SIMULASI BIODEGRADASI MINYAK MENGGUNAKAN BAKTERI LAUT DALAM
RESTYA RAHMANIAR
DEPARTEMEN ILMU DAN TEKNOLOGI KELAUTAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2016
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Simulasi Biodegradasi Minyak Menggunakan Bakteri Laut Dalam adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun 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, Oktober 2016 Restya Rahmaniar NIM C54120017
ii
ABSTRAK RESTYA RAHMANIAR. Simulasi Biodegradasi Minyak Menggunakan Bakteri Laut Dalam. Dibimbing oleh TRI PRARTONO dan YANNI KUSSURYANI. Pencemaran minyak semakin banyak terjadi dengan meningkatnya permintaan minyak untuk dunia industri. Penanggulangan tumpahan minyak meliputi penanggulangan fisik, kimiawi, dan bioremediasi. Teknik bioremediasi dipilih karena bersifat organik, aman, serta efektif, bila dibandingkan dengan teknik fisik dan kimiawi. Tujuan dari penelitian ini adalah menguji kemampuan bakteri laut dalam untuk mendegradasi minyak menggunakan variasi media serta menyimulasikan proses degradasi minyak dalam sebuah mikrokosmos. Simulasi biodegradasi tumpahan minyak dilakukan menggunakan media bervolume 8 liter berisi air laut yang ditambahkan minyak, kemudian dilakukan pengamatan kandungan minyak, populasi bakteri, pH, kandungan nutrien, dan analisis rantai karbon menggunakan kromatografi gas-spektrometri massa (KG-SM) pada hari 0, 3, 5, dan 7. Bakteri yang digunakan adalah konsorsium dari Raoultella sp., Pseudomonas sp., dan Enterobacter sp. Minyak terdegradasi sebanyak 49.38% dengan laju k=-0.0972 pada media seawater nutrient broth dan 38.78% dengan laju k=-0.0701 pada media air terformasi. Rantai karbon yang terdeteksi pada fraksi alifatik adalah C15-C27 dan setelah degradasi hanya terdeteksi pristana dan phitana. Senyawa yang terdeteksi dari fraksi aromatik adalah benzena, naftalena, antrasena, dan fenantrena, beserta senyawa turunannya. Hasil penelitian menunjukkan bahwa konsorsium bakteri mampu mendegradasi minyak pada media yang berbeda. Kata kunci: bakteri laut dalam, bioremediasi, simulasi, tumpahan minyak
iii
ABSTRACT RESTYA RAHMANIAR. The Simulation of Oil Biodegradation Using Deep Sea Bacteria. Supervised by TRI PRARTONO and YANNI KUSSURYANI. Oil spill continues to occur with the increase in oil demand for industrial purposes. Oil spill responses include physical, chemical, and bioremediation technique. Bioremediation technique was chosen because it is organic, safe, and effective, compared to physical and chemical techniques. The purpose of this research was to test the ability of deep-sea bacteria in degrading oil using different mediums and also to simulate the degradation process in a microcosm. The simulation used medium containing 8 liter of oil-added seawater, then oil concentration, bacteria population, pH, and nutrient concentration were observed, and carbon chains were analyzed using gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) on day 0, 3, 5, and 7. Bacteria used was consortium of Raoultella sp., Pseudomonas sp., dan Enterobacter sp. Oil was degraded 49.38% with degradation rate k=-0.0972 in seawater nutrient broth medium and 38.78% with degradation rate k=-0.0701 in formated water medium. The detected carbon chains in aliphatic fraction were C15-C27 and after degradation only pristane and phitane were detected. The detected compounds from aromatic fraction were benzene, naphtalene, anthracene, and phenanthrene, along with their derivatives. The results indicated that the consortium was able to degrade oil in different mediums. Keywords: bioremediation, deep-sea bacteria, oil spill, simulation
iv
v
SIMULASI BIODEGRADASI MINYAK MENGGUNAKAN BAKTERI LAUT DALAM
RESTYA RAHMANIAR
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Ilmu Kelautan pada Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan
DEPARTEMEN ILMU DAN TEKNOLOGI KELAUTAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2016
vi
vii
Judul Skripsi : Simulasi Biodegradasi Minyak Menggunakan Bakteri Laut Dalam Nama : Restya Rahmaniar NIM : C54120017
Disetujui oleh
Dr Ir Tri Prartono, MSc Pembimbing I
Tanggal Lulus:
Dra Yanni Kussuryani, MSi Pembimbing II
viii
PRAKATA Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Februari 2016 ini ialah biodegradasi tumpahan minyak, dengan judul Simulasi Degradasi Tumpahan Minyak Menggunakan Bakteri Laut Dalam. Terima kasih penulis ucapkan kepada Bapak Dr Ir Tri Prartono, MSc dan Ibu Dra Yanni Kussuryani, MSi selaku pembimbing. Selain itu, penghargaan penulis sampaikan kepada Bapak Syafrizal, SSi dari Pusat Penelitian dan Pengembangan Teknologi Minyak dan Gas Bumi “LEMIGAS” Jakarta, yang telah membantu selama pelaksanaan penelitian ini. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada ayah, ibu, serta seluruh keluarga dan teman-teman, terutama ITK 49, atas segala doa dan bantuannya. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Oktober 2016 Restya Rahmaniar
ix
DAFTAR ISI DAFTAR TABEL
x
DAFTAR GAMBAR
x
DAFTAR LAMPIRAN
x
PENDAHULUAN
1
Latar Belakang
1
Tujuan Penelitian
2
METODE
2
Waktu dan Tempat
2
Alat dan Bahan
3
Prosedur
3
HASIL DAN PEMBAHASAN
8
Uji Biodegradasi Minyak
8
Analisis Kromatografi Gas-Spektrometri Massa SIMPULAN DAN SARAN
15 19
Simpulan
19
Saran
19
DAFTAR PUSTAKA
19
LAMPIRAN
24
RIWAYAT HIDUP
29
x
DAFTAR TABEL 1 2
Persentase kelimpahan senyawa pristana dan phitana sebelum dan sesudah biodegradasi Persentase kelimpahan fraksi aromatik sebelum dan sesudah biodegradasi
16 18
DAFTAR GAMBAR 1 2 3
4
5
6 7 8 9 10 11
12 13 14 15
Uji tumpahan minyak pada media sea water nutrient broth dengan bakteri (a) hari ke-0 (b) hari ke-7 Uji tumpahan minyak pada media kontrol (a) hari ke-0 dan (b) hari ke-7 Konsentrasi minyak (mg/l) rata-rata dan standar deviasi pada media inokulasi seawater nutrient broth dengan bakteri dan media kontrol selama 7 (tujuh) hari pengamatan Konsentrasi minyak (mg/l) rata-rata dan standar deviasi pada media air terformasi dengan bakteri dan media kontrol selama 7 (tujuh) hari pengamatan Jumlah populasi bakteri (log CFU/ml) rata-rata dan standar deviasi pada media seawater nutrient broth selama 7 (tujuh) hari pengamatan Jumlah populasi bakteri (log CFU/ml) rata-rata dan standar deviasi pada media air terformasi selama 7 (tujuh) hari pengamatan Konsentrasi nutrien (NO3-, NO2-, NH4+, PO43-) pada media seawater nutrient broth selama 7 (tujuh) hari pengamatan Konsentrasi nutrien (NO3-, NO2-, NH4+, PO43-) pada media air terformasi selama 7 (tujuh) hari pengamatan Nilai pH rata-rata dan standar deviasi pada media seawater nutrient broth dan kontrol selama tujuh hair pengamatan Nilai pH rata-rata dan standar deviasi pada media air terformasi dan kontrol selama tujuh hari pengamatan Konstanta laju perubahan rata-rata dan standar deviasi dari (a) konsentrasi minyak (b) pH (c) populasi bakteri pada media seawater nutrient broth (SNB) dan air terformasi (AT) selama tujuh hari perlakuan Fraksi alifatik sebelum biodegradasi Fraksi alifatik setelah biodegradasi Fraksi aromatik sebelum biodegradasi Fraksi aromatik setelah biodegradasi
8 9
10
10
11 11 12 12 13 14
14 16 16 17 18
DAFTAR LAMPIRAN 1
Hasil uji biodegradasi media inokulasi seawater nutrient broth selama 7 hari pengamatan
24
xi
2
Hasil uji biodegradasi media inokulasi air terformasi selama 7 hari pengamatan 3 Hasil uji biodegradasi media kontrol seawater nutrient broth selama 7 hari pengamatan 4 Hasil uji biodegradasi media kontrol air terformasi selama 7 hari pengamatan 5 Uji analisis ragam, uji beda nyata terkecil (BNT), dan uji Duncan pada perbedaan media perlakuan terhadap bakteri 6 Uji homogenitas dan tabel sidik ragam (ANOVA) konsentrasi nitrit pada media yang berbeda 7 Uji homogenitas dan tabel sidik ragam (ANOVA) konsentrasi amonium pada media yang berbeda 8 Persentase kelimpahan senyawa alifatik sebelum dan sesudah biodegradasi 9 Persentase kelimpahan senyawa aromatik sebelum dan sesudah biodegradasi 10 Dokumentasi penelitian
24 24 24 25 26 26 27 27 28
xii
1
PENDAHULUAN Latar Belakang Pencemaran dari tumpahan minyak di laut telah lama menjadi perhatian banyak pihak baik lokal, nasional maupun internasional. Pencemaran minyak semakin banyak terjadi dengan semakin meningkatnya permintaan minyak untuk dunia industri, meningkatnya jumlah anjungan pengeboran minyak lepas pantai, dan meningkatnya transportasi laut (Kuncowati 2010). Pencemaran minyak di laut dapat berasal dari kebocoran atau tumpahan ladang minyak bawah laut, operasi kapal tanker, docking, terminal bongkar muat tengah laut, tangki ballast dan tangki bahan bakar, kecelakaan tanker, sumber di darat seperti minyak pelumas bekas, dan tempat pembersihan dari limbah pembuangan refinery (Pertamina 2002). Setiap tahunnya secara global, tumpahan minyak di laut diestimasi melebihi 1 245 000 ton (GESAMP 2007). Terdapat beberapa kasus tumpahan minyak yang terjadi di Indonesia, antara lain adalah kecelakaan kapal tanker MT King Fisher yang menumpahkan sekitar 4000 barel minyak di perairan Cilacap pada tahun 2000, kandasnya MT Natuna Sea yang menumpahkan 4000 ton minyak mentah di perairan Batam tahun 2000, tumpahan minyak dari perusahaan Total E & P Indonesia di perairan Balikpapan pada tahun 2004 yang menyebabkan nelayan sekitar tidak dapat melaut untuk beberapa waktu, serta tumpahan minyak oleh MT Lucky Lady sebanyak 8000 barel Syria Crude Oil dan menyebar 5 km sepanjang pantai (Sudrajad 2006). Tumpahan minyak dapat mengontaminasi biota laut seperti ikan yang kemudian akan berdampak pada kerugian pemasaran ikan. Di kawasan pesisir, tumpahan minyak yang mengendap pada sedimen akan menyebabkan tertutupnya akar mangrove dan permukaan karang, sehingga dapat menyebabkan kematian. Tumpahan minyak juga berdampak pada kawasan wisata bahari dan kegiatan kepelabuhan, sehingga aktivitas dapat terhenti (KLH 2014). Gerakan dan penyebaran minyak di laut sangat dipengaruhi oleh angin, pasang surut, dan arus laut, di samping sifat-sifat minyak itu sendiri (Sabhan et al. 2014). Selain penyebaran tersebut, tumpahan minyak di laut akan mengalami fotooksidasi, evaporasi, emulsifikasi, disolusi, adsorpsi, sedimentasi, dan degradasi (French-McCay 2004). Proses alami ini sangat dipengaruhi oleh jumlah dan karakter minyak, dan frekuensi tumpahan minyak sering kali dapat melebihi beban pencemaran lingkungan dan lebih besar dibandingkan dengan kecepatan proses degradasi zat pencemar, sehingga dibutuhkan bantuan manusia dengan teknologi yang ada untuk mengatasi pencemaran (Nugroho 2006). Beberapa cara penanggulangan tumpahan minyak meliputi penanggulangan mekanis, pembakaran in situ, kimiawi, dan bioremediasi. Penanggulangan mekanis menggunakan teknik pengumpulan dan skimming tumpahan minyak, namun teknik ini dapat merusak biota laut khususnya tumbuhan laut. Pembakaran in situ mampu mengatasi tumpahan minyak di permukaan, namun pembakaran tumpahan minyak ini secara langsung mereduksi tumbuhan laut dan hanya dapat dilakukan bila tumpahan minyak mencapai ketebalan tertentu (Pezeshki et al. 2000). Penanggulangan secara kimiawi menggunakan dispersan, namun teknik ini kurang efektif karena menambah beban lingkungan dengan bahan kimia yang
2
diintroduksikan (Susanthi et al. 2009). Bioremediasi adalah penggunaan makhluk hidup, khususnya mikroorganisme untuk mendegradasi atau mendetoksifikasi pencemar lingkungan. Mikroorganisme yang digunakan dapat berupa bakteri alami yang berasal dari daerah yang tercemar maupun bakteri yang diisolasi dari daerah lain lalu diintroduksi ke daerah yang tercemar (Vidali 2001). Teknik bioremediasi bersifat organik dan aman serta efektif untuk membersihkan tumpahan minyak dan telah digunakan di berbagai aplikasi industri eksplorasi minyak dan gas (Chevron 2012). Bakteri yang mampu mendegradasi senyawa yang terdapat dalam hidrokarbon minyak bumi disebut bakteri hidrokarbonoklastik. Bakteri hidrokarbonoklastik di antaranya adalah Pseudomonas, Arthrobacter, Alcaligenes, Brevibacterium, Brevibacillus, dan Bacillus. Bakteri tersebut mampu mendegradasi senyawa hidrokarbon dengan memanfaatkan senyawa hidrokarbon sebagai sumber karbon dan energi bagi pertumbuhannya serta menguraikan komponen minyak bumi karena kemampuannya mengoksidasi hidrokarbon dan menjadikan hidrokarbon sebagai donor elektron. Bakteri-bakteri ini banyak tersebar di alam, terutama dalam perairan atau sedimen tercemar minyak (Lasari 2010). Aplikasi bioremediasi skala besar telah dilakukan di Prince William Sound, Alaska, setelah peristiwa tumpahan minyak Exxon Valdez pada tahun 1989 (Boopathy 2000). Terdapat banyak aplikasi bioremediasi skala mikro yang berhasil dilakukan, salah satunya oleh Cappello et al. (2006) yang menggunakan media bervolume 90 liter untuk melihat pertumbuhan bakteri serta aktivitasnya di lingkungan tercemar minyak dan hubungannya dengan kandungan hidrokarbon setelah proses degradasi. Penelitian ini merupakan peningkatan skala dari penelitian bioremediasi Dwinovantyo (2015) dari volume 150 ml menjadi 8 liter. Simulasi degradasi tumpahan minyak dilakukan menggunakan media berisi air laut yang tercemar tumpahan minyak, kemudian dilakukan pengamatan populasi bakteri serta kandungan tumpahan minyak. Bakteri yang digunakan adalah konsorsium dari Raoultella sp., Pseudomonas sp., dan Enterobacter sp. yang berasal dari sedimen laut dalam hasil isolasi dan identifikasi Dwinovantyo et al. (2015).
Tujuan Penelitian Penelitian ini bertujuan menguji kemampuan bakteri laut dalam untuk mendegradasi minyak menggunakan variasi media, yaitu media seawater nutrient broth dan media air terformasi, serta menyimulasikan proses degradasi minyak yang mengalami dispersi dalam sebuah mikrokosmos.
METODE Waktu dan Tempat Penelitian ini dilakukan dari bulan Februari 2016 hingga Juni 2016 di Laboratorium Bioteknologi dan Laboratorium Analitik dan Kimia Terapan, Kelompok Pelaksana Penelitian dan Pengembangan Teknologi Proses, Pusat Penelitian dan Pengembangan Teknologi Minyak dan Gas Bumi “LEMIGAS”,
3
Kementrian Energi dan Sumberdaya Mineral, DKI Jakarta, dan Pusat Laboratorium Forensik Bareskrim Polri, DKI Jakarta. Alat dan Bahan Alat yang digunakan adalah bejana kaca (36 cm x 19 cm x 19 cm), pengaduk Heidolph RZR 2102 Control, timbangan digital Boeco BBT-31, oven Memmert, shaker Environmental Shaker-Incubator ES-20/60, autoklaf Hirayama HICLAVE HG-50, desikator, pH meter Boeco BT-600, alat pengukur kualitas air Horiba U-10, rotary evaporator Heidolph 51111 dengan waterbath Heraeus P3K, fotometer MERCK SQ 118 Spectroquant, kolom kromatografi, dan kromatografi gas-spektrometri massa (KG-SM) Agilent GC System 7890A. Bahan yang digunakan adalah air laut dengan salinitas 31 psu, minyak mentah yang berasal dari lapangan minyak di Riau dengan nilai American Petroleum Index (°API) 42.85 dan berat jenis 0.8116 g/cm3, bakteri Raoultella sp., Pseudomonas sp., dan Enterobacter sp., media nutrient broth (NB), sea water nutrient broth, pupuk NPK 1000 ppm, pupuk urea 1300 ppm, n-heksana, Na2SO4, akuades, alkohol 96%, silika gel, alumina, dan pelarut diklorometana.
Prosedur Sterilisasi Alat dan Bahan Sterilisasi bertujuan menghindari kontaminan yang dapat mengganggu proses penelitian. Seluruh alat dan bahan dicuci menggunakan air terlebih dahulu. Alat tahan panas, yaitu yang terbuat dari kaca borosilikat seperti erlenmeyer, gelas beaker, gelas ukur, serta bahan seperti nutrient broth, pupuk NPK, pupuk urea, dan sea water nutrient broth, disteriliasi dengan menggunakan autoklaf pada suhu 121 oC dengan tekanan 15 psi selama 15 menit. Alat yang tidak tahan panas seperti lup inokulasi disterilisasi menggunakan alkohol 90 % (Zam 2011). Isolasi Bakteri Bakteri yang digunakan adalah bakteri hasil isolasi dan identifikasi oleh Dwinovantyo et al. (2015) yang dikultur pada media agar miring yang berisi nutrient agar dan diletakkan di dalam inkubator bersuhu 37 °C. Bakteri berasal dari genus Pseudomonas sp., Enterobacter sp., dan Raoultella sp. Kultivasi Bakteri Isolat bakteri diinokulasi lalu dikultivasi dalam 100 ml media nutrient broth (NB) steril di dalam erlenmeyer. Media NB terdiri dari 1 g beef extract, 2 g ekstrak ragi, 5 g pepton, dan 5 g NaCl dalam 1 liter air (Parshetti et al 2006). Kultur diaduk menggunakan shaker dengan kecepatan 120 rpm pada suhu 30 oC (Dashti et al. 2015). Pertumbuhan kultur bakteri ditandai dengan bertambah keruhnya media (Kustarianingsih et al. 2015). Hasil kultivasi masing-masing genus kemudian diambil sebanyak 10 ml dan dipindahkan ke dalam 100 ml media nutrient broth untuk mengkultivasi konsorsium bakteri.
4
Adaptasi Bakteri Kultur bakteri sebanyak 10 ml dari nutrient broth dipindahkan ke dalam media adaptasi, yaitu 100 ml media sea water nutrient broth steril dan 100 ml media air terformasi steril. Sea water nutrient broth terbuat dari 3 liter air laut, 1.26 g MgSO4.7H2O, 1 g KCl, 2.5 g KH2PO4, 3.75 g Na2HPO4, dan 1.29 g NaNO3 (Okoro 2010). Media air terformasi (media sederhana) terdiri dari perbandingan nitrogen dan fosfor 5:1 (Herlina 2005) dengan menambahkan pupuk urea sebagai sumber N dan pupuk NPK sebagai sumber P di dalam 100 ml air laut. Sebanyak 0.1% v/v crude oil ditambahkan ke dalam media secara aseptik. Media dikocok pada shaker selama 72 jam dengan kecepatan 120 rpm pada suhu ruang. Apabila populasi bakteri lebih dari 106 CFU/ml, maka bakteri tersebut dapat tumbuh baik dan dapat digunakan untuk proses biodegradasi (Okoro 2010). Uji Biodegradasi Minyak Bakteri yang telah diadaptasi sebanyak 500 ml dimasukkan ke dalam media dengan salinitas 31 psu pada bejana kaca sebanyak 8 liter lalu ditambahkan minyak mentah 2500 mg/l. Media diaduk pada suhu ruang untuk menyesuaikan suhu optimum berdasarkan penelitian Dwinovantyo (2015), yaitu 28-31 °C, menggunakan Heidolph RZR 2102 Control dengan kecepatan 200 rpm dan diberi aerasi. Uji biodegradasi miyak dilakukan dengan variasi media, yaitu media sea water nutrient broth dan media air terformasi beserta kontrol setiap media. Pengamatan proses biodegradasi dilakukan pada hari 0, 3, 5, dan 7 dengan mengambil sampel sebanyak 100 ml untuk analisis parameter konsentrasi minyak, 10 ml untuk analisis parameter pH dan populasi bakteri, dan 50 ml untuk analisis parameter nutrien. Pengambilan sampel dilakukan dengan dua kali ulangan (duplo). Analisis Konsentrasi Minyak Konsentrasi minyak ditentukan menggunakan metode gravimetri. Labu didih kering ditimbang lalu dicatat sebagai bobot labu didih kosong. Sampel sebanyak 100 ml dimasukkan ke dalam corong pemisah lalu ditambahkan dengan n-heksana 50 ml dan dikocok. Tutup corong pemisah dibuka dan dilakukan pemisahan antara air dan minyak. Lapisan minyak dituang ke dalam labu didih kosong melalui kertas saring yang telah ditambahkan Na2SO4 untuk menyerap air. Perlakuan ini diulang hingga pelarut n-heksana menjadi bening. Pelarut diuapkan menggunakan rotary evaporator dengan suhu berkisar 70-80 °C. Residu pelarut yang terdapat di dalam labu diuapkan menggunakan oven bersuhu 80 °C selama 24 jam. Labu didih didinginkan menggunakan desikator selama 30-60 menit. Setelah dingin, labu didih ditimbang, dicatat sebagai bobot labu didih berisi minyak. Kandungan oil dan grease dihitung dengan persamaan sebagai berikut (SNI 06-6989 10 2004): Kadar Oil dan Grease (mg/l) = x 1000 ………………………………. (1) Keterangan: A = Bobot labu didih kosong (gram) B = Bobot labu didih berisi minyak (gram) C = Volume sampel (liter)
5
Laju biodegradasi dihitung dengan persamaan sebagai berikut (Hayati et al. 2012): = exp (− ) ………………………………………………………….. (2) Keterangan: Nt = Kadar oil dan grease pada akhir degradasi (mg/l) N0 = Kadar oil dan grease pada awal degradasi (mg/l) k = Konstanta laju biodegradasi t = Waktu (hari) Suhu dan pH Nilai pH dan suhu ditentukan menggunakan pH meter yang dilengkapi dengan pengukur suhu. Kalibrasi pH meter dengan dibilas menggunakan akuades lalu dikeringkan, kemudian pH meter dicelupkan ke dalam larutan buffer pH 4, 7, dan 10 lalu dibilas dengan akuades serta dikeringkan. Pengukuran pH pada sampel tercemar minyak dilakukan pada suhu ruang dengan mencelupkan pH meter ke dalam sampel. Setelah penggunaan, pH meter dibilas kembali menggunakan akuades dan dikeringkan (US EPA EQ-01-07 2014). Laju perubahan pH dihitung dengan persamaan sebagai berikut (Hayati et al. 2012): = exp (− ) ………………………………………………………….. (3) Keterangan: Nt = Nilai pH pada akhir degradasi N0 = Nilai pH pada awal degradasi k = Konstanta laju biodegradasi t = Waktu (hari) Salinitas Salinitas diukur menggunakan alat pengukur kualitas air Horiba U-10. Alat tersebut dicelupkan ke dalam larutan kalibrasi, lalu dikeringkan. Alat pengukur kemudian dicelupkan ke dalam sampel secara perlahan dan nilainya dapat dilihat pada layar. Setelah selesai, alat dibilas menggunakan akuades dan dikeringkan . Populasi Bakteri Populasi bakteri dihitung dengan metode optical density menggunakan spektrofotometer pada panjang gelombang 600 nm (OD600). Transformasi nilai absorbansi menjadi CFU/ml adalah bila absorbansi mencapai 0.7, maka populasi bakteri adalah 108 CFU/ml (Razika et al. 2010). Laju pertumbuhan populasi bakteri dapat dihitung menggunakan persamaan berikut (Widdel 2010): =
(
)
………………………………………………………... (4)
Keterangan: = Laju pertumbuhan populasi bakteri (CFU/ml)
6
= Jumlah populasi bakteri pada akhir biodegradasi (CFU/ml) = Jumlah populasi bakteri pada awal biodegradasi (CFU/ml) = Waktu (hari) Nutrien Nutrien yang diamati adalah amonium (NH4+), nitrit (NO2-), nitrat (NO3-), dan fosfat (PO43-). Nutrien diamati menggunakan fotometer MERCK SQ 118 Spectroquant. Sampel air tercemar minyak disaring untuk memisahkan air dari minyak. Sampel harus berada pada rentang pH 4-13. Apabila sampel terlalu pekat, dilakukan pengenceran menggunakan akuades (Lourantou et al 2007). Amonium (NH4+) Prinsip analisis amonium didasarkan kepada absorbansi dari derivat indofenol biru pada panjang gelombang 690 nm. Konsentrasi amonium ditentukan menggunakan uji amonium Merck Spectroquant 118 nomor 14752 dengan rentang pengukuran 0.1 – 3.5 mg/l NH4+. Sampel air diambil sebanyak 10 ml dan dimasukkan ke dalam tabung reaksi. Akuades diambil sebanyak 10 ml dan dimasukkan ke dalam tabung reaksi yang berbeda sebagai blanko. Keduanya ditambahkan masing-masing 1.3 ml larutan NH4-1B dan 2 sendok mikro bubuk NH4-2B lalu dilarutkan menggunakan vortex dan didiamkan selama 5 menit. Larutan NH4-3B ditambahkan sebanyak 8 tetes ke dalam masing-masing tabung dan dilarutkan menggunakan vortex, lalu didiamkan selama 5 menit. Blanko dan sampel masing-masing dipindahkan ke dalam kuvet persegi 10 mm dan dimasukkan ke dalam kompartemen fotometer, lalu diukur konsentrasi amonium (Lourantou et al. 2007). Nitrit (NO2-) Prinsip analisis nitrat berdasarkan absorbansi warna merah-ungu azo hasil reaksi antara sampel air laut dengan asam sulfanilat dan 1-naftilamina pada panjang gelombang 525 nm. Konsentrasi nitrit ditentukan menggunakan uji nitrit Merck Spectroquant 118 nomor 14776 dengan rentang pengukuran 0.05 – 3.00 mg/l NO2-. Sampel air diambil sebanyak 10 ml dan dimasukkan ke dalam tabung reaksi. Akuades diambil sebanyak 10 ml dan dimasukkan ke dalam tabung reaksi yang berbeda sebagai blanko. Keduanya ditambahkan masing-masing 2 sendok mikro bubuk NO2-AN lalu dilarutkan menggunakan vortex dan didiamkan selama 10 menit. Sampel dipindahkan ke dalam kuvet persegi 10 mm dan dimasukkan ke dalam kompartemen fotometer, lalu diukur konsentrasi nitrit (Lourantou et al. 2007). Nitrat (NO3-) Prinsip analisis nitrat berdasarkan absorbansi warna oranye kemerahan hasil reaksi antara nitrat dengan asam sulfat dan nitrospektral pada panjang gelombang 515 nm. Konsentrasi nitrat ditentukan menggunakan uji nitrat Merck Spectroquant 118 nomor 14556 dengan rentang pengukuran 0.5 – 15.00 mg/l NO3-. Sebanyak 1 sendok mikro bubuk NO3-1 dimasukkan ke dalam tabung berisi reagen, lalu dikocok sebentar. Sampel air diambil sebanyak 2 ml, lalu dimasukkan ke dalam tabung dan dilarutkan. Larutan didiamkan selama 15 menit. Blanko dan sampel
7
kemudian dimasukkan ke dalam kompartemen fotometer, lalu diukur konsentrasi nitrat (Lourantou et al. 2007). Fosfat (PO43-) Prinsip analisis fosfat adalah absorbansi pada panjang gelombang 712 nm setelah fosfat dalam sampel tereduksi menjadi fosfomolibdenum biru (Lourantou et al. 2007) hasil reaksi sampel dengan amonium molibdat, asam askorbat, dan potasium antimonil-tartrat (Elardo 1997). Konsentrasi fosfat ditentukan menggunakan uji ortofosfat Merck Spectroquant 118 nomor 14848 dengan rentang pengukuran 0.1 – 5.0 mg/l PO43-. Sampel air diambil sebanyak 10 ml dan dimasukkan ke dalam tabung reaksi. Akuades diambil sebanyak 10 ml dan dimasukkan ke dalam tabung reaksi yang berbeda sebagai blanko. Keduanya ditambahkan masing-masing 10 tetes larutan P-1A dan 2 sendok mikro bubuk P2A lalu dilarutkan menggunakan vortex. Sampel dipindahkan ke dalam kuvet persegi 10 mm dan dimasukkan ke dalam kompartemen fotometer, lalu diukur konsentrasi fosfat (Lourantou et al. 2007). Fraksinasi Minyak Minyak mentah hasil ekstraksi dipisahkan antara senyawa alifatik dan aromatik menggunakan metode kromatografi kolom. Metode ini terdiri dari fase diam dan fase gerak. Senyawa alifatik didapatkan menggunakan absorben silika gel sebanyak 2 g dan alumina sebanyak 0.5 g sebagai fase diam dan minyak dialirkan ke dalam kolom menggunakan eluen n-heksana sebagai fase gerak. Senyawa aromatik didapatkan dengan menambahkan eluen diklorometana:nheksana 2:3 sebagai fase gerak. Eluen yang terdapat dalam hasil fraksinasi kemudian diuapkan (ASTM D 2549-02 2012). Hasil fraksinasi dipindahkan ke dalam botol vial menggunakan pelarut diklorometana untuk proses analisis menggunakan Kromatografi Gas-Spektrometri Massa. Analisis Kromatografi Gas-Spektrometri Massa (KG-SM) Spektrometri massa merupakan detektor kromatografi gas yang sangat baik karena memiliki spesifikasi dan sesitivitas yang tinggi serta mampu untuk menguraikan struktur senyawa dari minyak (Wang et al. 2006). Alat kromatografi gas-spektrometri massa (KG-SM) yang digunakan adalah Agilent GC System 7890A dilengkapi detektor Agilent Inert MSD 5975C dan kolom HP-5MS (panjang 30 m, diameter 0.250 mm, dan ketebalan film 0.25 µm) serta gas pembawa sampel Helium UHP (ultra high purity). Oven kromatografi gas diprogram dengan tekanan 10.523 psi dengan aliran kolom 1 ml/menit,serta suhu yang dimulai pada 100 ºC dan ditahan selama 5 menit, lalu dijalankan sampai 280 ºC dengan laju 10 ºC/menit dan ditahan selama 17 menit, kemudian dibiarkan konstan selama 40 menit. Analisis Data Analisis data dilakukan dengan membandingkan populasi bakteri, kandungan minyak, nilai pH, nutrien, dan kromatogram sampel tercemar minyak serta kontrol pada hari 0, 3, 5, dan 7. Pengolahan data dilakukan menggunakan perangkat lunak Microsoft Excel 2007, analisis statistik menggunakan rancangan
8
acak lengkap dengan uji beda nyata terkecil (BNT), uji Duncan, dan uji homogenitas menggunakan perangkat lunak IBM SPSS Statistics 22, dan analisis grafik kromatogram menggunakan perangkat lunak GC MS Data Analysis untuk menentukan nomor karbon berdasarkan basis data Willey9 N11.L.
HASIL DAN PEMBAHASAN Uji Biodegradasi Minyak Selama proses uji biodegradasi, terdapat beberapa perubahan visual yang terjadi pada media. Minyak menyebar di permukaan air pada awal eksperimen, yaitu ketika minyak dicampurkan ke dalam media pada hari 0 (Gambar 1a dan 2a). Setelah 24 jam proses degradasi, bentuk minyak berubah menjadi butiran kecil dan air menjadi keruh.
(a)
(b) Gambar 1 Uji tumpahan minyak pada media sea water nutrient broth dengan bakteri (a) hari ke-0 (b) hari ke-7
9
(a)
(b) Gambar 2 Uji tumpahan minyak pada media kontrol (a) hari ke-0 dan (b) hari ke-7 Kekeruhan air disebabkan oleh pertumbuhan bakteri serta campuran minyak (Bao et al. 2012). Perubahan warna juga terjadi pada media kontrol (Gambar 2) walaupun tidak sekeruh perubahan media uji dengan bakteri. Perubahan bentuk minyak menjadi butiran kecil disebabkan oleh proses emulsifikasi, yaitu penyebaran minyak ke dalam air dengan stabilitas rendah karena gaya tegangan permukaan menurunkan kemampuan dispersi minyak. Emulsi minyak pada media inokulasi distabilkan oleh biosurfaktan yang dihasilkan oleh konsorsium bakteri, sehingga minyak lebih mudah terdispersi dalam bentuk mikroskopis. Hal ini mempercepat dekomposisi minyak di perairan (Zhang et al. 2005; Patin 2006). Penggunaan bakteri konsorsium menurut perspektif aplikasi lapangan dalam simulasi ini lebih baik dari penggunaan kultur murni salah satu jenis bakteri karena konsorsium bakteri lebih kuat dan memiliki keragaman metabolisme yang dibutuhkan di lingkungan alami (Tyagi et al. 2011). Konsorsium bakteri yang digunakan dalam penelitian ini adalah Pseudomonas sp., Enterobacter sp., dan Raoultella sp. Bakteri Pseudomonas sp. umum ditemukan di berbagai jenis lingkungan, seperti tanah, air, serta jaringan hewan dan tanaman. Bakteri ini dapat tumbuh dan diisolasi dari daerah terkontaminasi hidrokarbon. Beberapa spesies dari genus bakteri ini bersifat patogen oportunistik yang dapat menyerang manusia, hewan, dan tumbuhan. Pseudomonas sp. bersifat serbaguna secara
10
Konsentrasi minyak (mg/l)
metabolik karena mampu memanfaatkan senyawa organik, baik yang sederhana maupun kompleks. Bakteri ini memiliki rentang afinitas yang luas terhadap senyawa hidrokarbon dan dapat mendegradasi senyawa alkana, alisiklik, tiofena, dan aromatik tertentu (Obayori et al. 2008; Sharma et al. 2014). Enterobacter sp. mampu menghasilkan biosurfaktan. Biosurfaktan ini mengandung polisakarida, protein, lipopolisakarida, lipoprotein, atau gabungan dari molekul-molekul tersebut, yang berperan dalam menstabilkan emulsi untuk proses augmentasi dan bioremediasi (Toledo et al. 2008). Masih sedikit penelitian yang menerangkan kemampuan biodegradasi dari bakteri Raoultella sp., namun penelitian Wu et al. (2013) menyatakan bahwa konsorsium bakteri yang mengandung Raoultella sp. mampu mendegradasi senyawa hidrokarbon hingga 75% dalam waktu 30 hari. Raoultella sp. merupakan bakteri gram negatif dari famili Enterobacteriaceae dan umum ditemukan di perairan serta bersifat patogen terhadap manusia (Morais et al. 2009).
1696 1488
1521
1533
1600
1438 1098
Media inokulasi Kontrol
1086
1100
859
600 0
3
5
7
Hari Gambar 3 Konsentrasi minyak (mg/l) rata-rata dan standar deviasi pada media inokulasi seawater nutrient broth dengan bakteri dan media kontrol selama 7 (tujuh) hari pengamatan Konsentrasi minyak (mg/l)
1848
1600
1456
1445
1419
1364
1323 1236
1100
1131
Media inokulasi Kontrol
600 0 3 Hari 5 7 Gambar 4 Konsentrasi minyak (mg/l) rata-rata dan standar deviasi pada media air terformasi dengan bakteri dan media kontrol selama 7 (tujuh) hari pengamatan
Penurunan konsentrasi minyak pada media seawater nutrient broth (Gambar 3) adalah 49.38% dengan laju degradasi k= -0.0972t (Lampiran 1), sedangkan pada media air terformasi (Gambar 4) adalah 38.78% dengan laju degradasi k= 0.0701t (Lampiran 2). Kontrol pada kedua jenis media juga mengalami penurunan
11
log CFU/ml
konsentrasi minyak, namun tidak signifikan, dengan persentase penurunan adalah 9.13% dengan laju k=-0.0091t untuk kontrol media seawater nutrient broth (Lampiran 3) dan 6.13% dengan laju k=-0.0137t untuk media air terformasi (Lampiran 4). Media dengan bakteri memiliki kemampuan mendegradasi minyak lebih tinggi dari media tanpa bakteri karena bakteri mengkonversi senyawa kimia dari tumpahan minyak menjadi energi, massa sel, dan produksi biologis (Zhang et al. 2005). Penurunan konsentrasi minyak pada media kontrol disebabkan oleh pengaruh faktor fisik, seperti pengaruh pengadukan pada media, yang menyebabkan proses weathering (Kurniawan et al. 2014). Pengadukan menyebabkan minyak menempel pada dinding bejana dan alat pengaduk. Proses weathering ini pun diduga terjadi pada media dengan bakteri. 10 8 6 4 2 0 -2
Media inokulasi Kontrol
0
3
Hari
5
7
log CFU/ml
Gambar 5 Jumlah populasi bakteri (log CFU/ml) rata-rata dan standar deviasi pada media seawater nutrient broth selama 7 (tujuh) hari pengamatan 10 8 6 4 2 0 -2
Media inokulasi Kontrol
0
3
Hari
5
7
Gambar 6 Jumlah populasi bakteri (log CFU/ml) rata-rata dan standar deviasi pada media air terformasi selama 7 (tujuh) hari pengamatan Populasi bakteri pada media seawater nutrient broth (Gambar 5) terus meningkat dari hari ke-0 hingga mencapai populasi tertinggi di hari ke-5 dengan jumlah 2.62 x 108 CFU/ml dan mengalami penurunan di hari ke-7 menjadi 8.2 x 107 CFU/ml. Peningkatan populasi bakteri juga terlihat pada media air terformasi (Gambar 6). Bakteri pada media air terformasi di hari ke-0 mencapai 6.29 x 106 CFU/ml, lalu sempat mengalami penurunan di hari ke-3 menjadi 5.65 x 106 lalu mengalami peningkatan hingga hari ke-7 dengan jumlah 4.29 x 107 CFU/ml. Walaupun mengalami penurunan, jumlah populasi bakteri tetap memenuhi jumlah
12
Konsentrasi nutrien (mg/l)
yang dibutuhkan untuk melakukan degradasi, yaitu tidak kurang dari 106 CFU/ml (Nugroho 2006). Secara statistik, diketahui bahwa perbedaan jenis media memberikan pengaruh nyata terhadap pertumbuhan bakteri (Lampiran 5). Hal ini dinyatakan dengan nilai F hitung lebih dari F tabel atau Sig 0.00 (P<0.01). Uji beda nyata terkecil (BNT) menunjukkan bahwa media inokulasi seawater nutrient broth dan media inokulasi air terformasi memiliki perbedaan nyata yang ditunjukkan dengan nilai Sig 0.00 (P<0.01) dan uji Duncan menunjukkan bahwa kedua jenis media inokulasi tersebut berada pada subset yang berbeda. Media kontrol tidak memberikan pengaruh terhadap pertumbuhan bakteri karena populasi bakteri adalah 0 dan ditunjukkan dengan nilai Sig >0.00 (P>0.01) dan pada uji Duncan terletak pada subset yang sama. Media dengan populasi bakteri yang lebih tinggi memiliki kemampuan mendegradasi yang lebih tinggi pula. Bakteri pada media seawater nutrient broth mampu mendegradasi hingga 49.38% di hari ke-7 dengan populasi bakteri mencapai 8.2 x 107 CFU/ml, sedangkan bakteri pada media air terformasi mampu mendegradasi hingga 38.78% di hari ke-7 dengan populasi bakteri mencapai 4.29 x 107 CFU/ml. Hal ini sesuai dengan penelitian Krutz et al. (2005) yaitu semakin tinggi jumlah populasi bakteri, semakin tinggi pula persentase degradasi minyak. 450 350 250 150 50 -50
NO₃⁻ NO₂⁻ NH₄⁺ PO₄³⁻
3 7 Hari Gambar 7 Konsentrasi nutrien (NO3-, NO2-, NH4+, PO43-) pada media seawater nutrient broth selama 7 (tujuh) hari pengamatan Konsentrasi nutrien (mg/l)
0
6
NO₃⁻
4
NO₂⁻ NH₄⁺
2
PO₄³⁻
0 -2 0
3 7 Hari Gambar 8 Konsentrasi nutrien (NO3 , NO2 , NH4+, PO43-) pada media air terformasi selama 7 (tujuh) hari pengamatan Pertumbuhan bakteri didukung oleh ketersediaan nutrien. Nutrien merupakan faktor penting bagi proses biodegradasi, terutama nitrogen dan fosfor. Nutrien bahkan menjadi faktor pembatas bagi proses biodegradasi apabila terjadi tumpahan minyak di laut yang meningkatkan asupan karbon secara signifikan
13
(Das et al. 2011), oleh karena itu penelitian ini menggunakan media air laut yang diperkaya dengan nutrien. Kandungan nitrat dan fosfat antara media seawater nutrient broth (Gambar 7) dengan air terformasi memiliki perbedaan yang signifikan (Gambar 8). Konsentrasi nitrat dan fosfat pada media seawater nutrient broth masing-masing berkisar antara 200-240 mg/l dan 326-378 mg/l, sedangkan konsentrasi nitrat dan fosfat pada media air terformasi masing-masing berkisar antara 0.9-5.6 mg/l dan 1.06-1.57 mg/l. Konsentrasi nitrit berkisar antara 0.05-0.33 mg/l dan konsentrasi amonium berkisar antara 0-0.28 mg/l di kedua media. Konsentrasi nitrit dan amonium antara kedua media tidak memiliki perbedaan yang signifikan secara statistik. Hasil analisis statistik menunjukkan konsentrasi nitrit (Lampiran 6) dan konsentrasi amonium (Lampiran 7) pada uji homogenitas memiliki nilai Sig>0.05 dan pada tabel sidik ragam ANOVA nilai Sig>0.01 (P>0.01). Nutrien dengan konsentrasi tertinggi pada kedua media tersebut adalah nitrat dan fosfat. Konsentrasi fosfat yang tinggi disebabkan oleh zat penyusun media yang mengandung Na2HPO4 dan KH2PO4 dari seawater nutrient broth serta fosfor dari NPK. Fosfor larut di dalam air dan membentuk ion fosfat (Santoso 2007). Konsentrasi nitrat yang tinggi dapat disebabkan oleh kandungan oksigen terlarut yang masuk melalui proses aerasi (Komarawidjaja 2006), sehingga mengoksidasi nitrogen dari urea pada media air terformasi dan tersedianya NaNO3 pada media seawater nutrient broth. Gambar 7 dan 8 menunjukkan secara umum konsentrasi nutrien mengalami penurunan selama proses degradasi dalam 7 hari. Penurunan ini berkaitan dengan peningkatan pertumbuhan populasi bakteri karena bakteri memanfaatkan nutrien dalam proses degradasi (Bao et al. 2012). Populasi bakteri pada media seawater nutrient broth lebih tinggi dari populasi pada media air terformasi disebabkan oleh konsentrasi nutrien yang lebih tinggi pada media seawater nutrient broth. Namun, dengan konsentrasi nutrien yang lebih rendah, media air terformasi juga mampu menjadi media tumbuh bakteri dan mendegradasi minyak. Di samping itu, konsentrasi nutrien yang berlebih juga dapat menghambat aktivitas biodegradasi, terutama dalam biodegradasi senyawa aromatik (Das et al. 2011). 8.3 7.8 7.7
7.8 pH
7.5
7.6
7.6 7.5 7.3
7.3
7.2
Media inokulasi Kontrol
6.8 0 3 Hari 5 7 Gambar 9 Nilai pH rata-rata dan standar deviasi pada media seawater nutrient broth dan kontrol selama tujuh hari pengamatan
14
8.3 8.0 7.7
7.7
pH
7.8
7.5 7.1
7.3
7.1
7.1
Media inokulasi Kontrol
7.0
6.8 0
3 Hari 5
7
Gambar 10 Nilai pH rata-rata dan standar deviasi pada media air terformasi dan kontrol selama tujuh hari pengamatan Nilai pH pada media dengan bakteri menunjukkan nilai yang semakin menurun, sedangkan nilai pH pada media kontrol mengalami fluktuasi dan cenderung meningkat (Gambar 9 dan 10). Penurunan nilai pH disebabkan oleh aktivitas bakteri yang membentuk metabolit asam, serta hasil degradasi alkana berupa asam asetat dan asam propionat yang dapat menurunkan nilai pH (Nugroho 2006). Selama proses degradasi, konsentrasi minyak dan pH mengalami perubahan secara eksponensial negatif, sedangkan jumlah populasi bakteri mengalami perubahan secara eksponensial positif (Gambar 11).
SNB
AT
SNB
0.0000
0.0000
-0.0500
-0.0050
-0.1000
AT
-0.0100
-0.1500
-0.0150
-0.2000 (a)
(b) 0.3000 0.2800 0.2600 0.2400 SNB
AT
(c) Gambar 11 Konstanta laju perubahan rata-rata dan standar deviasi dari (a) konsentrasi minyak (b) pH (c) populasi bakteri pada media seawater nutrient broth (SNB) dan air terformasi (AT) selama tujuh hari perlakuan
15
Konstanta laju degradasi minyak pada media seawater nutrient broth memiliki nilai yang lebih tinggi dari media air terformasi, yaitu masing-masing k= -0.0972t dan k= -0.0701t. Konstanta laju penurunan pH pada media air terformasi lebih tinggi dari media seawater nutrient broth, yaitu masing-masing k= -0.0089t dan k= -0.0071t. Konstanta laju pertumbuhan bakteri pada media seawater nutrient broth lebih tinggi dari media air terformasi, yaitu masingmasing k= 0.2793t dan k= 0.2751t. Nilai pH berkaitan erat dengan kerja enzim bakteri, sehingga umumnya laju penurunan konsentrasi minyak dan laju pertumbuhan bakteri berbanding lurus dengan laju penurunan pH (Zam 2011, Sudrajat et al. 2015), namun hal tersebut tidak ditemukan dalam penelitian ini. Laju penurunan pH lebih tinggi ditemukan pada media air terformasi, namun laju degradasi minyak dan laju pertumbuhan bakteri lebih tinggi ditemukan pada media seawater nutrient broth. Hal ini dapat disebabkan oleh nilai pH pada media seawater nutrient broth yang lebih rendah, yaitu berada pada rentang 7.2-7.5. Menurut Rahman et al. (2002), konsorsium bakteri menyukai kondisi lingkungan dengan pH 7.5 dan pada pH netral atau 7.0 adalah pH yang optimum untuk biodegradasi. Laju penurunan pH pada media air terformasi lebih tinggi diduga karena metabolit asam yang dihasilkan lebih tinggi serta sumber nitrogen yang digunakan adalah urea (CO[NH2]2). Mikroba akan mengikat amonia pada larutan sebagai R-NH3+, lalu ion H+ akan tetap tinggal di lingkungan dan pH akan turun (Irianto et al. 2003). Penelitian yang dilakukan Dwinovantyo (2015) menghasilkan persentase degradasi sebesar 88.64% dengan laju k=-0.3134t dalam waktu tujuh hari menggunakan volume media berukuran 150 ml. Bila dibandingkan dengan penelitian ini, secara umum hasilnya mengindikasikan bahwa volume media yang lebih besar memiliki persentase dan laju biodegradasi minyak yang lebih rendah dalam jangka waktu yang sama. Aplikasi in situ dari bioremediasi minyak membutuhkan teknik bioaugmentasi dan biostimulasi. Bioaugmentasi adalah penambahan populasi bakteri, sedangkan biostimulasi adalah penambahan nutrisi yang dibutuhkan oleh bakteri. Kedua teknik ini perlu diuji laboratorium dan lapangan agar dapat memanipulasi faktor lingkungan yang membatasi proses biodegradasi dalam aplikasi in situ (Tyagi et al. 2011). Analisis Kromatografi Gas-Spektrometri Massa Analisis KG-SM dilakukan untuk mengetahui komponen minyak yang mengalami perubahan selama proses degradasi. Minyak mentah terbagi ke dalam empat fraksi, yaitu alifatik, aromatik, resin, dan asfaltena, namun fraksi yang dianalisis menggunakan KG-SM hanya fraksi alifatik dan aromatik karena fraksi tersebut paling mudah didegradasi, sedangkan fraksi resin dan asfaltena adalah fraksi yang resisten terhadap biodegradasi (Ogbo et al. 2008). Fraksi alifatik adalah hidrokarbon yang tidak memiliki ikatan ganda dan terbagi menjadi alkana dan sikloalkana. Alkana memiliki rantai karbon bercabang dan tidak bercabang dengan rumus CnH2n+2. Sikloalkana memiliki satu atau lebih cincin atom karbon dengan rumus CnH2n. Fraksi aromatik memiliki satu atau lebih cincin aromatik, dengan atau tanpa gugus alkil. Kedua fraksi tersebut memiliki bobot molekul yang rendah, sehingga mudah didegradasi. Berlawanan dengan fraksi alifatik dan aromatik, fraksi resin dan asfaltena mengandung senyawa polar non hidrokarbon.
16
Kelimpahan
Selain karbon dan hidrogen, fraksi ini terdiri dari nitrogen, sulfur, dan oksigen. Asfaltena mengandung senyawa dengan bobot molekul tinggi yang tidak dapat larut dalam n-heptana, sedangkan resin merupakan molekul polar yang dapat larut dalam n-heptana (Harayama et al. 1999). Struktur molekul resin menjaga agar asfaltena tetap berada dalam suspensi (Zoueki et al. 2010).
Waktu retensi (menit)
Kelimpahan
Gambar 12 Fraksi alifatik sebelum biodegradasi
Waktu retensi (menit) Gambar 13 Fraksi alifatik setelah biodegradasi Tabel 1 Persentase kelimpahan senyawa pristana dan phitana sebelum dan sesudah biodegradasi Senyawa Pristana (C19H40) Phitana (C20H42)
Kelimpahan (%) Sebelum biodegradasi Setelah biodegradasi 1.537 1.163 1.003 0.791
Degradasi (%) 24.33 21.14
17
Kelimpahan
Fraksi alifatik yang terdeteksi sebelum biodegradasi (Gambar 12) terdiri dari nomor karbon C15-C27, dan setelah biodegradasi (Gambar 13), senyawa yang terdeteksi adalah pristana dan phitana dengan kelimpahan yang menurun masingmasing sebesar 24.33% dan 21.14% (Tabel 1). Senyawa alkana dari C13 hingga C24 merupakan senyawa yang rentan terhadap biodegradasi, namun senyawa alkana dengan rantai yang lebih panjang seperti C25 hingga C27 juga terdegradasi dan tidak terdeteksi pada kromatogram (Lampiran 8). Pristana dan phitana merupakan senyawa yang stabil dan cenderung tidak mengalami degradasi, sehingga digunakan sebagai biomarker atau indeks biodegradasi (Bao et al. 2012). Senyawa alkana (alifatik) didegradasi oleh bakteri melalui katalisasi oleh enzim monooksigenase (Yergeau et al. 2009). Selama proses biodegradasi, satu molekul induser pada bakteri akan menstimulasi bakteri untuk memproduksi enzim alkana monooksigenase yang akan menyebabkan oksidasi awal dari hidrokarbon dan menghasilkan satu molekul alkohol. Satu molekul induser menstimulasi bakteri untuk memproduksi enzim alkohol dehidrogenase yang akan menyebabkan oksidasi alkohol untuk menghasilkan aldehid, selanjutnya satu molekul induser akan menstimulasi pembentukan enzim formaldehid dehidrogenase yang akan menyebabkan oksidasi aldehid dan menghasilkan asam lemak yang kemudian akan dioksidasi kembali menjadi CO2 dan energi (Yudono et al. 2013). Terdapat beberapa puncak kromatogram yang tidak mengalami atau mengalami sedikit degradasi, yaitu pada menit 16.746 dan dari menit 24.655 hingga 26.672. Senyawa-senyawa tersebut adalah n-heksadekana (C16H34), oleanana (C30H52), stigmasterol (C29H48O), lobelanina (C22H25NO2), dan haloksisterol C (C29H46O2). Senyawa n-heksadekana terdeteksi kembali pada waktu retensi yang berbeda. Hal ini diduga karena ketika sampel diinjeksikan tidak terdistribusi secara baik di dalam capillary film sehingga muncul beberapa puncak dari senyawa yang sama. Senyawa lainnya yang terdeteksi merupakan senyawa yang umum ditemukan dalam tanaman dan memiliki bobot molekul yang tinggi, diduga turut terdeteksi karena tersisa di dalam kolom kromatografi.
Waktu retensi (menit) Gambar 14 Fraksi aromatik sebelum biodegradasi
Kelimpahan
18
Waktu retensi (menit) Gambar 15 Fraksi aromatik setelah biodegradasi Tabel 2 Persentase kelimpahan fraksi aromatik sebelum dan sesudah biodegradasi Rumus molekul C13H14 C13H14 C14H18 C14H14 C14H16 C14H16 C14H16 C15H14 C15H16 C16H16 C16H18 C15H16 C16H18 C16H18 C16H14
Nama senyawa 2,3,6-trimetilnaftalena 1,6,7-trimetilnaftalena 1,2-bis(but-3-en-2il)benzena 1,1’-bifenil,4-4’dimetil 1-metil-3-(2’-metilalil)-2-(2”propinil)benzena 1,4,5,8tetrametilnaftalena 7-isopropil-1metilnaftalena 9,9-dimetilfluorena 1-metil-2-[(3metilfenil)metil]benzena 9-propil-9H-fluorena 3,3'-4,4'tetrametilbifenil 4-isopropil-bifenil 1,2,3,4-tetrahidro9,10-dimetilantrasena 3,4-dietilbifenil 9,10-dimetilantrasena
Kelimpahan (%) Sebelum Setelah biodegradasi biodegradasi 0.042 0.012 0.151 0.075 0.132 0.081
Degradasi (%) 71.43 50.33 38.64
0.139
0.083
40.29
0.184
0.124
32.61
0.216
0.176
18.51
0.261
0.160
38.70
0.192 0.228
0.169 0.179
11.98 21.49
0.220 0.301
0.216 0.273
1.82 9.30
0.371 0.434
0.340 0.428
8.36 1.38
0.503 0.879
0.499 0.741
0.80 15.70
19
Rumus molekul C16H14 C16H14 C17H16 C18H16
Nama senyawa 1,4-dimetilantrasena 3,6-dimetilfenantrena 2,3,5trimetilfenantrena 8,9,10,11tetrahidrobenzo(α)antr asena
Kelimpahan (%) Sebelum Setelah biodegradasi biodegradasi 0.619 0.602 0.741 0.39 0.805 0.678 0.581
0.568
Degradasi (%) 2.75 47.37 15.78 2.24
Fraksi aromatik, terutama polisiklik aromatik hidrokarbon (PAH), merupakan senyawa yang lebih sulit didegradasi dibandingkan dengan fraksi alifatik, terlihat dari Gambar 14 dan 15 yang menunjukkan kromatogram fraksi aromatik masih memiliki banyak puncak, namun dengan kelimpahan yang lebih rendah setelah biodegradasi (Tabel 2). Senyawa aromatik yang terdeteksi terdiri dari benzena, naftalena, antrasena, dan fenantrena, beserta senyawa turunannya (Lampiran 9). Biodegradasi PAH diawali dengan pemecahan cincin benzena oleh bakteri menggunakan dua molekul oksigen yang dikatalis oleh enzim dioksigenase. Cincin benzena yang sudah terlepas dari PAH selanjutnya dioksidasi menjadi molekul-molekul lain dan digunakan oleh sel mikroba sebagai sumber energi (Munir 2006).
SIMPULAN DAN SARAN Simpulan Konsorsium bakteri Raoultella sp., Pseudomonas sp., dan Enterobacter sp. mampu mendegradasi minyak pada media yang berbeda. Bakteri pada media seawater nutrient broth mampu mendegradasi hingga 49.38% selama 7 hari dengan laju k=-0.0972t, sedangkan bakteri pada media air terformasi mampu mendegradasi hingga 38.78% dengan laju degradasi k= -0.0701t.
Saran Perlu dilakukan peningkatan skala kembali serta optimalisasi dan peningkatan efektivitas media agar dapat digunakan dalam aplikasi in situ serta perlu dilakukan penelitian mengenai bioremediasi minyak pada sedimen laut.
.
DAFTAR PUSTAKA [APHA] American Public Health Association. 2012. Total plate count. Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 22nd ed.
20
[ASTM] American Society and Testing Materials. 2012. Standard Test Method for Separation of Representative Aromatics and Nonaromatics Fraction of High-Boiling Oils by Elution Chromatography. ASTM Petroleum Products, Liquid Fuels, and Lubricants I. 5(1): D 2549-02. Andreia B, Lazureanu A. 2009. Contamination with nitrates and nitrites of the surface waters in Gradinari locality, Caras-Severin County. J Horticulture Forest Biotechnol. 13:155-159. Bao M, Wang L, Sun P, Cao L, Zou J, Li Y. 2012. Biodegradation of crude oil using an efficient microbial consortium in a simulated marine environment. Mar Pol Bul. 64:1177-1185. Boopathy R. 2000. Factors limiting bioremediation technologies. J Bioresource Technol. 74(2000):63-67. Cappello S, Caruso G, Zampino D, Monticelli LS, Maimone G, Denaro R, Tripodo B, Troussellier M, Yakimov M, Giuliano L. 2006. Microbial community dynamics during assays of harbour oil spill bioremediation: a microscale simulation study. J Appl Microbiol. 102:184-194. Chevron. 2012. Bioremediasi dalam penambangan minyak mentah. Lembar Fakta Bioremediasi. Jakarta (ID): Chevron Indonesia. Darmayati Y, Sanusi HS, Prartono T, Santosa DA, Nuchsin R. 2015. The effect of biostimulation and biostimulation-bioaugmentation on biodegradation of oilpollution on sandy beaches using mesocosms. Int J Mar Sci. 5(27):1-11. Das N, Chandran P. 2011. Microbial degradation of petroleum hydrocarbon contaminants: an overview. Biotechnol Res Int. 1-13. Dashti N, Ali N, Khanafer M, Al-Awadhi H, Sorkhoh N, Radwan S. 2015. Olivepomace harbors bacteria with the potential for hydrocarbon-biodegradation, nitrogen-fixation and mercury-resistance: Promising material for waste-oilbiodegradation. J Environ Manage. 155(2015):49-57. Dwinovantyo A. 2015. Potensi pemanfaatan bakteri sedimen laut dalam untuk biodegradasi tumpahan minyak bumi skala laboratorium [Skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. Dwinovantyo A, Prartono T, Syafrizal S, Udiharto U, Effendi H. 2015. Isolation of deep-sea sediment bacteria for oil spill biodegradation. ELBA Bioflux. 7(2):103-108. Elardo K. 1997. Bermuda Atlantic Time-series Study. Bermuda Biological Station For Research, Inc. French-McCay DP. 2004. Oil spill impact modeling: development and validation. J Environ Toxicol Chem. 23(10):2441-2456. [GESAMP] Group of Experts on the Scientific Aspects of Marine Environmental Protection. 2007. Estimates of oil entering the marine environment from seabased activities. GESAMP Reports and Studies. 75: hlm 96. Harayama S, Kishira H, Kasai Y, Shutsubo K. 1999. Petroleum biodegradation in marine environments. J Molec Microbiol Biotechnol. 1(1):63-70. Hayati EK, Budi US, Hermawan R. 2012. Konsentrasi total senyawa antosianin ekstrak kelopak bunga rosella (Hibiscus sabdariffa L.): pengaruh temperatur dan pH. J Kim. 6(2):138-147. Herlina L. 2005. Pengaruh Bacillus penghasil biosurfaktan dalam mendegradasi minyak bumi pada limbah cair industri minyak bumi [tesis]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
21
Irianto A, Oedjiono, Riyanto A, Komar MS. 2003. Bioaugmentasi benzena tanah tercemar hidrokarbon yang dibiodegradasi secara in vitro dengan menggunakan Bacillus sp. strain U41 dan U44. Biota. 8(3):101-106. [KLH] Kementrian Lingkungan Hidup. 2014. Pedoman Penanggulangan Dampak Lingkungan Akibat Tumpahan Minyak di Laut. Jakarta (ID): KLH. Komarawidjaja W. 2006. Pengaruh perbedaan dosis oksigen terlarut (DO) pada degradasi amonium kolam kajian budidaya udang. J Hidrosfir. 1(1):32-37. Krutz LJ, Beyrouty CA, Gentry TJ. 2005. Selective enrichment of a pyrene degrader population and enhanced pyrene degradation in Bermuda grass rhizosphere. Biol Fertil Soils. 41:359-364. Kuncowati. 2010. Pengaruh pencemaran minyak di laut terhadap ekosistem laut. Jurnal Aplikasi Pelayaran dan Kepelabuhan. 1(1):18-22. Kurniawan A, Effendi AJ. 2014. Biodegradasi residu total petroleum hidrokarbon di bawah konsentrasi 1% (w/w) hasil proses bioremediasi. J Manusia dan Lingkungan. 21(3):286-294. Lasari DP. 2010. Bakteri, Pengolah Limbah Minyak Bumi yang Ramah Lingkungan. Kementrian Energi dan Sumberdaya Mineral. Lourantou A, Thomé J, Goffart A. 2007. Water quality assessment of a recently refilled reservoir: the case of Bütgenbach Reservoir, Belgium. Lake & Reservoirs: Res Manage. 12:261-274. Morais VP, Daporta MT, Bao AF, Campello MG. 2009. Enteric fever-like syndrome caused by Raoultella ornithinolytica (Klebsiella ornithinolytica) [letters to editor]. J Clin Microbiol. 47(3):868-869. Munir E. 2006. Pemanfaatan Mikroba dalam Bioremediasi: Suatu Teknologi Alternatif untuk Pelestarian Lingkungan. Medan (ID): Universitas Sumatera Utara. Murniasih T, Yopi, Budiawan. 2009. Biodegradasi fenantren oleh bakteri laut Pseudomonas sp. KalP3b22 asal Kumai Kalimantan Tengah. Jurnal Makara Sains. 13(1):77-80. Nugroho A. 2006. Biodegradasi sludge minyak bumi dalam skala mikrokosmos: simulasi sederhana sebagai kajian awal bioremediasi land treatment. Jurnal Makara Teknologi. 10(2):82-89. Obayori OS, Adebuyose SA, Adewale AO, Oyetibo GO, Oluyemi OO, Amokun RA, Ilori MO. 2008. Differential degradation of crude oil (Bonny Light) by four Pseudomonas strains. J Environ Sci. 21(2009):243-248. Ogbo EM, Okhuoya JA. 2008. Biodegradation of aliphatic, aromatic, resinic, and asphaltic fractions of crude oil contaminated soils by Pleurotus tuber-regium Fr. Singer-a white rot fungus. African J Biotechnol. 7(23):4291-4297. Okoro CC. 2010. Application of seawater microbial inocula for the remediation of hydrocarbon polluted mangrove swamp in the Nigerian oil rich Niger Delta. J Nat Sci. 8(8):152-162. Parshetti G, Kalme S, Saratale G, Govindwar S. 2006. Biodegradation of malachite green by Kocuria rosea MTCC 1532. Acta Chim Slov. 53:492-498. Patin S. 1999. Environmental Impact of the Offshore Oi and Gas Industry. New York (US): EcoMonitor Publ. Pertamina. 2002. Basic Safety Training. Diklat Khusus Dit. PKK Pertamina. Jakarta: Pertamina.
22
Pezeshki SR, Hester MW, Lin Q, Nyman JA. 2000. The effects of oil spill and clean-up on dominant US Gulf Coast marsh macrophytes: a review. Environmental Pollution. 108:129-139. Rahman KSM, Thahira-Rahman J, Lakshmanaperumasalmy P, Banat IM. 2002. Towards efficient crude oil degradation by a mixed bacterial consortium. Bioresource Technol. 85:257-261. Razika B, Abbes B, Messaoud C, Soufi K. 2010. Phenol and benzoic acid degradation by Pseudomonas aeruginosa. J Water Res & Prot. 2(2010):788791. Sabhan, Mudin Y, Babanggai M. 2014. Pemodelan tumpahan minyak di Teluk Lalong Kabupaten Banggai. J Nat Sci. 3(2):10-17. Santoso AD. 2007. Kandungan zat hara fosfat pada musim barat dan musim timur di Teluk Hurun Lampung. J Tek Ling. 8(3):207-210. Sharma S, Pathak H. 2014. Pseudomonas in biodegradation. Int J Pure Appl Biosci. 2(1):213-222. [SNI] Standar Nasional Indonesia. 2004. Cara Uji Minyak dan Lemak Secara Gravimetri. Air dan Air Limbah. 06-6989 10. Sudrajad A. 2006. Tumpahan minyak di laut dan beberapa catatan terhadap kasus di Indonesia. Jurnal Inovasi. 6(18):37-41. Sudrajat D, Mulyana N, Retno T. 2015. Isolasi dan aplikasi mikroba indigen pendegradasi hidrokarbon dari tanah tercemar minyak bumi. Prosiding Pertemuan dan Presentasi Ilmiah – Penelitian Dasar Ilmu Pengetahuan dan Teknologi Nuklir 2015; 2015 Juni 9-10; Yogyakarta, Indonesia. Yogyakarta(ID): Pusat Sains dan Teknologi Akselerator-BATAN. hlm 101109. Sundaryono A. 2011. Uji aktivitas senyawa flavonoid total dari Gynura segetum (Lour) terhadap peningkatan eritrosit dan penurunan leukosit pada mencit (Mus musculus). J Exacta. 9(2):8-16. Susanthi D, Sudiana IM, Sembiring L. 2009. Bakteri laut isolat Pulau Pari pendegradasi komponen crude oil. Prosiding Seminar Nasional Penelitian, Pendidikan, dan Penerapan MIPA; 2009 Mei 16; Yogyakarta, Indonesia. Yogyakarta(ID): Universitas Negeri Yogyakarta. hlm 35-48. Toledo FL, Gonzalez-Lopez J, Calvo C. 2008. Production of bioemulsifier by Bacillus subtilis, Alcaligenes faecalis and Enterobacter species in liquid culture. Bioresource Technol. 99(2008):8470-8475. Tyagi M, da Fonseca MMR, de Carvalho CCCR. 2011. Bioaugmentation and biostimulation strategies to improve the effectiveness of bioremediation processes. Biodegradation. 22:231-241. [US EPA] US Environmental Protection Agency. 2014. Standard operating procedure for calibration and maintenance of pH meters. Office of Pesticide Program. EQ-01-07. Vidali M. 2001. Bioremediation. an overview. J Pure Appl Chem. 73(7):11631172. Wang Z, Stout SA, Fingas M. 2006. Forensic fingerprinting of biomarkers for oil spill characterization and source identification. Environ Forensic. 7:105-146. Widdel F. 2010. Theory and Measurement of Bacterial Growth. Bremen (DE): Universitat Bremen.
23
Widyarto AN. 2009. Uji aktivitas antibakteri minyak atsiri daun jeruk keprok (Citrus nobilis Lour.) terhadap Staphylococcus aureus dan Eschericia coli [Skripsi]. Surakarta (ID): Universitas Muhammadiyah Surakarta. Wu M, Chen L, Tian Y, Ding Y, Dick WA. 2013. Degradation of polycyclic aromatic hydrocarbons by microbial consortia enriched from three soils using two different culture media. Environ Pollut. 178(2013):152-158. Yergeau E, Arbour M, Brousseau R, Juck D, Lawrence JR, Masson L, Whyte LG, Greer CW. 2009. Microarray and real-time PCR analyses of the responses of high-Arctic soil bacteria to hydrocarbon pollution and bioremediation treatments. Appl Environ Microb. 75(19):6258. Yudono B, Estuningsih SP, Said M, Sabaruddin, Napoleon A. 2013. Eksplorasi bakteria indigen pendegradasi limbah minyak bumi di wilayah PT Pertamina UBEP Limau Muara Enim. Prosiding Semirata FMIPA Universitas Lampung 2013.hlm 127-134. Zam SI. 2011. Bioremediasi tanah yang tercemar limbah pengilangan minyak bumi secara in vitro pada konsentrasi pH berbeda. J Agrotek. 1(2):1-8. Zhang G, Wu Y, Qian X, Meng Q. 2005. Biodegradation of crude oil by Pseudomonas aeruginosa in the presence of rhamnolipids. J Zhejiang University Sci. 6(8):725-730. Zoueki CW, Ghoshal S, Tufenkji N. 2010. Bacterial adhesion to hydrocarbons: role of asphaltenes and resins. Colloid Surface B. 79:219-226.
24
Lampiran 1 Hasil uji biodegradasi media inokulasi seawater nutrient broth selama 7 hari pengamatan Hari 0 3 5 7
Konsentrasi Minyak (mg/l) 1696 1098 1086 859
Populasi Bakteri (CFU/ml) 1.16 x 107 1.93 x 108 2.62 x 108 8.2 x 107
Nutrien (mg/l) pH 7.542 7.508 7.333 7.177
NO3-
NO2-
NH4+
PO43-
225 202
0.09 0.18
0.02 0.15
360 300
187
0.33
0.01
296
Lampiran 2 Hasil uji biodegradasi media inokulasi air terformasi selama 7 hari pengamatan Hari 0 3 5 7
Konsentrasi Minyak (mg/l) 1533 1521 1488 1438
Populasi Bakteri (CFU/ml) 0 0 0 0
Nutrien (mg/l) pH 7.640 7.641 7.848 7.743
NO3
-
NO2-
NH4+
PO43-
240 210
0.01 0.05
0.01 0.08
378 371
200
0.25
0.13
326
Lampiran 3 Hasil uji biodegradasi media kontrol seawater nutrient broth selama 7 hari pengamatan Hari 0 3 5 7
Konsentrasi Minyak (mg/l) 1848 1364 1236 1131
Populasi Bakteri (CFU/ml) 6.29 x 106 5.65 x 106 3.08 x 107 4.29 x 107
Nutrien (mg/l) pH 7.966 7.739 7.695 7.487
NO3-
NO2-
NH4+
PO43-
5.6 0.9
0.13 0.05
0.28 1.39 0.02 1.57
0.9
0.09
0 1.06
Lampiran 4 Hasil uji biodegradasi media kontrol air terformasi selama 7 hari pengamatan Hari 0 3 5 7
Konsentrasi Minyak (mg/l) 1456 1445 1419 1323
Populasi Bakteri (CFU/ml) 0 0 0 0
Nutrien (mg/l) pH 7.105 7.005 7.118 7.109
NO3
-
NO2-
NH4+
PO43-
5.9 0.7
0.02 0.06
2.37 3.79 0.21 1.4
0.6
0.09
2.92
2.5
25
Lampiran 5 Uji analisis ragam, uji beda nyata terkecil (BNT), dan uji Duncan pada perbedaan media perlakuan terhadap bakteri Analisis ragam Type III Sum df Mean Square F of Squares Corrected 27086111095 18057407397 15 98.312 a Model 5567584.000 037840.000 Intercept 75318150562 75318150562 1 410.065 982864.000 982864.000 Media 15550520983 51835069944 3 282.213 4991904.000 997320.000 Hari 30338150102 10112716700 3 55.058 915000.000 971660.000 Media * Hari 85017751017 94464167797 9 51.430 660336.000 40038.000 Error 58775600819 18367375256 32 75885.000 1746.400 Total 35205682160 48 0526400.000 Corrected 27673867103 47 Total 7543488.000 a. R Squared = .979 (Adjusted R Squared = .969) Source
Beda nyata terkecil (BNT) (I) Media Media A
Media B
Media Ak
Media Bk
Media B Media Ak Media Bk Media A Media Ak Media Bk Media A Media B Media Bk Media A Media B Media Ak
Mean Difference (I-J) 115604973.42* 137026930.83* 137026930.83* -115604973.42* 21421957.42* 21421957.42* -137026930.83* -21421957.42* 0.00 -137026930.83* -21421957.42* 0.00
Std. Error
Sig.
5532837.617 .000 5532837.617 .000 5532837.617 .000 5532837.617 .000 5532837.617 .001 5532837.617 .001 5532837.617 .000 5532837.617 .001 5532837.617 1.000 5532837.617 .000 5532837.617 .001 5532837.617 1.000
Sig. .000 .000 .000 .000 .000
26
Duncan Media
Subset
N
Media kontrol seawater nutrient broth Media kontrol air terformasi Media inokulasi air terformasi Media inokulasi seawater nutrient broth Sig.
1
2
12
0.00
12 12
0.00
3
21421957.42
12
137026930.83 1.000
1.000
1.000
Lampiran 6 Uji homogenitas dan tabel sidik ragam (ANOVA) konsentrasi nitrit pada media yang berbeda Uji homogenitas Levene Statistic 2.723
df1
df2
Sig.
1
4
.174
Tabel sidik ragam (ANOVA) Sum of Squares Between Groups .018 Within Groups .033 Total .051
df
Mean Square
F
Sig.
1 4 5
.018 .008
2.227
.210
Lampiran 7 Uji homogenitas dan tabel sidik ragam (ANOVA) konsentrasi amonium pada media yang berbeda Uji homogenitas Levene Statistic 3.086
Between Groups Within Groups Total
df1
df2
Sig.
1
4
.154
Sum of Squares .002 .061 .063
df
Mean Square
F
Sig.
1 4 5
.002 .015
.157
.712
27
Lampiran 8 Persentase kelimpahan senyawa alifatik sebelum dan sesudah biodegradasi Rumus molekul C15H32 C16H34 C17H36 C19H40 C18H38 C20H42 C19H40 C20H42 C21H44 C22H46 C23H48 C24H50 C25H52 C26H54 C27H56
Nama senyawa Pentadekana Heksadekana Heptadekana Pristana Oktadekana Phitana Nonadekana Eikosana Heneikosana Dokosana Trikosana Tetrakosana Pentakosana Heksakosana Heptakosana
Waktu retensi (menit) 12.138 13.450 14.658 14.737 15.773 15.882 16.824 17.816 18.763 19.667 20.533 21.365 22.164 22.934 23.730
Bobot molekul 212 226 240 268 254 282 268 282 296 310 324 338 352 366 380
Kelimpahan (%) Sebelum Setelah biodegradasi biodegradasi 0.074 0.328 0.499 1.537 1.163 0.748 1.003 0.791 0.709 1.318 0.763 0.768 1.221 1.236 1.385 0.989 1.265 -
Lampiran 9 Persentase kelimpahan senyawa aromatik sebelum dan sesudah biodegradasi Rumus molekul C13H14 C13H14 C14H18 C14H14 C14H16 C14H16 C14H16 C15H14 C15H16 C16H16 C16H18 C15H16 C16H18 C16H18
Nama senyawa 2,3,6-trimetilnaftalena 1,6,7-trimetilnaftalena 1,2-bis(but-3-en-2il)benzena 1,1'-bifenil,4-4'dimetil 1-metil-3-(2'metilalil)-2-(2"propinil)benzena 1,4,5,8tetrametilnaftalena 7-isopropil-1metilnaftalena 9,9-dimetilfluorena 2-benzil-1,3dimetilbenzena 9-propil-9H-fluorena 3,3'-4,4'tetrametilbifenil 4-isopropil-bifenil 1,2,3,4-tetrahidro9,10-dimetilantrasena 3,4-dietilbifenil
Kelimpahan (%) Sebelum Setelah biodegradasi biodegradasi 0.042 0.012 0.151 0.075
170 170
Waktu retensi (menit) 12.686 13.192
186
13.514
0.132
0.081
182
13.642
0.139
0.083
184
14.172
0.184
0.124
184
14.789
0.216
0.176
184
14.855
0.261
0.160
194
15.058
0.192
0.169
196
15.455
0.228
0.179
208
16.092
0.220
0.216
210
16.408
0.301
0.273
196
16.460
0.371
0.340
210
16.587
0.434
0.428
210
17.323
0.503
0.499
Bobot molekul
28
Rumus molekul C16H14 C16H14 C16H14 C17H16 C18H16
Nama senyawa 9,10-dimetilantrasena 1,4-dimetil-antrasena 3,6-dimetilfenantrena 2,3,5trimetilfenantrena 8,9,10,11tetrahidrobenzo(α)antr asena
Kelimpahan (%) Sebelum Setelah biodegradasi biodegradasi 0.879 0.741 0.619 0.602 0.741 0.39
206 206 206
Waktu retensi (menit) 18.196 18.479 18.595
220
19.491
0.805
0.678
232
20.459
0.581
0.568
Bobot molekul
Lampiran 10 Dokumentasi penelitian
Kultivasi bakteri
Adaptasi bakteri
Ekstraksi minyak
Analisis populasi bakteri
Fraksinasi minyak
Analisis KG-SM
29
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Bogor, 13 Januari 1994 merupakan anak pertama dari dua bersaudara dari pasangan Ririn Edi Irianto dan Ratna Achirawati. Penulis merupakan lulusan dari SMAN 6 Palembang pada tahun 2012 dan diterima di Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan Institut Pertanian Bogor melalui jalur SNMPTN Undangan. Semasa kuliah, penulis aktif di berbagai kegiatan akademik maupun non akademik. Penulis merupakan asisten praktikum Metode Statistika pada tahun ajaran 2014/2015 dan asisten praktikum Oseanografi Kimia pada tahun 2015/2016, aktif dalam organisasi Himpunan Mahasiswa Ilmu dan Teknologi Kelautan (Himiteka) IPB pada periode 2014 sebagai Bendahara Divisi Keilmuan dan Keprofesian serta pada periode 2015 sebagai Sekretaris Divisi Keilmuan dan Keprofesian, dan mengikuti kegiatan Ekspedisi Himiteka 2014 di Teluk Banten dan Konservasi Mangrove dan Survei Lapang Kelautan (KONSURV) 2014 di Parigi, Jawa Barat. Beberapa pengalaman juga diperoleh penulis sebagai peserta Praktik Kerja Lapang di Pelabuhan Perikanan Nusantara (PPN) Karangantu, Banten, tahun 2015 dan sertifikasi selam One Star Scuba Diver (A1) CMAS-POSSI tahun 2016. Prestasi yang telah didapatkan oleh penulis semasa kuliah adalah menjadi salah satu tim yang didanai DIKTI dalam Pekan Kreativitas Mahasiswa bidang Penelitian (PKM-P) dengan judul “Potensi Isolat Bakteri Lokal pada Sedimen Laut untuk Meningkatkan Kemampuan Biodegradasi Tumpahan Minyak dari Kapal sebagai Upaya Mengatasi Pencemaran Lingkungan di Pelabuhan dan Dermaga” dan dengan penelitian yang sama juga menjadi finalis Tanoto Student Research Awards 2015.
