Minyak bumi terbentuk sebagai hasil akhir dari penguraian bahan-bahan
organik (sel-sel dan jaringan hewan/tumbuhan laut) yang tertimbun selama
berjuta tahun di dalam tanah, baik di daerah daratan atau pun di daerah
lepas pantai. Hal ini menunjukkan bahwa minyak bumi merupakan sumber
daya alam yang tidak dapat diperbaharui. Terbentuknya minyak bumi sangat
lambat, oleh karena itu perlu penghematan dalam penggunaannya.
Minyak
bumi kasar (baru keluar dari sumur eksplorasi) mengandung ribuan macam
zat kimia yang berbeda baik dalam bentuk gas, cair maupun padatan. Bahan
utama yang terkandung di dalam minyak bumi adalah hidrokarbon alifatik
dan aromatik. Minyak bumi mengandung senyawa nitrogen antara 0-0,5%,
belerang 0-6%, dan oksigen 0-3,5%. Terdapat sedikitnya empat seri
hidrokarbon yang terkandung di dalam minyak bumi, yaitu seri n-paraffin
(n-alkana) yang terdiri atas metana (CH4) sampai aspal yang memiliki
atom karbon (C) lebih dari 25 pada rantainya, seri iso-paraffin
(isoalkana) yang terdapat hanya sedikit dalam minyak bumi, seri neptena
(sikloalkana) yang merupakan komponen kedua terbanyak setelah n-alkana,
dan seri aromatik (benzenoid).
Komposisi senyawa hidrokarbon pada
minyak bumi tidak sama, bergantung pada sumber penghasil minyak bumi
tersebut. Misalnya, minyak bumi Amerika komponen utamanya ialah
hidrokarbon jenuh, yang digali di Rusia banyak mengandung hidrokarbon
siklik, sedangkan yang terdapat di Indonesia banyak mengandung senyawa
aromatik dan kadar belerangnya sangat rendah. Minyak bumi berdasarkan
titik didihnya dapat dibagi menjadi sembilan fraksi. Pemisahan ini
dilakukan melalui proses destilasi.
Di dalam minyak bumi terdapat dua
macam komponen yang dibagi berdasarkan kemampuan mikroorganisme
menguraikannya, yaitu komponen minyak bumi yang mudah diuraikan oleh
mikroorganisme dan komponen yang sulit didegradasi oleh mikroorganisme.
Komponen
minyak bumi yang mudah didegradasi oleh bakteri merupakan komponen
terbesar dalam minyak bumi atau mendominasi, yaitu alkana yang bersifat
lebih mudah larut dalam air dan terdifusi ke dalam membran sel bakteri.
Jumlah bakteri yang mendegradasi komponen ini relatif banyak karena
substratnya yang melimpah di dalam minyak bumi. Isolat bakteri
pendegradasi komponen minyak bumi ini biasanya merupakan pengoksidasi
alkana normal.
Komponen minyak bumi yang sulit didegradasi merupakan
komponen yang jumlahnya lebih kecil dibanding komponen yang mudah
didegradasi. Hal ini menyebabkan bekteri pendegradasi komponen ini
berjumlah lebih sedikit dan tumbuh lebih lambat karena kalah bersaing
dengan pendegradasi alkana yang memiliki substrat lebih banyak. Isolasi
bakteri ini biasanya memanfaatkan komponen minyak bumi yang masih ada
setelah pertumbuhan lengkap bakteri pendegradasi komponen minyak bumi
yang mudah didegradasi.
Degradasi minyak bumi dapat dilakukan dengan
memanfaatkan bakteri seperti Pseudomonas fluorescens dan Bacillus
subtilis. Bakteri ini mampu menguraikan komponen minyak bumi karena
kemampuannya mengoksidasi hidrokarbon dan menjadikan hidrokarbon sebagai
donor elektronnya. Mikroorganisme ini berpartisipasi dalam pembersihan
tumpahan minyak dengan mengoksidasi minyak bumi menjadi gas karbon
dioksida (CO2). Sebagai contoh, bakteri pendegradasi minyak bumi akan
menghasilkan bioproduk seperti asam lemak, gas, surfaktan, dan
biopolimer yang dapat meningkatkan porositas dan permeabilitas batuan
reservoir formasi klastik dan karbonat apabila bakteri ini menguraikan
minyak bumi.
Kemampuan sel mikroorganisme untuk melanjutkan
pertumbuhannya sampai minyak bumi didegradasi secara sempurna bergantung
pada suplai oksigen yang mencukupi dan nitrogen sebagai sumber nutrien.
Seorang ilmuwan bernama Dr. D. R. Boone menemukan bahwa nitrogen tetap
merupakan nutrien yang paling penting untuk degradasi bahan bakar.
Selain itu keaktifan mikroorganisme pendegradasi hidrokarbon juga
dipengaruhi oleh kondisi lingkungan seperti temperatur dan pH. Kondisi
lingkungan yang tidak sesuai menyebabkan mikroba ini tidak aktif bekerja
mendegradasi minyak bumi. Sebagai contoh, penambahan nutrien anorganik
seperti fosfor dan nitrogen untuk area tumpahan minyak meningkatkan
kecepatan bioremediasi secara signifikan.
http://gekoclay.blogspot.com/2009/03/biodegradasi-minyak-bumi-dengan.html