BIOMAGNIFIKASI, BIOMAGNIFIKASI, BIOAKUMULASI, DAN BIOREMEDIASI
Disusun untuk Memenuhi Tugas Kelompok pada Mata Kuliah Ilmu Lingkungan Semester Satu yang Diampu oleh Dra. Murningsih, M.Si Disusun oleh: Alfi Faza Novalia Irsa
(24020117130072) (24020117130072)
Christopher Hardian W
(24020117140075) (24020117140075)
Ferdinandus D.T
(24020117140088) (24020117140088)
Nia Nur Insani
(24020117140081) (24020117140081)
Retno Winarti
(24020117130092) (24020117130092)
DEPARTEMEN BIOLOGI FAKULTAS SAINS DAN MATEMATIKA UNIVERSITAS DIPONEGORO SEMARANG 2017
1. Biomagnifikasi Biomagnifikasi (bioamplifikasi) merupakan akumulasi bahan pencemar melalui rantai makanan. Pada proses ini, senyawa kimia melewati tropik dan konsentrasi bahan pencemar tertinggi terjadi pada konsumen puncak pada rantai makanan tersebut. a. Tahap terjadinya biomagnifikasi 1) Konsentrasi kontaminan yang tersimpan pada tubuh tanaman (produsen) lebih tinggi daripada lingkungan sekitar. 2) Produsen dimakan oleh konsumen. 3) Konsumen tingkat 1 akan dimakan oleh konsumen tingkat 2 dan seterusnya. Artinya, konsumen di atasnya akan mengkonsumsi sejumlah biomassa dari tingkat trofik di bawahnya. Jika biomassa mengandung kontaminan maka kontaminan akan diambil oleh konsumen. Padahal kontaminan dapat masuk tidak hanya yang diperoleh dari produsen tetapi juga dapat berasal dari penyerapan oleh tubuh organisme itu sendiri.
b. Syarat terjadinya Biomagnifikasi: Polutan harus bersifat : 1) Tahan lama Jika polutan berumur pendek, ini akan diuraikan sebelum itu bisa menjadi berbahaya. 2) Polutan yang mobile Jika tidak mobile, itu akan ditinggal di satu tempat dan tidak mungkin akan diambil alih oleh organisme. 3) Bahan biologi aktif Jika polutan secara tidak aktif biologis,mungkin biomagnify. Hal itu mungkin tidak akan menyebabkan masalah. 4) Larut dalam lemak Jika polutan larut dalam air akan dikeluarkan oleh organisme. Polutan yang larut lemak, bagaimanapun, mungkin akan disimpan untuk waktu yang lama. Ini
tradisional untuk mengukur jumlah polutan di jaringan lemak organisme seperti ikan. c. Dampak Biomagnifikasi: 1) Manusia menduduki posisi puncak tingkat trofik pada hampir semua rantai makanan dalam ekosistem, sehingga manusia merupakan penanggung resiko biomagnifikasi yang paling tinggi. 2) Mempengaruhi dan merusak keseimbangan antara organisme dan ekosistem. 3) Akumulasi bahan pencemar dalam rantai makanan menyebabkan terjadinya gangguan fisiologi tubuh dan mutasi genetik. Mutasi menyebabkan terjadinya variasi genetik yang menimbulkan spesiasi. 2. Bioakumulasi Bioakumulasi adalah penumpukkan dari zat-zat kimia seperti pestisida, metilmerkuri, dan kimia organik lainnya di dalam atau sebagian tubuh organisme. Bioakumulasi suatu bahan kimia oleh suatu makhluk hidup dapat dilihat dalam banyak situasi sebagai suatu proses partisi. Salah satu konsekuensi dari pelepasan dan penyebaran substansi pencemar di lingkungan adalah penangkapan (uptake) dan penimbunan (ac cumulation) oleh makhluk hidup mengikuti alur rantai makanan (food chain). Umumnya relasi antara konsentrasi substansi pencemar di lingkungan dan di dalam jaringan mahluk hidup dinyatakan dalam parameter faktor biokonsentrasi (BCF = bioconcentration factor). Parameter ini merupakan nisbah antara konsentrasi suatu senyawa di lingkungan dan konsentrasi senyawa yang sama dalam jaringan makhluk hidup. a. Penyebab Bioakumulasi 1) Cara penerimaan xenobiotik Bioakumulasi xenobiotik dalam makhluk hidup masuk ke dala m tubuh melalui 3 cara, yaitu: sentuhan kulit, inhalasi, dan oral. Xe nobiotik masuk ke dalam sel dan mempengaruhi kinerja sel tersebut. 2) Distribusi xenobiotik Xenobiotik yang masuk ke dalam tubuh, terdistribusi dan bertumpuk pada jaringan yang rentan diserangnya. Sifat reaktif zat xenobiotik dan dan jumlah xenobiotik yang terkumpul mempengaruhi lamanya zat tersebut akan berpengaruh pada makhluk hidup. b. Dampak Bioakumulasi Dampak dari Bioakumulasi diantaranya rusaknya sistem kesehatan makhluk hidup, baik pada manusia atau hewan, dan rusaknya keseimbangan ekosistem karena dampak panjang yang diberikan pada rantai makanan. 1) Dampak Kesehatan Dampak pada kesehatan yang diterima dalam proses bioakumulasi lebih pada sifat kronis jangka panjang. Biasanya zat-zat xenobiotik ini bersifat karsinogenik. Penimbunan xenobiotik merugikan pada tubuh akan menyebabkan penyakit-penyakit kronis seperti kanker, dan gangguan organ syaraf, gangguan hormon. Bioakmulasi juga
berdampak adanya proses mutagenik dan teratogenik. Misalnya, dampak yang diberikan oleh senjata kimia mengakibatkan gangguan kehamilan dan cacat janin 2) Dampak Ekosistem Keseimbangan ekosistem akan terganggu dengan adanya bioakumulasi di tubuh mahkluk hidup. Timbunan zat di lingkungan secara cepat dan lambat akan mempengaruhi daya dukung lingkungannya. Gangguan dalam kesehatan makhluk hidup dapat berpengaruh pada mutasi gen dan teratogenik makhluk hidup yang akan berujung pada kepunahan suatu spesies sehingga rantai makanan akan kacau dan lingkungan menjadi tidak seimbang. Ketidakseimbangan lingkungan akan berdampak pada kepunahan spesies lain. 3. Bioremediasi Bioremediasi adalah proses pendegradasian bahan organik berbahaya secara biologis menjadi senyawa lain seperti karbondioksida (CO2), metan, dan air. Bioremediasi merujuk pada penggunaan secara produktif proses biodegradatif untuk menghilangkan atau mendetoksi polutan yang mencemari lingkungan dan mengancam kesehatan masyarakat. Jadi bioremediasi adalah salah satu teknologi alternatif untuk mengatasi masalah lingkungan dengan memanfaatkan bantuan mikroorganisme. a. Tujuan Bioremediasi 1) Memecah atau mendegradasi zat pencemar menjadi bahan yang tidak beracun 2) Mengontrol atau mereduksi bahan pencemar dari lingkungan b. Manfaat Bioremediasi 1) Bidang Lingkungan Pengolahan limbah dengan mengubah limbah menjadi ramah lingkungan. 2) Bidang Industri Bioremediasi telah memberikan suatu inovasi baru yang membangkitkan semangat industri sehingga terbentuklah suatu perusahaan yang khusus bergerak dibidang bioremediasi, contohnya adalah Regenesis Bioremediation Products, Inc., di San Clemente, Calif. 3) Bidang Ekonomi Karena bioremediasi menggunakan bahan-bahan alami yang hasilnya ramah lingkungan, sedangkan mesin-mesin yang digunakan dalam pengolahan limbah memerlukan modal dan biaya yang jauh lebih, sehingga bioremediasi memberikan solusi ekonomi yang lebih baik. 4) Bidang Pendidikan Penggunaan mikroorganisme dalam bioremediasi dapat membantu penelitian terhadap mikroorganisme yang masih belum diketahui secara jelas.
c. Jenis-jenis 1) Bioremediasi yang melibatkan mikroba a) Biostimulasi Biostimulasi adalah suatu proses yang dilakukan melalui penambahan zat gizi tertentu yang dibutuhkan oleh mikroorganisme agar mikroorganisme tumbuh dan beraktivitas lebih baik. b) Bioaugmentasi Bioaugmentasi merupakan penambahan satu jenis atau lebih mikroorganisme yang alami maupun yang sudah mengalami perbaikan si fat. c) Bioremediasi Intrinsik Bioremediasi jenis ini terjadi secara alami (tanpa campur tangan manusia) dalam air atau tanah yang tercemar. 2) Bioremediasi berdasarkan lokasi a) Bioremediasi in-situ, yaitu proses pengelolaan limbah di lokasi limbah itu berada dengan mengandalkan kemampuan mikroorganisme yang telah ada di lingkungan tercemar untuk mendegradasinya. b) Bioremediasi ex-situ, yaitu bioremediasi yang dilakukan dengan mengambil limbah di suatu lokasi lalu ditreatment di tempat lain, setelah itu baru dikembalikan ke tempat asal. Kemudian diberi perlakuan khusus dengan memakai mikroba. d. Faktor Yang Memengaruhi 1) Tanah Karakteristik tanah yang cocok untuk bioremediasi adalah mengandung butiran pasir ataupun kerikil kasar sehingga dispersi oksigen dan nutrient dapat berlangsung dengan baik serta kelembaban tanah menjamin kelancaran sirkulasi nutrien dan substrat di dalam tanah. 2) Temperatur Temperatur yang optimal untuk degradasi hidrokaron adalah 30 -40 oC. 3) Oksigen Tersedianya oksigen merupakan syarat keberhasilan degradasi hidrokarbon minyak. Ketersediaan oksigen di tanah tergantung pada (a) kecepatan konsumsi oleh mikroorganisme tanah, (b) tipe tanah dan (c) kehadiran substrat lain yang juga bereaksi dengan oksigen. 4) Nutrien Mikroorganisme memerlukan nutrisi sebagai sumber karbon, energy dan keseimbangan metabolism sel sehingga proses degradasi oleh mikroorganisme berlangsung lebih cepat dan pertumbuhannya meningkat.
Daftar Pertanyaan 1. Apa yang dimaksud dengan zat xenobiotik? 2. Mengapa dampak tertinggi biomagnifikasi, bioakumulasi, dan bioremediasi terdapat pada manusia? 3. Apakah kita bisa mengatasi dampak kontaminasi supaya tidak meningkat? 4. Adakah kontaminan yang menguntungkan? 5. Jelaskan proses mutagenik! Pada tingkat apa proses mutagenik terjadi? dan berikan contoh! 6. Apa pengaruh polutan terhadap fisiologi dan anatomi manusia?
