BIOREMEDIASI AIR ASAM TAMBANG BATUBARA DENGAN PENGAYAAN BAKTERI PEREDUKSI SULFAT DAN PENAMBAHAN SUBSTRAT ORGANIK

Penulis

  • Iwan Perala Program Studi Bioteknologi Tanah dan Lingkungan, Sekolah Pascasarjana, IPB University
  • Mohamad Yani Departemen Teknologi Industri Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, IPB University
  • Irdika Mansur Departemen Silvikultur, Fakultas Kehutanan dan Lingkungan, IPB University

DOI:

https://doi.org/10.30556/jtmb.Vol18.No2.2022.1232

Kata Kunci:

air asam tambang, substrat organik, bakteri pereduksi sulfat

Abstrak

Air asam tambang (AAT) memiliki dampak negatif yang harus dikelola karena dapat menyebabkan pencemaran lingkungan dan mengganggu operasional pertambangan. Air asam tambang mengandung logam-logam berat terlarut yang berbahaya bagi ekosistem. Bakteri pereduksi sulfat (BPS) dapat digunakan dalam bioremediasi air asam tambang. Penelitian ini menganalisis pH, C-organik dan BPS yang tumbuh di sedimen air asam tambang batubara dan beberapa ekosistem lain, serta menganalisis C/N rasio dan pH dari substrat organik potensial. Tujuan penelitian adalah pemulihan AAT dengan pengayaan BPS indigenous dan penambahan substrat organik. Ekosistem yang diamati adalah sedimen AAT, lumpur sawah, sedimen mangrove, sedimen situ, sedimen selokan, dan tanah rhizosfer. Substrat organik yang diujikan berupa kompos eceng gondok, campuran lumpur sawah dengan serbuk gergajian kayu, kompos tandan kosong kelapa sawit (TKS), pupuk kandang ayam, pupuk kandang sapi, limbah pabrik susu, serta campurannya. Hasil penelitian menunjukkan BPS dapat ditemukan di semua ekosistem yang diteliti pada kisaran 5,85E+2 – 1,26E+5 MPN-unit/BKT. Nilai C/N rasio dengan variasi 9,23 - 89,5 memiliki korelasi negatif terhadap peningkatan pH. Pemberian substrat organik dengan konsentrasi 3, 5, 7 dan 10% membantu BPS dalam meningkatkan pH AAT hingga melebihi 6 dan menurunkan Fe sebesar 88,18 – 97,27%. Populasi BPRS tertinggi diperoleh pada perlakuan campuran TKS dan kotoran ayam dengan populasi 2,41E+12 MPN-unit/BKT.

Referensi

Abe, M. M., Branciforti, M. C. dan Brienzo, M. (2021) “Biodegradation of hemicellulose-cellulose-starch-based bioplastics and microbial polyesters,” Recycling, 6(1), hal. 22. doi: 10.3390/recycling6010022.

Ayangbenro, A. S., Olanrewaju, O. S. dan Babalola, O. O. (2018) “Sulfate-reducing bacteria as an effective tool for sustainable acid mine bioremediation,” Frontiers in Microbiology, 9, hal. 01986. doi: 10.3389/fmicb.2018.01986.

Badan Pusat Statistik (2019) Produksi barang tambang mineral 2018-2020, www.bps.go.id. Tersedia pada: https://www.bps.go.id/indicator/10/508/1/produksi-barang-tambang-mineral.html (Diakses: 10 Agustus 2021).

Chu, D. dan Barnes, D. J. (2016) “The lag-phase during diauxic growth is a trade-off between fast adaptation and high growth rate,” Scientific Reports, 6(1), hal. 25191. doi: 10.1038/srep25191.

Corrosionpedia (2019) Sulfate-reducing bacteria (SRB), www.corrosionpedia.com. Tersedia pada: https://www.corrosionpedia.com/definition/1046/sulfate-reducing-bacteria-srb (Diakses: 10 Agustus 2021).

Dariah, A., Abdurachman, A. dan Subardja, D. (2010) “Reklamasi lahan eks-penambangan untuk perluasan areal pertanian,” Jurnal Sumberdaya Lahan, 4(1), hal. 1–12.

Devianti, O. K. A. dan Tjahjaningrum, I. T. D. (2017) “Studi laju dekomposisi serasah pada hutan pinus di kawasan wisata Taman Safari Indonesia II Jawa Timur,” Jurnall Sains dan Seni ITS, 6(2), hal. E87–E91.

Dewani, Z. (2015) Kajian pemanfaatan biomassa daun kayu putih dan bakteri pereduksi sulfat dalam pengolahan air asam tambang. Institut Pertanian Bogor.

Dolla, A., Fournier, M. dan Dermoun, Z. (2006) “Oxygen defense in sulfate-reducing bacteria,” Journal of Biotechnology, 126(1), hal. 87–100. doi: 10.1016/j.jbiotec.2006.03.041.

Engwa, G. A., Ferdinand, P. U., Nwalo, F. N. dan Unachukwu, M. N. (2019) “Mechanism and Health Effects of Heavy Metal Toxicity in Humans,” in Poisoning in the Modern World - New Tricks for an Old Dog? IntechOpen, hal. 1–23. doi: 10.5772/intechopen.82511.

FDA (2020) MPNcalc v1.2.0, US Food and Drug Administrations. Tersedia pada: https://mpncalc.galaxytrakr.org/ (Diakses: 10 Juni 2021).

Febrina, L. dan Ayuna, A. (2014) “Studi penurunan kadar besi (Fe) dan mangan (Mn) dalam air tanah menggunakan saringan keramik,” Jurnal Teknologi Universitas Muhammadiyah Jakarta, 7(1), hal. 35–44.

Feng, K., Wang, X., Zhou, B., Xu, M., Liang, J. dan Zhou, L. (2021) “Hydroxyl, Fe 2+ , and Acidithiobacillus ferrooxidans jointly determined the crystal growth and morphology of schwertmannite in a sulfate-rich acidic environment,” ACS Omega, 6(4), hal. 3194–3201. doi: 10.1021/acsomega.0c05606.

GARD Guide (2009) INAP: The international network for acid prevention, Gardguide.com. Tersedia pada: http://gardguide.com/index.php?title=Main_Page (Diakses: 10 Juni 2021).

Gautama, R. S. (2012) “Pengelolaan air asam tambang.” Bandung: Institut Teknologi Bandung, hal. 34.

Kamarati, K., Aipassa, M. dan Sumaryono, M. (2018) “Kandungan logam berat besi (Fe), timbal (Pb) dan mangan (Mn) pada air Sungai Santan,” Jurnal Penelitian Ekosistem Dipterokarpa, 4(1), hal. 49–56.

Kelly, C. A., Rudd, J. W. M., Furutani, A. dan Schindler, D. W. (1984) “Effects of lake acidification on rates of organic matter decomposition in sediments,” Limnology and Oceanography, 29(4), hal. 687–694. doi: 10.4319/lo.1984.29.4.0687.

Khan, S., Haq, F., Hasan, F., Saeed, K. dan Ullah, R. (2012) “Growth and biochemical activities of Acidithiobacillus thiooxidans collected from black shale,” Journal of Microbiology Research, 2(4), hal. 78–83. doi: 10.5923/j.microbiology.20120204.03.

Krekeler, D., Teske, A. dan Cypionka, H. (1998) “Strategies of sulfate-reducing bacteria to escape oxygen stress in a cyanobacterial mat,” FEMS Microbiology Ecology, 25(2), hal. 89–96. doi: 10.1111/j.1574-6941.1998.tb00462.x.

Kushkevych, I. (2020) “Isolation and purification of sulfate-reducing bacteria,” in Blumenberg, M., Shaaban, M., dan Elgaml, A. (ed.) Microorganisms. London: IntechOpen, hal. 1–19. doi: 10.5772/intechopen.86786.

Maluckov, B. S. (2017) “The catalytic role of Acidithiobacillus ferrooxidans for metals extraction from mining - metallurgical resource,” Biodiversity International Journal, 1(3), hal. 109–119. doi: 10.15406/bij.2017.01.00017.

Murraya, Taufiq-Spj, N. dan Supriyantini, E. (2018) “Kandungan logam berat besi (Fe) dalam air, sedimen dan kerang hijau (Perna viridis) di perairan Trimulyo, Semarang,” Journal of Marine Research, 7(2), hal. 133–140.

Nielsen, G., Coudert, L., Janin, A., Blais, J. F. dan Mercier, G. (2019) “Influence of organic carbon sources on metal removal from mine impacted water using sulfate-reducing bacteria bioreactors in cold climates,” Mine Water and the Environment, 38(1), hal. 104–118. doi: 10.1007/s10230-018-00580-3.

Phyo, A. K., Jia, Y., Tan, Q., Sun, H., Liu, Y., Dong, B. dan Ruan, R. (2020) “Competitive growth of sulfate-reducing bacteria with bioleaching acidophiles for bioremediation of heap bioleaching residue,” International Journal of Environmental Research and Public Health, 17(8), hal. 2715. doi: 10.3390/ijerph17082715.

Prianto, F. A. (2016) Rekayasa pengolahan air asam tambang secara pasif menggunakan biomassa serbuk gergaji, kotoran ayam dan bakteri pereduksi sulfat. Institut Pertanian Bogor.

Sánchez-Andrea, I., Stams, A. J. M., Amils, R. dan Sanz, J. L. (2013) “Enrichment and isolation of acidophilic sulfate-reducing bacteria from Tinto River sediments,” Environmental Microbiology Reports, 5(5), hal. 672–678. doi: 10.1111/1758-2229.12066.

Sembiring, Y. V., Andriyanto, M., Siagian, N., Widyati, E. dan Azwir, A. (2016) “Isolasi bakteri pereduksi sulfat untuk memperbaiki sifat kimia tanah bekas tambang batubara dan pengaruhnya terhadap karet (Hevea brasiliensis) di polibeg,” Jurnal Penelitian Karet, 34(2), hal. 165–174. doi: 10.22302/ppk.jpk.v34i2.223.

Sudarno, Y., Hanafiah, A. S. dan Sembiring, M. (2018) “Uji potensi isolat bakteri pereduksi sulfat (BPS) terhadap perubahan kemasaman tanah sulfat masam dan pertumbuhan tanaman jagung dengan kondisi air tanah berbeda di rumah kaca,” Jurnal Online Agroekoteknologi, 6(3), hal. 515–525.

Suryatmana, P., Sandrawati, A., Putra, I. N. dan Kamaluddin, N. N. (2021) “Potensi bakteri pereduksi sulfat dan jenis bahan organik dalam pengolahan air asam tambang menggunakan system constructed wetland tanaman akar wangi (Vetiveria zizanioides L),” soilrens, 18(2), hal. 36–43. doi: 10.24198/soilrens.v18i2.32075.

Tanimu, M. I., Ghazi, T. I. M., Harun, R. M. dan Idris, A. (2014) “Effect of carbon to nitrogen ratio of food waste on biogas methane production in a batch mesophilic anaerobic digester,” International Journal of Innovation, Management and Technology, 5(2), hal. 116–119.

Taroreh, F. L., Karwur, F. F. dan Mangimbulude, J. C. (2015) “Reduksi sulfat oleh bakteri termofilik dari air panas Sarongsong Kota Tomohon,” in Prosiding Seminar Nasional Teknik Kimia “Kejuangan.” Yogyakarta: UPN “Veteran” Yogyakarta, hal. F3(1-5).

Widyati, E. (2006) Bioremediasi tanah bekas tambang batubara dengan sludge industri kertas untuk memacu revegetasi lahan. Institut Pertanian Bogor.

Widyati, E. (2011) “Formulasi inokulum bakteri pereduksi sulfate yang diisolasi dari sludge industri kertas untuk mengatasi air asam tambang,” Tekno Hutan Tanaman, 4(3), hal. 119–125.

Wijayanti, W. (2018) “Identifikasi komposisi kimia tar kayu mahoni untuk biofuel pada berbagai temperatur pirolisis,” Jurnal Rekayasa Mesin, 9(3), hal. 183–190. doi: 10.21776/ub.jrm.2018.009.03.5.

Yuliana, Rahmadani, E. dan Permanasari, I. (2015) “Aplikasi pupuk kandang sapi dan ayam terhadap pertumbuhan dan hasil tanaman jahe (Zingiber officinale Rosc.) di media gambut,” Jurnal Agroteknologi, 5(2), hal. 37–42. doi: 10.24014/ja.v5i2.1353.

Yuniarti, A., Solihin, E. dan Arief Putri, A. T. (2020) “Aplikasi pupuk organik dan N, P, K terhadap pH tanah, P-tersedia, serapan P, dan hasil padi hitam (Oryza sativa L.) pada inceptisol,” Kultivasi, 19(1), hal. 1040–1046. doi: 10.24198/kultivasi.v19i1.24563.

Yusron, M., Lay, B. W., Fauzi, A. M. dan Santosa, D. A. (2009) “Isolasi dan identifikasi bakteri pereduksi sulfat pada area pertambangan batu bara Muara Enim, Sumatera Selatan,” Jurnal Matematika Sains dan Teknologi, 10(1), hal. 26–35. doi: 10.33830/jmst.v10i1.569.2009.

Yusron, M. (2009) Pengolahan air asam tambang menggunakan biofilm bakteri pereduksi sulfat. Insitut Pertanian Bogor.

Unduhan

Diterbitkan

2022-05-31

Cara Mengutip

Perala, I., Yani, M. dan Mansur, I. (2022) “BIOREMEDIASI AIR ASAM TAMBANG BATUBARA DENGAN PENGAYAAN BAKTERI PEREDUKSI SULFAT DAN PENAMBAHAN SUBSTRAT ORGANIK”, Jurnal Teknologi Mineral dan Batubara, 18(2), hlm. 81–95. doi: 10.30556/jtmb.Vol18.No2.2022.1232.

Terbitan

Vol 18 No 2 (2022): Jurnal Teknologi Mineral dan Batubara Edisi Mei 2022

Bagian

Artikel

Lisensi

Jurnal Teknologi Mineral dan Batubara menyediakan akses terbuka yang pada prinsipnya membuat konten yang tersedia dapat diakses secara gratis untuk umum dan mendukung pertukaran informasi/pengetahuan secara global.

Creative Commons License
Jurnal Teknologi Mineral dan Batubara berada di bawah lisensi Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

Jurnal Teknolgi Mineral dan Batubara provides immediate open access to its content on the principle that making research freely available to the public to supports a greater global exchange of knowledge.

Creative Commons License
Jurnal Teknologi Mineral dan Batubara is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.