Pencemaran logam berat pada air permukaan dan air tanah telah menjadi permasalah dunia. Logam berat dapat menimbulkan bahaya kesehatan kronis dan bahkan akut bagi organisme hidup, termasuk manusia. Air limbah industri, kegiatan penambangan, dan pelindian logam dari limbah padat merupakan beberapa penyebab pencemaran logam berat di badan air. Di antara sumber-sumber ini, lindi dari tempat pembuangan akhir (TPA) sampah telah menimbulkan kekhawatiran yang semakin meningkat karena potensinya untuk mencemari air tanah secara parah.
Lindi merupakan cairan perkolasi yang mengalir keluar dari tumpukan sampah yang berisi bahan-bahan tersuspensi, terlarut, dan diekstraksi. Lindi terbentuk ketika air hujan atau limpasan masuk ke timbunan sampah. Lindi mengandung berbagai logam berat, seperti Hg, Pb, Zn, Cr, Mg, dan Cd dengan konsentrasi tinggi. World Health Organization (WHO) menetapkan bahwa 3, 50, 1, 100, dan 10 μg/L sebagai standar untuk tingkat maksimum Cd, Cr, Hg, Mn, dan Pb pada air limbah. Jika tidak ditangani dengan benar, lindi dapat mencemari air tanah dan menimbulkan risiko bagi kesehatan manusia.
Merukuri (Hg) merupakan salah satu logam berat yang paling beracun, dan telah menjadi perhatian dunia karena telah ditemukan pada air tanah di daerah TPA dengan konsentrasi sekitar 0,36–3,01 μg/L. Selain kandungan Hg air tanah yang tinggi di daerah TPA, kadar salinitas yang tinggi juga diukur pada air tanah dan lindi. Penelitian Mangimbulude dkk. (2016) menunjukkan bahwa air tanah di sepanjang TPA Keputih, Surabaya tercemar oleh lindi dan intrusi air laut dengan tingkat salinitas sekitar 0,26–6,5 ‰. Kadar salinitas yang tinggi akan menurunkan kualitas air tanah dan mengganggu proses pengolahan air tanah. Selain itu, salinitas yang tinggi akan mengganggu proses bioremediasi alami.
Bioremediasi merupakan salah satu bioteknologi yang digunakan dalam penghilangan logam berat; teknologi ini membutuhkan perawatan dan pengoperasian yang sederhana dan dapat digunakan di area yang luas, terutama TPA, dalam beberapa kondisi. Pemanfaatan metabolisme mikroba memainkan peran utama dalam bioteknologi. Beberapa mikroorganisme dapat menghasilkan enzim untuk menghilangkan logam berat dari area yang terkontaminasi. Mikroorganisme asli yang diisolasi dari lingkungan yang terkontaminasi menunjukkan kemampuan yang tangguh dan efisien untuk menghilangkan polutan.
Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk mengetahui (i) kandungan logam berat pada lindi TPA non aktif Keputih, Surabaya (ii) ketahanan bakteri yang diisolasi dari lindi terhadap berbagai logam berat, dan (iii) pengaruh tingkat salinitas pada penyisihan Hg dari bakteri yang memiliki resistensi yang tinggi terhadap logam berat sebagai strategi pengembangan untuk remediasi logam berat di masa depan di daerah yang terkontaminasi.
Berdasarkan penelitian kami, sampel lindi dikumpulkan dari dua sumur pemantauan dari TPA non-aktif di Keputih, Surabaya, Indonesia. Nilai pH dan suhu lindi masing-masing berkisar 7,5-8,2 dan 31 ± 1,4 ° C. Konsentrasi BOD, COD, TKN, dan TP masing-masing adalah 134 ± 5, 258 ± 14, 25,8 ± 1,4, dan 1,82 ± 0,14 mg/L. Logam berat, kecuali Mn (0,004 ± 0,0 mg/L), tidak terdeteksi. Empat bakteri dominan diisolasi dari lindi kemudian diidentifikasi sebagai Vibrio damsela starin FZ-1, Pseudomonas aeruginosa starin FZ-2, Pseudomonas stutzeri starin FZ-3, dan Pseudomonas fluorescens starin FZ-4 dengan persentase kemiripan lebih dari 90%. Semua bakteri yang diisolasi kemudian dipaparkan dengan berbagai logam berat untuk mengetahui respon bakteri.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa nilai Minimum Inhibitory Concentration (MIC) untuk semua bakteri pada logam Fe, Mn, dan Cu adalah > 20 mg/L. Nilai MIC dari V. damsela adalah 5 mg/L − 1 untuk Hg dan > 20 mg/L untuk Cd, Pb, Mg, dan Zn. Sedangkan pada P. aeruginosa, nilai MIC > 20 mg/L untuk Cd, Pb, Mg, dan Zn dan 10 mg/L untuk Hg. Sedangkan MIC pada P. stutzeri adalah > 20 mg/L untuk Pb, Mg, dan Zn dan 5 mg/L untuk Hg dan Cd. MIC pada P. fluorescens untuk Hg, Pb, Mg, dan Zn masing-masing adalah 5, 5, 15, dan 20 mg/L, dan untuk Cd > 20 mg/L. Dari hasil MIC, Hg merupakan logam berat yang paling beracun.
Pengaruh berbagai tingkat salinitas pada penyisihan Hg oleh P. aeruginosa starin FZ-2 diselidiki lebih lanjut. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penyisihan Hg pada air tawar (0‰) lebih rendah dibandingkan pada tingkat salinitas lainnya, dengan efisiensi penyisihan mencapai 54%. Pada air marjinal (10‰), air payau (20‰), dan air garam (30‰), efisiensi penyisihannya masing-masing > 99, 94, dan 89%. Berdasarkan hasil tersebut, salinitas memberikan pengaruh positif yang signifikan terhadap P. aeruginosa strain FZ-2 dalam menghilangkan Hg.
Pemahaman tentang respon bakteri terkait dengan paparan logam berat diperlukan sebelum menerapkan teknik bioremediasi. Bioremediasi dapat menunjukkan kinerja yang baik bila bakteri yang digunakan sebagai agen bioremediasi dapat tumbuh dengan baik di daerah yang tercemar logam berat. Bakteri menunjukkan kemampuan untuk menyerap dan mengakumulasi ion logam berat dengan kapasitas adsorpsi yang tinggi. Bioremediasi lindi oleh bakteri merupakan salah satu pendekatan bioteknologi yang ramah lingkungan, hemat biaya, dan aman untuk dekontaminasi lindi. Proses ini sangat dipengaruhi oleh tingkat ketahanan bakteri terhadap logam berat. Pendekatan penelitian ini akan sangat membantu dalam mengidentifikasi jenis bakteri yang sangat resisten terhadap logam berat dengan faktor lingkungan lainnya.
Penulis: Muhammad Fauzul Imron, S.T., M.T.
Informasi detail dari riset ini dapat dilihat di:
https://sustainenvironres.biomedcentral.com/articles/10.1186/s42834-021-00088-6
