Artikel Peranan Bakteri Nitrospira Dalam Bioremediasi Lingkungan

 PERANAN BAKTERI NITROSPIRA DALAM BIOREMEDIASI LINGKUNGAN

Nitrospira adalah chemolithoautotrophic nitrit - oksidasi bakteri yang umumnya ditemukan di air tawar atau air asin . Bakteri Nitrospira seperti mengambil karbon anorganik ( seperti HCO₃ - dan CO₂ ) serta piruvat dalam kondisi aerobik . Siklus nitrogen biogeokimia . Sumber: Departemen Ekologi Mikroba , University of Vienna.

Bakteri Nitrospira memiliki ciri – ciri,  seperti :bentuk selnya spiral, Gram negatif, mempunyai sitomembran yang tidak merata, kadang-kadang membentuk seperti membran plasma, non motil dan motil dengan menggunakan flagella peritrikus, dan memiliki habitat di air tawar (Holt et al., 1994). Nitrospira dapat hidup di habitat laut atau nonmarine . Telah diisolasi dari air laut , air tawar , air akuarium , delta sedimen , sedimen laut , tanah , dan pipa besi dari sistem pemanas ( Daims et al . 2001) . Nitrospira merupakan bagian dari proses nitrifikasi yang penting dalam siklus biogeokimia nitrogen.

           

Klasifikasi

Kingdom : Monera

Phylum   : Nitrospirae
Class       : Nitrispiraeae

Order      : Nitrospirales

Family    : Nitrospiraceae

Genus     : Nitrospira

Species   : Nitrospira marina

Limbah ialah kumpulan air bekas yang telah dipakai oleh suatu masyarakat, yang terdiri dari: (1) limbah domestik (rumah tangga), termasuk kotoran manusia dan air cucian, semua air yang mengalir dari saluran pembuangan perumahan dan kota ke dalam sistem pembuangannya, (2) limbah industri, seperti senyawa yang bersifat asam, minyak, minyak pelumas, sisa-sisa hewan, dan sayur-sayuran yang dibuang oleh pabrik, (3) air tanah, air permukaan, yang masuk ke dalam sistem pembuangan (Pelczar and Chan, 2008).

Limbah yang terbuang ke perairan apabila melebihi kemampuan asimilasi perairan dapat mencemari perairan dan menimbulkan penyuburan berlebihan (eutrofikasi) yang disebabkan oleh akumulasi bahan organic dari sisa pakan yang membusuk. Gejala ini akan menyebabkan menurunnya kadar oksigen terlarut akibat meledaknya populasi organisme tertentu sehingga dapat menimbulkan kematian beberapa organisme perairan.

Perombakan nitrogen secara biologi melalui proses nitrifikasi dan denitrifikasi merupakan metoda yang dianggap paling efisien, dibandingkan dengan metoda fisika atau kimia. Permasalahan utama pada pengolahan limbah nitrogen secara biologis adalah bakteri autotropik nitrifikasi,   pelaku proses nitrifikasi, selain sangat sensitif terhadap faktor lingkungan, bakteri ini tumbuh lebih lambat dibandingkan dengan bakteri heterotropik yang ada dalam lumpur aktif sehingga efisiensi nitrifikasi dari sistem biologis menjadi sangat rendah. Dalam proses nitrifikasi terjadi dua tahapan reaksi, yaitu oksidasi amonium menjadi nitrit, pada umumnya dilakukan oleh kelompok Ammonia Oxydizer Bacteria (AOB) dan oksidasi nitrit menjadi nitrat oleh kelompok Nitrite.Oxydizer Bacteria (NOB).

Salah satu cara yang dapat dilakukan untuk menanggulangi pencemaran akibat limbah yaitu melalui bioremediasi. Bioremediasi merupakan salah satu cara untuk membersihkan senyawa polutan baik kimia maupun organik yang bersifat toksik menjadi bentuk lain yang tidak berbahaya. Prosesnya melibatkan aktivitas mikroba dan sasaran yang akan dicapai dalam proses tersebut adalah menurunkan polutan sampai tingkat konsentrasi yang aman (Alexander, 1999). Dalam hal ini, dilakukan dengan proses nitrifikasi oleh bakteri-bakteri penitrifikasi.

Prose Nitrifikasi

Menurut Davis dan Cornwell (1991), nitrifikasi merupakan metode yang terbaik karena alasan-alasan sebagai berikut: (1) efisiensi penyisihannya yang tinggi, (2) reabilitas dan stabilitas prosesnya tinggi, (3) pengontrolan proses yang mudah, (4) kebutuhan lahan yang minim, dan (5) biaya relatif murah. Nitrospira sebagai NOB sangat melimpah diberbagai habitat mulai dari darat sampai laut bahkan pada limbah. Hal ini mengindikasikan bahwa Nitrospira sangat kompetitif dan mudah beradaptasi serta memegang peranan penting dalam siklus nitrogen diberbagai ekosistem. Bakteri-bakteri penitrifikasi mulai banyak digunakan untuk mengatasi pencemaran yang disebabkan oleh limbah hasil kegiatan industri, khususnya untuk penanggulangan pencemaran pada kawasan perairan maupun sistem akuakultur. Di Indonesia sendiri, penanggulangan pencemaran oleh limbah cair secara biologis melalui proses nitrifikasi ini semakin berkembang. Salah satu contoh penggunaan bakteri penitrifikasi (nitrifying bacteria) dalam mengatasi pencemaran oleh limbah di Indonesia yaitu pada industri minyak kelapa sawit. Industri minyak kelapa sawit adalah industri hasil pertanian yang selama proses produksinya banyak menghasilkan air buangan yang memiliki kandungan TSS (Total Suspended Solid), COD, BOD, dan amonia cukup tinggi. Pengolahan limbah cair industri minyak kelapa sawit ini dirancang dengan menggunakan bioreaktor pertumbuhan lekat terfluidasi dengan media poliuretan untuk proses degradasi senyawa organik dan amonium yang terkandung dalam limbah cair industri minyak kelapa sawit. Hasil yang diperoleh dari aplikasi bioreaktor ini yaitu efisiensi penurunan konsentrasi COD berkisar antara 72.8583.07% dan efisiensi penurunan amonium berkisar antara 59.64-76.72%  (Agustiyani dan Imamuddin, 2000).

Referensi

http://repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/46952/A11yrp_BAB%20II%20Tinjauan%20Pustaka.pdf?sequence=6

http://lppm.ub.ac.id/wrp-con/uploads/2012/03/39.anik-M.pdf

Altmann, Dorte, Peter Stief, Rudolf Amann, Dirk de Beer, and Andreas Schramm. 2003. "In situ distribution and activity of nitrifying bacteria in freshwater sediment."Environmental Microbiology, vol. 5, no. 9. Society for Applied Microbiology. (798-803).

Daims, Holger, Jeppe L. Nielsen, Per H. Nielsen, Karl-Heinz Schleifer, and Michael Wagner. 2001. "In situ characterization of Nitrospira-like nitrite-oxidizing bacteria active in wastwater treatment plants." App Environ Microbiol, vol. 67, no. 11. American Society for Microbiology. (5273-5284)

Hovanec, Timothy A., Lance T. Taylor, Andrew Blakis, and Edward F. Delong. 1998. "Nitrospira-like bacteria associated with nitrite oxidation in freshwater aquaria." Appl Environ Microbiol, vol. 64, no. 1. American Society for Microbiology. (258-264).