Bioremediasi

Bioremediasi adalah penggunaan mikroorganisme untuk mengurangi polutan di lingkungan.^[1] Saat bioremediasi terjadi, enzim-enzim yang diproduksi oleh mikroorganisme memodifikasi polutan beracun dengan mengubah struktur kimia polutan. Peristiwa ini disebut biotransformasi. Pada banyak kasus, biotransformasi berujung pada biodegradasi, saat polutan beracun terdegradasi, strukturnya menjadi tidak kompleks, dan akhirnya menjadi metabolit yang tidak berbahaya dan tidak beracun.^[2]

Sejak tahun 1900-an, orang-orang sudah menggunakan mikroorganisme untuk mengolah air pada saluran air.^[3] Saat ini, bioremediasi telah berkembang pada perawatan limbah buangan yang berbahaya (senyawa kimia yang sulit untuk didegradasi), yang biasanya dihubungkan dengan kegiatan industri. Yang termasuk dalam polutan ini antara lain logam berat (merkuri, stronsium, kadmium), petroleum hidrokarbon, dan senyawa organik terhalogenasi seperti pestisida, herbisida, CFC, dan lainnya. Banyak aplikasi baru menggunakan mikroorganisme untuk mengurangi polutan yang sedang diujicobakan. Bidang bioremediasi saat ini telah didukung oleh pengetahuan yang lebih baik mengenai bagaimana polutan dapat didegradasi oleh mikroorganisme, identifikasi jenis-jenis mikroba baru dan bermanfaat, serta kemampuan untuk meningkatkan bioremediasi melalui teknologi genetik. Teknologi genetika molekuler sangat penting untuk mengidentifikasi gen-gen yang mengkode enzim yang terkait pada bioremediasi. Karakterisasi dari gen-gen yang bersangkutan dapat meningkatkan pemahaman kita tentang bagaimana mikrob-mikrob memodifikasi polutan beracun menjadi tidak berbahaya.

Strain atau jenis mikroba rekombinan yang diciptakan di laboratorium dapat lebih efisien dalam mengurangi polutan. Mikroorganisme rekombinan yang diciptakan dan pertama kali dipatenkan adalah bakteri "pemakan minyak". Bakteri ini dapat mengoksidasi senyawa hidrokarbon yang umumnya ditemukan pada minyak bumi. Bakteri tersebut tumbuh lebih cepat jika dibandingkan bakteri jenis lain yang alami atau bukan yang diciptakan di laboratorium yang telah diujicobakan. Akan tetapi, penemuan tersebut belum berhasil dikomersialkan karena strain rekombinan ini hanya dapat mengurai komponen berbahaya dengan jumlah yang terbatas. Strain inipun belum mampu untuk mendegradasi komponen-komponen molekular yang lebih berat yang cenderung bertahan di lingkungan.

Jenis-jenis bioremediasi

Jenis-jenis bioremediasi adalah sebagai berikut:

• Biostimulasi

Nutrien dan oksigen, dalam bentuk cair atau gas, ditambahkan ke dalam air atau tanah yang tercemar untuk memperkuat pertumbuhan dan aktivitas bakteri remediasi yang telah ada di dalam air atau tanah tersebut.

• Bioaugmentasi

Mikroorganisme yang dapat membantu membersihkan kontaminan tertentu ditambahkan ke dalam air atau tanah yang tercemar. Cara ini yang paling sering digunakan dalam menghilangkan kontaminasi di suatu tempat. Namun ada beberapa hambatan yang ditemui ketika cara ini digunakan. Sangat sulit untuk mengontrol kondisi situs yang tercemar agar mikroorganisme dapat berkembang dengan optimal. Para ilmuwan belum sepenuhnya mengerti seluruh mekanisme yang terkait dalam bioremediasi, dan mikroorganisme yang dilepaskan ke lingkungan yang asing kemungkinan sulit untuk beradaptasi.

• Bioremediasi intrinsik

Bioremediasi jenis ini terjadi secara alami di dalam air atau tanah yang tercemar. Pada masa yang akan datang, mikroorganisme rekombinan dapat menyediakan cara yang efektif untuk mengurangi senyawa-senyawa kimiawi yang berbahaya di lingkungan kita. Bagaimanapun, pendekatan itu membutuhkan penelitian yang hati-hati berkaitan dengan mikroorganisme rekombinan tersebut, apakah efektif dalam mengurangi polutan, dan apakah aman saat mikroorganisme itu dilepaskan ke lingkungan.

Faktor lingkungan yang berpengaruh

• pH. Pada tanah umumnya merupakan lingkungan asam, alkali sangat jarang namun ada yang melaporkan pada pH 11. Penyesuaian pH dr 4.5 menjadi 7.4 dengan penambahan kapur meningkatkan penguraian minyak menjadi dua kali. Penyesuaian pH dapat mengubah kelarutan, bioavailabilitas, bentuk senyawa kimia polutan, dan makro & mikro nutrien. Ketersediaan Ca, Mg, Na, K, NH4⁺, N dan P akan turun, sedangkan penurunan pH menurunkan ketersediaan NO3^- dan Cl^- . Cendawan yang lebih dikenal tahan terhadap asam akan lebih berperan dibandingkan bakteri asam.
• Kadar H₂O dan karakter geologi. Kadar air dan bentuk poros tanah berpengaruh pada bioremediasi. Nilai aktivitas air dibutuhkan utk pertumbuhan mikrob berkisar 0.9-1.0, umumnya kadar air 50-60%. Bioremediasi lebih berhasil pada tanah yang poros.
• Keberadaan zat nutrisi. Baik pada in situ dan ex situ. Bila tanah yang dipergunakan bekas pertanian mungkin tak perlu ditambah zat nutrisi. Untuk hidrokarbon ditambah nitrogen dan fosfor, dapat pula dengan makro dan mikro nutrisi yang lain.

Lihat pula

• Biologi
• Bioteknologi
• Polusi
• Mikroorganisme
• Mikrobiologi

Referensi

1. Priadie, Bambang (2012). "TEKNIK BIOREMEDIASI SEBAGAI ALTERNATIF DALAM UPAYA PENGENDALIAN PENCEMARAN AIR" (PDF). Jurnal Ilmu Lingkungan. 10 (1): 38–48. doi:10.14710/jil.10.1.38-48. 
2. "Terkait Bio Remediasi, Komisi VII DPR Akan Panggil BP Migas, PT Chevron dan KLH". dpr.go.id. 2012. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2022-01-03. Diakses tanggal 2022-01-03. 
3. Waluyo, Lud (2018). BIOREMEDIASI LIMBAH: Limbah. UMM Press. hlm. 2. ISBN 9789797962944.  Parameter |url-status= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)

Bacaan lanjutan

Brooker et al. (2008). Biology. McGraw-Hill. ISBN 978-0-07-110200-1.

Pranala luar

• Bioremediation^{[pranala nonaktif permanen]}
• Green Brooklyn^{[pranala nonaktif permanen]}