Meskipun ditemukan dalam jumlah yang melimpah di lapisan atmosfer, akan tetapi nitrogen tidak dapat dimanfaatkan oleh makhluk hidup secara langsung. Nitrogen harus
mengalami fiksasi terlebih dahulu menjadi NH
3
, NH
4
, dan NO
3
. Meskipun demikian bakteri Azetobacter dan Colostrom serta beberapa jenis algae hijau-biru misalnaya Anabaena, dapat
memanfaatkan gas N
2
secara langsung dari udara sebagai sumber nitrogen Effendi,2003.
2.2.1 Nitrogen Oganik dan Anorganik
Nitrogen anorganik terdiri dari gas ammonia NH
3
, ammonium NH
4
, nitrit NO
2
, nitrat NO
3
, dan molekul nitrogen N
2
dalam bentuk gas. Nitrogen organik berupa protein, asam amino, dan urea. Bentuk-bentuk nitrogen tersebut mengalami transformasi sebagai dari siklus nitrogen.
Transformasi nitrogen dapat melibatkan ataupun tidak melibatkan makrobiologi dan mikrobiologi. Adapun transformasi nitrogen mikrobiologis mencakup hal-hal sebagai berikut :
1. Asinilasi nitrogen anorganik ammonium dan nitrat oleh tumbuhan dan oleh
mikroorganisme untuk membentuk nitrogen organik, misalnya asam amino dan protein. Di perairan, proses ini terutama dilakukan oleh bakteri autotrof dan tumbuhan.
2. Fiksasi nitrogen menjadi amoniak dan nitrogen organik oleh mikroorganisme. Fiksasi
nitrogen secara langsung dapat dilakukan oleh beberapa jenis algae Cynophyta blue- green algae dan bakteri.
3. Nitrifikasi, yaitu oksidasi ammonia menjadi nitrit dan nitrat. Proses oksidasi dilakukan
oleh bakteri aerob. Nitrifikasi berjalan secara optimal pada pH 8 dan pada pH 7 berkurang secara nyata. Bakteri nitrifikasi bersifat mesofilik,menyukai suhu 30
o
C.
Universitas Sumatera Utara
4. Amonifikasi nitrogen organic untuk menghasilkan ammonia selama proses dekomposisi
bahan organik. Proses ini banyak dilakukan oleh mikroba dan jamur. Autolisis sel dan eksresi amonia oleh zooplankton dan ikan juga berperan sebagai pemasok amonia
5. Denitrifikasi, yaitu reduksi nitrat menjadi nitrit, denitrogen oksida N
2
O, dan molekul nitrogen N
2
. Proses reduksi nitrat berjalan optimum pada kondisi anoksiktidak ada oksigen. Proses ini juga melibatkan bakteri dan jamur. Dinitrogen oksida adalah produk
utama yang dihasilkan dari denitrifikasi pada perairan dengan kadar oksigen yang sangat rendah, sedangkan molekul nitrogen adalah produk utama dari proses denitrifikasi pada
perairan dengan kondisi anaerob.
Transformasi nitrogen yang tidak melibatkan faktor biologi adalah volatilisasi, penyerapan, pengendapan sedimentasi. Sumber utama nitrogen antropogenik di perairan
berasal dari wilayah pertanian yang menggunakan pupuk secara intensif maupun dari kegiatan domestik Effendi,2003.
2.2.2 Senyawa Nitrogen Dalam Air
