Bioremidiasi Limbah Mengandung Merkuri Menggunakan Bakteri Tempatan dan Tanaman Dengan Sistem Bioreaktor dan Lahan Basah Buatan

Abstract

Pertambangan Emas Skala Kecil (PESK) di Talawaan-Tatelu, Kabupaten Minahasa Utara, Sulawesi Utara yang mulai beroperasi 1998 menggunakan merkuri dalam memproses produk emas menghasilkan limbah merkuri yang mencemari sungai, sumur, tanah, tanaman, dan udara yang ada dilokasi dan sekitarnya. Hasil penelitian menyatakan bahwa telah terjadi pencemaran merkuri di lokasi tersebut berdasarkan data sampel tahun 2002 s/d 2006. Bioremediasi dengan menggunakan bakteri merupakan suatu teknik pembersihan lingkungan tercemar merkuri yang efektif dan efisien. Penelitian ini bertujuan untuk (1) mengisolasi dan mengkarakteristik serta menguji aktivitas bakteri pereduksi merkuri tempatan asal PESK Talawaan-Tatelu; (2) mengkaji kemampuan bakteri pereduksi merkuri, arang aktif, tanaman typha dan tanaman eceng gondok menggunakan bioreaktor dalam mereduksi merkuri; (3) mengkaji kemampuan tanaman typha, tanaman eceng gondok, dan arang aktif menggunakan reaktor lahan basah buatan dalam mereduksi merkuri. Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Bioteknologi Lingkungan Indonesian Center for Biodiversity and Biotechnology (ICBB), Bogor. Sampel tanah diambil dari PESK Talawaan-Tatelu. Isolasi dilakukan dengan metode sebar, contoh tanah diencerkan dengan larutan fisiologis (8.5 g NaCl/l) sampai dengan pengenceran 10-4, kemudian disebar pada media Luria Bertani (LB) yang mengandung 10 ppm HgC12 dan diinkubasi pada suhu 27°C selama tiga hari. Isolat yang diperoleh diseleksi berdasarkan kemampuan tumbuh pada media LB yang telah ditetesi dengan berbagai konsentrasi Hg, dikarakterisasi iv morfologi dan diidentifikasi sampai tingkat genus serta diuji aktivitas bakteri tersebut dalam mereduksi merkuri. Penelitian ini memperoleh 10 isolat bakteri pereduksi merkuri yang mampu tumbuh pada 500 ppm HgCl2 yaitu: Pseudomonas sp. ICBB 9115, Bacillus sp. ICBB 9116, Eschericia coli ICBB 9117, Bacillus sp. ICBB 9118, Morganella morganii ICBB 9119, Micrococcos luteus ICBB 9120, Bacillus sp. ICBB 9121, Bacillus sp. ICBB 9122, Brevibacillus sp. ICBB 9123, dan Brevibacillus sp. ICBB 9124. Reduksi merkuri kelompok bakteri gram positif berbentuk batang berspora adalah Bacillus sp. ICBB 9116 sebesar 77.79% - 96.00%; Bacillus sp. ICBB 9118 sebesar 80.60% - 98.62%; Bacillus sp. ICBB 9121 sebesar 79.15% - 98.18%; dan Bacillus sp. ICBB 9122 sebesar 52.65% - 96.46%. Hasil reduksi merkuri dari kelompok bakteri gram positif berbentuk batang dan bulat berturut-turut yaitu: Brevibacillus sp. ICBB 9123 sebesar 63.75% - 94.91%; Brevibacillus sp. ICBB 9124 sebesar 69.27% - 96.40%; dan Micrococcos luteus ICBB 9120 sebesar 79.42% - 98.65%. Hasil reduksi merkuri kelompok bakteri gram negatif berbentuk batang yaitu: Pseudomonas sp. ICBB 9115 sebesar 59.69% - 96.20%; Morganella morganii ICBB 9119 sebesar 80.10% - 98.50%; dan isolat Eschericia coli ICBB 9117 sebesar 53.76% - 95.19%. Reduksi merkuri dalam sistem bioreaktor selama 6 hari pembentukan biofilm menggunakan Bacillus sp. ICBB 9118 sebesar 98.89% (dari 6.85 menjadi 0.076 ppm), Morganella morganii ICBB 9119 sebesar 98.73% (dari 6.72 menjadi 0.085 ppm), Micrococcos luteus ICBB 9120 sebesar 99.12% (6.92 menjadi 0.061 ppm), dan Bacillus sp. ICBB 9121 sebesar 99.33% (6.61 menjadi 0.044 ppm). Kemampuan mereduksi merkuri reaktor lahan basah buatan selama 3 hari dengan tanaman typha sebesar 82.18% (dari 6.96 menjadi 1.24 ppm), dengan eceng gondok sebesar 44.25% (dari 6.96 menjadi 3.88 ppm), dan arang aktif sebesar 85.34% (dari 6.96 menjadi 1.02 ppm).