LAPORAN PRAKTIKUM LAPORAN PRAKTIKUM
BIOREMEDIASI BIOREMEDIASI
BIOREMEDIASI TANAH TERCEMAR MINYAK BUMI BIOREMEDIASI TANAH TERCEMAR MINYAK BUMI
Yunita Purnamasari Yunita Purnamasari
J3M111014 J3M111014
PROGRAM KEAHLIAN TEKNIK DAN MANAJEMEN LINGKUNGAN PROGRAM KEAHLIAN TEKNIK DAN MANAJEMEN LINGKUNGAN
PROGRAM DIPLOMA PROGRAM DIPLOMA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2013 2013
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Minyak bumi termasuk limbah bahan berbahaya dan beracun (B3) jika mengacu pada Peraturan Pemerintah (PP) no. 85 tahun 1999. PP tersebut menegaskan bahwa setiap produsen yang menghasilkan limbah B3 hanya diizinkan menyimpan limbah tersebut paling lama 90 hari sebelum diolah dan perlu pengelolaan lebih baik sehingga tidak menimbulkan pencemaran
terhadap lingkungan.
Pencemaran minyak bumi dapat berasal dari tumpahan dan ceceran minyak bumi selama kegiatan pengeboran, produksi, pengilangan, dan transportasi minyak bumi sehingga mengakibatkan gangguan pada keseimbangan ekosistem air, tanah, maupun laut. Peningkatan frekuensi pencemaran akan mengancam kebersihan lingkungan. Bila hal ini tidak segera ditanggulangi, pencemaran akan menjadi tidak terkendali dalam waktu yang singkat (Dirjen Migas 2001).
Salah satu kontaminan yang sulit diurai adalah senyawa hidrokarbon yang berasal dari minyak bumi atau lumpur minyak bumi. Senyawa ini dapat bersifat toksik apabila terakumulasi dalam tanah. Kegiatan industri dan penggunaan kendaraan bermotor merupakan contoh penyebab terjadinya
akumulasi senyawa ini dalam tanah.
Banyak cara yang dapat dilakukan untuk mengatasi pencemaran minyak bumi. Salah satu cara penanggulangan limbah minyak bumi adalah dengan metode bioremediasi. Bioremediasi telah menjadi teknologi alternatif yang digunakan untuk pengolahan limbah, baik limbah padat maupun cair. Metode tersebut dapat menguraikan limbah minyak bumi menjadi karbon dioksida, air, metana, dan senyawa lain yang lebih sederhana sehingga tidak mencemari lingkungan (Citroreksoko 1996). Penanggulangan limbah minyak bumi dengan cara biologis ini cukup efektif, efisien, ekonomis, dan lebih ramah lingkungan (Udiharto 1996). Melalui kegiatan ini diharapkan lahan atau lingkungan yang tercemar minyak bumi akan menjadi normal kembali.
1.2.Tujuan
Praktikum ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh minyak bumi terhadap pertumbuhan tanaman kangkung
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
Minyak bumi merupakan sumber energi utama yang digunakan pada industri transportasi dan rumah tangga. Kegiatan industri minyak bumi merupakan rangkaian proses yang kompleks mulai dari hulu sampai hilir. pesatnya perkembangan disektor industri minyak selain memberikan dampak positif yaitu
meningkatkan kesejahteraan rakyat juga memberikan efek samping dengan terjadinya pencemaran lingkungan (Haris,2003).
Limbah minyak merupakan bahan berbahaya dan beracun (B3), karena sifatnya, konsentrasi maupun jumlahnya dapat mencemarkan dan membahayakan lingkungan hidup, serta kelangsungan hidup manusia dan mahluk hidup lainnya (Ginting, 2007).
Bioremediasi berasal dari dua kata yaitu bio dan remediasi yang dapat diartikan sebagai proses dalam menyelesaikan masalah. Menurut Munir (2006), bioremediasi merupakan pengembangan dari bidang bioteknologi lingkungan dengan memanfaatkan proses biologi dalam mengendalikan pencemar an. Menurut Sunarko (2001), bioremediasi mempunyai potensi untuk menjadi salah satu teknologi lingkungan yang bersih, alami, dan paling murah untuk mengantisipasi masalah-masalah lingkungan. Sehingga dapat disimpulkan, bioremediasi adalah salah satu teknologi untuk mengatasi masalah lingkungan dengan memanfaatkan bantuan mikroorganisme. Mikroorganisme yang dimaksud adalah khamir, fungi,
dan bakteri yang berfungsi sebagai agen bioremediator.
Selain mikroorganisme, ternyata dapat pula memanfaatkan tanaman air sebagai bioremediasi. Menurut Stowell (2000) dalam Yusuf (2008), tanaman air memiliki kemampuan secara umum untuk menetralisir komponen-komponen tertentu di dalam perairan dan sangat bermanfaat dalam proses pengolahan limbah cair. Proses pengolahan limbah cair oleh mikroba dalam mendegradasi senyawa kimia yang berbahaya di lingkungan sangat penting. Dalam proses degradasinya, mikroba menggunakan senyawa kimia tersebut untuk pertumbuhan dan reproduksinya melalui berbagai proses oksidasi (Munir, 2006). Misalnya mengubah bahan kimia menjadi air dan gas yang tidak berbahaya misalnya CO2.
Saat terjadinya bioremediasi, enzim-enzim yang diproduksi oleh mikroba memodifikasi senyawa kimia berbahaya dengan mengubah struktur kimianya biasa disebut biotransformasi. Pada banyak kasus, biotransformasi berujung pada biodegradasi, di mana senyawa kimia terdegradasi, strukturnya tidak kompleks dan akhirnya menjadi metabolit yang tidak berbahaya dan tidak beracun (Aguskrisno, 2011).
Prinsip proses bioremediasi bahan kimia berbahaya yaitu secara biologis terjadi proses katalisasi kimia. Bioremediasi termasuk rumit karena menggunakan katalisator berupa enzim yang disediakan oleh mikroorganisme untuk mempercepat penguraian komponen kimia berbahaya. Komponen kimia tersebut adalah sebagai makanan untuk mikroorganismenya. Reaksi katalisasi ini bisa terjadi di dalam sel dan juga di luar sel. Prinsip dari reaksi metabolisme mikrobiologis untuk menguraikan senyawa organik merupakan suatu reaksi redoks (reduksi-oksidasi) yang dilakukan oleh mikroba untuk menghasilkan energi. Bioremediasi membutuhkan kehadiran sumber energi yang sesuai, sistem donor-aseptor elektron, dan nutrisi. Sebagai suatu reaksi redoks, reaktan yang ada berperan sebagai (a) Donor elektron, yaitu reaktan yang memiliki kelebihan elektron sehingga mampu memberikan elektronnya kereaktan yang lain. Bahan organik dalam pencemar merupakan contoh donor elektron yang disebut sebagai substrat, (b) Aseptor elektron, yaitu reaktan yang menerima kelebihan elektron dari reaktan lain. Oksigen merupakan salah satu contoh aseptor elektron dalam proses bioremediasi dalam kondisi aerobik, disebut juga sebagai oksidator. Selain oksigen ada juga aseptor elektron lainnya yaitu nitrat, sulfat, karbon dioksida, dan komponen organik lainnya.
BAB III METODOLOGI
3.1 Alat dan Bahan
Alat yang digunakan dalam praktikum ini yaitu polybag, cangkul kecil, ranting kayu (untuk membuat lubang). Sedangkan bahan yang digunakan yaitu tanah, bahan organik, benih kangkung, oli, Humitacid, dan tanah tercemar minyak bumi (tanah di dekat bengkel atau SPBU)
3.2 Metode Kerja
Alat dan bahan dipersiapkan. Kemudian polybag yang telah disiapkan diisi dengan tanah sekitar ½ penuh, polybag yang disiapkan tersebut sebanyak 6 polybag. Selanjutnya polybag yang telah diisi tanah ditambah dengan bahan organik yang telah disiapkan sebelumnya hingga isi polybag ¾ penuh. Setelah itu, tanah tersebut dibut lubang yang tidak terlalu dalam ± 3 cm sebanyak 3 lubang. Pada lubang tersebut diisi dengan benih kangkung dengan jumlah setiap lubang adalah 1 buah, kemudian lubang tersebut ditutup kembali oleh tanah. Selanjutnya polybag yang telah ditanam dengan benih kangkung diberi beberapa perlakuan antara lain :
a. Kontrol (tanpa ada tambahan
b. Disiram dengan oli dan ditambah dengan tanah tercemar minyak bumi (tanah di dekat bengkel atau SPBU)
c. Disiram dengan oli, tanah tercemar, dan humitacid.
Pengamatan dilakukan setiap minggu dan jika kangkung belum tumbuh maka dilakukan penyulaman berupa penanaman kembali sesuai dengan jumlah yang belum tumbuh.Pada minggu terakhir kangkung terbesar dicabut
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Hasil
Tabel 1. Tabel Pengamatan Jumlah Pertumbuhan Kangkung
Tabel 2. Panjang Akhir Kangkung Perlakuan Tinggi Akar Tinggi Batang-Tajuk Tinggi Total Warna batang
Perlakuan 1 11 19.5 30.5 Hijau muda
Perlakuan 2 9 20 29 Hijau muda
Perlakuan 3 11.5 21 32.5 Hijau muda
Perlakuan 4 6 12 18 ungu
Perlakuan 5 8 20 28 Hijau muda
4.2. Pembahasan
Berdasarkan hasil diatas ( Tabel 1) diketahui bahwa pada minggu pertama perlakuan 1 (kontrol) mengalami pertumbuhan yang baik dibandingkan perlakuan lainnya ini terlihat dari jumlah kangkung yang tumbuh lebih banyak. Sedangkan pada minggu kedua perlakuan 5 mengalami pertumbuhan kangkung yang bagus dibandingkan dengan perlakuan lainnya, ini terlihat dari jumlah kangkung yang tumbuh dari 6 polybag tumbuh semua. Pada minggu ketiga dari perlakuan 1,2,3, dan 5 kangkung tumbuh semua sedangkan pada perlakuan 4 masih ada kangkung yang belum tumbuh. Hasil ini membuktikan bahwa Mikroba yang hidup dalam lingkungan tercemar hidrokarbon ternyata dapat hidup dan menggunakan hidrokarbon sebagai sumber energinya sehingga kangkung dapat tumbuh, tetapi
Perlakuan Minggu Ke-1 Minggu Ke-2 Minggu Ke-3
1. Kontrol 3 3 3 2 2 2 3 3 3 3 2 2 3 3 3 3 3 3 2. Tanah+BO+Tanah Tercemar 1 3 3 1 1 2 3 3 3 3 3 2 3 3 3 3 3 3 3. Tanah+BO+Tanah Tercemar 3 3 3 2 2 1 3 3 3 3 3 2 3 3 3 3 3 3 4. Tanah+Humicacid+Tanah Tercemar 3 2 2 3 0 0 3 2 2 3 1 1 3 2 2 3 2 2 5. Tanah+Humicacid+Tanah Tercemar 2 2 1 3 3 0 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3
harus diperhatikan bahwa kadar pencemarnya dalam jumlah yang sedikit sehingga kangkung masih dapat tumbuh dengan baik.
Berdasarkan hasil (Tabel 2) diketahui bahwa untuk tinggi akar tertinggi adalah perlakuan 3 (Tanah+BO+Tanah Tercemar). Begitu juga untuk tinggi batang-tajuk dimana perlakuan 3 (Tanah+BO+Tanah Tercemar) memiliki tinggi batang-tajuk tertinggi.
Berdasarkan hasil (Tabel 1 dan Tabel 2) terlihat bahwa antara perlakuan 2 dan 3 meskipun dengan perlakuan sama tetapi perlakuan 3 memiliki pertumbuhan kangkung yang lebih bagus dibandingkan dengan perlakuan 2. Begitu juga pada perlakuan 4 dan 5 meskipun perlakuannya sama tetapi hasilnya berbeda, pada perlakuan 5 memiliki pertumbuhan kangkung yang lebih bagus dibandingkan
dengan perlakuan 4 ini terlihat dari hasil yang diperoleh (Tabel 1 dan 2). Kemungkinan ini disebabkan karena perawatan yang diberikan, perlakuan 3 dan perlakuan 5 mendapatkan perawatan yang lebih intensif misalnya saja dalam
keteraturan penyiraman.
Berdasarkan hasil (Tabel 1 dan Tabel 2) diatas juga terlihat bahwa perlakuan (Tanah+BO+Tanah Tercemar) pertumbuhan kangkungnya lebih bagus dibandingkan perlakuan (Tanah+Humic acid+Tanah Tercemar). Hal ini menunjukkan bahwa bahan organik berperan penting untuk menciptakan kesuburan tanah. Peranan bahan organik bagi tanah adalah dalam kaitannya dengan perubahan sifat-sifat tanah, yaitu sifat fisik, biologis, dan sifat kimia tanah. Melalui penambahan bahan organik, tanah yang tadinya berat menjadi berstruktur remah yang relatif lebih ringan. Pergerakan air secara vertikal atau
infiltrasi dapat diperbaiki dan tanah dapat menyerap air lebih cepat sehingga aliran permukaan dan erosi diperkecil. Demikian pula dengan aerasi tanah yang menjadi lebih baik karena ruang pori tanah (porositas) bertambah akibat terbentuknya agregat.
Sedangkan peranan Humic Acid pada tanah tercemar dapat meningkatkan kondisi tanah sehingga mampu menjadi media tanam pertanian. Dengan perlakuan Humic Acid tanah menjadi lebih gembur dan lebih lembab. Karena salah satu fungsi Humic Acid adalah meningkatkan kemampuan tanah mengikat air. Fungsi lain dari Humic Acid yang beruhubungan dengan tumbuhan adalah merangsang
dan meningkatkan pertumbuhan akar. Akar semakin lebih panjang sehingga tanaman dapat secara maksimal menangkap dan meyerap nutrisi di tanah. Selain itu Humic Acid juga meningkatkan permeabilitas sel tanaman, sehingga tanaman dapat menyerap zat yang diperlukan secara maksimal dan cepat. Hasilnya adalah pertumbuhan tanaman yang jauh lebih baik
BAB V PENUTUP
5.1. Simpulan
Dari hasil yang didapatkan dapat disimpulkan bahwa kangkung dapat tumbuh pada tanah tercemar, dikarenakan mikroorganisme didalam tanah tercemar yang masih hidup mampu mendegradasi minyak bumi dengan menggunakan minyak bumi sebagai sumber energinya.
DAFTAR PUSTAKA
Aguskrisno.2011. Bioremediasi Lingkungan Berpolutan. Diakses www.google.com 15 Oktober 2013.
Citroreksoko P. 1996. Pengantar bioremediasi. Prosiding Lokakarya : Peranan bioremediasi dalam pengelolaan lingkungan Indonesia. Puslitbang
Bioteknologi Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI), Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT), dan Hanns Seidel Foundation Jerman. Cibinong. Bogor .
[Direktorat Jendral Minyak dan Gas]. 2001. Keselamatan kerja dan lingkungan.http://www.migas.info/index.php?lang=id&cat=environmental#su b2 [15 Oktober 2013].
Ginting, Pedana, Ir. 2007. Sistem Pengelolaan Lingkungan dan Limbah Industri. Jakarta: MS.CV YRAMA WIDYA.
Haris,A.2003. Peranan Mikroba Dalam Mendegradasi Minyak Bumi dan Fenol pada Air Terproduksi dari Industri Perminyakan (Tesis).Bogor: Program
Pasca Sarjana.Institut Pertanian Bogor
Munir,Erman.2006. Pemanfaatan Mikroba Bioremediasi:Suatu Teknologi Alternatif Untuk Pelestarian Lingkungan.Medan: USU Press
PP No. 85 tahun 1999 tentang Pengelolaan Limbah B3
Sunarko, 2007. Petunjuk Praktis Budidaya dan Pengolahan Kelapa Sawit . Jakarta: Agromedia Pustaka
Udiharto M. 1996. Bioremediasi Minyak Bumi. Di dalam: Peranan Bioremediasi dalam Pengelolaan Lingkungan. Prosiding Pelatihan dan Lokakarya; Cibinong 24-28 Jun 1996. Cibinong: Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia. hlm 24-39
Yusuf G. 2008. Bioremediasi limbah rumah tangga dengan sistem simulasi tanaman air. Universitas Islam Makassar. Jurnal Bumi Lestari. Vol 2:136-144.
LAMPIRAN Perlakuan Kontrol
Minggu 1 (24 September 2013)
M
