Aplikasi Bioremediasi untuk Mengurangi Limbah Organik Pada Tambak Udang

Definisi Bioremediasi

Bioremediasi berasal dari kata “bio” dan remediasi atau “remediate” yang artinya menyelesaikan masalah. Secara umum bioremediasi dimaksudkan sebagai pemanfaatan organisme dan/atau produknya untuk menyelesaikan masalah-masalah lingkungan atau untuk menghilangkan senyawa yang tidak diinginkan dari tanah, lumpur, air tanah atau air permukaan sehingga lingkungan tersebut kembali bersih dan alamiah. Salah satu proses bioremediasi yang terkenal adalah bioremediasi terhadap tumpahan minyak di laut (Hafiluddin, 2011) (Westermeyer et al., 1991).

Teknik bioremediasi pada tambak udang secara prinsip adalah dengan menambahkan mikroorganisme tertentu untuk menormalkan kembali tambak udang yang telah rusak akibat tingginya senyawa metabolitoksik terutama amoniak dan nitrit (Badjoeri & Widiyanto, 2008) (Seema & Jayasankar, 2005). Metode Bioremediasi juga mampu menghilangkan H2S yang bersifat toksik/beracun pada sedimen tambak serta menekan jumlah bakteri vibrio yang dapat menimbulkan penyakit pada udang windu (Moriarty, 1999). Sedimen dalam tambak udang merupakan “lingkungan” yang akan diperbaiki. Dalam usaha melakukan remediasi pada lingkungan tambak, perlu dilakukan analisa menyeluruh akan kandungan berbagai bahan organik dan anorganik yang terdapat pada lingkungan tambak (Ranjan et al., 2014).

 

Agen Bioremediasi

Organisme bioremediator memiliki kemampuan untuk memperbaiki kondisi lingkungan perairan yang rusak. Kebanyakan dari mereka biasanya adalah bakteri, mikro alga, dan rumput laut (seaweed). Bakteri merupakan mikroorganisme yang paling sering dipakai sebagai bioremediator karena praktis dan tidak rumit dalam pengaplikasiannya (Paniagua-Michel & Garcia, 2003).

Bioremediator Sumber Digunakan untuk Metode aplikasi
Gram Positif
Bacillus sp. Produk komersial Centropomus undecimalis, penaeid, channel catfish Disebarkan ke air
Bakteri kultur campuran, tapi kebanyakan adalah Bacillus sp. Produk Komersil Brachionus plicatilis Dicampurkan dengan air
Gram Negatif
Aeromonas CA2 Tidak diketahui Crassostrea gigas Dicampurkan dengan air
Photorhodobacterium sp. Tidak diketahui Penaeus chinensis Dicampurkan dengan air
Pseudomonas fluorescence Onchorhynchus myskiss Onchorhynchus myskiss Dicampurkan ke air hingga 105 atau 106 sel/ml
Roseobacter sp. B5 107 Tidak diketahui Larva Scallop Dicampurkan dengan air

(Anthony & Philip, 2006)

Bakteri bioremediator diisolasi dari lingkungannya untuk dikembangbiakkan dan dijadikan produk komersial. Kebanyakan bakteri merupakan bakteri umum yang ada di alam. Beberapa bakteri yang telah umum digunakan sudah banyak digunakan sehingga ditakutkan akan mengganggu keseimbangan ekologis. Oleh karena itu, pengisolasian dan pengembangan bakteri lokal diperlukan untuk aplikasi bioremediasi terkini (Ranjan et al., 2014).

Rumput laut (makro alga) juga merupakan agen bioremediasi yang penting untuk lingkungan, karena memiliki kemampuan fotosintesis serta kandungan metabolit sekunder yang tinggi (Cung et al., 2002). Rumput laut juga berperan sebagai filter yang mampu membersihkan kandungan bahan organik di perairan laut (Izzati, 2009). Sistem budidaya polikultur di laut sudah dilakukan oleh negara-negara maju dengan memanfaatkan spesies rumput laut dan disandingkan dengan budidaya kerang dan abalon (Su et al., 2011).

Selain bakteri dan alga, juga dapat digunakan bahan-bahan yang berfungsi sama untuk bioremediasi. Sebagai contoh, penggunaan kalsium peroksida (CaO2) pada tambak udang mampu meremediasi sedimen dasar air dengan mendegradasi bahan organik seperti karbon, nitrogen, dan posfor (Hanh et al., 2008). Kelompok kerang-kerangan juga dapat digunakan sebagai biofilter di perairan, contohnya adalah kerang kima dewasa Chione fluctifraga dapat digunakan untuk mengontrol bahan-bahan organik terlarut di tambak udang (Martínez-Córdova et al., 2010)

 

Pengaplikasian Bioremediasi

Sistem kerja dalam penggunaan bakteri dalam usaha budidaya udang dalam tambak adalah dengan penggunaan konsorsia bakteri remediasi. Konsorsia ini terdiri dari berbagai jenis bakteri yang telah ditemukan yaitu bakteri heterotrofik, bakteri nitrifikasi dan denitrifikasi, serta bakteri fotosintetik anoksigenik (Komarawidjaja, 2003).

Konsorsium bakteri ini dimasukkan dalam tambak dua minggu sebelum bibit ditebar, selanjutnya setiap 10 hari sampai masa panen. Tiap satu hektar tambak memerlukan 120 liter tiap 10 hari selama dua bulan pertama. Selanjutnya sampai bulan keempat, dinaikkan dua kali lipat dengan konsentrasi yang sama. Hasil akhir menunjukkan tingkat kelangsungan hidup udang sekitar 70 persen dengan padat penebaran 30 ekor per m2 dan ukuran panen 35-45 ekor per kg (Badjoeri & Widiyanto, 2008). Bakteri bioremediasi mampu beradaptasi dan dapat bekerja dengan baik menjaga kondisi kualitas air tambak agar berada dibawah batas ambang dan mampu menguraikan senyawa toksik (Moore, 2003).

REFERENSI

Anthony, S. P., & R. Philip. (2006). Bioremediation in Shrimp Culture Systems. NAGA, WorldFish Center Quarterly, 29(3), 62–66.

Badjoeri, M., & Widiyanto, T. (2008). Penggunaan Bakteri Nitrifikasi untuk bioremediasi dan pengaruhnya terhadap konsentrasi amonia dan nitrit di tambak udang. Oseanologi dan Limnologi di Indonesia, 34(2), 261–278.

Cung, I. K., Kang, Y. H., Yarish, C., P. Kraemer, G., & Ae Lee, J. (2002). Application of Seaweed Cultivation to the Bioremediation of Nutrient-Rich Effluent. Algae, 17(3), 187–194.

Hafiluddin. (2011). Bioremediasi Tanah Tercemar Minyak dengan Teknik Bioaugmentasi dan Biostimulasi. Embryo, 8(1), 47–52.

Hanh, D. N., Rajchandari, B. K., & Annachhatre, A. P. (2008). Bioremediation of sediments from intensive aquaculture shrimp farms by using calcium peroxide as slow oxygen release agent. Environmental Technology, 26, 581–589.

Izzati, M. (2009). Efektifitas Sargassum Plagyophullum dan Gracilaria Verrucosa dalam Menurunkan Kandungan Amonia, Nitrit dan Nitrat dalam Air Tambak. Jurnal Biologi UNDIP, 1–8.

Komarawidjaja, W. (2003). Pengaruh aplikasi konsorsium mikroba penitrifikasi terhadap konsentrasi amonia (NH3) pada air tambak. Jurnal Teknologi Lingkungan, 4(2), 62–67.

Martínez-Córdova, L. R., López-Elías, J. A., Martínez-Porchas, M., Bernal-Jaspeado, T., & Miranda-Baeza, A. (2010). Studies on the bioremediation capacity of the adult black clam, Chione fluctifraga, of shrimp culture effluents. Revista de Biología Marina y Oceanografía, 46(1), 105–113.

Moore, M.-L. (2003). Effectiveness of a commercial probiotic for water and sludge management on an inland shrimp aquaculture farm in Thailand. University of Victoria, Victoria.

Moriarty, D. J. (1999). Disease Control in Shrimp Aquaculture with Probiotic Bacteria. In Microbial Biosystems: New Frontiers (pp. 1–7). Presented at the Proceedings of the 8th International Symposium on Microbial Ecology, Halifax, Canada.

Paniagua-Michel, J., & Garcia, O. (2003). Ex-situ bioremediation of shrimp culture effluent using constructed microbial mats. Aquaculture Engineering, 28, 131–139.

Ranjan, R., Siddhnath, & M., B. (2014). Bioremediation – A potential tool for management of aquatic pollution. International Journal of Multidisciplinary Research and Development, 1(7), 353–340.

Seema, C., & Jayasankar, R. (2005). Removal of nitrogen load in the experimental culture system of seaweed and shrimp. Journal of Marine Biological Association of India, 47(2), 150–153.

Su, Y., Ma, S., & Lei, J. (2011). Assessment of Pollutant Reducing Effect by Poly-Culture and Bioremediation in Sediment of Marine Shrimp Ponds. In Sciverse ScienceDirect (Vol. 10, pp. 1559–1567). Presented at the 2011 3rd International Conference on Environmental Science and Information Application Technology (ESIAT 2011), China.

Westermeyer, W. E., Robert W. Niblock, & Andelin, J. (1991). Bioremediation For Marine Oil Spills. Washington: US Government Printing Office.