SIKLUS
FOSFOR DAN NITROGEN DI PERAIRAN TAWAR
(Makalah Limnologi)
Disusun
Oleh :
Widi Indra Kesuma
1114111058
JURUSAN
BUDIDAYA PERAIRAN
FAKULTAS
PERTANIAN
UNIVERSITAS
LAMPUNG
2013
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Kuasa atas
segala limpahan Rahmat, Inayah, Taufik dan Hinayahnya sehingga saya dapat
menyelesaikan penyusunan makalah ini dalam bentuk maupun isinya yang sangat
sederhana. Semoga makalah ini dapat dipergunakan sebagai salah satu acuan,
petunjuk maupun pedoman bagi pembaca dalam administrasi pendidikan dalam
mengetahui siklus fosfor dan nitrogen di perairan tawar.
Harapan saya semoga makalah ini membantu menambah
pengetahuan dan pengalaman bagi para pembaca, sehingga lebih mengetahui
bagaimana suatu siklus dari fosfor dan nitrogen yang ada di suatu perairan
tawar terjadi.
Makalah ini saya akui masih banyak kekurangan karena
pengalaman yang saya miliki sangat kurang. Oleh kerena itu saya harapkan kepada
para pembaca untuk memberikan masukan-masukan yang bersifat membangun untuk
kesempurnaan makalah ini.
Bandar
Lampung, 03 Mei 2013
Penulis,
DAFTAR ISI
A............................................................................................................................
S............................................................................................................................
S............................................................................................................................
D............................................................................................................................
F............................................................................................................................
G............................................................................................................................
H............................................................................................................................
G............................................................................................................................
H............................................................................................................................
H............................................................................................................................
B............................................................................................................................
Q............................................................................................................................
Q............................................................................................................................
Q............................................................................................................................
D............................................................................................................................
T............................................................................................................................
J.............................................................................................................................
J.............................................................................................................................
K............................................................................................................................
Q............................................................................................................................
D............................................................................................................................
W...........................................................................................................................
W...........................................................................................................................
Q............................................................................................................................
T............................................................................................................................
H............................................................................................................................
N............................................................................................................................
J.............................................................................................................................
F............................................................................................................................
Q............................................................................................................................
Q............................................................................................................................
Q............................................................................................................................
S............................................................................................................................
Q............................................................................................................................
Q............................................................................................................................
G............................................................................................................................
J.............................................................................................................................
Q............................................................................................................................
L............................................................................................................................
Q............................................................................................................................
I.
PENDAHULUAN
A.
Latar Belakang
Materi yang
menyusun tubuh organisme berasal dari bumi. Materi yang berupa
unsur-unsur terdapat dalam senyawa kimia yang merupakan
materi dasar makhluk hidup dan tak hidup. Ada 40 unsur yang
diperlukan bagi kehidupan,diantaranya yang terpenting adalah karbon (C),
nitrogen (N), fosfor (P), belerang(S), oksigen (O), kalium (Ca), magnesium
(Mg), kalium (K), natrium (Na), silicon(Si), besi Fe), dan aluminium (Al).
selain itu sebagian unsure unsur ini tersimpandalam bentuk
organic dalam tubuh makhluk hidup yang masih hidup atau yang sudah
mati.
Unsur-unsur
tersebut terus-menerus diambil oleh makhluk hidup dari lingkungan, tapi tidak
akan habis, karena setelah dimanfaatkan dalam tubuh, unsur-unsur itu akan
dikembalikan lagi ke lingkunganmelalui proses pernafasan, fotosintesis
pembusukan dan ekskresi. Semua unsur kimia (senyawa anorganik)
ini mengadakan sirkulasi dari alam ke organisasi dan kembali lagi ke
alam, selanjutnya masuk ke organisme lagi, demikian seterusnya sehingga
membentuk suatu daur/siklus yang berulang. Proses ini disebut Daur ataupun
siklus Biogeokimia.
Daur
biogeokimia juga melibatkan reaksi-reaksi kimia dalam lingkungan abiotik.
Karena itu, daur ini disebut juga daur organik dan daur biotik-abiotik.
Daurbiokimia sangat diperlukan untuk kelestarian makhluk hidup dan ekosistem,
jika daur materi ini terganggu, makhluk hidup akan mati dan ekosistem akan
punah.
Siklus-siklus
tersebut antara lain: siklus air, siklus oksigen, siklus karbon, siklus
nitrogen, dan siklus fosfor.Untuk kelangsungan hidupnya, makhluk hidup
memerlukan zat-zat seperti air,oksigen, karbohidrat, nitrogen dan sebagainya.
Siklus fosfor dan siklus nitrogen
merupakan siklus yang sangat penting di suatu perairan. Fosfor sangat berbuga
bagi organism perairan baik hewan maupun tumbuhan dalam memenuhi kebutuhan
hidupnya. Oleh karena betapa pentingnya siklus tersebut, maka disusunlah
makalah ini.
B.
Tujuan
Adapun
tujuan dari makalah ini adalah sebagai berikut:
a. Untuk
mengetahui siklus fosfor dan nitrogen yang terjadi di suatu perairan tawar.
b. Untuk
memberikan informasi yang berkaitan dengan siklus fosfor dan siklus nitrogen.
II.
PEMBAHASAN
A.
Siklus Fosfor di
Perairan Tawar
Fosfor memainkan
peran utama di dalam metabolisme biologis. Dibandingkan dengan mikro nutrien
lain yang dibutuhkan oleh biota fosfor memiliki kemelimpahan minimum dan umunya
merupakan unsur pertama pembatas produktivitas biologis. Banyak data
kuantitatif yang berasal dari penyebaran fosfor musiman dan ruang di
sungai-sungai dan danau, serta laju muatan terhadap periaran penerima dari
drainase cekungan (Kanti,Atit.2006)
.
Orthofosfat
(PO43-) merupakan bentuk fosfat anorganik terlarut yanga secara
langsung dapat digunakan. Fosfat reaktif secara ekstrim dan berinteraksi dengan
berbagai kation seperti Cad an Fe yang terbentuk pada saat kondisi tersedianya
(oxic), yakni suatu senyawa yang secara relative tidak terlarut dan akan
mengendap lalu keluar dari badan air. Ketersediaan fosfat juga menurun adsorpsi
menjadi senyawa anorganik koloid dan partikulat seperti liat, karbonat, dan
hidroksid(Kanti,Atit.2006)
.
Fosofor
dengan proporsi yang cukup besar di perairan tawar, terikat dalam fosfat
organic dan sel-sel penyusun organisme hidup ataupun mati, serta di dalam atau
diabsorbsi menjadi koloid(Kanti,Atit.2006)
.
Kisaran
fosfor total di perairan tawar cukup besar dari <5 ug I-1 pada
perairan yang sangat tidak produktif sampai > 100 ug I-1 di
perairan yang sangat eutrofik. Sebagian besar perairan tawar yang tidak
terkontaminasi mengandung fosfor 10-50 ug total P I-1(Kanti,Atit.2006)
.
Konsentrasi
fosfor terlarut dan total danau oligotrofik menunjukan variasi yang kecil
dengan meningkatnya kedalaman, sedangkan di danau eutrofik yang dengan profil
oksigen elinograde yang kuat, pada umumnya menunjukan suatu peningkatan yang
sangat jelas kandungan fosfor di hipolimnion bagian bawah. Bentuk fosfor yang
meningkat di hipolimnion, sebagian besar dalam bentuk terlarut pada bagian yang
dekat antarmuka air sedimen. (Kanti,Atit.2006)
Pertukaran
fosfor melintasi antar muka air sedimen diatur oleh interaksi reduksi-oksidasi
(redoks) yang tergantung pada pasokan oksigen, kelarutan mineral, mekanisme
sorptif, aktivitas metabolisme bakteri dan fungi, serta turbulensi dari
aktivitas biotik dan fisik. Secara keseluruhan, tapi pada beberapa millimeter
di atas sedimen, pertukaran cukup lambat dan dikendalikan oelh laju difusi yang
rendah pula. Jika air di atas sedimen dioksidasi sekitar >1 O2
I-1 suatu wilayah mikro yang teroksidasi terbentuk di bawah
antarmuka air sedimen (0-5 mm) di bawah sedimen biasanya menjadi
tereduksi secara ekstrim. Oksidasi wilayah mikro secara efektif mencegah fosfor
yang terlarut di bawah kondisi tereduksi di dalam sedimen dari migrasi
melalui difusi ke arah permukaan ke dalam kolom air. Dengan menjadi anoksinya
hipolimnion di danau eutrofik, wilayah mikro yang teroksidasi hilang sehingga
terjadi pelepasan yang cepat pada besi fero dan fosfat ke dalam air saat
kondisi reduksi mencapai suatu potensial redoks sekitar 200 mv.
(Kanti,Atit.2006)
Fosfor
terlarut dapat terakumulasi dalam jumlah yang cukup besar di hipolimnion
anaerob. Dengan adanya sirkulasi musim gugur, besi fero dengan segera
dioksidasi dan mengendapkan banyak fosfat sebagai feeri fosfat. Metebolisme
bakteri dari bahan organic merupakan mekanisme utama konversi fosfor organic
menjadi fosfat di dalam sedimen, serta menciptakan kondisi tereduksi yang
diperlukan untuk pelepasan fosfat ke dalam air. Pergerakan fosfor dari air di
celah-celah sedimen dapat dipercepat oleh turbulensi fisik oleh biota.
(Kanti,Atit.2006)
Tumbuhan
air berakar mendapatkan fosfornya dari sedimen dan dapat melepaskannya dalam
jumlah yang cukup besar ke dalam air, baik selama pertumbuhan aktif maupun
selama proses menua dan mati. Kepadatan populasi invertebrate penghuni sedimen
yang tinggi seperti larva midge (serangga air) dapat meningkatkan pertukaran
fosfoe melintasi antarmuka air sedimen. (Kanti,Atit.2006)
Studi
siklus fosfor yang terbaru di wilayah trofogenik menunjukan bahwa pertukaran
fosfor di antara berbagai bentuknya seringkali cepat dan meliput sejumlah
lintasan yang kompleks. Sebagian besar sering di atas 95 %, fosfor terikat di
dalam fase partikel dari biota hidup terutama alga. Fosfor organic dari seston
perairan terbuka minimal terdiri dari dua fraksi utama yakni fosfor organic
terlarut dan koloid. (Kanti,Atit.2006)
Sedimentasi
partikel mengakibatkan kehilangan fosfor secara konstan dari wilayah
trofogenik. Dengan demikian, harus ada pasokan fosfor baru yang memasuki ekosistem
dalam tahap untuk mempertahankan atau meningkatkan produktivitas.
(Kanti,Atit.2006)
Fosfor
memasuki perairan tawar melalui presipitasi atmosfer dari limpasan
permukaan dan dari air tanah. Laju muatan fosfor bervariasi luas dengan
pola tata guna lahan, geologi, dan morfologi drainase cekungan, aktivitas
manusia, pencemaran, dan faktor-faktor lainnya. (Kanti,Atit.2006)
Gambar 1. Siklus fosfor
Siklus fosfor
lebih sederhana dibandingkan dengan siklus karbon atau siklus nitrogen. Siklus
fosfor tidak meliputi pergerakan melalui atmosfer, karena tidak ada gas yang
mengandung fosfor secara signifikan. Selain itu, fosfor hanya ditemukan dalam
satu bentuk fosfat (P043-) anorganik
(pada air dan tanah) dan yang diserap oleh tumbuhan dan digunakan untuk
sintesis organik. Pelapukan bebatuan secara perlahan-lahan menambah fosfat ke
dalam tanah (Arfiati, 1989)
Setelah
produsen menggabungkan fosfor ke dalam molekul biologis, fosfor dipindahkan ke
konsumen dalam bentuk organic. Fosfat organik dari hewan dan tumbuhan
yang mati diuraikan oleh dekomposer (pengurai) menjadi fosfat
anorganik. Fosfat anorganik yang terlarut di air tanah akan terkikis
dan mengendap di sedimen. Oleh karena
itu, fosfat banyak terdapat di batu dan fosil. Fosfat dari batu dan fosil
terkikis dan membentuk fosfat anorganik terlarut di air tanah. Fosfat anorganik
ini kemudian akan diserap oleh akar tumbuhan lagi. Siklus ini berulang terus
menerus. Dengan demikian, sebagian besar fosfat bersiklus ulang secara lokal di
antara tanah, tumbuhan, dan konsumen atas dasar skala waktu ekologis (Arfiati, 1989)
B.
Siklus
Nitrogen di Perairan Tawar
Unsur nitrogen
bersifat “inert”, artinya tidak mudah digunakan begitu saja secara langsung
oleh kebanyakan hewan maupun tumbuhan. Sehingga nitrogen mempunyai aktivitas
biologis yang sangat kecil. Gas ini memasuki semua tubuh organisme, tetapi
umumnya keluar lagi tanpa berperan penting dalam proses hidup organisme
tersebut. Nitrogen baru dapat dipergunakan sebagai penyusun elemen-elemen tubuh
organisme apabila sudah dalam keadaan terikat (Bariani, 2006)
Udara merupakan cadangan nitrogen utama dalam siklus
nitrogen. Dalam udara kadarnya sekitar 78 % dan sumber lainnya berada di kulit
bumi dan perairan. Nitrogen bukan hanya dihasilkan dari atmosfir saja,
namun juga dihasilkan dari kegiatan gunung merapi. Pada tumbuhan dan
hewan, senyawa nitrogen ditemukan sebagai penyusun protein dan klorofil. Dalam
ekosistem terdapat suatu daur antara organisme dan lingkungan fisiknya (Effendi,H.2003)
Bentuk dan Sumber :
Nitrogen
organik berasal dari jaringan organisme yang sudah mati, kotoran zat sisa, dan
sisa pakan yang ditransformasi menjadi ammonia melalui proses dekomposisi/
mineralisasi oleh bakteri pengurai proteolitik. Nitrogen memiliki beberapa
bentuk yaitu ammonia (NH3), nitrit (NO2-), nitrat(NO3-), amina(NH2), amonium(NH4+), dan nitrogen
diatomik (N2). Sumber utama
nitrogen (N2) adalah udara,
sedangkan organisme hidup memperoleh nitrogen dalam bentuk garam nitrat
kemudian diasimilasikan pada sitoplasma dalam bentuk protein sebagai cadangan
pangan. Di alam ini terdapat tiga gudang nitrogen yaitu udara, senyawa
anorganik (misalnya nitrat, nitrit, dan amoniak), dan senyawa anorganik adalah
gas N2 di udara.
(Bariani, 2006)
Jenis-jenis
N-anorganik yang utama dalam air adalah ion nitrat (N03-) dan ion amonimum (NH4+).
Hujan sangat sedikit sebagai sumber N03- dan NH4+. Namun dalam kondisi tertentu
masih terdapat ion nitrit dan sebagian besar dari nitrogen terikat dalam
nitrogen organic (47,9%), yaitu bahan-bahan yang berprotein, juga terdapat
dalam bahan pencemar seperti asam sianida (HCN), asam etilen diamin tetra
asetat (EDTA) atau dalam bentuk asam nitrilotriasetat (NTA). (Barus,A.2002)
Transfer dan Fiksasi Nitrogen :
Daur Nitrogen
melibatkan semua bagian biosfer. Daur Nitrogen merupakan suatu siklus yang sempurna,
namun kompleks. Dalam memproduksi nutrient bagi organisme perairan, maka
diperlukan transfer senyawa nitrogen. Nitrogen memasuki ekosistem dengan dua
jalur alamiah, yang keutamaan relatifnya sangat bervariasi dari satu ekosistem
ke ekosistem lain. Yang pertama, deposit pada atmosfer, merupakan
sekitar 5% sampai 10% dari nitrogen yang dapat digunakan, yang , memasuki
sebagian besar ekosistem. Dalam proses ini, NH4+ dan NO3-, ditambahkan
melalui kelarutannya dalam air hujan atau pengendapan debu-debu halus atau
butiran-butiran lainnya.
(Barus,A.2002)
Jalur lain
masuknya nitrogen ke ekosistem adalah melalui fiksasi
nitrogen (nitrogen fixation). Molekul nitrogen, N2, sangat
lembam. Untuk memecahkan molekul itu agar atom-atomnya dapat bergabung dengan
atom-atom lain diperlukan pemasukan sejumlah besar energy. Proses berperan
penting dalam fiksasi (pengikatan) nitrogen dalam biosfer, Salah satu di
antaranya ialah halilintar. Energi yang sangat besar dari halilintar memecahkan
molekul-molekul nitrogen dan memungkinkan bergabung dengan oksigen dan hidrogen
dalam udara. Nitrogen oksida terbentuk yang larut dalam hujan membentuk kilat.
Dalam bentuk ini senyawa ini terbawa ke bumi. Fiksasi nitrogen ini diperkirakan
sekitar 5-8% dari keseluruhannya. (Arfiati, 1989)
Keperluan
pertanian yang semakin meningkat telah menyebabkan produk nitrogen terfiksasi
secara industry makin meningkat pula. Sehingga supplyindustry yang
merupakan ketergantungan dari sector pertanian ini menjadi pemicu ketergangguan
daur alam. Kegiatan manusia telah meningkatkan aliran nitrogen global. Hal ini
dapat terlihat pada danau dan sungai karena pupuk nitrogen merembes dari tanah
pertanian sekitarnya dan menyuburkan algae. (Bariani, 2006)
Hanya
prokariota tertentu yang dapat memfiksasi nitrogen, yakni mengubah N2 menjadi
mineral yang dapat digunakan untuk mensitesis senyawa organik bernitrogen
seperti asam amino. Prokariota merupakan mata rantai yang penting pada beberapa
titik dalam siklus nitrogen. Beberapa sinobakteri memfiksasi nitrogen dalam
ekosistem akuatik. Organisme yang memfiksasi nitrogen tentunya sedang memenuhi
kebutuhan metaboliknya sendiri. Tetapi kelebihan ammonia yang dibebaskan oleh
organisme tersebut menjadi tersedia bagi organisme lain. (Bariani, 2006)
Pengikatan nitrogen secara biologi dapat dilakukan oleh
bakteri nonsimbiotik, bakteri simbiotik, dan ganggang hijau biru. Nitrat (NO3) yang terdapat
di tanah dan air pada umumnya terjadi karena pengikatan nitrogen secara bilogi.
Bakteri non simbiotik (bakteri bebas) yang berperan dalam pengikatan nitrogen
diantaranya, Azotobacter chroococcum, A. Beijerinckii, A. Vinelandii,
Derxia spp.,dan Aerobacter aerogenes. Sedangkan ganggang biru- hijau yang
berperan dalam pengikatan nitrogen secara biologi adalah Nostoc dan Anabaena (Peppo,dkk.2010)
Bakteri
simbiotik yang berperan dalam pengikatan secara biologi adalah
genus Rhizobium diantaranya Rhizobium trifolii, Rhizobium
meliloti, Rhizobium leguminosarum, Rhizobium lupine dan Rhizobium
speciosa. Bakteri pengikat nitrogen tersebut hidup bersimbiosis dengan akar
tumbuhan polong- polongan membentuk bintil akar. (Arfiati, 1989)
Mikroorganisme tertentu lainnya dapat mengikat nitrogen
atmosfer. Sebenarnya kemampuan mengikat nitrogen ternyata merupakan kemampuan
prokariota semata-mata. Beberapa aktinomisites hidup bergabung dengan tumbuhan
selain legum. Beberapa organisme foto-ototrof dapat mengikat nitrogen, tetapi
organisme ini terbatas pada lingkungan bentik anaerobik, sehingga hanya ditemui
di estuari
(Peppo,dkk.2010)
Meskipun sudah
banyak penelitian dilakukan, masih belum jelas bagaimana pengikat nitrogen
mampu mengatasi penghalang energy tinggi yang terlibat dalam proses itu.
Pengikat-pengikat itu memerlukan suatu enzim, yang dinamakan nitrogenase, dan
pemakaian ATP yang sangat besar. Walaupun produk pertama yang stabil tersebut
adalah ammonia, zat ini dengan cepat bergabung dengan protein dan senyawa
organic lain yang mengandung nitrogen. Fiksasi nitrogen menuju kepada
penggabungan nitrogen dengan protein tumbuhan dan protein mikroba. Tumbuhan
yang tidak mempunyai keuntungan dari gabungan pengikatan nitrogen membuat
proteinnya dari tanah.
(Arfiati, 1989)
Pembusukan :
Protein yang
dibuat oleh tumbuhan masuk melalui jarring-jaring makanan. Pada setiap
tingkatan trofik terdapat kehilangan yang kembali ke sekitarnya, terutama dalam
ekskresi. Yang terakhir mengambil keuntungan dari senyawa nitrogen organic
ialah mikroorganisme pembusuk. Melalui kegiatan molekul-molekul yang mengandung
nitrogen organic dalam ekskresi dan bangkai itu dirombak menjadi ammonia. (Bariani, 2006)
Nitrifikasi :
Nitrat (N03-)
yang telah diadsorbsi oleh akar tanaman, selanjutnya nitrogen akan disintesis
menjadi protein tanaman, kemudian herbivora yang makan tumbuhan akan mengubah
tumbuhan tersebut menjadi protein hewani. Tumbuhan dan hewan yang telah mati
akan terdekomposisi, sehingga protein nabati dan protein hewani diuraikan
menjadi ammonia dan asam amino. Demikian pula kotoran-kotoran organism tersebut
akan diuraikan menjadi ammonia dan asam amino ().(Arfiati, 1989)
Penguraian
protein pada bahan organic yang terdekomposisi menjadi asam amino dan ammonia
ini disebut amonifikasi. Reaksi ini menyebabkan paling tidak sebagian
besar tanah menjadi sedikit bersifat asam, dan NH3 yang dibebaskan
ke dalam tanah akan menangkap sebuah ion hydrogen (H+) untuk
membentuk ammonium, NH4+ , yang dapat digunakan langsung oleh
tumbuhan. NH3 adalah gas
sehingga dapat menguap kembali ke atmosfer dari tanah yang mempunyai pH
mendekati 7 . NH3 yang hilang
dari tanah ini kemudian dapat membentuk NH4+ di atmosfer. Sebagai akibatnya,
konsentrasi NH4+ dalam curah
hujan berkorelasi dengan pH tanah dalam kisaran wilayah yang luas. (Arfiati, 1989)
Amonia di
perairan adalah pemecahan nitrogen organik (protein dan urea) dan nitrogen
anorganik yang terdapat di dalam tanah dan air, yang berasal
dari dekomposisi bahan organik oleh mikroba dan jamur. Amonia dan
garam-garamnya bersifat mudah larut dalam air. (Barus,A.2002)
Sumber amonia adalah reduksi gas nitrogen yang berasal dari
proses difusi udara atmosfer, limbah industri dan domestik. Amonia yang
terdapat dalam mineral masuk ke badan air melalui erosi tanah. Amonia membentuk
senyawa kompleks dengan beberapa ion logam. Amonia juga dapat terserap kedalam
bahan-bahan tersuspensi dan koloid sehingga mengendap di dasar perairan. Amonia
di perairan dapat menghilang melalui proses volatilisasi karena
tekanan parsial amonia dalam larutan meningkat dengan semakin meningkatnya pH (Effendi,H.2003)
Ikan tidak bisa
bertoleransi terhadap kadar amonia bebas yang terlalu tinggi karena dapat
mengganggu proses pengikatan oksigen oleh darah dan pada akhirnya dapat
meningkatkan sifokasi. Pada budidaya intensif, yang padat penebaran tinggi dan
pemberian pakan sangat intensif, penimbunan limbah kotoran terjadi sangat cepat. (Barus,A.2002)
Amonia (NH3) dapat secara
langsung diambil oleh tumbuhan melalui akar dan melalui daun-daunnya. Namun
demikian sebagian besar ammonium dalam tanah digunakan oleh bakteri anaerob
tertentu sebagai sumber energi, bakteri detrifor; aktivitas mengoksidasi
ammonium menjadi nitrit (N02-), dan kemudian menjadi nitrat (NO3-), suatu
proses yang disebut nitrifikasi, yakni suatu proses oksidasi ensimatik
yang dilakukan oleh sekelompok jasad renik/bakteri. (Arfiati, 1989)
Bakteri
autotrofi (bakteri nitrifikasi) dapat menggunakan N-anorganik
untuk melakukan nitrifikasi, seperti
genera bakteri Nitosomonos, Nitrosococcus, Nitrosospira,
Nitrosovibrio, dan Nitrosolobus. Jenis bakteri nitrifikasi yang
terdapat pada air tawar, misalnya Nitrosomonas,
Nitrobacter serta Nitrosococcus, Nitrococcus, Nitrospira
Nitrosolobus merupakan bakteri nitrifikasi laut. (Arfiati, 1989)
Pada proses tahap pertama reaksi berlangsung dari
ammonium ke nitrit yang melibatkan bakteri Nitrosomonos dan Nitrosococcus yang
merupakandengan persamaan reaksisebagai berikut:
NH4 + 3/2
O2 NO2
+ H2O + 2 H E = - 65 kcal
Di perairan,
nitrit ditemukan dalam jumlah yang sangat sedikit, lebih sedikit daripada
nitrat, karena bersifat tidak stabil dengan keberadaan oksigen. Sumber nitrit
dapat berupa limbah industri dan limbah domestik. Kadar nitrit pada perairan
relatif karena segera dioksidasi menjadi nitrat ((Barus,A.2002)
Bakteri Nitrobacter dan Nitrococcus sp yang
melakukan oksidasi dari nitrat ke nitric dengan persamaan reaksi sebagai
berikut :
NO2 + ½ O2 NO3 + E = - 18
kcal.
Reaksi
nitrifikasi seperti di atas dapat berlangsung jika adanya oksigen. Proses
oksidasi dari NO2 ke nitrit
umumnya lebih cepat dari pada proses oksidasi dari NH4 ke nitrit, dan
nitrit ini terakumulasi di lingkungan. (Arfiati, 1989)
Nitrat yang
telah diproduksi dapat diserap oleh tumbuhan untuk keperluan sintetis protein
melalui proses metabolisme. Kemudian tumbuhan menjadi makanan berbagai jenis
hewan. Tumbuhan dan hewan mengalami proses dekomposisi melalui kegiatan jasad
renik yang melepaskan hasil dekomposisi itu ke dalam lingkungannya, antara lain
ammonium. (Bariani,
2006)
Langkah dari
protein ke nitrat menghasilkan energy bagi organism pengurai. Langkah
sebaliknya dari nitrat ke protein memerlukan energy dari sumber lain, seperti
dari bahan organic atau cahaya matahari. Sebagian nitrat yang berasal dari
fiksasi dan dekomposisi itu dilarutkan air tanah dan dipindahkan atau diekspor
ke ekosistem lain, atau dapat pula “hilang” menjadi endapan. (Arfiati, 1989)
Denitrifikasi :
Denitrifikasi
merupakan pengubahan nitrat menjadi gas nitrogen , dengan demikian mengisi
kembali atmosfer. Proses ini melibatkan peran beberapa bakteri antara lain
Bacillus cereus, Bacillus licheniformis, Pseudomonas denitrificants,
Thiobacillus denitrificants, Micrococcus, dan Achromabacter. Bakteri
ini hidup jauh di dalam tanah dan dalam sedimen air yang jumlah oksigennya
sangt terbatas. Bakteri tersebut menggunakan nitrat sebagai suatu alternative
terhadap oksigen untuk akseptor terakhir dalam respirasinya. Dengan demikian
bakteri tersebut menutup daur nitrogen. Aktivitas bakteri tersebut sama
cepatnya dengan efisiensi yang terus meningkat dalam memajukan fiksasi nitrogen
masih harus diselidiki.
(Barus,A.2002)
III.
PENUTUP
A.
Kesimpulan
Adapun
kesimpulan yang dperoleh adalah sebagai berikut:
1. Fosofor dengan proporsi yang cukup
besar di perairan tawar, terikat dalam fosfat organic dan sel-sel penyusun
organisme hidup ataupun mati, serta di dalam atau diabsorbsi menjadi koloid.
2. Kisaran fosfor total di perairan
tawar cukup besar dari <5 ug I-1 pada perairan yang sangat tidak
produktif sampai > 100 ug I-1 di perairan yang sangat
eutrofik. Sebagian besar perairan tawar yang tidak terkontaminasi mengandung
fosfor 10-50 ug total P I-1.
3. Fosfor memasuki perairan tawar
melalui presipitasi atmosfer dari limpasan permukaan dan dari air tanah.
4. Daur Nitrogen
merupakan suatu siklus yang sempurna, namun kompleks.
5. Siklus Nitrogen di bantu oleh
bakteri nitrifikasi yaitu nitrosomonas dan nitrobacter.
6. Siklus nitrogen dimulai dari
masuknya nitrogen ke suatu perairan berupa NH4 dan NH3
lalu mengalami proses nitrifikasi, denitrifikasi, fiksasi, dan mineralisasi.
DAFTAR
PUSTAKA
Arfiati,Diana.1989.Komunitas-Komunitas
Alga Perifiton di sungai Cikarangelan, Cikampek Jawa Barat sebagai Tempat
Pembuangan Limbah Air Pabrik Pupuk Urea.ITB.Bandung.
Bariani.2006.Peran dan Fungsi Duslit
Limnologi.Diakses pada tanggal 15 Mei 2013 pukul 15.00 WIB
Barus,A.2002.Pengantar
Limnologi.Jurusan Biologi.FMIPA.Universitas Sumatera Selatan.Medan.
Effendi,H.2003.Telaah Kualitas
Air.Yogyakarta.
Kanti,Atit.2006.Merga Candida Khamir
Tanah Pelarut Fosfat yang Diisolasi dari Tanah Kebon Biologi Wamena Papua.
biodiversitas.mipauns.ac.id/D/D0702/0670202/pdf.volume 7, nomor 2, halaman
105-108N:k112-033x April 2006.Diakses pada 14 Mei 2013 pukul 15.05 WIB
Peppo,dkk.2010. Oceanografi dan
Limnologi di Indonesia Vol 36.Diakses pada 14
Mei 2013 pukul 14.00 WIB
Tidak ada komentar:
Posting Komentar