Sumber alami fosfor di perairan adalah pelapukan batuan mineral seperti fluorapatite
[CaPO
4 3
F], hydroxylapatite
[Ca
5
PO
4 3
OH], strengite
[FePO
4
2H
2
O], whitlockite [Ca
3
PO
4 2
], dan berlinite [AlPO
4
], disamping itu juga berasal dari dekomposisi bahan organik Effendi, 2003. Sumber
antropogenik fosfor adalah limbah industri dan domestik, seperti penggunaan detergen. Limpasan dari daerah pertanian yang menggunakan pupuk juga
memberikan kontribusi yang cukup besar bagi keberadaan fosfor di perairan. Karakteristik fosfor di perairan berbeda dengan unsur-unsur lainnya yang
merupakan penyusun biosfer karena fosfor tidak terdapat di atmosfer. Fosfor membentuk kompleks dengan ion besi dan kalsium pada kondisi aerob, bersifat
tidak larut dan mengendap pada sedimen sehingga tidak dapat dimanfaatkan oleh organisme akuatik Jeffries dan Mills, 1996.
Orthofosfat adalah bentuk fosfor yang secara langsung dimanfaatkan oleh organisme autotrof , sedangkan polifosfat terlebih da hulu harus mengalami
hidrolisis membentuk orthofosfat sebelum dimanfaatkan sebagai fosfor. Fosfor yang telah diserap oleh sel akan menjadi bagian dari komponen struktural sel
dan berperan dalam proses-proses pengalihan energi dalam sel Nontji, 1984. Keberadaan fosfor yang relatif sedikit pada kera k bumi dan mudah mengendap
membuat fosfor merupakan unsur esensial bagi tumbuhan tingkat tinggi dan alga, sehingga keberadaannya mempengaruhi produktivitas perairan.
Prowse in Musa 1992 memberikan informasi bahwa perairan dengan kandungan fosfat rendah, yaitu 0,00-0,02 ppm akan didominasi ole h Diatom,
pada kadar sedang 0,02-0,05 ppm didominasi oleh Chlorophyceae dan pada kadar tinggi lebih dari 0,10 ppm didominasi oleh jenis Cyanophyceae.
Klasifikasi perairan berdasarkan kandungan fosfor total adalah 0.00-0,02 mgl untuk perairan dengan tingkat kesuburan rendah, 0,021-0,05 mgl tingkat
kesuburan sedang, dan 0,051-0,1 mgl tingkat kesuburan tinggi.
2. Nitrogen
Senyawa nitrogen merupakan salah satu senyawa yang sangat penting dan menjadi faktor pembatas di perairan Grahme, 1987. Meskipun nitrogen
ditemukan berlimpah di lapisan atmosfer akan tetapi unsur ini tidak dapat
dimanfaatkan secara langsung oleh makhluk hidup Dugan, 1972 in Effendi, 2003. Nitrogen harus mengalami fiksasi terlebih dahulu menjadi amonia
NH
3
, amonium NH
4 +
, dan nitrat NO
3 -
baru bisa dimanfaatkan oleh tumbuhan dan hewan.
Nitrogen di perairan berupa nitrogen organik dan anorganik. Nitrogen anorganik terdiri dari amonia NH
3
, amonium NH
4 +
, nitrit NO
2 -
, nitrat NO
3 -
dan molekul nitrogen N
2
dalam bentuk gas. Nitrogen organik berupa: protein , asam amino dan urea Effendi, 2003. Bentuk-bentuk nitrogen
ini mengalami transformasi di perairan sebagai bagian dari siklus nitrogen. Proses transformasi nitrogen bisa melibatkan komponen biologi, seperti: fiksasi
gas nitrogen, amonifikasi, nitrifikasi, dan denitrifikasi. Sedangkan transformasi nitrogen yang tidak melibatkan faktor biologi adalah volatilisasi, penyerapan,
dan pengendapan sedimentasi. Amonia anorganik dan garam-garamnya mudah larut dalam air. Amonia
di perairan biasanya berasal dari dekomposisi bahan organik yang dilakukan mikroba dan jamur da lam suatu proses yang disebut amonifikasi
dan proses-proses lainnya seperti denitrifikasi. Dalam bentuk yang tidak terdisosiasi, ammonia relatif lebih beracun terhadap organisme daripada
amonium yang merupakan bentuk transisinya dan keadaan ini berkaitan dengan kondisi pH perairan. Daya racun amonia akan semakin meningkat dengan
menurunnya konsentrasi oksigen terlarut, pH dan meningkatnya suhu. Senyawa nitrogen sangat dipengaruhi oleh kandungan oksigen bebas dalam air. Pada saat
kandungan oksigen rendah, nitrogen berubah menjadi amonia dan saat kandungan oksigen tinggi nitrogen berubah menjadi nitrat. Hilangnya amonia
ke atmosfer dapat meningkat dengan meningkatnya kecepatan angin dan suhu. Nitrat adalah bentuk nitrogen utama di perairan alami dan merupakan
unsur hara utama bagi pertumbuhan alga. Nitrat sangat mudah larut dalam air dan stabil. Nitrat dihasilkan dari proses oksidasi sempurna senyawa nitrogen di
perairan Effendi, 2003. Nitrat bukan merupakan racun bagi organisme akuatik, konsentrasinya disuatu perairan diatur dalam proses nitrifikasi, yang merupakan
proses oksidasi senyawa amonia dalam kondisi aerob oleh bakteri autotrof menjadi nitrat melalui senyawa tengah nitrit Suton, 1974 in Musa , 1992.
Kadar nitrat di perairan alami hampir tidak pernah lebih dari 0,1 ppm. . Konsentrasi nitrat 0,9 hingga 3,55 ppm merupakan konsentrasi optimum untuk
pertumbuhan alga Chu, 1943 in Andarias, 1991. Pada konsentrasi di bawah 0,1 ppm pengaruh pembatasan nitrogen terjadi, sedang pada konsentrasi di atas
45 ppm pengaruh penghambat mulai tampak. Nitrit merupakan bentuk peralihan antara amonia dan nitrat nitrifikasi
dan antara nitrat da n gas nitrogen denitrifikasi. Keberadaan nitrit menggambarkan berlangsungnya proses biologis dan perombakan bahan organik
dengan kadar oksigen terlarut yang sangat rendah. Menurut Novotny dan Olem 1994, nitrit biasanya ditemukan dalam jumlah yang sedikit di perairan dan
bersifat tidak stabil.
3. Silika
