TERAPAN
BIOTEKNOLOGI TERHADAP PENCEMARAN LINGKUNGAN
A. Pencemaran
Lingkungan
Pencemaran adalah perubahan yang tidak diinginkan
pada lingkungan, meliputi udara, air, daratan, baik secara fisik, kimia,
ataupun biologi. Makhluk hidup, zat, atau energi yang menjadi penyebab dari
pencemaran disebut polutan. Polutan yang biasa kita temui dalam kehidupan
sehari-hari adalah sampah, kotoran hewan, gas pembuangan dari alat
transportasi, dll. Pencemaran dibagi menjadi 3 jenis berdasarkan lokasinya
yaitu:
a. Pencemaran Udara (air pollution) yaitu suatu perubahan yang tidak diinginkan secara
fisik, kimia, ataupun biologi pada udara yang dapat membahayakan kehidupan
makhluk hidup baik dalam skala mikro ataupun makro. Polutan pencemaran udara
bisa berasal dari kegiatan manusia, limbah industri atau rumah tangga, dll.
b. Pencemaran Tanah (Soil pollution) yaitu suatu perubahan yang tidak diinginkan pada
tanah akibat penggunaan pestisida, logam berat, zat kimia berbahaya, dll.
c. Pencemaran Air (Water pollution) suatu perubahan secara fisik, kimia, atau biologi
yang tidak diinginkan pada air akibat polutan yang dapat membahayakan kehidupan
makhluk hidup.
B. Terapan
Bioteknologi Terhadap Pencemaran Udara
1.
Kasus Pencemaran Udara
|
Warga Keluhkan Bau
Kotoran Babi
|
a.
|
Friday, 10 February 2012
11:20
SLEMAN - Warga Dusun Gancahan,
Sidomulyo, Godean, mengeluhkan polusi udara akibat limbah peternakan babi
di tengah permukiman. Bau menyengat karena kotoran babi dibuang melalui
parit selebar tak lebih setengah meter yang mengarah ke kolam ikan warga. Parahnya, aliran air di parit tak lancar. Bahkan di beberapa titik,
limbah mengering sebelum sampai tempat pembuangan. Ada juga kandang yang
tak terhubung dengan parit sehingga kotoran harus ditimbun di tanah. ”Kalau
warga yang rumahnya jauh dari kandang, tak masalah. Tapi yang di sepanjang
parit, jelas bau,” ungkap seorang ibu yang enggan disebutkan namanya
kemarin (9/2). Ibu dua anak itu khawatir, selain bau, limbah pabrik bakal
mengakibatkan penyakit.
Sri Waldiono, 40, salah
seorang pemilik kandang ternak membantah jika bau limbah dikeluhkan.
”Selama ini tak ada yang protes. Usaha ini sudah turun-temurun, dan tak
hanya satu di Gancahan. Hampir semua warga pernah pelihara babi,”
ungkapnya. Menurutnya, peternak babi selalu menjaga
kebersihan dengan mengguyur kandang dengan air setiap hari. Pembuatan
saluran parit pun untuk mengantisipasi penumpukan limbah. Untuk
mengantisipasi penyakit, ia memberi vaksin hewan piaraan secara
rutin.”Kalau dibilang bau, ya memang bau. Tapi kalau nggak boleh ternak
babi, kami harus kerja apa,” ujar Sri yang memelihara 60 ekor babi.
Usaha ternak babi ternyata
cukup menguntungkan. Sri mengaku, tiap tahun bisa panen dua kali. Tiap kali
panen sekitar 15 ekor. Harga jual seekor bisa menembus harga Rp 2 juta. Ia menyatakan
siap jika kandang-kandangnya dipindahkan ke lokasi yang jauh dari
permukiman. Namun, menurutnya, hal itu sulit dilakukan karena di Gancahan
tak ada lagi lahan kosong untuk menampung ternak babi. Kepala Kantor Lingkungan Hidup Sleman Epiphana Kristiani menilai,
kandang ternak babi di Gancahan tak ideal karena berada di tengah
permukiman penduduk. ”Seharusnya terpisah. Supaya tak berdampak buruk bagi
lingkungan sekitar,” jelasnya.Selain itu, setiap kandang harus memiliki
sistem pengolahan limbah khusus, sebelum dibuang melalui saluran parit.
Salah satu cara
mengantisipasi polusi udara dan pencemaran lingkungan adalah membentuk
kandang komunal yang dilengkapi sistem pengolahan limbah. Mengalirkan
limbah ke parit tidak bias dibenarkan.Sedangkan menurut Kepala Bidang
Penanggulan Penyakit dan Penyehatan Lingkungan (P2PL) Dinas Kesehatan
Sleman Cahya Purnama, kandang babi di tengah permukiman tidak berdampak
langsung sebagai penyebab penyakit. Namun, bisa mengundang vektor pembawa
penyakit. Misalnya lalat yang hinggap di makanan atau kotoran babi. ”Jika
musim hujan, potensi ancaman penyakit lebih tinggi,” jelas Cahya. (yog/tya)
|
|
|
Cemari
lingkungan, RPH Pancoranmas Depok diminta tutup
Minggu, 3 Februari 2013 − 17:59 WIB
Gambar
1 Peternakan Hewan
Ilustrasi (Sindonews)
|
Sindonews.com- Rumah Pemotongan Hewan (RPH) Pancoran Mas, Depok
didesak untuk segera ditutup. Desakan penutupan itu muncul dari Ikatan
Keluarga Mahasiswa Depok (KMD). Tuntutan penutupan itu cukup beralasan,
karena sudah lama warga sekitar merasa terganggu dengan kondisi lingkungan.
"Kita menuntut agar RPH Pancoran ditutup segera. Karena dampak
lingkungan yang ditimbulkannya. Apalagi, warga sekitar sudah terganggu dan
tidak bisa berbuat apa-apa," terang Ketua IKMD Dede, Minggu (03/02/2013).
Menurutnya, Pemerintah Kota Depok sudah lama berencana akan menutup RPH
Pancoran Mas. Namun, lanjutnya, sampai saat ini belum ada realisasinya. Dirinya menegaskan, RPH Pancoran Mas sudah cukup meresahkan warga
sekitar. Selain itu, bau tak sedap yang ditimbulkannya juga sangat
mengganggu.
"Kita
minta agar Pemkot Depok memenuhi janjinya, ini sudah mengganggu warga sekitar
dan sudah tidak layak sebagai RPH. Apalagi, kita dengar dari warga sekitar
tidak tahu harus bagaimana dalam menyikapinya. Soalnya, banyak yang
melindungi saat akan melakukan protes," ujarnya.
Sementara itu, Ketua DPRD Kota Depok RIntis Yanto membenarkan tuntutan
mahasiswa. Pasalnya, ia sudah dua tahun lalu telah meminta dan menyurati
Pemkot Depok untuk melakukan penutupan. Dia menilai, tempat itu sudah tidak
layak dijadikan tempat RPH. Bahkan, imbuhnya, dari sisi
lingkungan sudah mencemari. Diantaranya tidak ada pengolahan yang secara
tepat dalam pembuangan limbahnya. Selain itu, bau yang menyengat dan kotor
menjadi pemandangan sehari-hari. "Kita sudah dua tahun lalu menyurati ke
Pemkot Depok untuk menutup RPH itu," paparnya (kri)
|
Usaha peternakan memberikan manfaat
yang besar dilihat dari perannya sebagai penyedia protein hewani. Hal ini yang
menjadi alasan digalakkannya program peternakan. Dari peternakan, kita bisa mendapatkan daging, telur, susu, dan kulit. Peningkatan permintaan
hasil ternak mendorong meningkatnya populasi ternak dan produktivitas ternak.
Sistem pemeliharaan pun beralih dari ekstensif ke pemeliharaan sistem intensif.
Selain memberikan produk yang menguntungkan, usaha peternakan juga menghasilkan produk ikutan (by product)
dan limbah (waste). Hasil sampingan ternak berupa limbah dari usaha yang
semakin intensif dan skala usaha besar akan menimbulkan masalah yang komplek.
Selain baunya yang tidak sedap, keberadaannya juga mencemari lingkungan, mengganggu
pemandangan, dan bisa menjadi vektor penyakit.
Penumpukan limbah ternak akan
semakin buruk untuk kesehatan
masyarakat, kelestarian lingkungan, dan perekonomian peternakan tersebut karena
bisa saja masyarakat setempat menutut peternakan tersebut untuk dihilangkan.Oleh
karenanya, perlu dilakukan upaya pengolahan limbah.
Banyak cara menuju
Roma, begitupula dalam mengelola limbah peternakan. Limbah peternakan dapat
kita olah menjadi biogas yang bermanfaat untuk menghasilkan energi listrik. Biogas
adalah suatu gas alternatif yang dilepaskan jika bahan-bahan organik (seperti
kotoran ternak, manusia, jerami, sekam dan daun-daun hasil sortiran sayur)
difermentasi atau mengalami proses metanisasi.
2.
Sejarah Perkembangan Biogas
Sejarah penemuan proses anaerobik digestion untuk menghasilkan biogas tersebar di Benua Eropa. Penemuan
ilmuan Alessandro Volta terhadap gas yang dikeluarkan dirawa-rawa terjadi pada
tahun 1770, beberapa dekade kemudian Avogadro mengidentifikasikan tentang gas methana. Setelah tahun
1875 dipastikan bahwa biogas merupakan produk dari proses anaerobik digestion. Tahun 1884, Pateour melakukan penelitian tantang biogas menggunakan kotoran hewan. Era
penelitian Pasteour menjadi landasan untuk penelitian biogas hingga saat ini.
Pada akhir abad ke-19, ada beberapa riset dalam bidang ini dilakukan.
Jerman dan Perancis melakukan riset pada masa antara dua perang dunia dan
beberapa unit pembangkit biogas dengan memanfaatkan limbah pertanian. Selama
perang dunia II banyak petani di Inggris dan Benua Eropa yang membuat digester kecil untuk
menghasilkan biogas yang digunakan untuk menggerakkan traktor. Karena harga BBM
semakin murah dan mudah memperolehnya pada tahun 1950-an pemakaian biogas di
Eropa ditinggalkan. Namun, di negara-negara berkembang kebutuhan akan sumber energi yang murah dan
selalu tersedia. Kegiatan produksi biogas di India telah dilakukan semenjak
abad ke-19. Alat pencerna anaerobik pertama dibangun pada tahun 1900.
Kotoran ternak berupa feses dan urine telah dimanfaatkan
manusia sejak berabad-abad yang lalu. Pemanfaatan utamanya adalah sebagai pupuk
untuk mempertahankan dan meningkatkan kesuburan tanah. Seiring dengan peningkatan
penggunaan pupuk kimia, penggunaan kotoran ternak sebagai pupuk semakin berkurang.
Akhir-akhir ini mulai dikembangkan lagi pemanfaatan pupuk organik dari kotoran
ternak. Hal ini dipengaruhi oleh minat masyarakat terhadap produk pertani anorganik.
Bahan pangan organik yang dihasilkan dari sistem pertanian yang
menggunakan bahan dari alam tanpa menggunakan bahan kimia seperti pupuk kimia
dan pestisida. Bahan pangan organik diyakini lebih sehat dan tidak mengandung
residu zat yang berbahaya. Pemanfaatan kotoran ternak dalam bentuk lain adalah
mengolahnya menjadi sumber energi dalam bentuk gas yang sering disebut biogas.
Indonesia mulai mengadopsi teknologi pembuatan biogas
pada awal thun 1970-an. Tujuannya untuk memanfaatkan buangan atau sisa limbah
yang kurang bermanfaat agar mempunyai nilai guna yang lebih tinggi. Tujuan lain
adalah mencari sumber energi lain selain minyak tanah dan kayu bakar.
3.
Sumber Bahan Baku Biogas
Biogas adalah gas produk akhir pecernaan atau degradasi
anaerobik bahan-bahan organik oleh bakteri-bakteri anaerobik dalam lingkungan
bebas oksigen atau udara. Komponen terbesar biogas adalah Methana (CH4,
54-80%-vol) dan karbondioksida (CO2, 20-45%-vol) serta sejumlah kecil H2, N2
dan H2S.
Sumber bahan baku biogas yang
prospektif di Indonesia diperkirakan ada 3 jenis bahan baku yang prospektif
untuk dikembangkan sebagai bahan baku biogas di Indonesia, antara lain:
a. Kotoran ternak dan Manusia
Ketersediaan kotoran ternak di Indonesia cukup
melimpah. Berdasarkan hasil estimasi, seekor sapi dalam satu hari dapat
menghasilkan kotoran sebanyak 10-30 Kg, seekor ayam menghasilkan kotoran
sebanyak 25 g/hari, dan seekor babi dewasa dengan berat 60-120 kg dapat
memproduksi kotoran 4,5-5,3 kg/hari. Berdasarkan hasil riset yang pernah ada
diketahui bahwa setiap 10 kg kotoran ternak sapi berpotensi menghasilkan 360
liter biogas dan 20 kg kotoran babi dewasa bisa menghasilkan 1,379 liter
biogas. Dengan jumlah populasi ternak yang demikian tinggi, dapat dibayangkan
berapa jumlah biogas yang dapat dihasilkan.
Pengolohan kotoran hewan menjadi biogas memberikan
dampak positif berganda. Selain dihasilkannya biogas sebagai energi alternatif,
dalam proses ini dihasilkan juga bahan sisa fermentasi yang dapat digunakan
langsung untuk memupuk tanaman. Pupuk sisa proses fermentasi memiliki kualitas
yang baik dibandingkan dengna pupuk hasil pengomposan biasa, karena bakteri
patogen dan biji tanaman gulma dalam kotoran ternak mati selaa proses
fermentasi.
|
Jenis Gas
|
Biogas
|
|
Kotoran Sapi
|
Campuran kotoran
ternak dan sisa pertanian
|
|
Metan (CH4)
|
65,7
|
54-70
|
|
Karbon dioksida (CO2)
|
27,0
|
45-27
|
|
Nitrogen (N2)
|
2,3
|
0,5-3,0
|
|
Karbon monoksida (CO)
|
0
|
0,1
|
|
Oksigen (O2)
|
0,1
|
6,0
|
|
Propena (C3H8)
|
0,7
|
-
|
|
Hidrogen sulfida (H2S)
|
-
|
Sedikit
|
|
Nilai kalor (kkal/m3)
|
6513
|
4800-6700
|
Tabel
1 Komposisi biogas (%) kotoran
sapi dan campuran kotoran ternak dengan sisa pertanian
b. Sampah organik
Sampah organik berasal dari bahan-bahan penyusun
tumbuhan dan hewan yang diambil dari alam atau dihasilkan dari kegiatan
pertanian, perikanan, rumah tangga, dan industri. Berdasarkan hasil penelitian,
pembuatan biogas dari sampah organik menghasilkan biogas dengan komposisi
metana 51,53-58,18% dan gas CO2 41,82-48,67%.
c. Limbah Cair
Limbah cair adalah sisa pembuangan yang dihasilkan
dari sutau proses yang sudah itdak digunakan kembali, biasanya dapat kita
peroleh dari kegiatan industri, rumah tangga, peternakan, dan pertanian. Tidak
semua limbah cair yang dapat digunakan, hanya limbah cair organik yang bisa
digunakan untuk pembuatan biogas.
Dari dua kasus pencemran udara diatas sumber bahan
baku biogas yang digunakan merupakan kotoran ternak itu sendiri.
4.
Proses
Pengelolahan Biogas
Prinsip terjadinya biogas adalah fermentasi anaerob
bahan organik yang dilakukan oleh mikroorganisme sehingga menghasilkan gas yang
mudah terbakar (flammable). Secara kimia, reaksi yang terjadi pada
pembuatan biogas cukup panjang dan rumit, meliputi tahap hidrolisis, tahap
pengasaman, dan tahap metanogenik. Meskipun dalam praktiknya, pembuatan biogas
relatif mudah dilakukan. Biogas bisa dibuat jika memenuhi beberapa syarat
sebagai berikut.
a.
Ada Bahan Pengisi
Bahan
pengisi digester berupa bahan organik, terutama limbah pertanian dan
peternakan. Selama ini limbah yang paling umum digunakan sebagai bahan pengisi
adalah kotoran sapi. Hal ini disebabkan potensi limbah dari peternakan sapi
(dihitung per ekor) lebih banyak sehingga dengan memelihara 5-10 ekor sapi
menghasilkan limbah yang cukup banyak.
Aktivitas mikroorganisme dalam
merombak bahan organik dipengaruhi juga oleh kompenen kimia bahan organik
tersebut. Parameter yang sering digunakan untuk menentukan layak tidaknya bahan
organik digunakan sebagai bahan pengisi digester adalah imbangan karbon (C) dan
nitrogen (N) atau rasio C/N. Bakteri metanogenik akan bekerja optimal pada
nilai rasio C/N sebesar 25-30.
b.
Ada Instalasi Biogas
Komponen
utama instalasi biogas adalah digester yang dilengkapi lubang pemasukan dan
pengeluaran, penampung gas, dan penampung sludge (sisa buangan). Pembangunan instalasi ini harus
memenuhi beberapa persyaratan.
Gambar 2 Instalasi model terapung dan
kubah
c.
Terpenuhinya Faktor Pendukung
Banyak
faktor yang mempengaruhi produksi biogas yang dihasilkan. Kuantitas biogas
dipengaruhi oleh faktor dalam (dari
digester) dan faktor luar. Faktor dalam meliputi imbangan C/N, pH, dan struktur
bahan isian (kehomogenan). Faktor luar
yang paling memengaruhi kuantitas biogas adalah fluktuasi suhu. Bakteri
perombak akan bekerja pada suhu optimum (25-280C). Karena itu, tata
letak bangunan instalasi biogas harus benar-benar diperhatikan. Jangan sampai
terkena sinar matahari terlalu banyak. Untuk menjaga suhu tetap stabil, banyak
instalasi biogas yang dibangun dengan memberikan naungan atau menguburnya di
dalam tanah.
Proses pembentukan biogas dalam digester model kontinu
akan melalui beberapa tahapan sebagai berikut:
a.
Menampung Kotoran Sapi di Bak
Penampungan Sementara
Kotoran
sapi dari kandang yang bercampur dengan air cucian kandang ditampung di dalam
bak penampungan sementara. Bak penampungan sementara ini berfungsi untuk
mehomogenkan bahan makanan.
Dalam
bak penampungan ini kotorn sapi yang menggumpal dihancurkan dan diaduk dengan
perbandingan air dan kotoran sapi 1:2. Pengadukan harus dilakukan secara merata
sehingga bentuknya menjadi lumpur kotran sapi. Bentuk lumpur seperti ini akan
mempermudah proses pemasukannya ke dalam digester. Selain itu, kotoran sapi
yang berbentuk lumpur juga sangat menguntungkan karena dapat menghindari
terbentuknya kerak di dalam digester yang bisa menghambat pembentukan biogas.
b.
Mengalirkan Kotoran Sapi ke
Digester
Lumpur
kotoran sapi dialirkan ke digester melalui lubang pemasukan. Pada pengisian
pertama, kran pengeluaran gas yang ada di puncak kubah sebaiknya tidak
disambungkan dulu ke pipa. Kran tersebut dibuka agar udara dalam digester
terdesak keluar sehingga proses pemasukan lumpur kotoran sapi lebih mudah.
c.
Menambahkan Starter
Pada
pemasukan pertama diperlukan lumpur kotoran sapi dalam jumlah banyak sampai
lubang digester terisi penuh. Untuk membangkitkan proses fermentasi bakteri
anaerob pada pengisian pertama ini perlu menambahkan starter (berupa starter
komersial yang banyak dijual di pasar) sebanyak 1 liter dan isi rumen segar
dari rumah potong hewan (RPH) sebanyak 5 karung untuk kapasitas digester
3,5-5,0 m3.
Setelah
digester penuh, kran pengatur gas yang ada di puncak kubah ditutup dan biarkan
digester memulai proses fermentasi. Lubang permukaan sementara ditutup agar
tidak ada penambahan lumpur kotoran sapi.
d.
Membuang Gas yang Pertama
Dihasilkan
Dari
awal hingga hari ke-8, kran yang di atas kubah dibuka dan gasnya dibuang.
Pembuangan gas ini disebabkan gas awal yang terbentuk didominasi CO2.
Pada hari ke-10 hingga hari ke-14 pembentukan gas CH4 semakin
meningkat dan CO2 menurun, pada saat komposisi CH4 54%
dan CO2 27% maka biogas akan menyala. Selanjutnya biogas dapat
dimanfaatkan untuk menyalakan kompor gas di dapur.
e.
Memanfaatkan Biogas yang Sudah
Jadi
Pada
hari ke-14, gas sudah mulai terbentuk dan bisa digunakan untuk menghidupkan
nyala api pada kompor , mulai hari ke-14 kita sudah bisa menghasilkan energi
biogas yang selalu terbarukan. Biogas ini tidak berbau seperti bau kotoran
sapi.
Selanjutnya,
digester terus diisi lumpur kotoran sapi secara kontinu sehingga dihasilkan
biogas yang optimal. Selain menghasilkan biogas, proses pembuatan biogas juga menghasilkan
sisa buangan lumpur yang bisa digunakan sebagai pupuk organik. Sisa buangan
lumpur ini dapat dipisahkan menjadi bagian padatan dan cairan yang selanjutnya
dapat dijadikan pupuk organik padat dan pupuk organik cair.
Gambar 3 Skema Pembuatan Biogas
http://majalahenergi.com/forum/energi-baru-dan-terbarukan/bioenergy/potensi-biogas-untuk-masyarakat-indonesia
Bagan 1 Tahap Pembentukan Gas Metana
5.
Manfaat Biogas
Penerapan biogas memberikan manfaat yang cukup
banyak, terutama terhadap perkembangan peternakan di Indonesia, manfaat
tersebut antara lain:
a.
Investasi yang besar untuk
pembangunan instalasi (Rp 8.100.000) dengan umur pemakaian 30-40 tahun
sebenarnya tidak mahal jika diuraikan menjadi biaya pengadaan bahan bakar per
hari.
b.
Nilai manfaat dari kotoran
ternak sebagai pupuk kandang tidak berkurang (bahkan makin meningkat)
karena sisa buangan (sludge) dari
digester masih bermanfaat sebagai pupuk organik. Bahkan, unsur hara (N, P, dan K)
dalam pupuk organik sudah mengalami perombakan (fermentasi) dalam digester
sehingga jika digunakan akan mudah terserap tanaman.
c.
Pembuatan biogas mengurangi
pencemaran lingkungan akibat bau dari kotoran diternak yang ditumpuk begitu
saja. Dengan proses fermentasi dalam digester, bau tak sedap dapat dihilangkan
dan akan terbentuk gas metan yang bermanfaat.
d.
Gas yang dihasilkan dapat
mencukupi kebutuhan bahan bakar untuk lima orang keluarga peternak secara terus menerus.
e.
Meringankan beban belanja
karena sudah tidak mengeluarkan biaya untuk membeli bahan bakar minyak (gas).
f.
Pemanfaatan energi biogas yang
terbarukan ini akan mengurangi ketergantungan terhadap pemakaian bahan bakar
miyak bumi fosil.
B.1.
B.2.
B.3.
B.4.
B.5.
b.
C. Terapan
Bioteknologi Terhadap Pencemaran Air
1.
Kasus Pencemaran Air
|
Kapal
Pertamina Bocor Cemari Laut Cilacap
Jum'at, 04 April 2008
16:11 wib
CILACAP - Pencemaran laut
akibat tumpahan minyak mentah terjadi di area 70 pantai Teluk Penyu Cilacap,
Jawa Tengah. Diduga tumpahan minyak mentah tersebut berasal dari Kapal Tanker
MT Palu Sipat milik Pertamina yang bocor.
Warna air
laut pun menjadi kehitaman, bahkan genangan minyak ini meluas hingga mencapai
radius satu kilometer. Tumpahan minyak ini juga membuat para nelayan resah. Para nelayan khawatir
dengan air yang keruh akan mematikan ikan-ikan dan mempercepat proses
pembusukan ikan. Selain itu, tumpahan minyak tersebut menyulitkan kapal
nelayan untuk berjalan.
Salah
seorang nelayan, Tarsiman (55) menilai, pihak Pertamina tidak bertanggung
jawab atas pencemaran tersebut. Bahkan dia menuding Pertamina malah melarikan
kapal tanker yang bocor tersebut. "Kapalnya tadi di sana mas,
tapi sekarang tidak tahu dibawa kemana. Kami tidak bisa mencari ikan karena
ikan-ikan pada mati," ujarnya sambil menunjukkan ikan yang mati, Jumat
(4/4/2008).
Hingga Jumat siang, belum terlihat
adanya upaya pembersihan terhadap tumpahan minyak tersebut. Para nelayan
berharap pihak Pertamina Unit IV Cilacap segera membersihkan tumpahan
minyak yang mencemari laut ini.
|
Tuntutan pemenuhan kebutuhan hidup
manusia membuat manusia berpikir untuk menciptakan teknologi yang dapat
mempermudah pekerjaannya. Manusia adalah makhluk yang tak pernah puas dan
memiliki jiwa petualang, oleh karenanya manusia menciptakan sebuah teknologi
yang memudahkannya untuk bisa menjelajahi dan menguasai seluruh alam ini,
teknologi tersebut kita kenal sekarang dengan nama alat transportasi. Salah
satu teknologi yang memudahkan transportasi kita dari satu pulau ke pulau
lainnya yaitu kapal laut.
Kapal laut memudahkan usaha manusia
dalam perdagangan, pertanian, peternakan, dll. Salah satu fungsi dari kapal laut
yaitu seperti kasus di atas, kapal laut berguna untuk mengantarkan minyak bumi
dari satu pulau ke pulau lainnya untuk kesejahteraan manusia, akan tetapi
terkadang entah karena faktor kecelakaan atau kesengajaan seperti kegiatan pengeboran, produksi minyak dan turunannya, pengilangan,
transportasi minyak, perembesan minyak bumi dari reservoirnya, serta kegiatan
pemuatan dan pembongkaran muatan kapal tanker di pelabuhan, membuat minyak tercemar ke dalam lautan.
Meningkatnya frekuensi pencemaran akan mengancam
kebersihan lingkungan perairan. Bila hal ini tidak segera ditanggulangi, dalam
waktu singkat laju pencemaran laut akan menjadi tidak terkendali. Minyak bumi
merupakan salah satu jenis polutan yang masuk ke dalam ekosistem perairan
pantai dan laut. Sebagian dari polutan tersebut larut dalam air, sebagian
tenggelam ke dasar dan terkonsentrasi di sedimen dan sebagian masuk ke dalam
jaringan tubuh organisme laut, termasuk fitoplankton, ikan, udang, cumi-cumi,
kerang, rumput laut dan lain-lain. Polutan di dalam tubuh organisme tingkat
rendah termakan oleh jenjang organisme di atasnya sehingga terikut dalam rantai
makanan mulai dari fitoplankton sampai ikan predator dan pada akhirnya
terakumulasi di dalam tubuh manusia. Bila dalam jaringan tubuh organisme laut
terdapat polutan dengan konsentrasi tinggi, kemudian organisme tersebut
dijadikan bahan makanan, maka akan berbahaya bagi kesehatan manusia.
Minyak bumi merupakan senyawa yang bersifat rekalsitran
sehingga tidak mudah terdegradasi secara alami dalam jangka waktu yang relatif
pendek. Pada umumnya pencemaran minyak bumi dapat ditanggulangi dengan
menggunakan teknik fisika dan kimia. Cara penanggulangan tersebut masih
menyisakan cemaran minyak bumi di perairan maupun sedimen di sekitarnya
sehingga masih berpotensi mencemari lingkungan. Penanganan sisa bahan-bahan
cemaran ini biasanya menggunakan teknik-teknik bioremediasi, proses pembersihan lingkungan yang tercemar oleh
polutan kimia dengan menggunakan organisme hidup untuk mendegradasi bahan
berbahaya menjadi zat yang kurang beracun.
2.
Sejarah dan Perkembangan Bioremediasi
Sejak tahun 1900-an, orang-orang sudah menggunakan mikroorganisme
untuk mengolah air pada saluran air. Saat ini, bioremediasi telah berkembang
pada perawatan limbah buangan yang berbahaya (senyawa-senyawa kimia yang sulit
untuk didegradasi), yang biasanya dihubungkan dengan kegiatan industri. Yang
termasuk dalam polutan-polutan ini antara lain logam-logam berat, petroleum
hidrokarbon, dan senyawa-senyawa organik terhalogenasi seperti pestisida, herbisida,
dan lain-lain. Banyak aplikasi-aplikasi baru menggunakan mikroorganisme untuk mengurangi
polutan yang sedang diuji cobakan. Bidang bioremediasi saat ini telah didukung oleh
pengetahuan yang lebih baik mengenai bagaimana polutan dapat didegradasi oleh
mikroorganisme, identifikasi jenis-jenis mikroba yang baru dan bermanfaat, dan kemampuan
untuk meningkatkan bioremediasi melalui teknologi genetik. Teknologi genetik
molekular 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 mikroba-mikroba memodifikasi polutan beracun
menjadi tidak berbahaya.
Strain atau jenis mikroba rekombinan yang diciptakan di
laboratorium dapat lebih efisien dalam mengurangi polutan. Mikroorganisme pertama yang efektif diubah secara genetik untuk
digunakan dalam bioremediasi diciptakan pada tahun 1970-an oleh Ananda
Chakrabarty dan rekan-rekannya di general
electric. Mikroorganisme rekombinan yang diciptakan
dan pertama kali dipatenkan tersebut
adalah strain Pseudomonas dari tanah
yang terkontaminasi dengan berbagai jenis bahan kimia termasuk pestisida, dan
minyak mentah.Setelah proses identifikasi dan persilangan 2 strain yang
berbeda, akhirnya dikembangkan suatu rekombinan Pseudomonas (bakteri "pemakan minyak") yang dapat menguraikan beberapa komponen minyak mentah. Bakteri ini dapat mengoksidasi senyawa hidrokarbon yang umumnya
ditemukan pada minyak bumi. Bakteri tersebut tumbuh lebih cepat jika
dibandingkan bakteri-bakteri jenis lain yang alami atau bukan yang diciptakan
di laboratorium yang telah diuji cobakan. Akan tetapi, strain ini belum mampu
untuk mendegradasi komponen-komponen molekular yang lebih berat yang cenderung
bertahan di lingkungan.
3.
Sumber Bahan Baku Bioremediasi
Minyak
bumi tersusun atas berbagai jenis senyawa hidrokarbon. Komposisi spesifiknya
tergantung dari bentuknya, apakah masih berupa minyak bumi atau telah mengalami
destilasi. Proses destilasi dilakukan untuk memisahkan komponen-komponen minyak
bumi berdasarkan berat molekul yang berbeda menjadi bermacam-macam produk
seperti bensin, solar dan minyak tanah. Tumpahan minyak bumi dari kapal tanker
dapat menyebabkan kerusakan lingkungan yang serius dan mempengaruhi kehidupan
satwa yang ada di lingkungan yang tercemar.
Minyak
bumi memiliki campuran senyawa hidrokarbon sebanyak 50-98% berat, sisanya
terdiri atas zat-zat organik yang mengandung belerang, oksigen, dan nitrogen
serta senyawa-senyawa anorganik seperti vanadium, nikel, natrium, besi,
aluminium, kalsium, dan magnesium. Secara umum, komposisi minyak bumi dapat
dilihat pada tabel berikut:
|
Komposisi
|
Persentase
|
|
Karbon (C)
|
84-87
|
|
Hydrogen (H)
|
11-14
|
|
Sulfur (S)
|
0-3
|
|
Nitrogen (N)
|
0-1
|
|
Oksigen (O)
|
0-2
|
Tabel 2 Komposisi Elemental Minyak Bumi
Berdasarkan
kandungan senyawanya, minyak bumi dapat dibagi menjadi golongan hidrokarbon dan
non-hidrokarbon serta senyawa-senyawa logam. Golongan hidrokarbon-hidrokarbon
yang utama adalah parafin, olefin, naften, dan aromatik.
1. Parafin
Parafin
adalah kelompok senyawa hidrokarbon jenuh berantai lurus (alkana), CnH2n+2.
Contohnya adalah metana (CH4), etana (C2H6), n-butana (C4H10), isobutana
(2-metil propana, C4H10), isopentana (2-metilbutana, C5H12), dan isooktana
(2,2,4-trimetil pentana, C8H18). Jumlah senyawa yang tergolong ke dalam senyawa
isoparafin jauh lebih banyak daripada senyawa yang tergolong n-parafin. Tetapi,
di dalam minyak bumi, kadar senyawa isoparafin biasanya lebih kecil daripada
n-parafin.
2. Olefin
Olefin
adalah kelompok senyawa hidrokarbon tidak jenuh, CnH2n. Contohnya etilena
(C2H4), propena (C3H6), dan butena (C4H8).
3. Naftena
Naftena
adalah senyawa hidrokarbon jenuh yang membentuk struktur cincin dengan rumus
molekul CnH2n. Senyawa-senyawa kelompok naftena yang banyak ditemukan adalah
senyawa yang struktur cincinnya tersusun dari lima atau enam atom karbon.
Contohnya adalah siklopentana (C5H10), metilsiklopentana (C6H12) dan
sikloheksana (C6H12). Umumnya, di dalam minyak bumi, naftena merupakan kelompok
senyawa hidrokarbon yang memiliki kadar terbanyak kedua setelah n-parafin.
4. Aromatik
Aromatik
adalah hidrokarbon-hidrokarbon tak jenuh yang berintikan atom-atom karbon yang
membentuk cincin benzen (C6H6). Contohnya benzen (C6H6), metilbenzen (C7H8),
dan naftalena (C10H8). Minyak bumi dari Sumatera dan Kalimantan umumnya
memiliki kadar aromatik yang relatif besar.
Selain
senyawa-senyawa yang tersusun dari atom-atom karbon dan hidrogen, di dalam
minyak bumi ditemukan juga senyawa non hidrokarbon seperti belerang, nitrogen,
oksigen, vanadium, nikel dan natrium yang terikat pada rantai atau cincin
hidrokarbon. Unsur-unsur tersebut umumnya tidak dikehendaki berada di dalam
produk-produk pengilangan minyak bumi, sehingga keberadaannya akan sangat
mempengaruhi langkah-langkah pengolahan yang dilakukan terhadap suatu minyak
bumi (Ahmad Thontowi: 2013).
4.
Proses Pelaksanaan Bioremediasi
Bioremediasi
hidrokarbon sebagai suatu proses penguraian senyawa-senyawa hidrokarbon
kompleks menjadi air, karbondioksida dan senyawa organik sederhana secara
biologis. Dalam proses tersebut terjadi oksidasi senyawa organik kompleks
menjadi senyawa anorganik. Substrat hidrokarbon dari minyak bumi digunakan oleh
mikroorganisme sebagai sumber karbon dan nutrien untuk pertumbuhan dan
perolehan energi. Senyawa organik diubah menjadi CO2, komponen sel dan produk
lain sesuai jalur metabolisme yang ditempuh.
Menurut
Glick dan Pasternak bioremediasi adalah proses penggunaan agen biologi untuk
menghilangkan limbah atau buangan yang bersifat toksik dari lingkungan. Proses
bioremediasi dapat dilakukan dengan 2
cara, yaitu:
1.
Bioaugmentasi
Di mana mikroorganisme pengurai
ditambahkan untuk melengkapi populasi mikroba yang telah ada karena degradasi oleh
mikroba secara alami berjalan relatif lambat dalam lingkungan laut, karena suhu
yang rendah, keterbatasan nitrogen dan fosfor serta besarnya jumlah residu
minyak yang merubah bentuk minyak dari emulsi menjadi tarballs yang akan
mengendap dalam sedimen. Bioaugmentasi didefinisikan sebagai penambahan kultur mikroba untuk
melakukan tugas resubstratsi spesifik di dalam lingkungan tercemar. Mikroba
dalam kultur tersebut diisolasi secara khusus, pada umumnya dari lingkungan
yang sama, ditapis untuk aktivitas biologi yang diinginkan, dan ditumbuhkan
dalam jumlah yang besar dalam suatu reaktor. Mikroba tersebut mampu
mendegradasi komponen-komponen dalam hidrokarbon menjadi CO2 dan air.
Mikroba tersebut akan bertahan hidup dengan mengkonsumsi hidrokarbon sampai
polutan tersebut teresubstratsi.
Agar proses bioaugmentasi berhasil
dengan baik, maka dibutuhkan beberapa kriteria diantaranya: kemampuan mikroba
untuk mencapai kontaminan, keberadaan oksigen untuk metabolisme mikroba, suhu
antara 5 – 45 oC (28 oC merupakan suhu optimum), pH antara 6,5 – 8,5 dan
penambahan nutrien. Selama mikroba dapat mencapai kontaminan, tersedia oksigen
serta suhu dan pH yang sesuai, maka proses remediasi akan berlangsung dengan
sempurna.
Bakteri dianggap sebagai salah satu mikroorganisme yang bertanggung
jawab terhadap degradasi hidrokarbon di lingkungan dan bakteri
hidrokarbonoklastik bersifat kosmopolitan, dapat ditemukan di berbagai jenis
lingkungan. Lebih dari 20 genera bakteri pendegradasi hidrokarbon terdistribusi
dalam beberapa subphylum (α−, β−, γ−proteobacteria; gram positif; Flexibacter-Cytophaga-Bacteroides).
Sejumlah bakteri pendegradasi hidrokarbon telah diisolasi dari lingkungan laut
dan telah dikarakterisasi, meskipun informasi mengenai bakteri tersebut pada
lingkungan tropis masih langka, namun sejumlah penelitian menyimpulkan bahwa
bakteri laut dari air laut Pelabuhan Tanjung Mas Semarang, dan beberapa
diantaranya mempunyai kemampuan mendegradasi hidrokarbon.
Berikut ini beberapa bakteri yang mempunyai kemampuan mendegradasi
hidrokarbon di daerah subtropis,yang di ambil dari laut Pelabuhan Tanjung Mas
Semarang, diantaranya Achromobacter,
Acinetobacter, Alcaligenes, Arthrobacter, Bacillus, Brevibacterium,
Corynebacterium, Flavobacterium, Nocardia, Pseudomonas danVibrio, sedangkan
sejumlah penelitian lainnya telah
menemukan beberapa bakteri pendegradasi minyak dari perairan tropis,
diantaranya Pseudomonas cepacia dan P. gladioli yang diisolasi dari perairan Kalimantan Timur, demikian juga Achromobacter putrefasciens, Acinetobacter haemolyticus,
dan Vibrio algynolyticus yang berhasil diisolasi dari
perairan laut Jawa. Bahkan ada juga
sejumlah penelitian lain yang mengisolasi Acinetobacter, Arthrobacter,
Micrococcus dan Bacillus dari perairan Dumai dan Selat Malaka. Genus
Alcanivorax, Marinobacter, Bacillus dan Achromobacter merupakan
genera yang umum ditemukan di lokasi penelitian.
Marinobacter dan Alcanivorax
terdapat di mana-mana di perairan laut tropis, namun Oceanobacter-related
menjadi dominan di perairan tropis yang diperkaya dengan pupuk. Diperkirakan
bakteri ini merupakan bakteri pemakan n-alkana di perairan tropis. Alcanivorax
merupakan genus yang umum ditemukan di semua lokasi penelitian di Teluk
Jakarta, sehingga dianggap mempunyai penyebaran yang kosmopolitan. Genus ini
meliputi Alcanivorax dieselolei, Alcanivorax sp TE-9, Alcanivorax sp.
EPR 6 dan Alcanivorax sp B 1084. Alcanivorax sebagai genus
yang kosmopolitan telah dilaporkan di beberapa tempat diantaranya di perairan
Indonesia. Lebih dari 250 spesies dari genus afiliasi Alcanivorax telah
diisolasi dan dideteksi menggunakan sekuens 16S rRNA. Bakteri ini dapat berada
di beberapa tipe lingkungan laut, baik dalam komunitas bakteri maupun kultur
tunggal bakteri yang diisolasi dari lingkungan subtropis.
2.
Biostimulasi, suatu proses dimana
pertumbuhan pengurai hidrokarbon asli lingkungan tersebut dirangsang dengan
cara menambahkan nutrien dan/atau mengubah habitat (Ahmad Thontowi: 2013).
5.
Manfaat Bioremediasi
Penerapan bioremediasi memberikan
manfaat yang banyak, manfaat tersebut antara lain bioremediasi dapat mengontrol
atau mereduksi bahan pencemar lingkungan, relatif lebih ramah lingkungan, biaya
operasional lebih murah, dan bersifat fleksibel.
D. Terapan
Bioteknologi Terhadap Pencemaran Tanah
1.
Kasus Pencemaran Tanah
|
15 Pabrik Jadi Target Pemeriksaan Terkait Pencemaran Limbah Berat
Rabu,
4 Agustus 2004
|
SEDOT AIR : Seorang petani di Karanganyar berusaha menyedot air
dari saluran irigasi yang diduga terkena limbah dengan menggunakan selang
dan genset. Dia nekat mengambil air itu, karena tidak ada sumber air lain
yang dapat digunakan untuk mengairi sawahnya.(79)
|
|
|
|
KARANGANYAR- Lima belas perusahaan besar
yang beroperasi di tiga kecamatan, yaitu Jaten, Kebak kramat, dan Tasikmadu, menjadi
target pemeriksaan dan pengawasan. Mereka diduga sebagai penyebab
pencemaran logam berat di tiga kecamatan tersebut.
Selain menjadi target Dinas
Lingkungan Hidup (LH) Karanganyar, perusahaan itu juga menjadi perhatian
Badan Pengendalian Dampak Lingkungan Daerah (Bapedalda) Provinsi Jateng.
Ke-15 perusahaan itu adalah PT LG, PT DSSA,
PT NA, PT SK, PT Sw III, PT SB, PT Bng, PT Sbu, PT IA, PT PR, PT KS, PT
ASS, PT AKTC, PT SKA, dan PT Sw IV.
''Delapan industri tersebut
secara berurutan menjadi target pengawasan Bapedalda Jateng. Sedangkan
tujuh industri lain menjadi perhatian Dinas LH. Jika sewaktu-waktu
perusahaan tertangkap basah membuang limbah berat, saat itu juga Dinas LH
akan melakukan pemberkasan kasus,'' kata salah satu staf Dinas LH yang enggan disebut
namanya.
Lima belas industri besar yang
sudah ditetapkan menjadi target pemeriksaan dan pengawasan itu, membuang
limbah langsung ke sungai. Selain itu, juga masih ada kebocoran aliran dari
dust collector, tidak masuk sepenuhnya pada IPAL, serta masih
ditemukan hasil analisis limbah, terutama cair yang masih fluktuatif.
Kadang-kadang kondisi limbah akhir itu, baik sesuai dengan ambang batas
maupun baku mutu air limbah yang diperbolehkan dibuang ke sungai, sudah
jelek.
Kendati sudah ditetapkan 15
industri besar yang menjadi target pemeriksaan, Kepala Dinas LH Sartono SH
mengaku masih akan menunggu klarifikasi secara resmi dari pihak UNS,
sebelum mengambil tindakan konkret. ''Kami masih menunggu hasil penelitian
itu secara resmi,'' kata dia, kemarin.
Terkait dengan penyakit
gatal-gatal yang diderita warga yang menggunakan atau mengonsumsi air
sumur, yang diduga tercemar logam berat, Kepala Dinas Kesehatan Kabupaten
(DKK) Karanganyar dr Ninik Sri Hartanti MSi mengaku belum menerima
laporannya secara resmi.
''Kalau pun muncul penyakit
gatal-gatal di lokasi sekitar pembuangan limbah, pasti ditangani puskesmas
di kecamatan setempat. Tolong cek ke puskesmas di wilayah itu, kalau ingin
mendapatkan data. Sebab, kami tidak punya data,'' kata dia di ruang
kerjanya, kemarin.
Sayang, ketika Suara Merdeka
mendatangi Puskesmas Jaten yang membawahkan kawasan itu, belum berhasil
menemui dokter yang bertugas. Beberapa staf tidak berani memberikan
informasi. ''Silakan menghubungi dokter besok,'' kata salah seorang staf
puskesmas.
Masih Menunggu
Kepala Dinas Pertanian Ir
Hartono MM mengatakan, untuk mengembalikan kondisi tanah yang tercemar
limbah berat seperti semula, pihaknya bekerja sama dengan Universitas Gadjah
Mada (UGM) Yogyakarta dan Universitas Indonesia (UI). Terutama di
lokasi-lokasi yang terkena limbah secara akut, seperti di Desa Ngringo,
Kecamatan Jaten, dan sebelah utara Kecamatan Tasikmadu.
''Sebenarnya kerja sama itu
terjalin sejak akhir 2002. Sebab, pecemarannya sudah beberapa tahun silam.
Hanya sekarang mungkin sangat parah. Meski demikian, kami masih mengkaji
hasil penelitian itu,'' kata dia, kemarin.
Hartono berharap, para pemilik perusahaan
besar yang diduga melakukan pencemaran itu mau memahami nasib para petani,
dengan cara tidak membuang limbah seenaknya. Sebab, kondisi petani sekarang
sangat sulit. Apalagi harga gabah sekarang secara nasional juga jatuh.
Dia mengakui, produksi padi dari
kawasan itu memang kurang baik. Berasnya mangkak (agak kusam)
dibandingkan dengan beras hasil sawah di kawasan pertanian yang lain.
Ketika dijual, harganya jatuh, karena saat dimasak cepat basi. ''Kondisinya
memang seperti itu. Namun saya belum memiliki data tentang produksi padi di
tiga kawasan yang diduga tercemar tersebut,'' kata dia.
Polda Terjunkan Tim
Kapolda Jateng Irjen Chaerul
Rasjid menaruh perhatian serius terhadap dugaan kasus pencemaran di
Kabupaten Karanganyar. Mulai kemarin, Polda sudah menerjunkan tim yang
dipimpin beberapa perwira untuk mengecek. ''Saya serius menangani kasus
ini. Karena saya tidak ingin ada pencemaran lingkungan seperti di Teluk
Buyat, Minahasa,'' ujar Kapolda saat kunjungan ke Polres Batang, kemarin
sore.
Penjelasan itu disampaikannya
saat menanggapi kasus dugaan pencemaran logam berat di wilayah Kecamatan
Jaten, Tasikmadu, dan Kebakramat, Kabupaten Karanganyar. Diduga tidak hanya
berdampak buruk terhadap hasil pertanian, tapi juga mengganggu kesehatan.
Masyarakat harus dilindungi dari
hal-hal seperti itu. Kalau dari hasil pemeriksaan laboratorim kriminal
memang terbukti, maka akan diambil tindakan hukum. ''Kalau dari hasil
penelitian dari Labfor tebukti, maka kami akan mengambil tindakan,'' jelas
Kapolda.
Air sumur sejumlah warga di wilayah Dukuh
Sawahan, Desa/Kecamatan Jaten, Karanganyar, yang berwarna sama dengan air
sungai di dekatnya, diduga akibat ada intrusi limbah ke air tanah. Karena
itu, Pemkab Karanganyar seharusnya juga meneliti air sumur warga di lokasi
tersebut.
''Jika air sumur digunakan untuk
mandi, apalagi dipakai memasak, maka kandungan logam beratnya akan masuk
dalam tubuh manusia. Ini bahaya, karena paling tidak bisa menyebabkan
kanker pencernaan dan kanker kulit,'' kata Ketua Program Pascasarjana Ilmu
Lingkungan UNS, Sajidan, kemarin.
Untuk mengantisipasi pencemaran
logam berat Cromium (Cr) pada sekitar 80 persen wilayah tiga kecamatan,
yakni Jaten, Kebakkramat, dan Tasikmadu, maka pemerintah bisa mengoordinasi
pembuatan Instalasi Pengolah Air Limbah (IPAL) terpadu dari beberapa pabrik
di sana. ''Untuk mengurangi cemaran Cr dan Cd (Cadmium), bisa menggunakan environmental
by technology. Masukkan saja bakteri pengurai logam berat pada jaringan
IPAL terpadu itu,'' jelas Sajidan.
Patron-Klien
Dari aspek sosial-budaya,
pencemaran logam berat di wilayah tiga kecamatan itu, menurut staf peneliti
PPLH UNS Bidang Sosial Budaya Drs Tundjung W Sutirto MSi, bisa membuat was-was masyarakat. Dia
mencontohkan, masyarakat akan menjadi gamang saat membeli beras,
jangan-jangan beras itu berasal dari sawah yang terkena pencemaran. Dampak sosial-budaya akibat
pencemaran itu juga bisa menimbulkan perubahan perilaku masyarakat.
Tapi yang kemudian menimbulkan
pertanyaan, misalnya, mengapa masyarakat di tiga kecamatan itu belum
berupaya meminta pertanggungjawaban pada pihak-pihak sebagai perusakan
lingkungan. ''Ada beberapa
kemungkinan, tapi kemungkinan yang paling masuk akal adalah keterjalinan
hubungan patron-klien antara pihak industri dan tokoh masyarakat setempat.
Akibatnya, hal itu jadi simpul-simpul yang susah diurai, terutama bisa
terjadi pencemaran dari pabrik. Sebab, jika terjadi sesuau pada pabrik, itu
juga akan berpengaruh terhadap stabilitas masyarakat setempat,'' jelasnya.
Yang dia khawatirkan, jaringan
birokrasi di Karanganyar masuk dalam sistem patron-klien tersebut.
''Nyatanya sudah ada laporan gatal-gatal dan air sumur berwarna dari
masyarakat, tapi tak ditanggapi Pemkab Karanganyar,'' ujarnya.
(G8,ar,D11-69t)
|
|
|
|
Tanah merupakan sumber daya alam yang mengandung benda organik dan
anorganik yang mampu mendukung pertumbuhan tanaman. Pencemaran tanah
menyebabkan tanah mengalami perubahan susunan, sehingga mengganggu kehidupan
jasad yang hidup dalam tanah maupun di permukaan tanah. Salah satu penyebab
pencemaran tanah yaitu limbah yang mengandung logam berat, yang dalam jumlah
sedikit ataupun banyak sangat berbahaya untuk makhluk hidup, khususnya manusia
dapat mengakibatkan kematian.
Begitu berbahayanya logam berat untuk makhluk hidup membuat manusia
berusaha mencari cara untuk bisa menanggulangi pencemaran tersebut. Salah satu
cara untuk menanggulangi pencemaran tersebut yaitu dengan cara bioremediasi, suatu proses pemulihan polutan dengan memanfaatkan jasa makhluk
hidup seperti mikroba, bakteri, fungi, khamir, tumbuhan hijau atau enzim yang
dihasilkan dalam proses metabolisme dari organisme tersebut.
2.
Sumber Bahan Baku Bioremediasi Tanah
Logam
berat adalah logam yang mempunyai berat lima gram atau lebih untuk setiap cm3
yang beratnya lima kali dari bobot air dan dapat menyebabkan timbulnya suatu
bahaya pada makhluk hidup. Hal ini terjadi jika sejumlah logam mencemari
lingkungan. Logam-logam tertentu sangat berbahaya jika ditemukan dalam
konsentrasi tinggi dalam lingkungan karena logam tersebut mempunyai sifat yang
merusak jaringan tubuh makhluk hidup. Toksisitas (daya racun) logam berat
tergantung dari jenis, kadar, efek sinergi-antagonis dan sifat fisik-kimianya.
Semakin besar kadar logam berat maka daya toksisitasnya semakin besar. Urutan
daya racun logam berat adalah sebagai berikut: Hg, Cd, Ag,Ni, Pb, As, Cr,Sn,
Zn.
Diantara beberapa jenis logam yang telah ditemukan
ternyata hanya beberapa logam yang sangat berbahaya yang dalam jumlah kecil
sudah dapat menyebabkan keracunan fatal. Ada lima logam yang berbahaya bagi
manusia yaitu: Merkuri (HgO), Kadmium (Cd), Perak (Ag), Timbal (Pb), dan Arsen
(As). Selain itu ada tiga logam yang kurang beracun yaitu tembaga (Cu),
selenium (Se), seng (Zn) (Gossel dan Bricker, 1984 dalam Lesmono, 2005).
Timbal dapat menimbulkan keracunan pada sistem saraf, hematologik, hematotoksik
dan mempengaruhi kerja ginjal. Toksisitas logam tembaga (Cu) pada manusia
ditandai dengan beberapa gejala keracunan yaitu sakit perut, mual, muntah,
diare dan beberapa kasus yang parah dapat menyebabkan gagal ginjal dan
kematian.
3.
Proses Pelaksanaan Bioremediasi Tanah
Tiga
teknik dasar yang digunakan yaitu stimulasi aktivitas mikroorganisme asli
dengan penambahan nutrien, pengaturan kondisi redoks, mengoptimalkan kondisi
pH, dan lainnya. Inokulasi in situ dengan mikroorganisme yang memiliki
kemampuan biotransforming tertentu, dan aplikasi enzim untuk
mengimobilisasikan logam dengan cara menggunakan mikroorganisme dan penggunaan
tanaman (fitoremediasi) untuk menghilangkan, membatasi atau mengubah polutan.
Beberapa metode spesifik yang telah dan sedang dikembangkan untuk bioremediasi
tanah dan air yang terkontaminasi yaitu termasuk di dalamnya pengomposan, landfarming,
bioreaktor, fase-padat, dan perlakuan in situ. Pengomposan merupakan
proses bioremediasi dimana material yang mudah dirombak digabungkan dan
ditumpukan untuk pertumbuhan mikroorganisme termofilik. Landfarming adalah
degradasi polutan ditingkatkan dengan penambahan nutrien dan oksigen pada
tanah, kemudian kadar air dijaga untuk menciptakan lingkungan untuk aktivitas
mikrobiologi dan untuk meningkatkan kemungkinan kontak antara kontaminan dan
mikroorganisme.
Bioremedisasi
in situ melibatkan penggunaan organisme untuk menghilangkan polutan di
lokasi kontaminasi. Organisme yang digunakan berasal dari lingkungan tersebut
dan bahkan mungkin disesuaikan untuk pertumbuhan pada kontaminan kimia dalam
lingkungan tertentu. Keberhasilan bioremediasi di tanah dipengaruhi tiga faktor
independen namun saling terkait yaitu kontaminan, mikroorganisme, dan
lingkungan. Ada beberapa mekanisme mikroba beradaptasi pada kondisi tercemar
logam antara lain mikroba memanfaatkan logam sebagai sumber energi,
mempresipitasikan logam dalam bentuk garam-logam yang tidak larut, mengimobilisasi
logam dalam dinding sel, memproduksi agen pengkelat, mengubah permeabilitas
membran sel mikroba terhadap logam, dan mereduksi logam menjadi bentuk yang
tidak toksik.
Pemanfaatan
mikroba sebagai agen bioremediasi logam berat telah terbukti. Penelitian
mengenai BPS (bakteri pereduksi sulfat). Hasil penelitian menunjukan bahwa BPS
dapat digunakan untuk mereduksi sulfat pada tanah bekas tambang batubara dengan
efisiensi 80% dalam waktu 10 hari. Di samping itu, bahan yang mengandung BPS
diaplikasikan dengan dosis 25% dari total volume tanah dapat menurunkan
ketersedian Fe, Mn, Zn dan Cu dengan efisiensi mencapai 90% dalam inkunbasi 15
hari. Proses terimobilkan logam berat dalam Kristal kalsit bahwa limbah pabrik
yang banyak mengandung logam berat dapat dibersihkan oleh mikroorganisme dengan
cara menjerapnya menjadi bentuk imobilisasi logam berat. Jenis mikroba tersebut
yaitu Bacillus subtillis yang memiliki
kemampuan mengikat beberapa logam berat seperti Pb, Cd, Cu, Zn, Al dan Fe.
E. Pandangan
Islam Terhadap Bioteknologi Lingkungan
Dari pembahasan di atas kita telah mengetahui cara-cara mengatasi
pencemaran lingkungan yang terjadi. Pada sub bab ini, kami akan membahas
mengenai pandangan islam terhadap terapan bioteknologi terhadap pencemaran
lingkungan yang telah kami bahas sebelumnya. Dari pembahasan sebelumnya, kita
dapat mengetahui bahwa terdapat 2 terapan bioteknologi untuk mengatasi
pencemaran lingkungan yaitu biogas dan bioremediasi. Diantara kedua terapan
tersebut, salah satunya yaitu biogas menggunakan benda yang sering kita ketahui
sebagai najis atau kotoran. Lalu bagaimana hukumnya bila kita menggunakan
terapan bioteknologi tersebut?
Berikut ini penjelasan hukum perubahan
tinja menjadi bentuk uap oleh keempat imam besar Islam:
a. Hanafiyah berpendapat bahwa asap yang keluar dari benda
najis dihukumi suci. Tidak hanya asap saja yang dihukumi suci, amoniak yang
mengental dan berkumpul dari asap turut dihukumi juga. Di dalam mazhab
Malikiyah disebut-sebut terdapat perbedaaan pendapat. Namun,perbedaan pendapat
ini akhirnya mengerucut pada pendapat yang mengatakan bahwa asap yang keluar
dari benda najis adalah suci. Tentang persoalan abu dari najis, kalangan
Hanafiyah berpendapat bahwa pembakaran dapat menyucikan benda najis. Dengan
demikian, benda najis yang dibakar kemudian berubah menjadi debu, maka debu
tersebut adalah suci. Namun demikian, kesucian benda yang dibakar harus
menghasilkan benda baru. Sehingga jika pembakaran tersebut tidak menghasilkan
benda baru, maka benda tersebut tetap dihukumi najis. Untuk kepentingan penjelasan
inilah, Ibn Abidin perlu meluruskan dengan menyatakan bahwa tidak semua benda
yang terkena api serta merta berubah menjadi suci. Namun pembakaran tersebut
haruslah menghasilkan benda baru yang berbeda dari benda najis sebelumnya.
intinya harus adalah istih}a>lah.
b. Kalangan Syafi’iyah berpendapat bahwa abu yang dihasilkan
dari tinja manusia yang dibakar adalah najis. Karena menurut pandangan
Syafi’iyah kenajisan abu tinja manusia disebabkan oleh zat tinja itu sendiri.
Tidak hanya itu saja, benda najis apapun yang dibakar kemudian menjadi abu
tidak lantas berubah menjadi suci. Jika disederhanakan, bahwa pembakaran tidak
dapat menyucikan benda najis atau mutanajjis.
c. Sementara mazhab Hanabilah berpendapat sama dengan
pendapat mazhab Syafi’iyah bahwa asap yang keluar dari benda najis adalah
najis. Namun demikian, Hanabilah masih dapat mentoleransi jika asap tersebut
sedikit. Penyebutan toleran bukan berarti merubah status hukum asap najis
menjadi suci. Asap najis, tetaplah najis namun keberadannya tidak berpengaruh
apa-apa dalam konsekuensi hukum. mazhab Hanabilah berpendapat bahwa istih}a>lah
tidak menyucikan benda najis.Oleh karena itu, abu yang dihasilkan dari
pembakaran tidaklah suci.
d. Sementara Malikiyah menghukumi abu yang dihasilkan dari
pembakaran dihukumi suci. Namun, kesucian abu hasil pembakaran tidak diperoleh
dari hasil pembakaran. Karena dalam pandangan Malikiyah, pembakaran tidak dapat
menyucikan najis. Malikiyah hanya memasukkan kesucian abu pembakaran
berdasarkan dalil istis}h}a>b, yaitu
mengembalikan hukum pada asal mula bahwa hukum abu kembali pada pada hukum asal
yaitu suci. Pada contoh kasus, roti yang dipanggang dengan bahar bakar tinja
(unta/kuda) yang sudah mengering, roti tersebut dihukumi suci karena sudah ‘umu>m
al-balwa>, yaitu sebuah kondisi bahwa kesulitan (mencari kayu bakar)
sudah merata.
Adapun pendapat mengenai sucinya penggunaan biogas yang berasal dari
kotoran yaitu pembakaran yang menghasilkan asap dan abu benda
najis dilakukan atas benda najis itu sendiri (‘ain al-Najãsah), seperti
tinja manusia dibakar menghasilkan asap dan abu, tinja unta dibakar
menghasilkan asap dan abu. Sementara pembakaran biogas (yang dijadikan sebagai
bakan bakar memasak, sebagai api) dilakukan pada gas. Yang dibakar bukanlah
bendanya (‘ayn al-najasah yaitu tinja manusia), namun gas yang keluar
dari benda najis itulah yang dibakar.
Kami hanya memberikan informasi, keputusan tetaplah ada di tangan anda.
