BIOREMEDIASI TUMPAHAN MINYAK MENTAH DENGAN METODE BIOSTIMULASI NUTRIEN ORGANIK DI LINGKUNGAN PANTAI

SURABAYA TIMUR

Munawar*, Mukhtasor**, dan Tini Surtiningsih**** Staf pengajar UPN Veteran Jawa Timur, Mahasiswa Pasca Sarjana/S3

Teknik Manajemen Pantai Fakultas Teknik Kelautan ITS** Staf Pengajar Fakultas Teknologi Kelautan ITS*** Staf Pengajar FMIPA Jurusan Biologi UNAIR

ABSTRACT

The purpose of this paper was to present effects of nutrients in the bioremediation process of spilled crude oil in a coastal environment. An emphasis is directed at looking at effectiveness of organic-based nutrients in that process using a method of bio-stimulation. An in-situ test was undertaken in a coastal area, located at the East side of Surabaya City, Indonesia, by making multiple trial compartments, with a size of 0.5 0.5 m2 each; and the space between the compartments is 0.25 m. At every compartment, one liter of crude oil was spilled. Three days later, it was added with organic-based nutrient on the treatment (0.2; 0.3 and 0.4 kg/kg soil).

Key words: bioremediation, biostimulation, organic nutrient

PENGANTAR

Tumpahanminyakmentahyangterjadidiperairan,mengakibatkanpencemarandidaerahlingkunganpantai.Halinikarenadaerahtersebutmerupakandaerahditepilautyangmasihmendapatpengaruhkeadaanlautsepertipasangsurut,anginlaut,danperembesanairlaut(Triatmodjo,1999).Tumpahanminyakmentahyangterbawabersamaaruspasangdapatterpenetrasidanterakumulasididalamtanah (Pezeshkidkk.,2000).Minyakmentahadalahcampuransenyawahidrokarbonyangterbentukberjutatahunsilam,yangberasaldarifosiltumbuhan,hewan,atauplanktonselamajutaantahundidalamtanahataupundidasarlautan(Wymer,1972).

LingkunganPantaiSurabayaTimurmerupakandaerahtepilautyangrawanterkenatumpahan/pencemaranminyakmentah,mengingatdaerahtersebutmasukwilayahlautyangbanyakdilaluiolehpelayaranlalu-lintaskapalkomersialbaiklokalmaupuninternasionalsertakapalmilikAngkatanLautIndonesia.

Untukmengatasi tumpahanminyakmentah, telahditempuh banyak metode, baik metode fisika, kimia, maupun bioremediasi. Metode fisika memiliki beberapa kelemahan sepertibanyaknyatenagamanusiayangdibutuhkanuntukmembuangminyaksecaramanual(Hozumidkk.,2000),pembakaranpolutanyangmenyebabkanpolusiudara(Gogoidkk.,2003),ataumatinyatumbuh-tumbuhanpesisirakibataktivitaspengumpulanminyak(Kieslingdkk.,1988;OTA,1990;Owensdkk.,1993adalamPezeshkidkk.,2000).Halserupajugaterjadipadametodekimia.Zat-zat

kimiayangdigunakanuntukmenanggulangitumpahanminyakseringkalijauhlebihberacundaripadaminyakitusendiri(BurridgedanShir,1995dalamWrabeldanPeckol,2000).

Bioremediasiadalahaplikasidariprinsip-prinsipprosesbiologiuntukmengolahairtanah,tanah,danlumpuryangterkontaminasizat-zatkimiaberbahaya(Cookson,1995).Tujuanakhirbioremediasiadalahmemineralisasikontaminan,yaitumengubahsenyawakimiaberbahayamenjadikurangberbahayasepertikarbondioksidaataubeberapagaslain,senyawaanorganik,air,danmateriyangdibutuhkanolehmikrobapendegradasi(Eweiset al.,1998).Untukrancanganbioremediasimemerlukanestimasijumlahzat(termasuknutrien)yangharusdiberikankebioreaktorataukebawah-permukaanlautatauketanahuntukin-situ treatment.Perhitunganinimenjadidasarbagipenentuanukuranfasilitas-fasilitasproses,sepertiperpipaan,pompa,kontrolemisi,penyimpananbahankimiayangdigunakan,danbiaya.Jumlahtotaldanlajupemberian(rate of delivery)zatinidiproyeksikansebagaipenerimaelektron,pemberielektron,substratprimer,kontrolpH,danpenambahannutrien(Cookson,1995).

Semuareaksibiologisyangmenghasilkanenergimerupakanreaksiredoksdalamhalinioksidasisenyawaorganikkontaminanakanmembebaskansejumlahelektron.Senyawaorganik ini seringdisebutsebagaipemberielektron(electron donor).Olehkarenaitu,dalamprosesbioremediasi,harustersediasenyawayangakanmenerimaelektronini(electron acceptor)dalamjumlahyangcukup

Berk. Penel. Hayati: 13 (9196), 2007

BioremediasiTumpahanMinyakMentah

dantipeyangsesuai.Beberapapenerimaelektronyanglazimdikenaladalahoksigen,nitrat,sulfat,karbondioksida,dansejumlahsenyawaorganik(Cookson,1995).

Metodebioremediasimerupakancarapenanggulangantumpahanminyakyangpalingamanbagi lingkungan(Princedkk.,2003).Selain itu,metode ini jugabisadipadukan dengan metode fisika maupun kimia (Boopathy, 2000).Adaduapendekatanyangdapatdigunakandalambioremediasitumpahanminyak:(1)bioaugmentasi,dimanamikroorganismepengurai ditambahkanuntukmelengkapi populasimikroba yang telah ada, dan(2) biostimulasi,dimanapertumbuhanpenguraihidrokarbonaslidirangsangdengancaramenambahkannutriendan/ataumengubahhabitat(VenosadanZhu,2003).Meskipunteknikbioremediasibelumterlihatefektifuntukmenanganipencemaranminyakpadaperairanterbuka,tetapimetodeiniefektifuntukmembersihkantumpahanminyakpadalingkunganpantai(MunawardanMukhtasor,2005).

Dalam banyak penelit ian lapangan, metodebioaugmentasiterbuktikurangefektif,mengingatkondisiisolasibakteriyangtidaksamadengankondisilapangan.Sebaliknya,banyakpenelitian laboratoriummaupunlapanganyangmenunjukkankeberhasilanbiostimulasi(Venosadkk.,1992;LeedanLevy,1987;Taggerdkk.,1983;Simondkk.,1999dalamVenosadanZhu,2003).Hanyasaja,dalammetodebiostimulasiini,kondisidankomposisipenambahannutrienyangpalingoptimalmasihbelumditemukan.Kebanyakanmerekamenyatakanbahwajenisdankonsentrasinutrienoptimalsangatbervariasitergantungpropertiminyakdankondisilingkungan(VenosadanZhu,2003).Mengenai jumlahnutrienyangharusditambahkan,misalnya,hanyaadasedikitkesepakatandiantaraparapeneliti(HeaddanSwannel,1999).Penelitianmengenaijenisnutrienyangpalingtepatuntukditambahkanpadaprosesbiostimulasimasihbelumbanyakdilakukan,danusahauntukmelihatkemungkinansumbernutrientdarikompossejauhinibelumditemukandalamliteratur.Makalahinimenyajikanhasilstuditentangbioremediasidenganmetodebiostimulasinutrienorganik,khususnyayangbersumberdarikompos.Penelitianinidalamjangkapanjangdiharapkanbermanfaatuntukmenyediakanalternatifsumbernutrienuntukbioremediasi tumpahanminyakmentah,yangrelatifmudahdidapatkandilapangan.

BAHAN DAN CARA KERJA

Bahan Penelitian

Dalampenelitian ini digunakannutrienorganikPetroganik(produkkomersialPTX)yangbahandasarnyadaridaundankotoranbinatang,sebagaisumbermakananmikrobatanah.Minyakmentahyangdigunakanadalahminyakmentah(crude oil)yangdiambildarisumberminyakmentahPertaminaCepuJawaTengah.Halinidilakukandenganmempertimbangkanperistiwa-peristiwatumpahanminyak,dimanasebagianbesaryangtertumpahadalahminyakmentah.

Lokasi Penelitian

Tempat penelitian di daerah pantai wilayahSurabayaTimur,penelitiandilaksanakanmulaibulanMaretJuni2006.

Cara Kerja dan Variabel Percobaan

Dalampenelitianinidiberlakukanrancanganacaklengkap.Jikadilakukansejumlaht perlakuansebanyaknkaliuntuksetiapperlakuan,makarancanganacaklengkapmembutuhkanalokasintpercobaansecaraacakkepadantsatuanpercobaan.Denganmelakukanpengacakan,makaalokasieksperimenmaupunurutaneksperimenyangakandilakukanbisaditentukansecaraacak.Metodestatistikamensyaratkanagarobservasi(ataugalat) terdistribusisecaramerata.Pengacakanmenjadikansyaratiniterpenuhi(Montgomery,2001).

Pada penelitian dibuat petak-petak percobaanberukuran0,5m0,5m,dimanaantarasatupetakdenganpetakyanglainterpisahpadajarak0,25meter(Gambar1).MetodepenelitianinimerujukdaripenelitianyangdilakukanDelilledkk.(2004).Untukmenelitipengaruhpeningkatansuhuterhadapprosesbioremediasi,Delilledkk.(2004)membagilokasipenelitiankedalampetak-petakberukuran0,75m0,75m,danantarasatupetakdenganpetaklainnyadipisahdenganjarak0,5meter.Penelitianiniterdiriatas19petakpercobaan,yaitu18petakperlakuandan1petakkontrol.Variabelbebaspadapenelitianiniterdiriataspemberianberbagaidosisnutrienorganik(0,2;0,3;dan0,4kg/petaktanah)danperlakuandibalikdantidakdibalik,masing-masingperlakuandiulangsebanyaktigakali.Variabelterikatpadapenelianiniadalahjumlahtotal

Munawar,Mukhtasor,danSurtiningsih

bakteritanah(cfu/gtanah),kadarminyakdalamtanah(g/kgtanah),danbioremediasiminyak(%),pengacakanperlakuandilapangandengancaradiundi.

Pengukuran Respons

Padamasing-masingpetakditumpahkanminyakmentahsebanyak1liter,3harikemudianpadamasing-masingpetaktersebutdiberinutrienorganikdandibalikatautidakdibaliksesuaidenganperlakuanpenelitian.Pengukuranjumlahtotalbakteritanah(cfu/g)dankonsentrasipolutanminyak(kg/kgtanah)dilakukansecaraberkaladenganmengambilsampeltanahsetiappetakpadamingguke-2,ke-4,danmingguke-6.Pengukuranpadasetiappetaksecaraperiodikmerupakanresponspercobaanyangditeliti.DatayangdiperolehkemudiandiujistatistikdenganANOVA,apabilaadabedanyatadilanjutkandenganujiBNT(BedaNyataTerkecil)danujiDuncanpadataraf5%.

HASIL

Jumlah Total Bakteri dan Kadar Minyak dalam Tanah

PengaruhpenambahannutrienorganikterhadapjumlahtotalbakteridenganperlakuandibalikdantidakdibalikdapatdilihatpadaTabel1danGambar2dan3.Gambar-gambartersebutmenunjukkanbahwajumlahtotalbakteribaikperlakuandibalikmaupuntidakdibalikmeningkatsampaiusia4minggudanmenurunpadausia6minggu.Secarastatistik,peningkatanjumlahtotalbakteriberbedanyatapadamasing-masingperlakuan(a