Secara alamiah konsentrasi zat hara dalam perairan bervariasi untuk masing-masing bentuk senyawanya, termasuk nitrat dan fosfat. Namun dalam kondisi tertentu dapat terjadi keadaan di luar batas yang dinyatakan aman untuk kategori perairan tertentu. Peranan nitrat dan fosfat yang terkandung didalam sedimen yang ada di sungai atau muara adalah sebagai unsur penting bagi pertumbuhan dan kelangsungan hidup organisme didalamnya. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui perbedaan dan faktor-faktor yang mempengaruhi kandungan nitrat dan fosfat dalam air pori sedimen antara sungai dan muara Sungai Wedung Demak. Penelitian dilaksanakan pada tanggal 15 – 29 Juni 2013 di Perairan Sungai Wedung Demak. Pengambilan sampel dilaksanakan sekali setiap 1 minggu.Metode penelitian ini menggunakan analisis deskriptif. Metode pengambilan air pori sedimen dan kualitas air dilakukan pada pagi hari sekitar pukul 07.00 WIB dan siang hari sekitar pukul 12.30 WIB. Titik sampling terdiri dari dua ekosistem yaitu sungai dan muara. Setiap ekosistem terdapat tiga titik sampling. Analisa kandungan nitrat dan fosfat menggunakan metode Hach Programme. Pengukuran kualitas air meliputi salinitas, suhu, oksigen terlarut, pH, dan kecerahan. Analisa data menggunakan uji Independent-Sample T Test. Hasil penelitian menunjukkan bahwa terdapat perbedaan kandungan unsur hara pada air pori sedimen di sungai maupun muara Sungai Wedung Demak. Oksigen terlarut, suhu, pH, dan kecerahan adalah faktor-faktor lingkungan yang mempengaruhi kandungan nitrat dan fosfat pada air pori sedimen.