Pengaruh Dispersan Kimiawi Dan Biosurfaktan Terhadap Biodegradasi

oil spill dispersan kimiawi. credit unsplash

Prolog

Tulisan ini adalah bagian kedua yang membahas mengenai pengaruh dispersan kimiawi dan biosurfaktan dalam biodegradasi minyak bumi. Dalam tulisan ini kita akan melihat bahwa dispersan kimiawi bisa memberikan pengaruh positif dan negatif dalam proses biodegradasi minyak bumi.

Dispersan kimiawi dipandang mampu mempercepat biodegradasi, karena produk dispersant saat ini biodegradable dan bersifat menstimulasi pertumbuhan bakteri (Lessard & Demarco, 2000). Aplikasi dispersant jenis Slickbar OSD 9000 terhadap minyak mentah jenis Duri Crude, memberikan  degradasi sebesar 19, 7% sementara tanpa dispersan hanya 5, 2 % (Andriany, 2001).

Sebuah studi yang dilakukan oleh Hamdan and Fulmer (2011) menunjukkan pengaruh dispersan kimiawi jenis COREXIT terhadap bakteri pendegradasi hidrokarbon maupun non HC degrader seperti dalam gambar di bawah ini :

Pengaruh Penambahan Corexit Terhadap Beberapa Bakteri di Lautan Sumber: Hamdan and Fulmer, 2011

Sedangkan untuk mengetahui pengaruh COREXIT khusus terhadap bakteri pendegradasi minyak, dilakukan pengujian COREXIT terhadap bakteri pendegradasi hidrokarbon. Ditambahkan pula hexadecane sebagai sumber karbon dengan perbandingan  1: 10, 1: 25 dan 1:50 sebagaimana yang disarankan oleh US-EPA pada gambar di bawah ini

Pengaruh COREXIT Terhadap Bakteri Pendegradasi Minyak Bumi
Sumber: Hamdan and Fulmer, 2011

Pada studi yang berbeda didapatkan kondisi yang berkebalikan dengan di atas. Dalam studi ini diuji perbandingan beberapa perlakuan yakni: tanpa treatment (hanya diberikan aerasi sederhana), biostimulasi yakni dengan penambahan nutrient, bioaugmentasi dengan penambahan bakteri yang umum dikenal sebagai pendegradasi hidrokarbon, dan dengan penambahan dispersan disertai nutrient (Crisa et al., 2016).

Secara umum terlihat pada semua mikrokosmos yang diberikan treatment, lebih terdegradasi daripada yang tanpa perlakuan . Namun pada hari ke 14, terlihat mikrokosmos BA dan BS mencapai removal THP lebih tinggi daripada yang tambahkan dispersant. Sedangkan kepadatan sel pada hari ke 14 yang tertinggi adalah pada proses biostimulasi. Sementara mikrokosmos dengan dispersant memiliki densitas sel mikroba lebih rendah. Lihat gambar di bawah ini.

Konsentrasi TPH pada Setiap Mikrokosmos
(Abu muda= hari ke 5, Gelap=Hari ke 14)
Sumber: Crisa et al., 2016
Konsentrasi Sel yang Diamati Pada Mikrokosmos pada hari 1,5 dan 14 (bulat = WA, bulat gelap = NT, kotak= BS, kotak gelap=BA)
Sumber: Crisa et al., 2016

Pengaruh biosurfaktan juga diuji dengan cara mengukur CO2 yang diemisikan sebagai indikator adanya proses metabolisme jasad renik dalam mikrokosmos yang diuji. Hasilnya bisa dilihat pada tabel di bawah ini. Surfaktan sintetis atau chemical dispersan juga digunakan sebagai pembanding. Baca juga : Biosurfaktan dalam bioremediasi sebagai solusi untuk tanah yang tercemar minyak bumi

Tabel Pengaruh Biosurfaktan dalam Biodegradasi
Sumber : (Lima et al., 2011)

SurfaktanCO2 yang diemisikan
(µmol g-1)
Reduksi Konsentrasi Surfaktan
(%)
Bacillus sp.2, 3168, 3
B. Subtilis2, 1669, 1
Flavobacterium sp.2, 1542, 5
Dietza maris1, 9759, 6
Arthrobacterium Oxydan1, 4973, 4
Surfaktan Sintetis0, 6324, 8
Kontrol0, 18

Dari konsentrasi CO2 yang dihasilkan, dapat dilihat bahwa aktifitas mikroorganisme dalam mikrokomos yang menggunakan biosurfaktan lebih baik daripada yang menggunakan dispersan kimiawi. Ini juga diperkuat dengan hasil pengujian yang menunjukkan bahwa biosurfaktan memberikan persentase reduksi minyak bumi yang lebih besar.

Kontribusi Dispersan kimiawi dan Biosurfaktan dalam Bioremediasi Minyak Mentah (Pi et al., 2017)

Pemanfaatan Dispersan Sebagai Substrat

Dispersan dapat berperan sebagai substrat atau makanan bagi mikroorganisme selain berperan memecah lapisan minyak. Kehadiran dispersan yang dimanfaatkan sebagai substrat, memberikan pengaruh terhadap pertumbuhan mikroorganisme seperti dalam di bawah ini. Jenis-jenis biosurfaktan seperti rhamnolipid, sophorolipid memberikan pengaruh positif yang lebih signifikan terhadap pertumbuhan bakteri.

Pemanfaatan Dispersan Sebagai Substrat
Tabel Pemanfaatan beberapa substrat termasuk dispersan dan biosurfaktan oleh strain LSH-70
Sumber : (Pi et al., 2017)

Penutup

Berdasarkan literature review yang telah dipaparkan di atas, ada beberapa kesimpulan yang dapat diambil mengenai kontribusi chemical dispersan maupun biosurfaktan terhadap proses biodegradasi minyak bumi yang merupakan salah satu pathway penting dalam penguraian polutan tersebut di lautan, yakni:

  1. Dispersan kimiawi dapat memberi pengaruh positif terhadap proses biodegradasi minyak bumi. Namun, pada kondisi yang berbeda dapat memberi pengaruh negatif terhadap proses tersebut.
  2. Biosurfaktan memiliki peran positif dalam proses biodegradasi minyak bumi.
  3. Penggunaan dispersan harus melalui studi yang mendalam agar pemilihan dispersan kimiawi justru tidak merugikan terhadap proses biodegradasi yang merupakan jalur penting dalam remediasi air laut tercemar minyak bumi.

Daftar Pustaka

Almeida, D. G., De Cássia Soares Da Silva, R. F., Brasileiro, P. P. F., Luna, J. M., Rufino, R. D., & Sarubbo, L. A. (2017). Commercial formulation of biosurfaktan from yeast and its evaluation to use in the petroleum industry. Chemical Engineering Transactions, 57. https://doi.org/10.3303/CET1757111

Andriany, D. (2001). Pengaruh Dispersant Pada Biodegradasi Minyak Mentah DURI Crude PT. Caltex Pacific Indonesia. Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya.

Crisa, F., Genovese, M., Smedile, F., Russo, D., Catalfamo, M., Yakimov, M., Denaro, R. (2016). Bioremediation technologies for polluted seawater sampled after an oil-spill in Taranto Gulf ( Italy ): A comparison of biostimulation , bioaug- mentation and use of a washing agent in microcosm studies, 106, 119–126. https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2016.03.017

Exxon Research and Engineering. (1993). Exxon Dispersant Guidelines.
Hamdan, L. J., & Fulmer, P. A. (2011). Effects of COREXIT?? EC9500A on bacteria from a beach oiled by the Deepwater Horizon spill.
Aquatic Microbial Ecology, 63(2), 101–109. https://doi.org/10.3354/ame01482

IPIECA. (1993). Dispersant and Teir Role in Oilspill Response. London.

ITOPF. (1982). Use of Oil Spill Dispersant. London.

Kleindienst, S., Paul, J.H., Joye, S.B., 2015a. Using dispersants after oil spills: impacts on the composition and activity of microbial communities. Nat. Rev. Microbiol. 13 (6), 388e396.

Kleindienst, S., Seidel, M., Ziervogel, K., Grim, S., Loftis, K., Harrison, S., Malkin, S.Y., Perkins, M.J., Field, J., Sogin, M.L.,
Dittmar, T., 2015b. Dispersan kimiawis can suppress the activity of natural oil-degrading microorganisms. PNAS 112 (48), 14900e14905.
Lessard, R. R., & Demarco, D. (2000). The Significance of Oilspill Dispersant. Spill Science and Technology Bulletin, 6, 59–68.

Lima, T. M. S., Procópio, L. C., Brandão, F. D., Carvalho, A. M. X., Tótola, M. R., & Borges, A. C. (2011). Biodegradability of bacterial surfactants. Biodegradation, 22(3), 585–592. https://doi.org/10.1007/s10532-010-9431-3

Pi, Y., Bao, M., Liu, Y., Lu, T., & He, R. (2017). The contribution of dispersan kimiawis and biosurfaktans on crude oil biodegradation by Pseudomonas sp . LSH-7 0. Journal of Cleaner Production, 153, 74–82. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2017.03.120

Ron, E. Z., & Rosenberg, E. (2002). Biosurfaktans and oil bioremediation. Current Opinion in Biotechnology, 13(3), 249–252. https://doi.org/10.1016/S0958-1669(02)00316-6

Souza, E. C., Vessoni-Penna, T. C., & De Souza Oliveira, R. P. (2014). Biosurfaktan-enhanced hydrocarbon bioremediation: An overview.
International Biodeterioration and Biodegradation, 89, 88–94. https://doi.org/10.1016/j.ibiod.2014.01.007

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *