Yang dimaksud dengan Nitrifikasi adalah perubahan ion amonium (NH4+) menjadi ion nitrit (NO2-) dan ion nitrat (NO3-). Nitrifikasi adalah tahap siklus nitrogen di mana amonium diubah menjadi nitrat baik dengan cara biologis atau kimia. Nitrifikasi adalah proses oksidasi. Di sini, bentuk tereduksi dari nitrogen organik dan anorganik, terutama amonium, diubah menjadi nitrat, yang merupakan bentuk nitrogen teroksidasi.
Nitrifikasi adalah proses biologis yang dimediasi oleh mikroorganisme. Tahap siklus nitrogen ini mencakup dua reaksi kimia. Sebagai langkah pertama, amonium diubah menjadi nitrit, diikuti oleh oksidasi nitrit menjadi nitrat. Proses ini bermanfaat bagi mikroorganisme karena mereka dapat memperoleh energi yang dibutuhkan untuk pertumbuhan mereka melalui reaksi kimia ini. Mikroorganisme ini dikenal sebagai mikroorganisme nitrifikasi.
Karena proses nitrifikasi mencakup dua reaksi kimia, ada dua kelompok mikroorganisme nitrifikasi yang terlibat dalam nitrifikasi. Satu kelompok adalah pengoksidasi amonia dan kelompok lainnya adalah mikroorganisme pengoksidasi nitrit.
Mikroorganisme Pengoksidasi Amoniak
Kelompok mikroorganisme ini mencakup autotrof obligat dan arkaea pengoksidasi amonia. Bakteri yang paling umum dan terkenal dalam proses ini adalah Nitrosomonas. Mereka dapat memediasi konversi amonia atau amonium menjadi nitrit sebagai berikut.
NH4+ + 1.5O2 → NO2– + H2O + H+
Mikroorganisme Pengoksidasi Nitrit
Kelompok ini termasuk bakteri yang dapat mengubah nitrit menjadi nitrat. Bakteri yang paling umum dan terkenal dalam proses ini adalah Nitrobactor. Reaksinya adalah sebagai berikut.
NO2– + 0,5O2 → NO3–
Nitrifikasi tergantung pada beberapa faktor. Seperti kebanyakan bakteri, bakteri nitrifikasi sensitif terhadap suhu. Tingkat nitrifikasi maksimum dapat diamati pada suhu optimal untuk bakteri nitrifikasi (0-35 o C). dan juga, bakteri ini sangat sensitif terhadap konsentrasi oksigen rendah. Tingkat nitrifikasi turun pada konsentrasi oksigen rendah. Nitrifikasi tercepat pada nilai pH sekitar 8-9. Selain itu, adanya zat penghambat dapat membatasi nitrifikasi. Semua faktor ini mempengaruhi pertumbuhan bakteri nitrifikasi.
