Mikroorganisme Air

Perairan alami memiliki sifat yang dinamis dan aliran energi yang kontinyu hal ini

terjadi selama sistem di dalamnya tidak mendapatkan gangguan atau hambatan, antara lain

dalam bentuk pencemaran. Lingkungan perairan meliputi air laut, air payau (peralihan air

tawar ke air laut), dan air tawar, di lingkungan laut lepas memiliki populasi mikroorganisme

yang relatif lebih rendah, di lingkungan pantai populasi mikroorganisme terdapat lebih

banyak, hal ini karena lingkungan pantai kaya akan nutrien yang berasal dari daratan. Air

merupakan komponen esensial bagi kehidupan jasad hidup. Akan tetapi dapat juga

merupakan suatu substansi yang membawa malapetaka, karena air dapat membawa

mikroorganisme patogen dan zat-zat kimia yang bersifat racun (Dwidjoseputro, 1976)

Dalam air baik yang kita anggap jernih, sampai terhadap air yang keadaannya sudah

kotor atau tercemar, di dalamnya akan terkandung sejumlah kehidupan, yaitu misalnya yang

berasal dari sumur biasa, sumur pompa, sumber mata air dan sebagainya, di dalamnya terdiri

dari bakteri, yaitu : Kelompok bakteri besi (misalnya Crenothrix dan Sphaerotilus) yang

mampu mengoksidasi senyawa ferro menjadi ferri. Akibat kehadirannya, air sering berubah

warna kalau disimpan lama yaitu warna kehitam-hitaman, kecoklat-coklatan, dan sebagainya.

Kelompok bakteri belerang (antara lain Chromatium dan Thiobacillus) yang mampu

mereduksi senyawa sulfat menjadi H2S. Akibatnya kalau air disimpan lama akan tercium bau

busuk seperti bau telur busuk.

Kelompok mikroalge (misalnya yang termasuk mikroalga hijau, biru dan kersik),

sehingga kalau air disimpan lama di dalamnya akan nampak jasad-jasad yang berwarna hijau,

biru atau pun kekuning-kuningan, tergantung kepada dominasi jasad-jasad tersebut serta

lingkungan yang mempengaruhinya. (Fardiaz, 1993)

Mikroorganisme seperti bakteri, cendawan dan ganggang merupakan katalis hidup

yang dapat mempengaruhi sejumlah proses-proses kimia yang terjadi dalam air dan tanah.

Sebagian besar reaksi-reaksi kimia penting yang terjadi dalam perairan, terutama yang

melibatkan bahan-bahan organik dan proses oksidasi-reduksi terjadi melalui perantara

bakteri. Ganggang merupakan produsen primer bahan organic biologis (biomas) dalam air.

Cendawan dan beberapa jenis bakteri menghancurkan senyawa organik yang kompleks

menjadi senyawa-senyawa yang sederhana (sebagai perombak), oleh sebab itu memerlukan

energi yang dibutuhkan untuk pertumbuhan dan metabolismenya. Perombak hanya dapat

menggunakan energi kimia, sehingga beberapa perubahan kimia yang dipengaruhinya akan

kehilangan energi bebas netro. Dengan demikian, dibandingkan dengan organisme yang lebih

tinggi, penggunaan energi oleh bakteri dan cendawan sangat efisien. Ganggang digolongkan

sebagai produsen karena menggunakan energi matahari dan menyimpannya sebagai energi

kimia yang terkandung dalam biomas. Cendawan dan bakteri diatas tanah merubah biomas

mati menjadi bahan-bahan organik yang kemudian beberapa dari produk ini masuk ke

perairan. (Rukaesih Achmad, 2004)

Ganggang

Dalam ekosistem akuatik, ganggang sebagai organisme mikroskopis umum yang

berfungsi sebagai produsen hidup dari hara-hara anorganik dan menghasilkan bahan organik

dari karbon dioksida melalui reaksi fotosintesis. Hara-hara umum yang dibutuhkan oleh

ganggang adalah karbon yang berasal dari CO2 atau HCO3-, nitrogen umumnya sebagai NO3

-,

fosfor yang sebagian dalam bentuk ortofosfat, belerang sebagai SO4-, dan unsur-unsur teknik

termasuk natrium, kalsium, magnesium, besi, kobalt dan molibden. Dalam ketiadaan cahaya,

ganggang memetabolisme bahan organik dalam hal yang sama seperti organisme non

fotosintetik yaitu melakukan metabolismenya dengan menggunakan energi kimia dari

degradasi simpanan pati atau lemak, atau dari konsumsi protoplasma ganggang itu sendiri.

(Rukaesih Achmad, 2004)

Cendawan

Jenis mikroorganisme lainnya yang memberikan pengaruh terhadap perairan adalah

cendawan. Cendawan tidak tumbuh baik dalam air, tetapi cendawan memberikan peranan

penting yang cukup besar dalam penentuan komposisi air karena produksi yang cukup

banyak dari hasil-hasil dekomposisi oleh cendawan darat yang akhirnya masuk ke perairan.

Cendawan adalah mikroorganisme non fotosintetik, membutuhkan oksigen untuk

kehidupannya (organisme aerobik), dan umumnya tumbuh dengan subur dalam media yang

lebih asam dari pada bakteri. Cendawan juga lebih toleran terhadap konsentrasi ion-ion

logam berat yang lebih tinggi dibangdingkan bakteri. (Rukaesih Achmad, 2004)

Bakteri dan Klasifikasinya

Bakteri dapat dibagi menjadi dua golongan utama, yaitu autotropik dan bakteri

heterotropik. Untuk pertumbuhannya bakteri autotropik tidak tergantung dari bahan organik,

dan hidup dengan sempurna dalam medium anorganik. Bakteri ini menggunakan karbon

dioksida atau jenis-jenis karbonat lain sebagai sumber karbon dan jumlah sumber energi yang

digunakan tergantung dari jenis bakterinya. Contohnya gallionella yang merupakan bakteri

autotropik. Dengan adanya oksigen bakteri ini tumbuh dalam suatu medium yang

mengandung NH4Cl, fosfat, garam-garam mineral, CO2- sebagai sumber karbon dan FeS

padat sebagai sumber energi. Reaksi dibawah ini merupakan reaksi yang menghasilkan

energi:

4 FeS + 9 O2 + 10 H2O 4 Fe (OH)3 + 4 SO42-

+ 8 H+

Baketri heterotropik tergantung dari senyawa-senyawa organik baik untuk energinya

maupun untuk karbon yang diperlukan untuk pembentukan biomasnya. Bakteri heterotropik

umumnya terdapat diperairan. Bakteri ini merupakan mikroorganisme yang dalam ekosistem

berfungsi menghancurkan bahan-bahan organik pencemar dalam perairan, dalam buangan

organik, dalam proses pengolahan air buangan secara biologis. (Rukaesih Achmad, 2004)

Klasifikasi lain dari bakteri yaitu dari kebutuhan oksigen molekuler sebagai baketri

aerobik dan anaerobik. Bakteri aerobik membutuhkan oksigen sebagai akseptor (penerima)

elektron, seperti terlihat dari reaksi dibawah ini:

O2 + 4 H+ + 4 e

- 2 H2O

Bakteri anaerobik tidak membutuhkan oksigen dan kadang kala oksigen molekuler

sangat toksik terhadap bakteri anaerobik. Sebagai contoh degradasi anaerobik bahan organik

oleh bakteri metan akan menghasilkan gas metana,

CH2O CH4 + CO2

sedangkan degradasi aerobik bahan organik oleh bakteri aerobik tidak menghasilkan gas

metana

CH2O + O2 CO2 + H2O

Bakteri jenis lainnya adalah bakteri fakultatif yaitu bakteri yang menggunakan

oksigen bebas bila oksigen molekuler tidak tersedia. Contohnya:

NO3- + 2 H

+ + 2 e

- NO2

- + H2O

SO4- + 10 H

+ + 8 e

- H2S + 4 H2O

Mengingat mikroorganisme dapat berfungsi sebagai katalis terhadap reaksi-reaksi

perairan, maka terdapat enzim-enzim sebagai katalis terhadap reaksi-reaksi biokimia didalam

mikroorganisme tersebut. Enzim-enzim ini diberi nama dengan penambahan akhiran ase pada

nama substrat yang dipengaruhinya. Sebagai contoh, urease adalah enzim yang mengkatalisis

hidrolisis urea.

O

H2N C NH2 + H2O CO2 + 2 NH3

(Rukaesih Achmad, 2004)

Achmad, Rukaesih. 2004. Kimia Lingkungan. Yogyakarta: Andi Yogyakarta

Dwidjoseputro. 1976. Dasar-dasar Mikrobiologi. Jakarta: Djambatan

Fardiaz, Srikandi. 1993. Analisis Mikrobioloogi Pangan. Jakarta: PT Raja Grafindo Persada.