Studi Literatur: Potensi Fikoremediasi Berbasis Strain Alga Sebagai Biosorben Kontaminan Logam Berat Pada Air Asam Tambang
Authors
Eprilia Simamora , Mohammad Nurcholis , Aldin Ardian , Rika Ernawati , Eddy WinarnoDOI:
10.29303/goescienceed.v5i3.549Published:
2024-08-30Issue:
Vol. 5 No. 3 (2024): AgustusKeywords:
Strain Alga, Biosorpsi, Logam Berat, Air Asam Tambang, Studi LiteraturAbstract
Industri pertambangan secara tidak langsung dapat menghasilkan Air Asam Tambang (AAT), yang terbentuk akibat aktivitas kegiatan pertambangan. Air ini memiliki karakteristik pH rendah dengan sifat cenderung asam, serta seringkali disertai kandungan logam berat yang tinggi. Air asam tambang dapat mempengaruhi kualitas air dan kehidupan organisme makhluk hidup yang berdampak besar terhadap kerusakan lingkungan. Penelitian ini menyajikan studi literatur tentang pengelolaan air asam tambang menggunakan alternatif pemanfaatan biomassa berbasis strain alga yang dapat digunakan sebagai biosorben penghilangan kontaminan logam berat pada lingkungan perairan yang tercemar. Beberapa hasil penelitian telah membuktikan bahwa sebagian besar strain alga dapat mencapai setidaknya 90% dari kemanjuran penghilangan melalui tahap ekstraseluler dan kemudian tahap intraseluler saat menghilangkan Fe, Al, Mn, Ag, Cd, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb, Zn dan SO4 dari air limbah yang terkontaminasi. Hasil dari penelitian menyebutkan bahwa Chlorella sp., Chlorella vulgaris, Spirulina sp., Spirulina palentis, Spirogyra sp.dan beberapa jenis alga lainnya terbukti efektif dalam menghilangkan logam berat dari air limbah yang terkontaminasi. Sehingga, penggunaan strain alga sebagai salah satu sorben berbahan biologis dapat dimanfaatkan sebagai suatu upaya pengendalian pencemaran lingkungan yang menjanjikan. Selain itu, metode bioremediasi berbasis makro- mikroalga ini dipengerahuhi oleh beberapa parameter dalam penyerapan logam seperti pH, suhu, konsentrasi biomassa, konsentrasi logam awal dan sebagainya. Oleh karena itu, tinjauan ini memberikan wawasan baru tentang mekanisme, hasil kinerja dan pengaruh penggunaan strain alga untuk meremediasi kontaminan logam berat khususnya dalam mengatasi pencemaran lingkungan perairan oleh air asam tambang. Diperlukan ruang penelitian lebih lanjut dalam studi ini yang berfokus pada potensi pengolahan air asam tambang menggunakan teknologi dengan bahan biologis berbasis strain alga.References
Adi, S. E., & Dyah, N. (2010). Pengurangan Konsentrasi Ion Pb dalam Limbah Air Elektroplating dengan Proses Biosorpsi dan Pengadukan. Jurnal Teknik Kimia. 5(1), 373–379.
Abidin, F., Franita, & Chrisropaul. (2021). Pemanfaatan Biomassa Alga Turbinaria sp. sebagai Biosorben Ion Kromium pada Air Limbah. Prosiding 5th Seminar Nasional Penelitian & Pengabdian Kepada Masyarakat. 151-153.
Ahmad, A., Bhat, A.H., & Buang, A. (2019). Enhanced Biosorption of Transition Metals by Living Chlorella vulgaris Immobilized in Ca Alginate Beads. Environ. Technol. 40, 1793–1809.
Akbari, M., Hallajisani, A., Keshtkar, A.R., Shahbeig, H., & Ali Ghorbanian, S. (2015). Equilibrium and Kinetic Study and Modeling of Cu(II) and Co(II) Synergistic Biosorption from Cu(II)-Co(II) Single and Binary Mixtures on Brown Algae C. indica. J. Environ. Chem. Eng. 3, 140–149.
Al-Hasawi, Z.M., Abdel-Hamid, M.I., Almutairi, A.W., & Touliabah, H.E. (2020). Response of Pseudokirchneriella subcapitata in Free and Alginate Immobilized Cells to Heavy Metals Toxicity. Molecules. 25, 2847.
Alhafizoh, F. (2021). Kandungan Logam Berat Pada Alga Hijau Spirogyra sp. di Perairan Way Ratai Kabupaten Pesawaran Provinsi Lampung. Universitas Lampung. Skripsi. Lampung.
Almomani, F., & Bhosale, R.R. (2021). Bio-Sorption of Toxic Metals from Industrial Wastewater by Algae Strains Spirulina platensis dnd Chlorella vulgaris: Application of Isotherm, Kinetic Models and Process Optimization. Sci Total Environ. 755.
Bansod, S.R., Nandkar, & P.B. (2016). Biosorption of Mn (II) by Spirogyra verrucosa Collected from Manganese Mine Water. Plant Sci. Today 3, 282.
Brar, K.K., Etteieb, S., Magdouli, S., Calugaru, L., & Brar, S.K. (2022). Novel. Approach for The Management of Acid Mine Drainage (AMD) for The Recovery of Heavy Metals Along with Lipid Production by Chlorella vulgaris. Journal of Environmental Management, 308.
Buhani, T.A., Wijayanti, Suharso, Sumadi, & Ansori, M. (2021). Application of Modified Green Algae Nannochloropsis sp. as Adsorbent in The Simultaneous Adsorption of Methylene Blue and Cu(II) Cations in Solution. Sustain Environ Res. 31 (1), 1–12.
Dewi, R. K. (2009). Studi Biosorpsi Ion Logam Cd (II) oleh Biomassa Alga Hijau Kultur Laboratorium (Scenedesmus sp.) yang Dimodifikasi EDTA. Universiitas Indonesia. Skripsi. Depok.
Edmundson, S.J., & Wilkie, A.C., 2013. Landfill Leachate A Water and Nutrient Resource for Algae-Based Biofuels. Environ. Technol. 34 (13-14), 1849-1857.
Ernst, W. H. O. (1998). Effects of Heavy Metals in Plants at the Cellular and Organismic Level. John Wiley & Sons. Heidelberg.
Fyson, A., Nixdorf, B., & Kalin, M. (2006). The Acidic Lignite Pit Lakes of Germany E Microcosm Experiment on Acidity Removal Through Controlled Eutrophication. Ecol Eng. 28, 288-295.
Gunawan & Wianto, T. (2016). Respon Pertumbuhan Mikroalga Indigenous Synechococcus Sp. dan Penurunan Konsentrasi Logam Berat Fe pada Media Kultur. Prosiding Seminar Nasional Lahan Basah. 1, 244-249.
Kalin, M., Fyson, A., & Wheeler, W.N. (2006). The Chemistry of Conventional and Alternative Treatment Systems for The Neutralization of Acid Mine Drainage. Sci. Total Environ. 366 (2-3), 395-408.
Kaplan, D. (1988). Algal Polysaccharides as Natural Metal Chelators. BARD & North Carolina Biotechnology Center.
Khoubestani, R.S., Mirghaffari, N., & Farhadian, O. (2015). Removal of Three and Hexavalent Chromium from Aqueous Solutions using a Microalgae Biomass-Derived Biosorbent. Environmental Progress & Sustainable Energy. 34, 949–956.
Kumar, R., & Goyal, D. (2010). Waste Water Treatment and Metal (Pb2+, Zn2+) Removal by Microalgal Based Stabilization Pond System. Indian Journal of Microbiology. 50, 34–40.
Kurniawan, J.I., & Aunurohim. (2014). Biosorpsi Logam Zn2+ dan Pb2+ oleh Mikroalga Chlorella sp. Jurnal Sains dan Seni Pomits. 3(1). 2337-3520.
Latifa, S. (2018). Kemampuan Alga Coklat (Sargassum crassifolium) Sebagai Biosorben Terhadap Logam Berat Timbal (Pb). Pendidikan Biologi IAIN. Skripsi. Ambon.
Li, T., Lin, G., Podola, B., & Melkonian, M. (2015). Continuous Removal of Zinc from Wastewater and Mine Dump Leachate by a Microalgal Biofilm PSBR. J. Hazard Mater. 297, 112–118.
Martinez-Macias, M. del R., Correa-Murrieta, Ma, A., Villegas-Peralta, Y., DevoraIsiordia, G.E., Alvarez-Sanchez, J., Saldivar-Cabrales, J., & Sanchez-Duarte, R.G. (2019). Uptake of Copper from Acid Mine Drainage by The Microalgae Nannochloropsis oculata. Environmental Science and Pollution Research. 26, 6311–6318.
Mawardi, Nazulis, Z., & Kurniawan, D. (2014). Kajian Proses Biosorpsi Timbal (II) oleh Biomass Alga Spirogyra subsalsa melalui Modifikasi Gugus Karboksil Dan Karbonil. Bionatura-Jurnal Ilmu Hayati dan Fisik. 16(2), 114-118.
Monteiro, C.M., Castro, P.M.L., & Malcata, F.X. (2012). Metal Uptake by Microalgae: Underlying Mechanisms and Practical Applications. Biotechnology Progress. 28, 299–311.
Newete, SW, & Byrne, M.J. (2016). Kapasitas Perairan Makrofita Untuk Fitoremediasi dan Pembuangannya dengan Referensi Khusus pada Eceng Gondok. Environ Sci. Pollut Res. 23 (11).
Oberholster, P.J., Cheng, P.H., Botha, A.M., & Genthe, B. (2014). The Potential of Selected Macroalgal Species for Treatment of AMD at Different pH Ranges in Temperate Regions. Water Research. 60, 82–92.
Olguin, E.J. (2003). Phycoremediation: Key Issues for Cost-Effective Nutrient Removal Processes. Biotechnol. Adv. 22, 81-91.
Orandi, S., Yaghubpur, A., & Sahraei, H. (2007). Influence of AMD on Aquatic Life at Sar Cheshmeh Copper Mine. Abstract. In: Goldschmidt Conference, Cologne, Germany.
Orandi, S., Lewis, & D.M. (2013). Biosorption of Heavy Metals in a Photo-Rotating Biological Contacto a Batch Process Study. Applied Microbiology and Biotechnology. 97, 5113–5123.
Park, Y.T., Lee, H., Yun, H.S., Song, K.G., Yeom, S.H., & Choi, J. (2013). Removal of Metal from Acid Mine Drainage Using a Hybrid System Including a Pipes Inserted Microalgae Reactor. Bioresource Technol. 150, 242–248.
Petrovic, A., & Simoni, C. (2016). Removal of Heavy Metal Ions from Drinking Water by Alginate-Immobilised Chlorella sorokiniana. International J. Environ. Sci. Technol. 13, 1761–1780.
Phillips, P., Bender, J., Simms, R., Rodriguez-Eaton, S., & Britt, C. (1995). Manganese Removal from Acid Coal-Mine Drainage by a Pond Containing Green Algae and Microbial Mat. Water Sci. Technol. 31 (12), 161-170.
Prambodo, M., Hariyati, R., & Soeprobowati, T. (2016). Spirulina platensis Geitler sebagai Fikoremediator Logam Berat Pb Skala Laboratorium. BIOMA. 18(1), 64-69.
Purnawati, F., Soeprobowati, T., & Izzati, M. (2015). Potensi Chlorella vulgaris Beijerinck dalam Remediasi Logam Berat Cd dan Pb Skala Laboratorium. BIOMA. 16(2), 102-113.
Rose, P.D., Boshoff, G.A., Van Hille, R.P., Wallace, L.C.M., Dunn, K.M., & Duncan, J.R. (1998). An Integrated Algal Sulphate Reducing High Rate Ponding Process for The Treatment of Acid Mine Drainage Wastewaters. Biodegradation. 9(3-4), 247-257.
Saputri, D. F., & Mawardi. (2020). Pengaruh Waktu Kontak Terhadap Penyerapan Ion Logam Cr+6 Menggunakan Biomassa Alga Hijau (Mougeotia sp). Chemistry Journal of State Universitas Negeri Padang. 9(2), 37-41.
Shanab, S., Essa, A., & Shalaby, E. (2012). Bioremoval Capacity of Three Heavy Metals By Some Microalgae Species (Egyptian Isolates). Plant Signaling & Behavior. 7, 392–399
Shuttleworth. (2009). What is a Literature Review Retrieved from http:explorable.com/what-is-a-literature-review.
Suresh, K., Dahms, H.U., Won, E. J., Lee, J. S., & Shin, K.H. (2015). Microalgae a Promising Tool for Heavy Metal Remediation. Ecotoxicol. Environ. Saf. 13, 329–352.
Syahputra, B. (2012). Pemanfaatan Algae Chlorella pyrenoidosa untuk Menurunkan Tembaga (Cu) pada Industri Pelapisan Logam. Jurnal Lingkungan Sultan Agung. 2(2).
Van Hille, R.P., Boshoff, G.A., Rose, P.D., & Duncan, J.R. (1999). A Continuous Process for The Biological Treatment of Heavy Metal Contaminated Acid Mine Water. Resour Conserv Recycl. 27 (1), 157-167.
Wastuwidya, F.B., & Moersidik S. (2020). Adaptation and Growth of Botyrococcus braunii on Acid Mine Drainage. International Journal of Innovative Technology and Exploring Engineering (IJITEE). 9(3),238-341.
Wetipo, Y.S., Mangimbulude, J.C, & Rondonuwu, F.S. (2018). Potensi Chlorella sp. sebagai Agen Bioremediasi Logam Berat di Air. Universitas Kristen Satya Wacana, Salatiga.
Wilde, E. W., & Benemann, J. R. (1993). Bioremoval of Heavy Metals by The Use of Microalgae. Biotechnology Advances, 11, 781–812.
License
Copyright (c) 2024 Jurnal Pendidikan, Sains, Geologi dan Geofisika (GeoScienceed)
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.
