PENGARUH PENAMBAHAN SURFAKTAN HAYATI TERHADAP BIOREMEDIASI TANAH TERCEMAR MINYAK

PENDAHULUAN


Konsumsi minyak bumi terus meningkat dari tahun ke tahun sejalan dengan meningkatnya proses industrialisasi. Limbah minyak yang dihasilkan berbanding lurus dengan konsumsi minyak bumi. Hal ini menyebabkan limbah minyak bumi merupakan produk yang tidak mungkin dihindarkan.


Penanggulangan pencemaran akibat limbah minyak bumi dapat dilakukan dengan beberapa cara, yaitu pengolahan secara fisika, kimia, dan biologi. Metode pengolahan secara fisik dan kimia untuk mereduksi hidrokarbon memerlukan waktu relatif lebih singkat namun biayanya mahal. Selain itu, penanganan secara fisika dan kimia akan menimbulkan efek kerusakan bagi lingkungan. Dengan menggunakan pengolahan limbah secara biologi untuk mengatasi masalah pencemaran hidrokarbon merupakan alternatif yang efektif dari segi biaya dan relatif tidak merusak lingkungan. Pengolahan dengan metode biologis disebut juga bioremediasi (Lasari, 2010). Oleh karena itu bioremediasi adalah pilihan yang efektif dan ramah terhadap lingkungan.


Laju bioremediasi hidrokarbon minyak bumi di tanah dibatasi oleh salah satu faktor yaitu karakteristik minyak yang tidak larut dalam air dan terperangkap pada partikel-partikel tanah sehingga dapat mengurangi bioavailabilitas polutan terhadap bakteri. Selain itu aktivitas bakteri dalam bioremediasi karena berlangsung pada antar muka air minyak dalam larutan tanah. Untuk mengatasi hal tersebut dapat dengan mengaplikasikan surfaktan. Hal ini dikarenakan surfaktan yang mampu menurunkan tegangan permukaan air dan minyak melalui pengikatan bagian hidrofilik surfaktan dengan air dan bagian hidrofobik dengan minyak (Volkering dkk., 1995; Tiehm dan Stieber, 2001). Tujuan penelitian adalah untuk mengetahui kemampuan surfaktan hayati dalam teknik bioremediasi untuk menurunkan kadar TPH pada tanah.


METODE



Tanah yang digunakan percobaan diambil dari kantor LEMIGAS cipulir jaksel dengan berat 1600 Gram pada setiap perlakuan,yang kemudian ditambah oleh minyak bumi sebanyak 10%(b/b) atau 100.000 ppm. Diaduk dan didiamkamn dalm wadah plastik selama 24 jam.


2 surfaktan yang dipakai adalah surfaktan hayai dimana surfaktan 1 dari merek dagang X dan surfaktan 2 buatan dari salah satu unversitas di indonesia. Konsentrasi kedua surfaktan yang akan digunakan dalam proses biodegradasi mengacu pada nilai konsentrasi misel kritis atau CMC (Critical Micelle Concentration) berda-sarkan pengukuran tegangan muka menggunakan Processor tensiometer.Surfaktan 1 dan 2 diencerkan menjadi beberapa tingkatan dengan rentang dari 50 part per million (ppm) hingga 20.000 ppm. Kemudian untuk mendapatkan nilai CMC dibuat grafik hubungan tegangan permu-kaan terhadap konsentrasi surfaktan.


Kelembaban tanah yang dipakai pada penelitian ini adalah sebesar 0,14 mL/gram. Maka untuk 1600 gram tanah yang dipakai, diperlukan larutan sebanyak 224 mL. Pada tanah Perlakuan P1 diberikan 224 mL larutan surfaktan 1 500 ppm. Sementara pada perlakuan P2 diberikan 224 mL larutan surfaktan 2 200 ppm. Pada kontrol tanah hanya diberikan air destilat sebesar 224 mL. Berdasarkan komposisi rujukan yang diberikan LEMIGAS, setiap perlakuan pada penelitian ini diberi nutrisi berupa pupuk NPK sebanyak 1% dari berat total tanah.


Pada percobaan ini media tanah diaduk setiap hari dengan tujuan agar memberikan oksigen , Selain itu pengadukan tanah setiap hari dalam percobaan ini juga dilakukan bertujuan untuk meratakan minyak di dalam media tanah serta mengoptimalkan proses pengolahan secara biologi.


Analisis biodegradasi minyak bumi dilakukan selama 8 minggu dan setiap 2 minggu sekali dilakukan pengukuran total petroleum hidrokarbon (TPH), pH dan populasi bakteri. Semua perlakuan ini diuji aktivitasnya selama 8 minggu. Sebagai parameter uji, dilakukan pengukuran TPH metode gravimetri (Metode 3540C EPA), pengukuran pH tanah dengan pH meter (SNI 06-6989-2004) dan pengukuran populasi bakteri tanah dengan Total Plate Count (TPC).


HASIL DAN PEMBAHASAN


a).Penentuan Konsentrasi Surfaktan


Nilai CMC menunjukkan proses agregasi dari misel surfaktan menyebabkan solubilitas surfaktan di dalam air akan bertambah. Gugus hidrofobik dari molekul-molekul surfaktan akan mengelompok ke dalam struktur misel, sementara gugus hidrofiliknya berada di fase air. Pada kondisi ini bagian di dalam misel akan mempunyai keadaan yang baik bagi molekul-molekul organik yang tidak dapat larut dalam air, termasuk minyak. Maka terjadilah pelarutan minyak ke dalam misel.


CMC disebut juga batas konsentrasi pembentukan misel yang artinya tegangan permukaan akan konstan walaupun konsentrasi surfaktan ditingkatkan. Semakin tinggi konsentrasi surfaktan yang dipakai dari nilai CMC, semakin tidak efisien. Hal ini dikarenakan penggunaan dosis surfaktan yang lebih besar dari nilai CMC dapat mengakibatkan terjadinya emulsi balik (reemulsification). Selain itu secara ekonomis, semakin besar konsentrasi yang digunakan maka semakin besar biaya yang dikeluarkan


b). Uji Aplikasi Bioremediasi


dalam penelitian ini parameter yang digunakan adalah nilai degradasi TPH,populasi bakteri, dan pH tanah dimana masa inkubasi yang diakukan selama 8 minggu.


Nilai degradasi TPH digunakan untuk melihak kenaikan dan penurunan presentasi degradasi nilai TPH dengan cara penambahan surfaktan ke objek penelitian.


Penambahan surfaktan juga sangat mempengarui jumlah bakteri yang mendegradasi hidro-karbon minyak bumi.


Pada perlakuan P1 (penambahan surfaktan 1), menunjukkan kenaikan persentase degradasi nilai TPH antara 2 minggu pertama dengan 2 minggu kedua yang awalnya sebesar 15,6% menjadi 19,38%. Pada perlakuan P2 teknik bioremediasi yang digunakan dengan penambahan surfaktan 2. Penurunan TPH pada 2 minggu pertama dengan 2 minggu kedua tidak jauh berbeda. Penurunan TPH tersebut dengan nilai 13,05 menjadi 13,09%.


Dari data yang diperoleh pada minggu ke-2 terjadi penurunan pH .Hal ini seperti apa yang disampaikan Udiharto (1996), bahwa penurunan pH disebabkan oleh senyawa-senyawa asam organik yang dihasilkan selama proses bioremediasi


KESIMPULAN


Selama 8 minggu waktu inkubasi, perlakuan bioremediasi dengan penambahan surfaktan 1 (surfaktan hayati yang dijual bebas dengan merek dagang X) dapat menurunkan angka TPH sebesar 63,13%. Dengan penambahan surfaktan 2 (surfaktan hayati yang dibuat oleh salah satu universitas di Indonesia) dapat menurunkan angka TPH sebesar 59,73%. Sementara tanpa penambahan surfaktan memiliki persentasi penurunan angka TPH minyak bumi sebesar 62.94%. Hal ini menunjukkan bahwa bioremediasi pada tanah dengan atau tanpa penambahan surfaktan hayati tidak menunjukkan banyak perbedaan pada penurunan angka TPH selama 8 minggu waktu inkuba


Saran


Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut pengaruh kombinasi beberapa jenis surfaktan dengan bakteri pendegradasi minyak eksogenus terhadap bioremediasi tanah tercemar minyak






sumber: Zulkifliani1), Shafira Adlina2), dan Nita Noriko3)


Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Al Azhar, Indonesia,Jalan Sisingamangaraja, Jakarta