 2 (g) 42,8040 40,6191 43,9512 35,4568
44,4119 45,5027 41,0328 44,1553
BPM 3 (g) Rata-rata BPM (g) 42,8038 42,8041 40,6186 40,6193 43,9504 43,9510 35,4562 35,4568
44,4122 45,5017 41,0327 44,1542
44,4119 45,5015 41,0315 44,1539
44,4120 45,5020 41,0323 44,1545
C1 5 41,1385 41,5238 41,5232 41,5233 41,5234 C2 41,5393 Bakteri BS 5(gram) 41,0131 BP (gram) 41,5396 BPM 1 (g) 41,5391 BPM 2 (g) 41,5393 BPM 3 (g) Rata-rata BPM (g) C3A1 55 44,8568 44,9934 45,1445 44,9938 45,5120 44,9935 45,5120 44,9930 45,5120 45,5120 CkA2 55 40,5811 41,0374 42,9235 41,0375 43,3252 41,0374 43,3252 41,0373 43,3252 43,3252 A3 5 43,0349 43,4049 43,4049 43,4049 43,4049 Ak 5 44,6283 45,0626 45,0626 45,0626 45,0626
TPH 0,0711 0,0888 0,0734 0,0930
0,0770 0,1052 TPH 0,0273 0,0735 0,0913 0,0803
43,3947 40,5597 42,9219 41,3922
44,1578 40,7567 43,1392 41,8390
44,1580 40,7562 43,1392 41,8380
44,1580 40,7566 43,1391 41,8379
44,1579 40,7565 43,1392 41,8383
0,1526 0,0394 0,0435 0,0892
C1 C2 C3 Ck
5 5 5 5
38,1029 39,6616 43,5738 40,8865
38,4235 40,0541 43,8490 41,3294
38,4235 40,0541 43,8490 41,3290
38,4235 40,0541 43,8490 41,3282
38,4235 40,0541 43,8490 41,3289
0,0641 0,0785 0,0550 0,0885
BPM 2 (g) 45,2053 43,0272 42,8540 44,9952
BPM 3 (g) Rata-rata BPM (g) 45,2054 45,2054 43,0272 43,0271 42,8539 42,8541 44,9950 44,9951
Ra
0,0740 0,0869
5 5 5 5
BP (gram) BPM 1 (g) 45,1450 45,2056 42,9249 43,0270 42,0349 42,8543 44,6276 44,9951
Rat
0,0893 0,0539 0,0944 0,1051
B1 B2 B3 Bk
Bakteri BS (gram) A1 5 A2 5 A3 5 Ak 5
Rata
TPH 0,0121 0,0204 0,1638 0,0735
B1 B2 B3 Bk
5 5 5 5
40,5622 43,6075 37,7880 43,9681
40,8814 43,8974 38,1895 44,3621
40,8814 43,8974 38,1895 44,3621
40,8814 43,8974 38,1895 44,3621
40,8814 43,8974 38,1895 44,3621
0,0638 0,0580 0,0803 0,0788
C1
5
41,0263
41,2899
41,2897
41,2897
41,2898
0,0527
Ra
30
Minggu
4
Minggu
5
Minggu
6
Bakteri BS (gram) A1 5 A2 5 A3 5 Ak 5
BP (gram) BPM 1 (g) 43,5708 43,8475 39,6603 39,9915 38,1007 38,3209 45,1405 45,4491
BPM 2 (g) 43,8466 39,9914 38,3207 45,4489
BPM 3 (g) Rata-rata BPM (g) 43,8463 43,8468 39,9911 39,9913 38,3203 38,3206 45,4484 45,4488
TPH 0,0552 0,0662 0,0440 0,0617
B1 B2 B3 Bk
5 5 5 5
41,1363 40,9484 41,4688 43,9658
41,5392 41,1756 41,7746 44,3253
41,5390 41,1754 41,7747 44,3249
41,5390 41,1749 41,7746 44,3249
41,5391 41,1753 41,7746 44,3250
0,0806 0,0454 0,0612 0,0718
C1 C2 C3 Ck
5 5 5 5
38,1015 39,6596 43,5718 43,6043
38,4168 39,9830 43,8264 43,9620
38,4163 39,9833 43,8266 43,9617
38,4159 39,9833 43,8265 43,9620
38,4163 39,9832 43,8265 43,9619
0,0630 0,0647 0,0509 0,0715
Bakteri BS (gram) A1 5 A2 5 A3 5 Ak 5 B1 B2 B3 Bk
5 5 5 5
C1 5 C2 5 C3 5 Ck 5 Bakteri BS (gram) A1 5 A2 5 A3 5 Ak 5
BP (gram) BPM 1 (g) 42,4566 42,6734 40,1728 40,4429 37,7861 38,0120 43,5729 43,8718 40,5620 43,6053 37,7860 43,6335
40,8188 43,8541 37,9302 43,9107
39,7606 40,0089 43,6277 43,9185 43,0321 43,1209 39,7612 40,1014 BP (gram) BPM 1 (g) 41,1510 41,3372 34,8297 34,9996 43,5795 43,8716 34,9224 35,1819
BPM 2 (g) 42,6729 40,4432 38,0115 43,8712
BPM 3 (g) Rata-rata BPM (g) 42,6726 42,6730 40,4430 40,4430 38,0113 38,0116 43,8718 43,8716
40,8195 43,8538 37,9304 43,9109
40,8188 43,8533 37,9294 43,9100
40,8190 43,8537 37,9300 43,9105
40,0087 43,9184 43,1209 40,1007 BPM 2 (g) 41,3372 34,9993 43,8711 35,1817
40,0086 40,0087 43,9182 43,9184 43,1212 43,1210 40,1012 40,1011 BPM 3 (g) Rata-rata BPM (g) 41,3370 41,3371 34,9992 34,9994 43,8707 43,8711 35,1812 35,1816
TPH 0,0433 0,0540 0,0451 0,0597 0,0514 0,0497 0,0288 0,0554 0,0496 0,0581 0,0178 0,0680 TPH 0,0372 0,0339 0,0583 0,0518
B1 B2 B3 Bk
5 5 5 5
41,1438 45,2356 40,5610 44,6253
41,3318 45,3961 40,7678 44,8799
41,3315 45,3958 40,7675 44,8793
41,3317 45,3955 40,7677 44,8791
41,3317 45,3958 40,7677 44,8794
0,0376 0,0320 0,0413 0,0508
C1 C2 C3 Ck
5 5 5 5
38,1018 39,6605 43,5718 39,7646
38,3008 39,8504 43,7495 40,0097
38,3004 39,8502 43,7498 40,0095
38,3007 39,8502 43,7494 40,0095
38,3006 39,8503 43,7496 40,0096
0,0398 0,0380 0,0356 0,0490
R
R
31
Minggu
7
Minggu
8
Minggu
9
Bakteri BS (gram) A1 5 A2 5 A3 5 Ak 5 B1 B2 B3 Bk
5 5 5 5
C1 5 C2 5 C3 5 Ck 5 Bakteri BS (gram) A1 5 A2 5 A3 5 Ak 5 B1 B2 B3 Bk
5 5 5 5
C1 5 C2 5 C3 5 Ck 5 Bakteri BS (gram) A1 5 A2 5 A3 5 Ak 5
BP (gram) BPM 1 (g) 45,1422 45,4401 42,9228 43,0017 43,0333 43,0992 44,6255 44,8547 40,5615 43,6066 37,7856 43,9688
40,6866 43,7119 37,8995 44,1808
43,9664 44,1627 44,6268 44,8273 41,0195 41,1153 40,8909 41,1189 BP (gram) BPM 1 (g) 45,1417 45,2173 42,9237 42,9577 43,0337 43,1285 44,6245 44,7782 40,5599 39,7597 37,7840 43,9665
BPM 2 (g) 45,4384 43,0014 43,0091 44,8551
40,5803 39,7870 37,8079 44,0951
38,1033 38,2253 39,5622 39,6135 43,3241 43,4256 39,7642 39,9094 BP (gram) BPM 1 (g) 45,1398 45,1707 42,9207 42,9423 43,0312 43,0490 44,6276 44,7543
40,6868 43,7121 37,8997 44,1808 44,1621 44,8274 41,1148 41,1189 BPM 2 (g) 45,2172 42,9578 43,1283 44,7787 40,5800 39,7869 37,8075 44,0948 38,2253 39,6132 43,4256 39,9095 BPM 2 (g) 45,1705 42,9422 43,0494 44,7545
BPM 3 (g) Rata-rata BPM (g) 45,4383 45,4389 43,0011 43,0014 43,0993 43,0692 44,8551 44,8550 40,6870 43,7118 37,8993 44,1806
40,6868 43,7119 37,8995 44,1807
44,1618 44,1622 44,8269 44,8272 41,1147 41,1149 41,1190 41,1189 BPM 3 (g) Rata-rata BPM (g) 45,2170 45,2172 42,9577 42,9577 43,1285 43,1284 44,7784 44,7784 40,5797 39,7868 37,8078 44,0952
40,5800 39,7869 37,8077 44,0950
38,2250 38,2252 39,6130 39,6132 43,4254 43,4255 39,9095 39,9095 BPM 3 (g) Rata-rata BPM (g) 45,1707 45,1706 42,9416 42,9420 43,0490 43,0491 44,7541 44,7543
TPH 0,0593 0,0157 0,0072 0,0459 0,0251 0,0211 0,0228 0,0424 0,0392 0,0401 0,0191 0,0456 TPH 0,0151 0,0068 0,0189 0,0308 0,0040 0,0054 0,0047 0,0257 0,0244 0,0102 0,0203 0,0291 TPH 0,0062 0,0043 0,0036 0,0253
B1 B2 B3 Bk
5 5 5 5
40,5634 43,6075 37,7882 43,8894
40,7103 43,5728 37,7302 44,0078
40,7103 43,5728 37,7303 44,0077
40,7103 43,5725 37,7301 44,0078
40,7103 43,5727 37,7302 44,0078
0,0294 -0,0070 -0,0116 0,0237
C1 C2 C3 Ck
5 5 5 5
38,1000 39,6598 43,5712 43,6034
38,1625 39,6749 43,5944 43,7152
38,1624 39,6745 43,5943 43,7154
38,1629 39,6748 43,5944 43,7152
38,1626 39,6747 43,5944 43,7153
0,0125 0,0030 0,0046 0,0224
Lampiran 4. Data TPH migguan perlakuan Minyak Ringan. Minggu
Bakteri BS (gram) BP (gram) BPM1 (gram) BPM2 (gram) BPM3 (gram) rata2 BPM (gram) A1 5 45,1032 45,3001 45,3003 45,3001 45,3002 A2 5 42,8799 42,9947 42,9947 42,9948 42,9947 A3 5 42,9919 43,1211 43,1212 43,1213 43,1212 Ak 5 44,4141 44,5732 44,5734 44,5734 44,5733
TP 0, 0, 0, 0,
32
Minggu
1
Bakteri BS (gram) BP (gram) BPM1 (gram) BPM2 (gram) BPM3 (gram) rata2 BPM (gram) A1 5 45,1389 45,1819 45,1816 45,1816 45,1817 A2 5 42,9199 42,9864 42,9863 42,9864 42,9864 A3 5 43,0319 43,0722 43,0718 43,0721 43,0720 Ak 5 44,6241 44,7075 44,7075 44,7076 44,7075
TP 0, 0, 0, 0,
B1 B2 B3 Bk
0, 0, 0, 0,
5 5 5 5
5 Minggu C1Bakteri BS (gram) C2 55 2 A1 C3 55 A2 Ck 55 A3 Ak 5
Minggu
3
40,5590 39,7591 37,7823 43,9637
40,7057 39,7900 37,8665 44,0659
40,7055 39,7899 37,8667 44,0659
40,7056 39,7899 37,8664 44,0658
40,7056 39,7899 37,8665 44,0659
38,1001 38,1505 38,1503 38,1503 38,1504 BP (gram) BPM1 (gram) BPM2 (gram) BPM3 (gram) rata2 BPM (gram) 39,6586 39,6930 39,6929 39,6929 39,6929 45,1401 45,1780 45,1782 45,1781 45,1781 43,5704 43,6262 43,6260 43,6262 42,9212 43,6263 42,9556 42,9556 42,9553 42,9555 43,6015 43,7195 43,7194 43,7194 43,0314 43,7194 43,0668 43,0665 43,0667 43,0667 44,6240 44,7023 44,7021 44,7024 44,7023
0, TP 0,0 0,0 0,0
0
B1 B2 B3 Bk
5 5 5 5
40,5601 39,7598 37,7832 43,9655
40,6699 39,7972 37,8758 44,0633
40,6697 39,7973 37,8760 44,0630
40,6697 39,7973 37,8760 44,0632
40,6698 39,7973 37,8759 44,0632
0 0 0 0
C1 C2 C3 Ck
5 5 5 5
38,1002 39,6598 43,5709 43,6031
38,1341 39,6896 43,6190 43,7120
38,1342 39,6897 43,6192 43,7121
38,1341 39,6895 43,6192 43,7120
38,1341 39,6896 43,6191 43,7120
0 0 0 0
Bakteri BS (gram) BP (gram) BPM1 (gram) BPM2 (gram) BPM3 (gram) rata2 BPM (gram) A1 5 45,1470 45,1980 45,1797 45,1799 45,1859 A2 5 42,9320 42,9439 42,9481 42,9458 42,9459 A3 5 43,1265 43,1521 43,1528 43,1528 43,1526 Ak 5 44,6310 44,6856 44,6885 44,6886 44,6876
TP 0 0 0 0
B1 B2 B3 Bk
5 5 5 5
40,5599 39,7587 37,7790 43,9619
40,5889 39,7836 37,8186 44,0365
40,5827 39,7819 37,8112 44,0398
40,5826 39,7818 37,8112 44,0399
40,5847 39,7824 37,8137 44,0387
0 0 0 0
C1 C2 C3
5 5 5
38,1102 39,6619 43,5820
38,1550 39,6712 43,6265
38,1548 39,6713 43,6267
38,1549 39,6714 43,6266
38,1549 39,6713 43,6266
0 0 0
33
Minggu
4
Bakteri BS (gram) BP (gram) BPM1 (gram) BPM2 (gram) BPM3 (gram) rata2 BPM (gram) A1 5 45,1416 45,1625 45,1626 45,1626 45,1626 A2 5 42,9219 42,9458 42,9481 42,9480 42,9473 A3 5 43,0335 43,0528 43,0528 43,0528 43,0528 Ak 5 44,5966 44,6495 44,6496 44,6497 44,6496
TP 0 0 0 0
B1 B2 B3 Bk
5 5 5 5
40,5614 39,7602 37,7836 43,9654
40,5826 39,7819 37,8113 44,0287
40,5827 39,7819 37,8112 44,0287
40,5826 39,7818 37,8112 44,0288
40,5826 39,7819 37,8112 44,0287
0 0 0 0
C1 C2 C3 Ck
5 5 5 5
38,1019 39,6598 43,5708 43,6041
38,1339 39,6806 43,6078 43,6959
38,1338 39,6807 43,6079 43,6957
38,1339 39,6807 43,6078 43,6957
38,1339 39,6807 43,6078 43,6958
0 0 0 0
Lampiran 5. Data TPH mingguan perlakuan Oli Bekas. Minggu
0
Bakteri BS (gram) BP (gram) BPM1 (gram) BPM2 (gram) BPM3 (gram) rata2 BPM (gram)TPH A1 5 45,1254 45,5221 45,5224 45,5223 45,5223 0,079 A2 5 42,9187 43,3208 43,3206 43,3207 43,3207 0,080 A3 5 43,0523 43,4078 43,4076 43,4076 43,4077 0,071 Ak 5 44,6190 45,0035 45,0037 45,0035 45,0036 0,076 B1 B2 B3 Bk
5 5 5 5
40,5512 39,7498 37,7790 43,9615
40,9275 40,1621 38,1084 44,3518
40,9277 40,1621 38,1086 44,3518
40,9278 40,1623 38,1085 44,3518
40,9277 40,1622 38,1085 44,3518
0,075 0,082 0,065 0,078
C1 C2 C3 Ck
5 5 5 5
38,0982 39,6534 43,5689 43,6004
38,4798 40,0069 43,9381 44,0017
38,4796 40,0070 43,9308 44,0019
38,4797 40,007 43,9382 44,0019
38,4797 40,0070 43,9357 44,0018
0,076 0,070 0,073 0,080
34
Minggu
1
Bakteri BS (gram) BP (gram) BPM1 (gram) BPM2 (gram) BPM3 (gram) rata2 BPM (gram)TPH A1 5 45,1423 45,3801 45,3800 45,3799 45,3800 0,047 A2 5 42,9227 43,1856 43,1856 43,1855 43,1856 0,052 A3 5 43,0328 43,2590 43,2589 43,2588 43,2589 0,045 Ak 5 44,6240 44,9421 44,9411 44,9402 44,9411 0,063 B1 B2 B3 Bk
5 5 5 5
40,5616 40,8411 40,8414 40,8412 39,7604 40,0408 40,0409 40,0410 37,7848 38,0136 38,0136 38,0134 43,9651 44,2624 44,2616 44,261
40,8412 40,0409 38,0135 44,2617
0,055 0,056 0,045 0,059
C1 5 38,1002 38,3983 38,3978 38,3976 38,3979 0,059 Minggu C2 Bakteri BS (gram) BP39,6594 (gram) BPM1 (gram) BPM2 (gram) BPM3 (gram) rata239,8692 BPM (gram)TPH 5 39,8698 39,8690 39,8689 0,042 C3 5 43,5711 0,061 A1 45,1397 43,8785 45,2903 43,8780 45,2896 43,8779 45,2892 43,8781 45,2897 0,030 Ck 5 43,6034 0,061 A2 42,9210 43,9088 43,1360 43,9086 43,1341 43,9085 43,1331 43,9086 43,1344 0,042 A3 5 43,0316 43,1964 43,1959 43,1954 43,1959 0,032 Ak 5 44,6259 44,8644 44,8644 44,8645 44,8644 0,047
2
Minggu
3
B1 B2 B3 Bk
5 5 5 5
40,5598 40,7758 40,7746 40,7741 39,7590 40,0737 40,0721 40,0712 37,7834 38,0259 38,0259 38,0245 43,9667 44,2451 44,2451 44,2453
40,7748 40,0723 38,0254 44,2452
0,043 0,062 0,048 0,055
C1 C2 C3 Ck
5 5 5 5
38,1015 39,6595 43,5716 43,6042
38,3807 39,8140 43,7128 43,7684
0,055 0,030 0,028 0,032
38,3808 39,8141 43,7129 43,7683
38,3808 39,8139 43,7129 43,7684
38,3806 39,8140 43,7127 43,7684
Bakteri BS (gram) BP (gram) BPM1 (gram) BPM2 (gram) BPM3 (gram) rata2 BPM (gram)TPH A1 5 45,1415 45,2911 45,2909 45,2910 45,2910 0,029 A2 5 42,9251 43,0603 43,0605 43,0606 43,0605 0,027 A3 5 43,0372 43,1031 43,1033 43,1033 43,1032 0,013 Ak 5 44,6295 44,8125 44,8127 44,8128 44,8127 0,036 B1 B2 B3 Bk
5 5 5 5
40,5638 39,7619 37,7870 43,9695
40,7355 39,9488 37,8925 44,1700
40,7355 39,9490 37,8924 44,1701
40,7355 39,9490 37,8925 44,1702
40,7355 39,9489 37,8925 44,1701
0,034 0,037 0,021 0,040
C1 5 38,1037 38,2309 38,2311 38,2311 38,2310 0,025 C2 5 39,6640 39,7872 39,7873 39,7874 39,7873 0,024 C3 5 43,5755 43,7215 43,7215 43,7216 43,7215 0,029 5 43,7490 43,7490 43,7492 0,028 Minggu Ck Bakteri BS (gram) BP43,6079 (gram) BPM1 (gram) BPM2 (gram) BPM3 (gram) rata243,7491 BPM (gram)TPH A1 5 45,1401 45,2473 45,2470 45,2470 45,2471 0,021 A2 5 42,9217 43,0007 43,0006 43,0008 43,0007 0,015 A3 5 43,0314 43,0830 43,0829 43,0830 43,0830 0,010 Ak 5 44,6250 44,7966 44,7964 44,7966 44,7965 0,034
4
B1 B2 B3 Bk
5 5 5 5
40,5642 39,7592 37,7826 43,9652
40,6724 39,9411 37,9057 44,1446
40,6721 39,9412 37,9056 44,1445
40,6721 39,9413 37,9055 44,1444
40,6722 39,9412 37,9056 44,1445
0,021 0,036 0,024 0,035
C1 C2
5 5
38,0581 38,1376 39,6581 39,7102
38,1374 39,7101
38,1375 39,7102
38,1375 39,7102
0,015 0,010
35
Minggu
5
Bakteri BS (gram) BP (gram) BPM1 (gram) BPM2 (gram) BPM3 (gram) rata2 BPM (gram)TPH A1 5 45,1378 45,2034 45,2034 45,2034 45,2034 0,013 A2 5 42,9188 42,9946 42,9947 42,9950 42,9948 0,015 A3 5 43,0290 43,0607 43,0605 43,0607 43,0606 0,006 Ak 5 44,6227 44,7620 44,7621 44,7619 44,7620 0,027 B1 B2 B3 Bk
5 5 5 5
40,5585 39,7588 37,7814 43,9647
40,7039 39,8986 37,8365 44,1146
40,7037 39,8985 37,8367 44,1146
40,7038 39,8983 37,8364 44,1148
40,7038 39,8985 37,8365 44,1147
0,029 0,027 0,011 0,030
C1 5 38,0608 38,1009 38,1008 38,1010 38,1009 0,008 C2 5 39,6572 39,6873 39,6872 39,6870 39,6872 0,006 C3 5 43,5687 43,6006 43,6007 43,6004 43,6006 0,006 Ck 5 43,6018 43,6958 43,6956 43,6955 43,6956 0,018 Minggu Bakteri BS (gram) BP (gram) BPM1 (gram) BPM2 (gram) BPM3 (gram) rata2 BPM (gram)TPH A1 5 45,1307 45,1778 45,1775 45,1776 45,1776 0,009 A2 5 42,9079 42,9631 42,9631 42,9630 42,9631 0,011 A3 5 43,0240 43,0579 43,0579 43,0579 43,0579 0,006 Ak 5 44,6198 44,7380 44,7379 44,7377 44,7379 0,023
6
B1 B2 B3 Bk C1 C2 C3 Ck
40,5572 39,7560 37,7795 43,9628
40,6033 39,7986 37,8295 44,0952
40,6031 39,7984 37,8295 44,0951
40,6030 39,7982 37,8295 44,0951
40,6031 39,7984 37,8295 44,0951
0,009 0,008 0,010 0,026
36
RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Parsoburan pada tanggal 11 Oktober 1990 dari ayah Anggiat Sinaga dan ibu Asmina br. Limbong, Penulis merupakan anak ketiga dari lima bersaudara. Pendidikan dasar ditempuh penulis di SDN 173265 Onan Hasang dan lulus pada tahun 2002. Kemudian penulis melanjutkan pendidikan ke SMPN 1 Pahae Julu dan lulus pada tahun 2005. Setelah itu penulis meneruskan ke SMA Santa Maria Tarutung dan lulus pada tahun 2008. Pendidikan sarjana ditempuh penulis di Program Studi Manajemen Sumberdaya Lahan, Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor melalui jalur Ujian Seleksi Masuk IPB (USMI) dan lulus pada tahun 2013. Selama perkuliahan, penulis mengikuti Unit Kegiatan Mahasiswa (UKM) Persekutuan Mahasiswa Kristen (PMK). Selama di PMK, penulis mengikuti beberapa kegiatan pelayanan antara lain anggota Komisi Kesenian (Komkes). Selain itu, penulis juga terlibat dalam kegiatan Malam Sukacita Paskah (MSP) IPB pada tahun 2010 sebagai ketua pelaksana. Penulis juga terlibat sebagai anggota pada beberapa acara seperti Kebaktian Awal Tahun Ajaran (KATA), Natal Civitas Akademika IPB. Pada kegiatan non akademik, penulis juga terlibat dalam sebuah keluarga Parsadaan Anak Rantau Tarutung (Persatuan Anak Rantau Tarutung) Bogor yang biasa disebut PARTARU. PARTARU merupakan sebuah perkumpulan bagi mahasiswa-mahasiswa yang berasal dari Tarutung. Dalam perkumpulan ini, penulis juga pernah menjabat sebagai ketua pada periode tahun ajaran 2010/2011. Selama di perkumpulan ini, penulis juga pernah menjadi ketua pelaksanaan Natal PARTARU pada tahun 2009 dan menjadi anggota pada acara Malam Keakraban (Makrab) PARTARU.