4
NITROGEN Nitrogen organik merupakan bentuk nitrogen yang terikat senyawa organik, terutama nitrogen bervalensi tiga yang biasanya berupa pertkulat yang tidak larut dalam air. Nitrogen organik biasa disebutami noatau albuminoid nitrogen. Senyawa ini mencakup protein, polipeptida, asam amino, urea (H2NCONH2), dan senyawa lainnya. Kadar nitrogen organik pada perairan alami dan air tanah biasanya rendah, yakni sekitar 0,01 mg/liter. Sumber nitrogen organik di perairan berasal dari proses pembusukan makhluk hidup yang telah mati, karena protein dan polipeptida terdapat pada semua organisme hidup. Sumber antropogenik nitrogen organik adalah limbah industri dan limpasan dari daerah pertanian, terutama urea. Urea juga digunakan sebagai bahan dasar pembuatan plastik dan obat-obatan, serta sebagai pelarut selulosa pada industri kertas. Rumah pemotongan hewan memberikan kontribusi yang besar terhadap keberadaan nitrogen organik di perairan. Siklus Nitrogen Gas nitrogen banyak terdapat di atmosfer, yaitu 80% dari udara. Nitrogen bebas dapat ditambat/difiksasi terutama oleh tumbuhan yang berbintil akar (misalnya jenis polongan) dan beberapa jenis ganggang. Nitrogen bebas juga dapat bereaksi dengan hidrogen atau oksigen dengan bantuan kilat/ petir. Tumbuhan memperoleh nitrogen dari dalam tanah berupa amonia (NH3), ion nitrit (N02- ), dan ion nitrat (N03- ). Gas nitrogen tidak dapat digunakan secara langsung oleh sebagian besar organisme sebelum ditransformasi yang melibatkan menjadi senyawa NH3, NH4, dan NO3 sebelum digunakan dalam siklus. Pada tumbuhan dan hewan,

Nitrogen (New)

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Nitrogen (New)

NITROGEN

Nitrogen organik merupakan bentuk nitrogen yang terikat senyawa organik, terutama

nitrogen bervalensi tiga yang biasanya berupa pertkulat yang tidak larut dalam air. Nitrogen

organik biasa disebutami noatau albuminoid nitrogen. Senyawa ini mencakup protein,

polipeptida, asam amino, urea (H2NCONH2), dan senyawa lainnya. Kadar nitrogen organik

pada perairan alami dan air tanah biasanya rendah, yakni sekitar 0,01 mg/liter.

Sumber nitrogen organik di perairan berasal dari proses pembusukan makhluk hidup

yang telah mati, karena protein dan polipeptida terdapat pada semua organisme hidup. Sumber

antropogenik nitrogen organik adalah limbah industri dan limpasan dari daerah pertanian,

terutama urea. Urea juga digunakan sebagai bahan dasar pembuatan plastik dan obat-obatan,

serta sebagai pelarut selulosa pada industri kertas. Rumah pemotongan hewan memberikan

kontribusi yang besar terhadap keberadaan nitrogen organik di perairan.

Siklus Nitrogen

Gas nitrogen banyak terdapat di atmosfer, yaitu 80% dari udara. Nitrogen bebas dapat

ditambat/difiksasi terutama oleh tumbuhan yang berbintil akar (misalnya jenis polongan) dan

beberapa jenis ganggang. Nitrogen bebas juga dapat bereaksi dengan hidrogen atau oksigen

dengan bantuan kilat/ petir. Tumbuhan memperoleh nitrogen dari dalam tanah berupa amonia

(NH3), ion nitrit (N02- ), dan ion nitrat (N03- ). Gas nitrogen tidak dapat digunakan secara

langsung oleh sebagian besar organisme sebelum ditransformasi yang melibatkan menjadi

senyawa NH3, NH4, dan NO3 sebelum digunakan dalam siklus. Pada tumbuhan dan hewan,

senyawa nitrogen ditemukan sebagai penyusun protein dan klorofil. Dalam ekosistem terdapat

suatu daur antara organisme dan lingkungan fisiknya. Beberapa bakteri yang dapat menambat

nitrogen terdapat pada akar Legum dan akar tumbuhan lain, misalnya Marsiella crenata. Selain

itu, terdapat bakteri dalam tanah yang dapat mengikat nitrogen secara langsung, yakni

Azotobacter sp. yang bersifat aerob dan Clostridium sp. yang bersifat anaerob. Nostoc

sp. danAnabaena sp. (ganggang biru) juga mampu menambat nitrogen. Di dalam setiap daur,

terdapat gudang cadangan utama unsur yang secara terus menerus bergerak masuk dan

keluar melewati organisme. Selain itu, terdapat pula tempat pembuangan sejumlah

9

Page 2: Nitrogen (New)

unsur kimia tertentu yang tidak dapat didaur ulang melalui proses biasa. Dalam waktu yang

lama, kehilangan bahan kimia tersebut menjadi faktor pembatas, kecuali apabila tempat

pembuangan itu dimanfaatkan kembali. Pada akhirnya, daur bolak balik ini cenderung

mempunyai mekanisme umpan balik yang dapat mengatur dirinya sendiri (self regulating) yang

menjaga siklus tersebut agar tetap seimbang.

Diantara beberapa siklus biogeokimia lainnya, seperti siklus fosfor dan sulfur, siklus

nitrogen adalah siklus biokimia yang sangat kompleks. Gambar berikut memperlihatkan tiga

diagram siklus nitrogen yang sangat kompleks tersebut. Nitrogen di perairan sebagai molekul

N2 terlarut, amonium (NH4),

Nitrit (NO2-), Nitrat (NO3) dan sebagai bentuk organik seperti urea, asam amino, serta

range berbeda. Gambar 2. Siklus Nitrogen di Alam

1. Amonia (NH3)

Amonia (NH3) dan garam-garamnya bersifat mudah larut dalam air. Sumber 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 organic oleh mikroba dan

jamur (amonifikasi). 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. Selain terdapat dalam bentuk gas, amonia membentuk senyawa

kompleks dengan beberapa ion logam. Amonia juga dapat terserap kedalam bahan-bahan

Page 3: Nitrogen (New)

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. 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.

2. Nitrit (NO2-)

Sumber nitrit dapat berupa limbah industri dan limbah domestik. Kadar nitrit pada perairan

relatif karena segera dioksidasi menjadi nitrat. Perairan alami mengandung nitrit sekitar 0,001

mg/liter. Di perairan, nitrit ditemukan dalam jumlah yang sangat sedikit, lebih sedikit daripada

nitrat, karena bersifat tidak stabil dengan keberadaan oksigen. Nitrit merupakan bentuk

peralihan antara amonia dan nitrat (nitrifikasi) dan antara nitrat dan gas nitrogen (denitrifikasi)

yang terbentuk dalam kondisi anaerob.

3. Nitrat (NO3)

Nitrat adalah sumber utama nitrogen di perairan, namun amonium lebih disukai oleh

tumbuhan. Kadar nitrat di perairan yang tidak tercemar biasanya lebih tinggi daripada kadar

amonium. Kadar nitrat lebih dari 5 mg/liter menggambarkan terjadinya pencemaran

antropogenik yang berasal dari aktivitas manusia dan tinja hewan. Kadar nitrogen yang lebih

dari 0,2 mg/liter menggambarkan terjadinya eutrofikasi perairan. Nitrat adalah bentuk nitrogen

sebagai nutrien utama bagi pertumbuhan tanaman dan alga. Nitrat nitrogen sangat mudah larut

dalam air dan bersifat stabil. Senyawa ini dihasilkan dari proses oksidasi sempurna di perairan.

Secara umum siklus nitrogen dilaut dapat dilihat pada Gambar 2.

nitrogen, fosfor, dan nutrien di perairan darat