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所有水生生物排泄废物和水生植物，有机体死亡。这些活动产生氨。水中的一些细菌会改变这种氨，生成亚硝酸盐，然后被其他细菌转化为硝酸盐。硝酸盐（NO3-）是氮的氧化形式，通过氧和氮的结合形成。
硝酸盐也来自地球。土壤含有有机物质，其中含有氮化合物。就像水中的氨一样，土壤中的这些氮化合物被细菌转化为硝酸盐。