Review article
ISSN 2285-6064
Review Jurnal Kinerja Bakteri Konsorium Dalam Proses Bioremediaisi Air Sungai Yang Tercemar Limbah Domestik Nurul Huda1 1
Program Study Teknik Lingkungan Universitas Lambung Mangkurat Email:
[email protected]
ABSTRAK Jurnal yang berjudul “Kinerja Bakteri Konsortium Dalam Bebagai Bioremediasi Air Sungai Yang Tercemar Limbah Domestik” berisi tentang penelitian mengenai kinerja bakteri konsortium yang bertujuan agar memperoleh bahan baku sebagai pembawa efektif yang terdapat pada bakteri bacillus coagulans B. licheniformis, B. subtilis dan Pseudomonas sp. waktu yang digunakan untuk proses bioremediasi air yang tercemar pada Sungai Cimuka. Penelitian ini juga menggunakan metode eksperimen dengan dua faktor 9 x 9 faktorial. Faktor tersebut dibedakan menjadi bahan pembawa yang terdiri dari 9 level dan waktu kontak yang terdiri dari 9 tingkat. Parameter yang diukur dalam penelitian ini adalah BOD, COD, TTS dan ammonia. Abstrak yang disajikan penulis hanya menggunakan Bahasa Inggris. Secara keseluruhan isi dari jurnal ini langsung menuju ke topik pembahasan yang akan dibahasa dalam jurnal ini, yang mana menurut saya pembaca menjadi mudah dalam memahami jurnal ini. Keywords: enkapsulasi, bioremediasi, alginat, Bacillus, pati, nitrosomonas, BOD COD 1. Pengantar Dalam paragraf pertama penulis menegaskan bahwa pembuangan limbah diperairan sangat meningkat dan mengakibatkan pencemaran pada badan air. Tingkat pencemaran air sungai cukup tinggi dimana pabrik industri membuang limbahnya tanpa diolah terlebih dahulu. Salah satu upaya yang dibahas didalam jurnal adalah teknik bioremediasi yaitu upaya untuk meminimalisir volume sampah yang memanfaatkan organisme hidup untuk memecah zat-zat berbahaya (Sheehan, 1997 di Wignyanto, ey al., 2009). Saya pribadi sangat setuju dengan hal tersebut karena teknik bioremediasi merupakan teknik yang dapat memecahkan masalah lingkungan. Kemudian pada paragraf kedua penulis mengatakan bioremediasi dapat dilakukan dengan menambahkan mikroba tertentu kedalam air yang akan ditanggulangi (Munir, 2006). Serta menurut Ishartanto, keberhasilan bioremediasi tergantung pada jumlah beban polutan organik dan durasi kontak waktu. Studi yang dilakukan oleh penulis adalah menggunakan bakteri yang dihasilkan langsung oleh Sungai Cimuka, bakteri tersebut bernama koagulan bacillus subtilis. Selain itu, bakteri Bacillus dan Pseudomonas sp. juga ditambahkan untuk mendukung proses bioremediasi. Karena bioremediasi diperairan oleh bakteri consortium sangat efektif. Pada paragraf selanjutnya, penulis menjelaskan kelangsungan hidup bakteri dalam proses bioremediasi dapat ditingkatkan dengan menambahkan bakteri konsortium
dalam kaldu nutrisi dan campuran bakteri yang telah tumbuh menjadi bahan pembawa. Serta memberitahukan bahwa pencampuran bakteri dalam bahan pembawa dapat menstabilkan emulsi dan memaksimalkan perlindungan bahan aktif terhadap kondisi lingkungan (Mosilhey, 2003). Pada paragraf ke tiga dijelaskan bahwa bahan yang biasa digunakan adalah alginate, pati, bedak, gelatin, tepung beras, susu skim, pati jagung dan dekstrosa. Bakteri dalam alginat bahan pembawa dan pati melalui proses enkapsulasi dapat menghasilkan kapsul kualitas yang baik dengan tingginya jumlah bakteri, konsisten dan kuat (Li, et al., 2009). Pada bagian pengatar ini disampaikan bahwa penelitian ini ingin menunjukkan dampak dari pembuangan limbah industri serta cara untuk meminimalisirnya yaitu bioremediasi. Pemanfaatkan bakteri konsortium terhadap proses bioremediasi menggunakan metode eksperimen dengan rancangan acak lengkap. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan bahan baku sebagai sebagai pembawa yang efektif. Menurut saya, sejauh ini bahasa yang digunakan cukup mudah untuk dipahami oleh pembaca. 1.1 bahan dan metode Pada bagian bahan dan metode penulis menjelaskan bahan yang digunakan dalam penelitian yaitu Bacillus licheniformis B, B.subtilis dan Pseudomonas sp, alginat, kalsium klorida, pati, bedak bubur, gelatin, tepung beras, susu skim, pati jagung, dekstrosa, agar nutrisi dan air Sungai Cimuka. Metode yang digunakan dalam penelitian ini berupa metode eksperimen yang meliputi persiapan inkolum konsorsium dan persiapan inkolum starter. Pada pargaraf kedua dijelaskan mengenai persiapan inkolum konsorsium yang dikemas dalam alginat. Pada persiapan inkolum, 2 gram alginat dilarutkan dalam 90 ml air suling yang diaduk secara perlahan, dan ditambahkan tepung pati sampai tercampur rata lalu disterilkan. Selanjutnya, konsarsium inkolum dalam bahan pembawa alginat dimasukkan kedalam alat penates sehingga membentuk Ca-alginat. Langkah selanjutnya adalah penyaringan kapsul menggunakan kertas saring whatman dan kemudian dimasukkan kedalam media nutrisi kaldu dan diinkubasi selama 24-30 jam. Selanjutnya bakteri konsortium diinokulasi pada bahan pembawa, dengan mencampurkan 10% inoculum konsortium untuk 100 gram bubuk bedak steril sampai aseptik rata. Starter kemudian diinkubasi selama 72 jam. Pada paragraf ketiga dikelaskan tahap persiapan inoculum starter yang terdiri dari 80 gram dari tepung beras, 10 gram susu skim, 5 gram tepung jagung dan 5 gram dekstrosa untuk proses pembuatan inokulum pemula padat sebanyak 100 gram. Kemudian diinkubasi selama 72 jam. Starter terdiri dari 80% (80 gram) dari tepung beras, 10% (10 gram) susu skim, 5% (5 gram) tepung jagung dan 5% (5 gram) dektrosa dimasukkan ke dalam plastic tahan panas ukuran 15 x 25 cm. kemudian ditambahkan ke air dengan perbandingan 1:1 dan dikukus selama 1 jam. Sebanyak 10 ml suspense bakteri dengan kepadatan sel McFarland 3 diinokulasikan ke dalam 100 gram media starter yang telah disterilkan. Plastik diikat dan dibungkus dengan alumunium foil dan kemudidan diinkubasi pada 30 C selama 3 hari dan dihitung setiap 6 jam sampai penduduk mencapai fase eksponesial. Starter berikutnya dikeringkan dan digiling untuk membentuk bubuk. Parameter uji diukur pada hari 0, hari 1, hari 2, hari 4, hari 6, hari
8, hari 10, hari 12 dan hari 14. Penulis mengamati parameter BOD, COD, TTS dan konsentrasi ammonia. Langkah terakhir yang dilakukan adalah analisis data yaitu menggunakan metode ekperimen dengan rancangan acak lengkap dengan desain faktoria yaitu 9 x 9. Kemudian dilanjutkan dengan uji jarak berganda Duncan pada taraf signifikansi 5%. 1.2. Hasil dan diskusi Pada bagian ini dijelaskan pengaruh yang terjadi antara inokulum starter dalam bahan pembawa, yaitu BOD dan COD selama air limbah dalam proses remediasi. Pada penelitian ini juga dijelaskan pengertian BOD dan COD. BOD diketahui sebagai jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh mikroorganisme untuk menguraikan bahan organik yang terkandung didalam air limbah. Sedangkan COD adalah oksigen yang dibutuhkan oleh mikroorganisme untuk menguraikan zat organik. Dalam jurnal ini disajikan tabel yang memuat hasil uji Duncan, yang menunjukkan bahwa pembawa inoculum materi berpengaruh pada pengurangan BOD dan COD. Presentase penurunan waktu dari hari 8 sampai 14 agar lebih tinggi dari menurun dari hari pertama sampai hari ke-14, penyebab terjadi nya hal tersebut karena inokulum pemula membutuhkan adaptasi asal aliran air limbah sebelum memasuki fase eskponensial yaitu hari 8-14 dan pada saat yang sama mampu menguraikan bahan organik dan polutan dalam air limbah yang dapat mengakibatkan tingkat yang lebih rendah dari BOD dan COD. Inokulum starter yang berada pada bahan pembawa alginatpati mengakibatkan penghapusan BOD dan COD dalam jumlah tertinggi pada hari 814. Pada probiotik enkapsulasi menggunakan kalsium alginate dan pati jagung sebagai prebiotik dapat meningkatkan enkapsulasi bakteri yang hidup dati enkapsulasi pati (Sultana, dkk, 2000). Bakteri konsortium yang terdapat didalam susu bubuk, pati jagung dan dekstrosa dapat menurunkan kadar BOD dan COD (Mortazavian et al, 2007). Enkapsulasi menjebak sel-sel mikroorganisme dengan cara pelampiasan atau membungkus bakteri dan memisahkan sel dari lingkungsn sekitar seperti perubahan pH, panas, aktivitas enzim dan senyawa kimia. Enkapsulasi adalah cara yang efisien untuk mempertahankan kelangsungan hidup sel bakteri karena sel bakteri memiliki membrane permeable yang membuat bakteri mendapatkan makanan dari campuran prebiotik (Kitamikado,et al., 1990 di Wijayanti, 2010). Dalam hal ini, bakteri dalam enkapsulasi kelangsungan hidupnya lebih tinggi. Menurut Banu et al (2001), kondisi bakteri yang dikemas akan lebih baik dibandingkan bakteri tanpa enkapsulasi. Kelangsungan hidup bakteri dalam konsortium mempengaruhi penghapusan BOD dan COD. Menurut Eweis (1998), bahwa konsorsium mikroorganisme akan membantu proses bioremediasi yang cepat dan lebih efisien atau dapat dikatakan bahwa bakteri konsorsium berperan sinergis dalam proses bioremediasi. Pada penelitian ini digunakan bakteri Bacillus coagulants sp, B. subtillis dan Pseudomonas sp di pengolahan air limbah industri yang dapa menurunkan kadar COD dalam 12 hari dan dinilai memiliki kemampuan untuk menguraikan polutan dan ketrsediaan air limbah. Namun, pada penelitian ini BOD rata-rata dan hasil COD yang diperoleh tidak memenuhi kriteria.
1.3. Pengaruh Bakteri Konsorsium di Berbagai Bahan Pembawa serta Penuruna Tingkat TTS Total padatan tersuspensi (TTS) adalah residu dari hasil total yang dapat memblokir sinar matahari sehinnga menghalangi fotosintesis. Hasil analisis varian dilanjutkan dengan uji Duncan sehingga menunjukkan bahwa konsorium dalam berbagai bahan pembawa dengan bioremediasi 14 hari mampu menurunkan kadar TTS. Kaldu nutrisi adalah media cair untuk pertumbuhan mikroorganisme yang tidak mempengaruhi kadar TTS dari media padat. Sedangkan bedak merupakan mineral yang tingkat TTS lebih tinggi dibandingkan dengan bahan pembawa lainnya (Li, et al, 2009). Penurunan kadar TTS selain dapat menghasilkan bahan pembawa juga mampu mempertahankan kelangsungan hidup bakteri. Penelitian yang dilakukan oleh Jamilah, et al (2009) menyatakan bahwa Bacillus yang diyakini menghasilkan enzim proteolitik dan amiolitik mampu menurunkan kadar TTS sebanyak 30,4% dan juga mampu merombak bakteri lipid dapat menghasilkan enzim lipase (hidayat, et al, 2010). Sandri (2011) menjelaskan bahwa Pseudomonas sp memiliki kemampuan untuk mendegradasi hidrokarbon dan protein dalam pelarut organik. Dari hasil analisis varian ada interaksi antara konsorsium dengan bahan pembawa untuk limbah ammonia berkurang dari air yang terkontaminasi di Sungai Cimuka. Berdasarkan ini uji Duncan dilakukan sebagai uji tindak lanjut. Tabel menunjukkan bahwa bakteri dapat menurunkan kadar ammonia sebesar 35,82% dengan konsentrasi awal sebesar 6,49 mg/1 menjadi 4,17 mg/1 pada hari ke 14. Penurnan ammonia menunjukkan bahwa tigkat ammonia menurun, semakin rendah konsentrasi toksisitas ammonia dan meningkatkan kualitas air. Hal ini didukung oleh kelangsungan hidup yang tnggi dan pertumbuhan bakteri dalam bahan pembawa. Menurut Ishartanto (2009) keberhasilan proses bioremediasi sangat tergantung pada jumlah beban polutan organik, lamanya waktu kontak antara kontaminan dan bakteri serta populasi bakteri secara efektif. 1.4 kesimpulan Berdasakan hasil tersebut dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut: konsorsium Bacillus, Bacillus licheniformis, Bacillus subtilis, dan Pseudomonas sp dikemas dengan alginat bahan pembawa dan pati yang efektif dalam proses bioremediasi air limbah yang tercemar di Sungai Cimuka dengan tingkat yang lebih rendah dari BOD yaitu 81,49%, COD 81,44%, 75% dan ammonia 35,82% yang diamati dalam proses bioremediasi 14 hari.
1.5 daftar isi Amrah, H. 2002. Evaluasi Penggunaan Bakteri Bacillus subtilis terhadap Perubahan Kimia Air pada Limbah Air Budidaya Tambak Udang Windu (Penaeus monodon Fab.). Jurnal Ilmiah Perikanan dan Ilmu Kelautan Universitas Muslim Indonesia. 693.205. Makassar: Mutiara. Halaman 17-23. Arifurrahman. 2012. Uji Viabilitas Bakteri Indigenous Air Rendaman Kenaf dalam Media Tepung Beras dan Lama Penyimpanan dengan Metode Freeze Drying. Skripsi. Jurusan
Biologi. Fakultas Sains Dan Teknologi. Universitas Islam Negeri Maulana Malik Ibrahim. Malang. Banu, R., Logakanthi, S., and Vijayalaksmi, G.S. 2001. Biomanagement of paper mill sludge using an indigenous (Lampitomauritii) and two exotic (Eudriluseugineae and Eiseniafoetida) earthworms. J Environ Bio 22(3): 181-185. Dwipayana dan Ariesyady, H. 2010. Identifikasi Keberagaman Bakteri pada Lumpur Hasil Pengolahan Limbah Cat dengan Teknik Konvensional. Program Studi Teknik Lingkungan. Fakultas Teknik Sipil dan Lingkungan, Institut Teknologi Bandung. Eweis, J.B, Ergas, S.J., Chang, D.P.Y., and Schoeder, E.D. 1998. Bioremediation Principles. McGraw-Hill Companies, Inc. United States. Hasan, F., Shah, A.A., and Hameed, A. 2006. Industrial Applications of Microbial Lipases. Elsevier: Enzyme and Microbial Technology. Volume 39, Issue 2, 235251. Hidayat, N., K. Sri, Noorhamdani, dan W. Susinggih. 2010. Pengaruh Laju Aliran Limbah pada Saringan Kerikil dengan Inokulum Bacillus coagulans UB-9 terhadap Kualitas Limbah Cair yang Dihasilkan. Deklarasi dan Seminar Nasional APTA. Jogjakarta. Ishartanto, W. A. 2009. Pengaruh Aerasi dan Penambahan Bakteri Bacillus sp. dalam Mereduksi Bahan Pencemar Organik Air Limbah Domestik. Skripsi. Departemen Manajemen Sumberdaya Perairan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor. Bogor. Jamilah, I. 2011. Penapisan Bacillus dan Karakterisasi Protease dan Amilase Ekstraseluler yang Dihasilkan untuk Degradasi Sisa Pakan pada Budi daya Udang. Disertasi. Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian Bogor. Bogor. Li, X.Y., X.G. Chen, D.S. Cha, H.J. Park, and C.S. Liu. Microencapsulation of a Probiotic Bacteria with Alginate-Gelatin and Its Properties. Journal of Microencapsulation. 26(4): 315-324 Mosilhey, S.H. 2003. Influence of Different Capsule Material on The Physiological Properties of Microencapsulated L. Acid. Disertasi. Rheinischan Friedric-Wihelm Universitat. Bon-Germany. Mortazavian, Amir, S. H. Razavi, M.R. Ehsani, S. JOURNAL of BIOTECHNOLOGY, Vol. 5, No.1.
Sohrabvandi. 2007. IRANIAN
Munir, E., 2006. Pemanfaatan Mikroba dalam Bioremediasi: Suatu Teknologi Alternatif untuk Pelestarian Lingkungan. Pidato Pengukuhan Jabatan Guru Besar Tetap dalam Bidang Mikrobiologi pada FMIPA Universitas Sumatera Utara. Medan. Sandri, L.S. 2011. Peranan Bakteri Pseudomonas putida sebagai Mediator dalam Proses Amonifikasi Limbah Cair Pabrik Tahu. Thesis. Universitas Brawijaya. Sastrawidana, I. D. K. 2008. Pemanfaatan Konsorsium Bakteri Lokal untuk Bioremediasi Limbah Tekstil Menggunakan Sistem Kombinasi Anaerobik-Aerobi . Jurnal Penelitian dan Pengembangan Sains & Humaniora. Program Studi Pengelolaan Sumber Daya Alam dan Lingkungan . Universitas Pendidikan Ganesha. Sultana, K. G. Godward, N Reynolds, R Arumugaswamy, P Peiris, K. Kailasapathy Encapsulation of probiotic bacteria with alginate– starch and evaluation of survival in simulated gastrointestinal conditions and in yoghurt. International Journal of Food Microbiology. vol. 62, no. 1, pp. 47-55
Wignyanto, N. Hidayat, A. Ariningrum. 2009. Bioremediasi Limbah Cair Sentra Industri Tempe Sanan serta Perencanaan Unit Pengolahannya (Kajian Pengaturan Kecepatan Aerasi dan Waktu Inkubasi). Jurnal Teknologi Pertanian. 10 (2): 123 – 135. Wijayanti, G. 2010. Viabilitas Azospirillum brasilense pada Enkapsulasi Menggunakan Campuran Natrium Alginat dan Tepung Tapioka. Tesis. Jurusan Biologi. Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam. Universitas Diponegoro. Semarang.
