水质检测是评估水体健康状况和安全性的重要手段，其中氨氮、硝态氮和亚硝酸盐氮是评价水体富营养化程度和污染状况的关键指标。这三种氮形态在水体中的存在形式和转化过程反映了水体的生物地球化学循环和受污染程度。

氨氮（NH₃-N）：

氨氮主要来源于动植物残体分解、生活污水、工业废水等。它是水体中氮循环的起始点，对水生生物尤其是鱼类有较大毒性。高浓度的氨氮会抑制水生生物的生长，甚至导致死亡。

硝态氮（NO₃⁻-N）：

硝态氮是氮循环的最终产物之一，通常表示水体经过充分的生物处理后，氮素被氧化到最稳定的状态。高浓度的硝态氮可能来源于农田径流、工业废水和过度施肥。在地下水和饮用水中，过量的硝态氮对人体健康有害，特别是对婴儿可能导致蓝婴症。

亚硝酸盐氮（NO₂⁻-N）：

亚硝酸盐氮是氨氮转化为硝态氮过程中的中间产物，通常表示水体中存在活跃的硝化作用。高浓度的亚硝酸盐氮同样对人体健康构成威胁，尤其是在饮用水中，可能增加患癌症的风险。

检测指标

纳氏试剂分光光度法检测水体中的氨氮

纳氏试剂分光光度法是一种常用于检测水体中氨氮含量的方法。这种方法基于氨氮与纳氏试剂反应生成淡红棕色络合物的原理，通过测量该络合物的吸光度来确定氨氮的含量。该方法的优点在于操作简便、灵敏度高，适用于地表水、地下水、生活污水和工业废水中氨氮的测定。

技术原理

·试剂准备：纳氏试剂通常由碘化汞和碘化钾在稀释的氢氧化钠溶液中配制而成。

·反应机理：氨与纳氏试剂反应生成一种黄棕色的配合物，其颜色的强度与氨氮的浓度成正比。

·检测过程：在样品中加入纳氏试剂和显色剂后，混合均匀并静置一定时间使颜色充分发展。然后，使用分光光度计在特定波长（通常为420nm）下测量溶液的吸光度。

·定量分析：根据预先制作的标准曲线（即不同已知浓度氨氮标准溶液的吸光度与其浓度的关系），将测得的样品吸光度转换为氨氮的浓度。

步骤简述

·取样与预处理：采集水样，如有需要，通过过滤或消解等预处理去除可能干扰测定的物质。

·标准曲线制作：使用一系列已知浓度的氨氮标准溶液，按照同样的操作步骤加入纳氏试剂显色后，测定各浓度下的吸光度，绘制标准曲线。

·样品测定：取适量水样，加入相同体积的纳氏试剂，必要时可加入酒石酸钾钠等掩蔽剂以消除其他离子的干扰，混合均匀后，在相同条件下测定吸光度。

·结果计算：根据样品的吸光度和标准曲线，计算出水样中的氨氮浓度。

注意事项

·实验过程中需严格控制实验条件，如反应时间、温度等，以确保结果的准确性。

·纳氏试剂含有剧毒的碘化汞，操作时需注意个人防护，避免皮肤接触和吸入。

·水样中若含有大量有机物、重金属离子等可能干扰测定，需进行适当预处理。

·标准曲线应新鲜制作，以减少因试剂稳定性变化带来的误差。

紫外分光光度法检测水体中的硝态氮

紫外分光光度法检测水体中的硝态氮（NO₃⁻-N）是一种较为直接且灵敏的方法，尤其适用于低浓度硝态氮的测定。这种方法主要是利用硝酸根离子在特定波长下的紫外吸收特性来进行定量分析。以下是该方法的基本原理及操作步骤：

技术原理

硝酸根离子（NO₃⁻）在紫外光区具有特征吸收峰，尤其是在220nm左右。通过测量水样在这一波长下的吸光度，并与事先建立的标准曲线对比，即可计算出水样中硝酸根离子的浓度。由于纯水和其他常见阴离子在这一波长附近吸收较弱，因此选择性较好。

步骤简述

·标准溶液的配制：首先需要配制一系列不同浓度的硝酸盐标准溶液，用于制作标准曲线。标准溶液应覆盖待测样品可能的浓度范围。

·仪器校准：使用分光光度计，选择220nm作为测量波长，用纯水作为空白对照调零，然后依次测量各标准溶液的吸光度，并记录数据。

·标准曲线的绘制：以硝酸盐浓度为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制标准曲线。线性回归分析可得到硝酸盐浓度与吸光度之间的关系式。

·样品处理与测定：取适量水样（可能需要过滤或预处理以去除悬浮物和干扰物质），直接或适当稀释后，在同一条件下测量其在220nm处的吸光度。

·结果计算：根据样品的吸光度和标准曲线的关系式，计算出水样中硝酸盐的浓度。

注意事项

·确保所有容器清洁无污染，避免交叉污染。

·水样中可能存在其他物质干扰测定，如浊度高或含有其他强紫外吸收物质时，可能需要进行预处理或采用校正方法。

·标准曲线应在每次测试时新鲜制作，以保证结果的准确性和重复性。

·紫外光对眼睛有害，操作时应佩戴适当的防护眼镜。

萘乙二胺比色法检测水体中的亚硝酸盐氮

萘乙二胺比色法（NED法）是检测水体中亚硝酸盐氮（NO₂⁻-N）的一种经典方法，它基于亚硝酸盐与萘乙二胺（N-(1-Naphthyl)ethylenediamine dihydrochloride）在酸性条件下与对氨基苯磺酸（Sulfanilamide）反应生成紫红色偶氮染料的原理，该染料在特定波长下的吸光度与亚硝酸盐氮的浓度成正比。下面是该方法的基本步骤和要点：

技术原理

·化学反应：在酸性介质中，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸反应生成重氮盐，随后重氮盐与萘乙二胺耦合形成紫红色的偶氮染料。

·测定：通过分光光度计在540nm左右波长处测定该紫红色染料的吸光度，根据事先建立·的标准曲线，即可计算出亚硝酸盐氮的浓度。

操作步骤

·标准曲线的制作：首先，配制一系列已知浓度的亚硝酸盐标准溶液。向每个标准溶液中加入相同体积的对氨基苯磺酸溶液和萘乙二胺溶液，混匀后静置一定时间（一般为10-20分钟），使用分光光度计在540nm波长下测定吸光度，绘制标准曲线。

·样品处理：取适量水样，进行必要的预处理（如过滤除去悬浮物），然后按照标准溶液的处理方式加入对氨基苯磺酸溶液和萘乙二胺溶液，同样条件下显色并测定吸光度。

·结果计算：根据样品的吸光度和标准曲线，计算出水样中亚硝酸盐氮的浓度。

注意事项

·整个操作过程需迅速，以防止亚硝酸盐的氧化或还原，影响检测结果。

·避免光照，因为光照可能会促使亚硝酸盐分解。

·操作过程中要注意控制pH值，通常需调节至酸性环境（pH约1.8）以促进反应进行。

·对氨基苯磺酸和萘乙二胺溶液应新鲜配制，因为它们不稳定，特别是萘乙二胺易氧化变色。

·水样中可能存在其他物质干扰测定，如存在余氯、铁离子等，需预先去除或做相应校正。

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