MIKROBIOLOGI LINGKUNGAN

Bagaimana kaitan antara mikrobiologi lingkungan dengan pencemaran lingkungan, hubungan dengan global warming?

      Beberapa jenis bakteri banyak ditemukan di alam sebagai salah satu penyebab pencemaran lingkungan. Meningkatnya populasi beberapa jenis bakteri dapat mengganggu keberadaan organisme lain bahkan dampak yang lebih parah menyebabkan gangguan kesehatan pada manusia. Namun demikian, tidak semua jenis mikroorganisme sebagai penyebab pencemaran lingkungan. Beberapa jenis yang lainnya dapat beertindak dalam menanggulangi pencemaran lingkungan, khususnya pencemaran yang disebabkan oleh pertambangan dan limbah rumah tangga. Dalam menaggulangi limbah pencemaran, bakteri ini menggunakan limbah tersebut ke dalam metabolism selnya sehingga terjadi degradasi senyawa pencemar tersebut. Dalam metabolism selnya, mikroorganisme sering kali menghasilkan senyawa sampingan atau gas sampingan yang tidak digunakan lagi ke lingkungannya. Sebut saja gas Metan yang dihasilkan oleh mikroorganisme pemecah sulfur. Gas ini dibebaskan ke lingkungannya dan merupakan salah satu gas yang menyebabkan efek rumah kaca (global warming).
2.  Mekanisme mikroba dalam menanggulangi logam berat?

2.                                  Mekanisme mikroba dalam menanggulangi logam berat :

a.       Biotransformasi yaitu mikroorganisme dapat mengubah polutan berbahaya dengan cara mengubah struktur kimia polutan tersebut menjadi senyawa lain yang lebih ramah.

b.      Bioabsorbsi, Sebagian besar mekanisme pembersihan logam berat oleh mikrooganisme adalah proses pertukaran ion yang mirip pertukaran ion pada resin. Mekanisme pertukaran ion ini dapat dirumuskan sebagai:
A²⁺ + (B-biomassa) –> B²⁺ + (A-biomassa)

Mekanisme ini dapat dibagi atas 3 cara yakni berdasarkan metabolisme sel (dibagi atas; proses yang bergantung pada metabolisme dan proses yang tidak bergantung pada metabolisme sel). Sedangkan jika berdasarkan posisi logam berat di-remove, dapat dibagi atas; akumulasi ekstraseluler (presipitasi), akumulasi intraseluler dan penyerapan oleh permukaan sel. Dan untuk mekanisme yang terakhir adalah berdasarkan cara pengambilan (absorbsi) logam berat.

Cara pengambilan (absorbsi) logam berat dapat dibagi dua yakni :

1.      Passive uptake. Proses ini terjadi ketika ion logam berat terikat pada dinding sel biosorben. Mekanisme passive uptake dapat dilakukan dengan dua cara, pertama dengan cara pertukaran ion di mana ion pada dinding sel digantikan oleh ion-ion logam berat; dan kedua adalah pembentukan senyawa kompleks antara ion-ion logam berat dengan gugus fungsional seperti karbonil, amino, thiol, hidroksi, fosfat, dan hidroksi-karboksil secara bolak balik dan cepat. Sebagai contoh adalah pada Sargassum sp. dan Eklonia sp. di mana Cr(6) mengalami reaksi reduksi pada pH rendah menjadi Cr(3) dan Cr(3) di-remove melalui proses pertukaran kation.

2. Aktif uptake. Mekanisme masuknya logam berat melewati membran sel sama dengan proses masuknya logam esensial melalui sistem transpor membran, hal ini disebabkan adanya kemiripan sifat antara logam berat dengan logam esensial dalam hal sifat fisika-kimia secara keseluruhan. Proses aktif uptake pada mikroorganisme dapat terjadi sejalan dengan konsumsi ion logam untuk pertumbuhan dan akumulasi intraselular ion logam.

c.       Mineralisasi, mikroorganisme dapat merombak senyawa anorganik atau toksik menjadi senyawa non toksik berupa H₂O dan CO₂.
3. Apa dampak pencemaran limbah pertambangan dan jelaskan secara mikrobiologis

                Pencemaran limbah tambang akan menyebabkan terjadinya fenomena acid mine drainage (AMD) atau acid rock drainage (ARD) akibat teroksidasinya mineral bersulfur dengan ditandai berubahnya warna air menjadi merah jingga. AMD akan memberikan serangkaian dampak yang saling berkaitan, yaitu menurunnya pH, ketersediaan dan keseimbangan unsur hara dalam tanah terganggu, serta kelarutan unsur-unsur mikro yang umumnya merupakan unsur logam meningkat Kualitas lingkungan perairan yang demikian dapat mengganggu kesehatan manusia dan kehidupan lainnya. Disamping itu, kondisi tanah yang demikian degraded, mengakibatkan kegiatan revegetasi. Secara umum, pertambangan dapat menimbulkan dampak pencemaran yaitu terbentuknya air asam tambang (AAT). Keberadaan air asam tambang ini di lingkungan dapat menyebabkan kematian pada beberapa jenis mikroorganisme yang  tidak dapat mentolerir keadaan lingkungan yang tercemar tersebut. Namun untuk mikroorganisme yang dapat bertahan, limbah pertambangan tersebut dapat dimanfaatkan sebagai bahan makanan dalam proses metabolismenya. Perombakan limbah pertambangan oleh mikroorganisme dapat menghasilkan uap air dan gas CO₂ (mineralisasi), akan tetapi jika perombakan ini tidak sempurna akan menghasilkan gas sisa yang justru akan berdampak terhadap pencemaran lingkungan yang lain.

4.      a. Bakteri Pereduksi Sulfat Bakteri Pereduksi Sulfat (BPS) merupakan bakteri yang menggunakan sulfat sebagai sumber energi, yaitu sebagai akseptor electron dan bahan organik sebagai sumber karbon untuk metabolismenya..

b. Absorbsi merupakan mekanisme penyerapan ion dengan menggunakan system transport aktif.

c. Thiobacillus ferroksidans merupakan bakteri yang menggunakan sulfur sebagai sumber energi dan memperoleh kebutuhan nutrisi dari atmosphere (nitrogen, oksigen, karbondioksida dan air) dan mineral (sulfur dan phospor).