4. BIOINDIKATOR

Bioakumulasi vs Biomagnefikasi Bioakumulasi

peningkatan konsentrasi polutan dari lingkungan ke organisme pertama dalam rantai makanan

Bioakumulasi mengacu pada bagaimana polutan memasuki rantai makanan

Biomagnefikasipeningkatan konsentrasi polutan dari satu link dalam rantai makanan ke makanan lain

Biomagnifikasi mengacu pada kecenderungan polutan untuk berkonsentrasi ketika bergerak dari satu tingkat trofik ke depan

http://redkiteprayer.com/2010/11/bioaccumulation/

Agar biomagnifikasi terjadi, polutan harus:o berumur panjango Mobileo larut dalam lemako biologis aktif

BIOMONITORING

Pemantauan lingkungan dengan menggunakan indikator organisme sebagai usaha manusia untuk melindungi dan mengendalikan lingkungan / ekosistem

Termasuk : perairan laut, estuari dan pesisir

Ekosistem sehat

Komunitas biotik (ikan banyak)Karakteristik abiotik

Tujuan : Deteksi parameter fisika Deteksi parameter kimia

Prinsip : menggunakan organisme untuk monitoring, evaluasi & deteksi kondisi lingkungan

Biomonitor mendeteksi perubahan ekosistem jangka panjang & jangka pendek

Biomonitoring diperlukan ?

Toxicant environmentStreessing organism

Alteration (negative changing) from ecosystem characteristic

Changing or orgnism survivorship

Restrusturitation of biotic community

Polutan masuk ke perairan

BIOMONITORING

Perlakuan Merubah kualitas air

Data monitoring

Analisa & kesimpulan

dilihat mll

dilihat mll

Respon organisme sbg respon I

Respon komunitas

Teknik Biomonitoring

Passive biomonitoring Active biomonitoring Physical biomonitoring Detection of behavioral changes of organism Lab/field assay Immuno assay Biomarkers, protein & enzyms Biological/ecological surveys

BIOMONITOR

Organisme di ekosistem yang digunakan untuk aktifitas biomonitoring

Syarat :Wide distributionActive in every season & still in

growth timeCan accumulate toxicant from their

ecosystem without disturbing their metabolism

Local speciesGood survivorship

Long lifeWide trophic level Easy in sampling & identificationTop food web (accumulate more toxicant)

Fish

Benthic macroinvertebrate

Detection the environment changing in longtermEasy to sampling & identificationWide distribution

Klasifikasi BiomonitorSentinels :

Detector

Spesies yang peka terhadap lingkungan yang sengaja diperkenalkan untuk menjadi target sebagai alat pemantauan dini (perangkat peringatan dini)

spesies yang ditemukan secara alami dalam target lingkungan

Spesies ini dapat memberikan respon nyata dan terukur yang disebabkan oleh lingkungan yang berubah

Exploiters

Accumulator

spesies yang ada di lingkungan yang mengindikasikan kemungkinan perubahan dalam lingkungan / polutan

spesies yang mengakumulasi bahan kimia dalam tubuh mereka (bioakumulasi)

Bioassay organismorganisme tertentu yang digunakan dalam laboratorium untuk mendeteksi keberadaan / konsentrasi polutan

BIOREMEDIASI

Proses yang menggunakan hidup mikro-organisme, atau enzim mereka, untuk mengembalikan lingkungan yang tercemar ke kondisi semula atau ditingkatkan

Istilah "bioremediasi" digunakan untuk metode yang mencoba untuk mempercepat proses alami

http://www.biorem.com/simpli1.gif

Bioremediation can take place : Aerobic conditions : microbes

need O₂ to convert contaminants & toxins into water & carbon

Anaerobic conditions : in the absence of O₂, produces energy which is used by microbes

Jenis Bioremidiasi

Biostimulation : bacteria are motivated to start the process of bioremediation

first the experts release nutrients and other important substances in the soil where there is need or removing the contaminants (form of gas or liquid) increases the growth of microbes in that area as a result bacteria and other microorganisms remove the contaminants quickly and efficiently

Bioaugmentation :the application of specifically selected bacteria (microbes) into a wastewater treatment systemIf the indigenous population of microbes is

not capable of fully degrading the contaminants external source of super

microbes are applied to the contaminated media along with the nutrients these externally added microbes multiply and

increase in population while degrading the contaminants and using the added

nutrients

Classes of contaminants biodegraded

Aromatics (toluene, xylene, benzene, phenol, naphthalene)

Chlorinated aromatics (chlorobenzene, PCBs) Chlorinated solvents (chloroform, trichloroethylene

[TCE])These mostly involve enzymes called oxygenases

Toxic metals (mercury) Other toxic metals can be taken up or precipitated

by cells Cu, Co, Ni, Pb Not detoxified but can be removed more easily

Contoh Microorganism

Pseudomonas putidaa gram-negative soil bacterium that is involved in the bioremediation of toulene, naphthalene in contaminated soils

• Dechloromonas aromaticaa soil bacteria genus which are capable of degrading perchlorate and cromatic compounds.

Nitrosomonas europaea, Nitrobacter hamburgensis, and Paracoccus denitrificans

Industrial bioremediation is used to clean wastewaterDuring nitrification, ammonium is oxidized to nitrite by organisms like Nitrosomonas europaea further oxidized by microbes like Nitrobacter hamburgensisIn anaerobic conditions, nitrate produced during ammonium oxidation is used as a terminal electron acceptor by microbes like Paracoccus denitrificans  The result is dinitrogen gas

INDEKS BIOTIK

Skala untuk menunjukkan kualitas lingkungan dengan menunjukkan jenis-jenis organisme yang ada di dalamnya

Berdasarkan makroinvertebrata yang masuk dalam kelompok kategori tergantung pada respon mereka terhadap pencemaran organik

Tipe makroinvertebrataa)Pollution intolerant

highly sensitive to pollution

b) Semi-Pollution intolerant sensitive to pollution

c) Semi-Pollution tolerant will be found in clean and slightly polluted waterways

d) Pollution tolerant will be found in polluted, as well as clean aquatic ecosystems

(Zimmerman, 1993)

Hilsenhoff (1977) formula :

Nan

BI ii

ni : number of specimens in each taxonomic group ai : pollution tolerance score for that taxonomic group N : total number of organisms in sample

Family-level pollution tolerance scores for the Hilsenhoff Biotic Index

(Mandaville, 2002)

Water quality based on Family Biotic Index (adapted from Hilsenhoff, 1977)

Example

Bioconcentration Factor (BCF) Nilai yang menggambarkan tingkat

kandungan logam berat dalam tubuh organisme terhadap media hidupnya (air dan sedimen)

Menunjukkan adanya potensi akumulasi yang dilakukan biota

BCF(o-w) = Faktor biokonsentrasi (organisme dengan air)

BCF (o-s) = Faktor biokonsentrasi (organisme dengan sedimen)

C org = Konsentrasi logam berat dalam organisme

C water = Konsentrasi logam berat dalam air. C sed. = Konsentrasi logam berat dalam

sedimen

Kriteria : Janssen et al (1991)

nilai BCF > 1 : organisme memiliki kemampuan untuk mengakumulasinilai BCF ≤ 1 : organisme kurang/bahkan tidak memiliki kemampuan mengakumulasi dalam tubuhnya

van Esch et al. (1977) dalam Amriani et al. (2011)BCF > 1000 : akumulasi tinggi

BCF berkisar 100-1000 : akumulasi sedang BCF < 100 : akumulasi rendah

Minggu depan Lagi...

Kuis ya...

Keluarkan selembarkertas