Nitrogen, Phosfat, sulfur

Dampak Polusi Air karena Pemakaian Bahan AgrokimiaPemakaian pupuk dan pestisida dapat menyebabkan pencemaran air. Selain itu, fosfat dan

nitrogen hasil samping pemakaian pupuk akan menyebabkan eutrofikasi (penimbunan mineral) yang menyebabkan pertumbuhan alga dengan cepat (blooming alga). Alga yang menutupi perairan dapat menyebabkan berkurangnya penetrasi cahaya matahari ke dalam air. Akibatnya, mengganggu kelangsunga hidup organisme air, seperti terhambatnya proses fotosintesis.

Hujan AsamPolusi udara akan mengancam lingkungan dan makhluk hidup. Polutan di udara dapat

menyebabkan terjadinya hujan asam. Apakah hujan asam itu? Hujan asam merupakan istilah gambaran turunnya asam dari atmosfer ke bumi dalam keadaan basah. Namun, sebenarnya gas dan partikel yang mengundang asam juga dapat mengalami dekomposisi kering. Angin membawa gas dan partikel tersebut mengenai bangunan, tumbuhan, dan yang lainnya. Berikut ini akan dibahas lebih lanjut tentang hujan sam dan hbungannya dengan polutan di udara.

Penyebab utama hujan asam, yaitu gas SO2 dan NO2 yang merupakan polutan di udara. Gas SO2

dihasilkan dari pembakaran bahan bakar fosil yang mengandung sulfur, terutama batubara. Nitrogen oksida terjadi saat panas pembakaran menyebabkan bersatunya oksigen dan nitrogen yang terdapat di udara. Gas-gas tersebut bereaksi dengan air, oksigen, dan berbagai zat kimia lain di atmosfer. Hasil reaksi tersebut menghsilkan asam, yaitu asam sulfat (H2So4) dan asam nitrat (NHO3). Reaksinya sebagai barikut.

                  SO2                       +             H2O                     H2SO3

                  SO2                       +             H2O                     H2SO4

                  2NO2                   +             H2O                     HNO4           +      HNO3

Asam-asam tersebut larut dalam air hujan dan turun ke bumi. pH normal air hujan adalah 5,6. Pencemar udara SO2 dan NO2 yang menghasilkan asam dapat menyebabkan pH air hujan kurang dari 5,6 dan menyebabkan air hujan asam.

Dampak hujan asam terhadap lingkungan sebagai berikut.

Hujan asam akan merusak tanaman. Tanaman akan tumbuh tidak normal, bahkan kering dan mati karena tingkat keasaman tanah dan air menjadi tinggi.                             Gambar 3.2 Hujan asam dapat merusak tanaman

2)      Hujan asam memengaruhi kualitas air permukaan. Air permukaan menjadi asam, hewan dan tumbuhanair yang tidak tahan terhadap kadar asam yang tinggi akan mengalami gangguan dah bahkan mati.

3)      Hujan asam dapat melarutkan logam-logam berat yang terdapat dalam tanah sehingga memengaruhi kualitas air tanah dan air permukaan. Hujan asam dapat menyebabkan endapan logam beracun, seperti oksida merkuri (HgO) dan alumunium oksida (Al2O3) yang terlarut dalam air sehingga hewan dan tumbuhan air dapat teracuni.

4)      Hujan asam bersifat korosif sehingga dapat merusak material dan bangunan.

11. Karbonmonoksida (CO)

Karbonmonoksida adalah gas yang tidak berbau dan tidak berwarna, berasal dari hasil proses pembakaran tidak sempurna dari bahan bakar yang mengandung rantai karbon (C).Pemajanan pada manusia lewat inhalasi.

a. Gas karbon monoksida, COKarbon monoksida adalah gas yang tidak berwarna, tidak berbau, tidak mempunyai rasa, titik didih –192º C, tidak larut dalam air dan beratnya 96,5% dari berat udara. Reaksi-reaksi yang menghasilkan gas karbon monoksida antara lain:- Pembakaran tidak sempurna dari bahan bakar atau senyawasenyawa karbon lainnya:2 C + O2 —–> 2 CO- Reaksi antara gas karbon dioksida dengan karbon dalam proses industri yang terjadi dalam tanur:CO2 + C —-> 2 CO- Penguraian gas karbon dioksida pada suhu tinggi:2 CO2 —-> 2 CO + O2- Gas karbon monoksida yang dihasilkan secara alami yang masuk ke atmosfer lebih sedikit bila dibandingkan dengan yang dihasilkan dari kegiatan manusia.

Dampak pada kesehatan :

Keracunan akut

Terjadi setelah terpajan karbonmonoksida berkadar tinggi. CO yang masuk kedalam tubuh dengan cepat mengikat haemoglobine dalam darah membentuk karboksihaemoglobine (COHb), sehingga haemoglobine tidak mempunyai kemampuan untuk mengikat oksigen yang sangat diperlukan untuk proses kehidupan dari pada jaringan dalam tubuh. Hal ini disebabkan karena CO mempunyai daya ikat terhadap haemoglobine 200 sampai 300 kali lebih besar dari pada oksigen, yang dapat mengakibatkan gangguan fungsi otak atau hypoxia, susunan saraf, dan jantung, karena organ tersebut kekurangan oksigen dan selanjutnya dapat mengakibatkan kematian.

Keracunan kronis

Terjadi karena terpajan berulang-ulang oleh CO yang berkadar rendah atau sedang. Keracunan kronis menimbulkan kelainan pada pembuluh darah, gangguan fungsi ginjal, jantung, dan darah.

Data CO (Karbon Monoksida)

 

   

Karbon monoksida adalah gas beracun, tidak berwarna, tidak berbau, dan tidak berasa. Karena sifatnya yang tidak berbau, CO biasanya bercampur dengan gas-gas lain yang berbau sehingga CO dapat terhirup secara tidak disadari bersamaan dengan terhirupnya gas lain yang berbau.

CO dihasilkan dari limbah industri terutama dari hasil pembakaran tidak sempurna gas alam dan material-material lain yang mengandung karbon (OSHA, 2002).

 

Karbon monoksida merupakan salah satu polutan yang terdistribusi paling luas di udara. Setiap tahun, CO dilepaskan ke udara dalam jumlah yang paling banyak diantara polutan udara yang lain, kecuali CO 2. Di daerah dengan populasi tinggi, rasio mixing CO bisa mencapai 1 hingga 10 ppmv.

 

Perubahan CO menjadi senyawa lain di atmosfer diperkirakan berhubungan dengan terjadinya perubahan iklim, karena CO diketahui berperan penting dalam pengendalian jumlah radikal OH di atmosfer.

Oksidasi karbon monoksida secara tidak langsung juga dapat berpengaruh terhadap energi radiasi berkaitan dengan terbentuknya karbon dioksida dan ozon troposfer. Berkaitan dengan reaksi fotokimia yang lambat, CO diketahui mempunyai peranan penting dalam siklus pembentukan O 3 terutama dalam skala yang luas di atmosfer bebas, sedangkan VOCs mempunyai peranan penting dalam pembentukan O 3 pada skala lokal (I.Coll, 2006).

 

 

Sumber-sumber CO

Sumber gas CO sebagian besar berasal dari pembakaran bahan bakar fosil yang bereaksi dengan udara menghasilkan gas buangan, salah satunya adalah karbon monoksida. Daerah dengan tingkat populasi yang tinggi dengan jalur lalu lintas yang padat akan memiliki kadar CO yang lebih tinggi dibandingkan dengan daerah pedesaan.

 

Gas CO juga berasal dari proses industri. Secara alami gas CO terbentuk dari proses meletusnya gunung berapi, proses biologi, dan oksidasi hidrokarbon seperti metana yang berasal dari tanah basah dan kotoran mahluk hidup. Selain itu, secara alami CO juga diemisikan dari laut, vegetasi, dan tanah. Secara umum terbentuknya gas CO melalui proses berikut ini :

1.2. 1. Pembakaran bahan bakar fosil dengan udara yang reaksinya tidak stoikiometris.

Reaksinya :

 

2C + O 2     2CO

 

1. 2. Pada suhu tinggi terjadi reaksi antara karbon dioksida (CO2) dengan karbon (C) menghasilkan gas CO.

 

Reaksinya :

 

CO 2 + C   2CO

 

1. Pada suhu tinggi, CO 2 dapat terurai kembali menjadi CO dan oksigen.

Reaksinya :

CO2 CO + O

(Wardhana, 2004)

 

 

 

Berikut ini adalah diagram sumber-sumber emisi karbon monoksida berdasarkan emisi nasional di Australia dari tahun 1999-2000 :

 

 

 

 

Gambar 1. Sumber Emisi CO di negara maju.

 

 

 

Gambar 2. Sumber emisi CO di negara maju dari sektor transportasi. ( www.npi.gov.au )

6. Nickel (Ni)

Nikel berupa logam berwarna perak dalam bentuk berbagai mineral. Ni diproduksi dari biji Nickel, peleburan/ daur ulang besi, terutama digunakan dalam berbagai macam baja dan suasa serta elektroplating. Salah satu sumber terbesar Ni terbesar di atmosphere berasal dari hasil pembakaran BBM, pertambangan, penyulingan minyak, incenerator. Sumber Ni di air berasal dari lumpur limbah, limbah cair dari “Sewage Treatment Plant”, air tanah dekat lokasi landfill.

Pemajanan: melalui inhalasi, oral dan kontak kulit.

Dampak terhadap Kesehatan

Ni dan senyawanya merupakan bahan karsinogenik. Inhalasi debu yang mengandung Ni-Sulfide mengakibatkan kematian karena kanker pada paru-paru dan rongga hidung, dan mungkin juga dapat terjadi kanker pita suara.

1. Air Raksa /Hargentum/ Hg/ Mercury

Sebagian senyawa mercury yang dilepas ke lingkungan akan mengalami proses methylation menjadi methylmercury (MeHg) oleh microorganisme dalam air dan tanah. MeHg dengan cepat akan diakumulasikan dalam  ikan atau tumbuhan dalam air permukaan. Kadar mercury dalam ikan dapat mencapai 100.000 kali dari kadar air disekitarnya.

Industri yang memberikan efluents Hg adalah :

Yang memproses chlorin, Produksi Coustic soda, ambang dan prosesing biji Hg, Metalurgi dan elektroplating, Pabrik Kimia, Pabrik Tinta, Pabrik Kertas, Penyamakan Kulit, Pabrik Tekstil, Perusahaan Farmasi, Penambangan emas tradisional.

Sebagian senyawa mercury yang dilepas ke lingkungan akan mengalami proses methylation menjadi methylmercury (MeHg) oleh microorganisme dalam air dan tanah. MeHg dengan cepat akan diakumulasikan dalam ikan atau tumbuhan dalam air permukaan. Kadar mercury dalam ikan dapat mencapai 100.000 kali dari kadar air disekitarnya.

   Dampak Polusi Air karena Buangan IndustriSalah satu contoh dampak polusi air karena buangan industri adalah limbah merkuri

(Hg). Mercuri biasanya digunakan dalam proses penambangan emas. Sisa penambangan yang dibuang ke perairan menyebabkan air tercemar merkuri. Merkuri masuk ke dalam rantai makanan organisme air. Mekuri akan terakumulasi dalam organisme air dan aka berdampak pada kesehatan manusia. Merkuri dengan kadar tinggi dapat bersifat racun terhadap organisme air, seperti ikan.

Kelompok Resiko Tinggi Terpajan Hg.

Orang-orang yang mempunyai potensial terpajan Hg diantaranya :

Pekerja pabrik yang menggunakan Hg. Janin, bayi dan anak-anak : 1. MeHg dapat menembus placenta, 2. Sistem syaraf sensitif

terhadap keracunan Hg. 3. MeHg pada ASI, maka bayi yang menyusu dapat terpajan. Masyarakat pengkonsumsi ikan yang berasal dari daerah perairan yang tercemar mercury.

Pemajanan melalui inhalasi, oral,kulit

Dampak pada Kesehatan:

Mercury termasuk bahan teratogenik. MeHg didistribusikan keseluruh jaringan terutama di darah dan otak. MeHg terutama terkonsentrasi dalam darah dan otak. 90% ditemukan dalam darah merah.

Efek Fisiologis :

Efek toksisitas mercury terutama pada susunan saraf pusat (SSP) dan ginjal, dimana mercury terakumulasi yang dapat menyebabkan kerusakan SSP dan ginjal antara lain tremor, kehilangan daya ingat.

Efek pada pertumbuhan bayi:

MeHg mempunyai efek pada kerusakan janin dan terhadap pertumbuhan bayi. Kadar MeHg dalam darah bayi baru lahir dibandingkan dengan darah ibu mempunyai kaitan signifikan. Bayi yang dilahirkan dari ibu yang terpajan MeHg bisa menderita kerusakan otak dengan manifestasi:

- Retardasi mental

- Tuli

- Penciutan lapangan pandang

- Buta

- Microchephaly

- Cerebral Palsy

- Gangguan menelan

Efek yang lain :

Efek terhadap sistem pernafasan dan pencernaan makanan dapat terjadi pada keracunan akut.Inhalasi dari elemental Mercury dapat mengakibatkan kerusakan berat dari jaringan paru. Sedangkan keracunan makanan yang mengandung Mercury dapat menyebabkan kerusakan liver

3. Cadmium (Cd)

Cadmium merupakan bahan alami yang terdapat dalam kerak bumi. Cadmium murni berupa logam berwarna putih perak dan lunak, namun bentuk ini tak lazim ditemukan di lingkungan. Umumnya cadmium terdapat dalam  kombinasi dengan elemen lain seperti Oxigen (Cadmium Oxide), Clorine (Cadmium Chloride) atau belerang (Cadmium Sulfide). Kebanyakan Cadmium (Cd) merupakan produk samping dari pengecoran seng, timah atau tembaga cadmium yang banyak digunakan berbagai industri, terutama plating logam, pigmen, baterai dan plastik.

PemajananSumber utama pemajanan Cd berasal dari makanan karena makanan menyerap dan mengikat Cd. misalnya : tanaman dan ikan. Tidak jarang Cd dijumpai dalam air karena adanya resapan dari tempat buangan limbah bahan kimia.

Dampak pada kesehatan

Beberapa efek yang ditimbulkan akibat pemajanan Cd adalah adanya kerusakan ginjal, liver, testes, sistem imunitas, sistem susunan saraf dan darah.

DAUR NITROGEN

Nitrogen suatu gas inert yang sangat sulit diikat langsung oleh mahkluk hidup tingkat tinggi , di udara Nitrogen sepertinya tak terbatas jumlahnya karena jumlahnya 78 % paling besar diatara gas gas lainnya seperti oksigen , sulfur , carbon dan lainnya .

Jumlahnya nitrogen yang 78 % itu dalam bentuk unsur bukan dalam senyawa. padahal mahkluk hidup memerlukan niterogen dalam suatu persenyawaan misalnya nitrat

, asam amino , protein dan sangat penting untuk pertumbuhan . Jadi Nitrogen udara itu harus di proses sehingga bisa membentuk senyawa yang penting

untuk dapat memenuhi kebutuhan mahkluk hidup. Proses itulah yang nanti kita pelajari dalam Daur BIOGEOKIMIA khususnya daur

Nitrogen . apa sih BIOGEOKIMIA , Bio = Mahkluk hidup , Geo = Bumi/Lingk, Kimia = zat /unsur

kimia , jadi siklus zat kimia dari bio ke geo atau dari Geo ke bio ( memutar membentuk daur ) OK itu konsepnya

Misal siklus karbon gas CO2 ada di udara (Geo ) gas CO2 itu diperlukan oleh Mahkluk hidup ( bio) untuk apa ? tentu gas itu diikat hanya bisa untuk fotosintesis . OK

Di tubuh Mahkluk hidup CO2 sangat banyak akibat respirasi , gas itu akan dikembalikan ke udara ( Geo) pada peristiwa Respirasi

Jadi karena siklus itulah Zat kimia CO2 dan O2 itu selalu ada . OK

SIKLUS NITROGEN

Siklus nitrogen adalah suatu proses konversi senyawa yang mengandung unsur nitrogen menjadi berbagai macam bentuk kimiawi yang lain. Transformasi ini dapat terjadi secara biologis maupun non-biologis. Beberapa proses penting pada siklus nitrogen, antara lain fiksasi nitrogen, mineralisasi, nitrifikasi, denitrifikasi.

Walaupun terdapat sangat banyak molekul nitrogen di dalam atmosfer, nitrogen dalam bentuk gas tidaklah reaktif.[1] Hanya beberapa organisme yang mampu untuk mengkonversinya menjadi senyawa organik dengan proses yang disebut fiksasi nitrogen.

Fiksasi nitrogen yang lain terjadi karena proses geofisika, seperti terjadinya kilat. Kilat memiliki peran yang sangat penting dalam kehidupan, tanpanya tidak akan ada bentuk kehidupan di bumi. Walaupun demikian, sedikit sekali makhluk hidup yang dapat menyerap senyawa nitrogen yang terbentuk dari alam tersebut. Hampir seluruh makhluk hidup mendapatkan senyawa nitrogen dari makhluk hidup yang lain. Oleh sebab itu, reaksi fiksasi nitrogen sering disebut proses topping-up atau fungsi penambahan pada tersedianya cadangan senyawa nitrogen.

Nitrogen dalam bentuk senyawa terdapat pada Nitrat , Protein , Asam amino , Lipoprotein dll yang semua itu penting dala metabolismeuntuk apa nitrogen

1. pembentukan membran sel2. pembentukan enzim3. pertumbuhan4. regenerasi sel5. antibody6. dll.

Dengan melihat kepentingannya itu , berarti tidak ada satupun mahkluk hidup yang tubuhnya tanpa kandungan unsur Nitrogen ini

Terbukti selalu mahkluk hidup setelah di lakukan analisa Abu oleh Sachs , selalu ditemukan Nitrogen dalam skala besar ( sebagai unsur Makro)

Nitrogen berfungsi sebagai pembentuk asam amino (NH2) merupakan persenyawaan pembentuk molekul protein. (yang tersusun atas unsur CHON yang membedakan dengan lemak dan karbohidrat kan hanya Nitrogennya)

Selanjutnya protein sebagai faktor penting dalam pertumbuhan dll .

Nitrogen dialam diudara sekitar 78 % itu bagaimana bisa berada di daratan , perairan sehingga bisa digunakan mahkluk hidup ?Secara mudah kami berikan terlebih dahulu uraian bagaimana saja Senyawa nitrogen itu bisa berada di daratan / tanah sehingga bisa digunakan oleh mahklluk hidup

Ketika petir terbentuk diatmosfer menyebabkan nitrogen bersenyawa jadi nitrat. Nitrat itu disentuhkan ke bumi , sehingga semakin daerah itu banyak petir tentu

banyak nitrat terbentuk disana Nitrat yang terbentuk di atmosfer tentu akan terbawa hujan sehingga terjadi perpindahan

nitrat dari udara ke daratan yang menjadikan nitrogen dalam bentuk nitrat itu menjadi berguna

Tumbuhan menyerap nitrat dari tanah untuk dijadikan protein lalu tumbuhan dimakan oleh kosumer senyawa nitrogen pindah ke tubuh hewan dan manusia

Urin dan faeces sebagai Ekresta , bangkai hewan, dan tumbuhan mati , sisa kehidupan (ranting , daun tua) yang disebut Egesta akan diuraikan oleh pengurai jadi ammonium dan ammoniak.

Amoniak hasil pembusukan itu oleh bakteri Nitrifikans akan dirombak jadi Nitrat melalui Nitrifikasi OK

Nitrifikasi adala proses biokimia yang tergolong anabolisme mengubah senyawa sederhana anorganik berupa amoniak NH3 menjadi senyawa organik nitrat HNO3 dengan energi berasal dari energi hasil reaksi kimia / khemosintesis yang dipunyai bakteri

Nitrifikasi diperlukan bakteri ( NS,NC dan NB) Bakteri Nitrosomonas dan Nitrococcus Nitrobacter mengubah amoniak jadi nitrat yang berjalan secara aerob ( butuh aerasi ditanah oleh karenanya tanah harus digemburkan agar terbentuk banyak nitrat)

proses berjalan dua kali yaitu nitritasi membentuk nitrit dan nitratasi membentuk nitrat Nitrifikasi : nitritasi dan nitratasi Amoniak NH3 dirubah menjadi nitrit HNO2 oleh NS dan NC disebut nitritasi lalu Nitrit

diubah lagi Nitrat HNO3 oleh bakteri NB (Nitrobacter) Nitratasi Kemudian nitrat diserap oleh tumbuhan. karena Nitrogen ditanah hanya bisa diserap

dalam bentuk nitrat (Amoniak , Nitrit tidak bisa diserap ) Selain melalui petir juga melalui Fikasasi , Fikasasi itu berbeda dengan Nitrifikasi Fikasasi itu pengikatan langsung Nitrogen di udara oleh mikroorganisme Fiksasi

( Rhizobium, Azotobacter , Clostridium pasteurianum , Nostoc , Anabaena ) Rhizobium bersimbiosis dengan kacang kacangan membentuk bintil akar yang

sebenarnya bintil itu karena infeksi bakteri Rhizobium leguminosorum , yang berguna bagi kacang karena punya kemampuan membFIKSASI Nitrogen dari udara untuk dipersembahkan ke kacang dalam pertumbuhannya , sehingga petani nggak perlu lagi memberi pupuk (Urea atau NPK) karena ada free download nitrogendari udara hehe

Anabaena bersimbiosis dengan Paku air Azolla dan Pakis haji Cycas rumpii. azotobacter, Clostridium dan Nostoc soliter hidupnya Nitrogen juga bisa dari Air hujan , hujan asam ( Acid rain) , dari pupuk buatan Urea yang

dilepaskan ke tanah

Nitrogen TanahNitrogen adalah unsur hara yang paling dinamis di alam.

Keberadaannya di tanah sangat dipengaruhi oleh keseimbangan antara input dan outputnya dalam sistem tanah.

Di alam, Nitrogen terdapat dalam bentuk senyawa organik seperti urea, protein, dan asam nukleat atau sebagai senyawa anorganik seperti ammonia, nitrit, dan nitra

Daur nitrogen adalah transfer nitrogen dari atmosfir ke dalam tanah.

Selain air hujan yang membawa sejumlah nitrogen, penambahan nitrogen ke dalam tanah terjadi melalui proses fiksasi nitrogen.

Fiksasi nitrogen secara biologis dapat dilakukan oleh bakteri Rhizobium yang bersimbiosis dengan polong-polongan, bakteri Azotobacter dan Clostridium.

Selain itu ganggang hijau biru dalam air juga memiliki kemampuan memfiksasi nitrogen. Nitrat yang di hasilkan oleh fiksasi biologis digunakan oleh produsen (tumbuhan) diubah

menjadi molekul protein. Selanjutnya jika tumbuhan atau hewan yang mengandung protein itu mati,

mikroorganisme pengurai akan merombak protein itu menjadi menjadi gas amoniak (NH3) dan garam ammonium yang larut dalam air (NH4+) ( Demineralisasi )Proses ini disebut dengan amonifikasi.

kemudian diteruskan ke proses Nitrifikasi oleh bakteri Nitrifikasn Bakteri Nitrosomonas mengubah amoniak dan senyawa ammonium menjadi nitrat oleh

Nitrobacter. Apabila oksigen dalam tanah terbatas, nitrat dengan cepat ditransformasikan menjadi gas nitrogen atau oksida nitrogen oleh proses yang disebut denitrifikasi.

Keseimbangan Nitrogen ini digambarkan pada Gambar

Jika kita kaitkan dengan kondisi musim penghujan , maka sebenarnya masih tersedia cukup Nitrogen bagi perkembangan tanaman karena Nitrogen yang telah terlepas atau mengalami volatilisasi (hilang di udara bebas) kembali terikat oleh adanya petir / kilat dan akan kembali ke tanah melalui pertolongan air hujan yang turun.

Meskipun Nitrogen seringkali mengalami perubahan bentuk, tetapi sangatlah mudah bagi tanaman untuk menyerap unsur ini akibat adanya keseimbangan siklus Nitrogen tadi.

Tanaman menyerap unsur Nitrogen dalam bentuk Ammonium (NH4+) dan Nitrat (NO3-).

Keberadaan NH4+ ini sangat relatif bagi tanaman karena mudah mengalami perubahan bentuk menjadi Nitrat Nitrogen (NO3-) akibat proses nitrifikasi

Nitrifikasi adalah perubahan Ammonium / Amoniak menjadi Nitrat oleh organisme tanah berupa bakteri nitrifikans

Sayangnya bentuk Nitrat ini mudah hilang akibat pencucian dalam tanah karena aliran air / terikat oleh mineral-mineral liat tanah yang bisa berpindah saat adanya perkolasi dalam tanah.

Alternatif pemecahan masalah hilangnya unsur hara akibat pencucian ini adalah dengan memberikan pupuk yang berimbang

namun ada juga yang tanpa diberikan unsur hara makro maupun mikro lewat pupuk melalui slow release (penguraiannya dalam tanah lambat) tetap tersedia nutrisi tanaman tetap terjaga. Selain itu juga perlu diperhatikan keseimbangan siklus unsur hara di alam agar tetap terjaga kestabilannya sehingga mampu meningkatkan produksi tanaman.

Jadi sebelum dipahami gambar Daur nitrogen itu perlu pemahaman Dari mana saja Nitrogen ditanah ? OK

1. lewat hujan yang membawa material N dari udara *(NOx , HNO3 karena petir)2. lewat sentuhan petir dari udara ( meskipun banyak orang yang mati kesamber petir tetapi

daerahnya subur)3. dari demineralisasi / penguraian oleh dekomposer bahan mati yang mengandung protein

(CHON)4. dari Proses pengendapan akibat suatu tempat terkena erosi / pencucian5. pemberian pupuk buatan atau alami6. proses Fiksasi oleh organisme mikro yang handal punya kemampuan mengikat gas Inert

N22 udara yang tidak dipunyai oleh organisme tumbuhan tingkat tinggi7. Nitrifikasi oleh bakteri nitrifikans yang luar biasa ( kalau Denitrifikasi justru

mengembalikaan Nitrogen ke udara )

Review

Sekali lagi saya ingatkan bahwa bakteri fiksasi nitrogen ini berbeda sekali dengan bakteri Nitrifikasi , kalau bakteri fiksasi ini punya keahlian memfiksasi / mengikat nitrogen dari udara bebas, yang tidak bisa dilakukan oleh mahkluk hidup tingkat tiinggi jenis apapun.

sedang bakteri Nitrifikasi ini keahliannya mengubah bahan anorganik amoniak hasil penguraian sisa organisme yang ada dilingkungan disulap menjadi bahan organik nitrat yang akar tanaman mampu menyerapnya sehingga jadi subur sehingga ia bersifat autotrop yaitu Khemoautotrop karena kemampuan khemosintesisnya.

Nitrat yang di hasilkan oleh proses biologis digunakan oleh produsen (tumbuhan) diubah menjadi molekul protein.

Selanjutnya jika tumbuhan atau hewan mati, mahluk pengurai merombaknya menjadi gas amoniak (NH3) dan garam ammonium yang larut dalam air (NH4+). Proses ini disebut dengan amonifikasi. Bakteri Nitrosomonas/Nitrocoocus mengubah amoniak dan senyawa ammonium menjadi nitrat oleh Nitrobacter Kedua proses yang berturutan itu disebut dengan NitrifikasiApabila oksigen dalam tanah terbatas, nitrat dengan cepat ditransformasikan menjadi gas nitrogen atau oksida nitrogen oleh proses yang disebut Denitrifikasi.

Denitrifikasi menyebabkan tanah jadi tidak subur karena nitrat yang diperlukan oleh tumbuhan terurai kembali . Bakteri yang melakukannya disebut bakteri Denitrifikans contoh : Bakteri Pseudomonas denitrifikans

Berikut reaksi Jelasnya proses khemosintesa - Nitrifikasi oleh bakteri NS,NC dan NB bekerjaBakteri nitrifikasi adalah bakteri-bakteri tertentu yang mampu menyusun senyawa nitrat dari amoniak yang berlangsung secara aerob di dalam tanah. Nitrifikasi terdiri atas dua tahap yaitu:

Oksidasi amoniak menjadi nitrit oleh bakteri nitrit. Proses ini dinamakan nitritasi.

Oksidasi senyawa nitrit menjadi nitrat oleh bakteri nitrat. Prosesnya dinamakan nitratasi.

Reaksi nitratasi

Dalam bidang pertanian, nitrifikasi sangat menguntungkan karena menghasilkan senyawa yang diperlukan oleh tanaman yaitu nitrat.

 Tetapi sebaliknya di dalam air yang disediakan untuk sumber air minum, nitrat yang berlebihan tidak baik karena akan menyebabkan pertumbuhan ganggang di permukaan air menjadi berlimpah dan terjadi Eutrofikasi karena Oksigen diperlukan oleh bakteri diair untuk pembentukan nitratnya so Oksigen air berkurang ( DO ) turun ikan pada mati

Siklus Nitrogen (N2)

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- ).

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. dan Anabaena sp. (ganggang biru) juga mampu menambat nitrogen.

Nitrogen yang diikat biasanya dalam bentuk amonia. Amonia diperoleh dari hasil penguraian jaringan yang mati oleh bakteri.  Amonia ini akan dinitrifikasi oleh bakteri nitrit, yaitu Nitrosomonas dan Nitrosococcus

sehingga menghasilkan nitrat yang akan diserap oleh akar tumbuhan.  Selanjutnya oleh bakteri denitrifikan, nitrat diubah menjadi amonia kembali, dan amonia

diubah menjadi nitrogen yang dilepaskan ke udara. Dengan cara ini siklus nitrogen akan berulang dalam ekosistem.

JADI

Gas nitrogen ikatannya stabil dan sulit bereaksi, sehingga tidak bisa dimanfaatkan secara langsung oleh makhluk hidup.

Nitrogen dalam tubuh makhluk hidup merupakan komponen penyusun asam amino yang akan membentuk protein.

Nitrogen bebas juga dapat bereaksi dengan hidrogen atau oksigen dengan bantuan kilat atau petir membentuk nitrat (NO).

Tumbuhan menyerap nitrogen dalam bentuk nitrit ataupun nitrat dari dalam tanah untuk menyusun protein dalam tubuhnya.

Ketika tumbuhan dimakan oleh herbivora, nitrogen yang ada akan berpindah ke tubuh hewan tersebut bersama makanan.

Ketika tumbuhan dan hewan mati ataupun sisa hasil ekskresi hewan (urine) akan diuraikan oleh dekomposer menjadi amonium dan amonia.

Oleh bakteri nitrit (contohnya Nitrosomonas), amonia akan diubah menjadi nitrit, proses ini disebut sebagai nitritasi.

Kemudian, nitrit dengan bantuan bakteri nitrat (contohnya Nitrobacter) akan diubah menjadi nitrat, proses ini disebut sebagai proses nitratasi.

Peristiwa proses perubahan amonia menjadi nitrit dan nitrat dengan bantuan bakteri disebut sebagai proses nitrifikasi.

Adapula bakteri yang mampu mengubah nitrit atau nitrat menjadi nitrogen bebas di udara, proses ini disebut sebagai denitrifikasi.

Sumber: http://biologigonz.blogspot.com/