Pengaruh Sedimen Berminyak Terhadap Pertumbuhan Mikroalga Isochrysis Sp
Pencemaran laut adalah suatu proses dimana masuknya zat pencemar ke dalam lingkungan perairan, khususnya laut. Dari semua polutan yang mencemari laut, polutan yang berasal dari hidrokarbon memperoleh perhatian yang sangat besar, karena dapat menurunkan kualitas laut, baik secara langsung maupun tidak langsung. Untuk dapat melihat pengaruh toksiksitas dari bahan pencemar tertentu dapat dilakukan pengambilan sampel dari daerah yang tercemar atau melakukan simulasi pengaruh biota terhadap lingkungan yang tercemar dalam skala laboratorium. Pengujian toksiksitas suatu pencemar dapat diujikan terhadap satu biota tertentu yang berpengaruh terhadap perubahan lingkungan, dalam hal ini dapat berupa organisme bentik atau organisme yang memegang peranan penting dalam jaring-jaring makanan, seperti halnya fitoplankton.
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menguji kadar toksiksitas dari sedimen bioremediasi hidrokarbon terhadap pertumbuhan mikroalga Isochrysis sp.
METODE PENELITIAN
Penelitian ini merupakan kerja sama antara Laboratorium Ekotoksikologi P2O LIPI dengan Laboratorium Mikrobiologi P2O LIPI serta NITE (sebuah organisasi asing yang berasal dari Jepang). Penelitian ini dilakukan pada bulan Februari sampai dengan bulan April 2009 di Laboratorium Ekotoksikologi, Pusat Penelitian Oseanografi Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (P2O-LIPI), Ancol, Jakarta Utara. Sampel yang digunakan adalah sedimen yang berasal dari Pulau Pari. Proses pengambilan sedimen dilakukan oleh tim yang berasal dari Laboratorium Mikrobiologi PuslitOseanografi LIPI.
Sedimen dalam penelitian ini digunakan sedimen hasil mesoskom dengan menggunakan minyak dan pupuk (Tabel 1). Sedimen hasil mesoskom adalah sedimen yang diberikan perlakuan sebagai simulasi terhadap pencemaran. Sedimen yang telah terkontaminasi ini kemudian diujikan dalam laboratorium untuk melihat pengaruhnya terhadap pertumbuhan fitoplankton, khususnya Isochrysis sp. Prosedur yang digunakan adalah prosedur ASTM (2006) dengan lama uji 96 jam. Biota uji yang digunakan adalah Isochrysis sp. yang berperan penting dalam rantai makanan sebagai produsen dalam lingkungan akuatik dan sensitif terhadap perubahan lingkungan.
Tabel 1. Berbagai perlakuan pada masing-masing tabung.
Data pertumbuhan mikroalga selama 96 jam, kemudian dilakukan analisis statistik dengan menggunakan ICPIN untuk mengetahui konsentrasi penghambatan jumlah sel sebesar 50 % (IC50) dan menggunakan software TOXSTAT untuk mengetahui pengaruh signifikan perlakuan terhadap pertumbuhan serta mengetahui konsentrasi terendah dan tertinggi (NOEC dan LOEC) dalam hal ini merupakan perlakuan sedimen yang berpengaruh terhadap pertumbuhan mikroalga Isochrysis sp.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pertumbuhan adalah biosintesis yang menyebabkan bertambahnya substansi atau protoplasma berupa perbanyakan, pembesaran sel, dan penggabungan berbagai materi dari sekitar sel. Untuk organisme bersel satu, seperti Isochrysis sp. pertumbuhan diartikan sebagai pertambahan jumlah sel (Dwidjoseputro, 1986). Pertumbuhan yang terjadi diukur berdasarkan jumlah sel dalam setiap mililiter yang dihitung di bawah mikroskop. Kurva pertumbuhan dalam penelitian ini dapat dilihat pada Gambar 1.
Dari kurva tersebut dapat dilihat bahwa pertumbuhan Isochrysis sp. dalam beberapa kali kultur mengalami tingkat pertumbuhan yang semakin bagus. Pada kultur ke 1 pertumbuhan maksimum Isochrysis sp berada pada hari ke 4 yaitu sebesar 151.3 x 104 sel/ml, sedangkan pada saat kultur ke 2 pertumbuhan maksimum Isochrysis sp. berada pada hari ke 4 yaitu sebesar 164.75 x 104 sel/ml. Terdapat peningkatan jumlah sel yang cukup signifikan dari kedua kultur pendahuluan ini, hal ini dikarenakan mikroalga tersebut mulai beradaptasi kembali terhadap proses kulturasi. Pada kultur untuk memulai pengujian, pertumbuhan maksimum Isochrysis sp. berada pada hari ke 4 yaitu sebesar 9.6 x 106 sel/ml. Kultur ini merupakan kultur ke 7 sejak pertama kali dilakukan kultur. Jumlah sel tersebut cukup untuk mulai dilakukan pengujian karena jumlah sel minimal yang dapat digunakan adalah 1 x 106 sel/ml.
Sebelum dilakukan pengujian toksiksitas terhadap mikroalga, dilakukan terlebih dahulu pengukuran kualitas air. Pengukuran kualitas air ini meliputi pengukuran DO, pH, suhu dan salinitas.
Tabel 2. Kisaran beberapa parameter kualitas air
Sebelum dilakukan pengujian toksiksitas terhadap mikroalga, dilakukan terlebih dahulu pengukuran kualitas air. Pengukuran kualitas air ini meliputi pengukuran DO, pH, suhu dan salinitas.
Tabel 2. Kisaran beberapa parameter kualitas air
Kualitas air yang diukur ini masih dalam batas toleransi mikroalga untuk dapat tumbuh. ACCPMS (1995) menyatakan kisaran suhu yang normal untuk uji toksiksitas mikroalga adalah sebesar 27 ± 1 °C dengan pH ideal sebesar 8.0 hingga 8.2 dan salinitas yang optimal adalah 20-35 ‰. Kadar oksigen terlarut yang berada pada < 1 mg/l (Tabel 2) diakibatkan oleh adanya lapisan minyak yang terbentuk dalam larutan uji sehingga menghalangi pertukaran oksigen dengan media luar.
Untuk membandingkan pengaruh sedimen terhadap pertumbuhan mikroalga, maka uji toksisitas sedimen ini dibagi menjadi 3 kelompok yaitu : Lapisan atas (kedalaman 50 cm), lapisan tengah (kedalaman 110 cm) dan lapisan bawah (kedalaman 170 cm). Jumlah sel mikroalga antar lapisan ini menunjukan kontaminan berpengaruh hingga kedalaman 50 cm dari permukaan air dan ditunjukan dengan jumlah sel mikroalga terendah (Gambar 2). Jumlah sel yang diinterpretasikan sebagai pertumbuhan untuk mikroalga bersel satu dapat dilihat pula pengaruhnya selama waktu pengamatan (96 jam). Pada pengamatan jumlah sel selama 96 jam, pertumbuhan yang lambat terjadi pada lapisan atas (lapisan 5) jika dibandingkan dengan kontrol dan perlakuan lain (Gambar 3).
Untuk membandingkan pengaruh sedimen terhadap pertumbuhan mikroalga, maka uji toksisitas sedimen ini dibagi menjadi 3 kelompok yaitu : Lapisan atas (kedalaman 50 cm), lapisan tengah (kedalaman 110 cm) dan lapisan bawah (kedalaman 170 cm). Jumlah sel mikroalga antar lapisan ini menunjukan kontaminan berpengaruh hingga kedalaman 50 cm dari permukaan air dan ditunjukan dengan jumlah sel mikroalga terendah (Gambar 2). Jumlah sel yang diinterpretasikan sebagai pertumbuhan untuk mikroalga bersel satu dapat dilihat pula pengaruhnya selama waktu pengamatan (96 jam). Pada pengamatan jumlah sel selama 96 jam, pertumbuhan yang lambat terjadi pada lapisan atas (lapisan 5) jika dibandingkan dengan kontrol dan perlakuan lain (Gambar 3).
Selain jumlah sel yang diamati berdasarkan lapisan kedalaman, dapat pula diamati pengaruh jumlah sel berdasarkan perlakuan yang berbeda (Gambar 4). Perlakuan penambahan osmocot untuk merombak hidrokarbon juga dapat mempengaruhi jumlah sel dalam larutan uji. Perlakuan dengan menambahkan ALCO tanpa dilakukan penambahan osmocot (C2) memberikan pengaruh terhadap jumlah sel Isochrysis sp. yang rendah. Pada perlakuan penambahan ALCO 200gr + osmocot 60 gr (C6) terjadi penambahan jumlah sel dalam lapisan 5. Perlakuan ini pula dapat dilihat pengaruhnya terhadap jumlah sel selama 96 jam pengamatan (Gambar 5). Pertumbuhan yang lambat terjadi pada perlakuan ALCO dengan penambahan osmocot jika dibandingkan dengan kontrol.
Sedimen yang digunakan adalah sedimen hasil bioremediasi selama 125 hari. Hasil bioremediasi ini adalah berupa kadar TPH residu yang terdapat dalam sedimen, kemudian dapat terlarut dalam Overlying Water yang digunakan sebagai larutan uji (Tabel 2) Kaitan kadar TPH (Total Petroleum Hydrocarbon) dengan jumlah sel dalam masing-masing larutan uji dapat dilihat dari nilai penghambatannya terhadap pertumbuhan (Gambar 6 dan 7)
Nilai akhir dari pengujian toksiksitas ini adalah diperolehnya perlakuan yang berpengaruh terhadap penghambatan jumlah sel (NOEC dan LOEC serta IC50). Pada sedimen terkontaminasi ini diperoleh hasil IC50 sebesar 30.4 gr TPH yang berada pada lapisan 5. Perlakuan terendah yang berpengaruh signifikan adalah perlakuan dengan penambahan ALCO 200 gr+ osmocot 2 gr (C3) sedangkan perlakuan dengan penambahan ALCO 200 gr + osmocot 60 gr (C6) tidak memberikan pengaruh yang signifikan terhadap jumlah sel mikroalga tersebut.
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
1. Pertumbuhan sel mikroalga Isochrysis sp. pada masing- masing perlakuan dipengaruhi oleh konsentrasi crude oil, osmocot yang diberikan serta konsentrasi TPH yang berada pada larutan uji. Semakin tinggi konsentrasi atau kadar TPH residu yang berada pada sedimen akan mengakibatkan penghambatan metabolisme dalam sel mikroalga yang akan berpengaruh pada kemampuan bereproduksi dalam perbanyakan sel.
2. Kadar toksiksitas dari suatu pencemar dipengaruhi oleh lama pemaparan, konsentrasi serta sensitivitas dari biota uji tersebut.
Saran
1. Untuk penelitian selanjutnya sebaiknya dilakukan pengukuran komposisi dari hidrokarbon seperti kandungan dan komposisi dari PAH dan alkana dengan menggunakan kromatografi gas sehingga dapat dilihat komposisi hidrokarbon yang berpengaruh secara langsung terhadap penghambatan pertumbuhan mikroalga sebagai biota uji.
2. Penelitian toksiksitas terhadap suatu organisme yang sama semestinya dilakukan secara rutin sepanjang tahun untuk dapat melihat respon penghambatan terhadap jumlah sel organisme yang sama.
1. Untuk penelitian selanjutnya sebaiknya dilakukan pengukuran komposisi dari hidrokarbon seperti kandungan dan komposisi dari PAH dan alkana dengan menggunakan kromatografi gas sehingga dapat dilihat komposisi hidrokarbon yang berpengaruh secara langsung terhadap penghambatan pertumbuhan mikroalga sebagai biota uji.
2. Penelitian toksiksitas terhadap suatu organisme yang sama semestinya dilakukan secara rutin sepanjang tahun untuk dapat melihat respon penghambatan terhadap jumlah sel organisme yang sama.
DAFTAR PUSTAKA
ASTM. 2006. Standar Guide for Conducting Static 96-h Toxicity Testing with Microalgae Method E 1218-90 dalam Annual Book of ASTM Standart Water and Enviromental Technology. Vol 11.04. American Society for Testing and Materials. Phyladelphia-Pensylvania.
Asean Canada Cooperative Programe on Marine Science (ACCPMS). 1995. Phase II. Draft Protocol for Sublethal Toxicity Test Using Tropical Marine Organism. Regional Workshop on Chronic Toxicity Testing. Burapha University. Institute of Marine Science.
Dwidjoseputro. 1986. Pengantar Fisiologi Pertumbuhan. Gramedia. Jakarta. 205 hal.
Hindarti, D. 1997. Metode Uji Toksiksitas dalam Metode Analisis Air Laut, Sedimen, dan Biota. Buku II. Pusat Penelitian dan Pengembangan Oseanografi Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (P30 LIPI). Jakarta.
Asean Canada Cooperative Programe on Marine Science (ACCPMS). 1995. Phase II. Draft Protocol for Sublethal Toxicity Test Using Tropical Marine Organism. Regional Workshop on Chronic Toxicity Testing. Burapha University. Institute of Marine Science.
Dwidjoseputro. 1986. Pengantar Fisiologi Pertumbuhan. Gramedia. Jakarta. 205 hal.
Hindarti, D. 1997. Metode Uji Toksiksitas dalam Metode Analisis Air Laut, Sedimen, dan Biota. Buku II. Pusat Penelitian dan Pengembangan Oseanografi Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (P30 LIPI). Jakarta.
0 Comments
