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硝態(tài)氮/硝酸鹽氮檢測

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發(fā)布時間：2025-07-30 19:14:06 更新時間：2025-07-29 19:14:06

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作者：中科光析科學技術(shù)研究所檢測中心

硝態(tài)氮/硝酸鹽氮檢測概述

硝態(tài)氮（NO??-N）是水體、土壤、肥料及食品中一種重要的無機氮形態(tài)，主要以硝酸鹽（NO??）形式存在。硝酸鹽氮則是總氮中硝酸根離子所對應(yīng)的氮含量。過量的硝態(tài)氮/硝酸鹽氮是導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化、地下水污染和飲用水健康風險（如藍嬰癥）的關(guān)鍵指標之一。因此，準確測定硝態(tài)氮/硝酸鹽氮的含量對于環(huán)境監(jiān)測、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、食品安全和飲用水安全保障具有極其重要的意義。本文將重點介紹相關(guān)的檢測項目、常用儀器、核心檢測方法以及依據(jù)的標準規(guī)范。

主要檢測項目

硝態(tài)氮/硝酸鹽氮檢測的核心項目是測定樣品中硝酸根離子中以氮計的含量，通常報告單位為毫克/升（mg/L，針對液體樣品）或毫克/千克（mg/kg，針對固體樣品）。根據(jù)具體需求和樣品基質(zhì)，還可能進行包括亞硝酸鹽氮、氨氮、凱氏氮、總氮等在內(nèi)的其他形態(tài)氮的聯(lián)合測定，以更全面地評估氮污染狀況或營養(yǎng)水平。

常用檢測儀器

硝態(tài)氮/硝酸鹽氮的檢測依賴于多種分析儀器，選擇取決于方法的原理、靈敏度、通量要求和成本：

1. 紫外-可見分光光度計： 這是應(yīng)用最廣泛、成本相對較低的儀器，尤其適用于酚二磺酸分光光度法、鎘柱還原法等需要比色測定的方法。用于測量顯色后溶液在特定波長下的吸光度。

2. 離子色譜儀（IC）： 高效、快速、能同時測定多種陰離子（包括NO??、NO??、Cl?、SO?2?等）。通過離子交換柱分離，電導(dǎo)檢測器檢測。是測定水中硝酸鹽氮非常標準且準確的方法。

3. 硝酸根離子選擇電極： 基于電位法原理，通過測量硝酸根離子選擇性電極與參比電極之間的電位差來測定硝酸鹽濃度。操作簡便、快速，適用于現(xiàn)場或在線監(jiān)測，但可能受其他離子干擾且靈敏度通常低于分光光度法和離子色譜法。

4. 流動注射分析儀（FIA）/連續(xù)流動分析儀（CFA）： 自動化程度高，通量大。通常結(jié)合鎘還原柱和分光光度檢測，實現(xiàn)硝酸鹽氮（以及亞硝酸鹽氮）的自動化分析。

5. 還原裝置（如鎘柱或鎘粒）： 常用于將硝酸鹽還原為亞硝酸鹽的離線或在線前處理步驟，主要用于分光光度法中。

核心檢測方法

針對硝態(tài)氮/硝酸鹽氮的測定，國內(nèi)外標準方法主要包括：

1. 酚二磺酸分光光度法： * 原理： 硝酸鹽在無水條件下與酚二磺酸反應(yīng)生成硝基二磺酸酚，在堿性溶液中轉(zhuǎn)化為黃色化合物，于410nm波長處測量吸光度。 * 特點： 靈敏度高，適用于較清潔水樣。但干擾較多（如氯離子、亞硝酸鹽、有機物），步驟較繁瑣，需蒸干步驟，氯離子干擾需預(yù)處理去除（如加硫酸銀）。 * 標準： 中國國家標準 GB/T 7480-1987 《水質(zhì) 硝酸鹽氮的測定酚二磺酸分光光度法》。

2. 鎘柱還原法（分光光度法）： * 原理： 水樣通過裝有銅化鎘顆粒的還原柱，硝酸鹽定量還原為亞硝酸鹽。加入顯色劑（通常為磺胺和N-(1-萘基)-乙二胺二鹽酸鹽）生成紫紅色偶氮染料，于540nm波長處測量總亞硝酸鹽氮（原亞硝酸鹽氮+還原產(chǎn)生的亞硝酸鹽氮）。硝酸鹽氮含量為總亞硝酸鹽氮減去原亞硝酸鹽氮。 * 特點： 靈敏度高，選擇性較好，適用于多種水體。需要維護和活化鎘柱?？赏瑫r測定亞硝酸鹽氮。 * 標準： 中國國家標準 GB/T 5750.5-2006 《生活飲用水標準檢驗方法無機非金屬指標》中硝酸鹽氮的測定（鎘柱還原法）；美國EPA Method 353.2；ISO 13395:1996。

3. 紫外分光光度法（雙波長法）： * 原理： 硝酸根離子在紫外光區(qū)220nm波長處有特征吸收，但溶解性有機物在220nm處也有吸收，同時在275nm處也有吸收。通過測定220nm和275nm兩個波長下的吸光度，利用經(jīng)驗公式校正有機物的干擾，計算硝酸鹽氮含量。 * 特點： 快速、簡便，無需試劑。但受溶解性有機物（需校正）、濁度、亞硝酸鹽（需去除）等干擾較大，適用于較清潔且有機物含量穩(wěn)定的天然水、飲用水。 * 標準： GB/T 5750.5-2006 《生活飲用水標準檢驗方法無機非金屬指標》中硝酸鹽氮的測定（紫外分光光度法）；HJ/T 346-2007 《水質(zhì) 硝酸鹽氮的測定紫外分光光度法（試行）》。

4. 離子色譜法（IC）： * 原理： 利用離子交換原理分離水樣中的陰離子（如F?, Cl?, NO??, Br?, NO??, PO?3?, SO?2?等），分離后的硝酸根離子通過電導(dǎo)檢測器檢測，根據(jù)保留時間定性，峰高或峰面積定量。 * 特點： 靈敏度高、選擇性好、速度快、可同時測定多種陰離子、自動化程度高、受干擾小。是測定水中硝酸鹽氮的推薦方法，尤其適用于復(fù)雜基質(zhì)。初始設(shè)備投資較高。 * 標準： GB/T 5750.5-2006 《生活飲用水標準檢驗方法無機非金屬指標》中硝酸鹽的測定（離子色譜法）；HJ 84-2016 《水質(zhì) 無機陰離子（F?, Cl?, NO??, Br?, NO??, PO?3?, SO?2?, SO?2?）的測定離子色譜法》；美國EPA Method 300.0/300.1。

5. 硝酸根電極法： * 原理： 硝酸根離子選擇電極對NO??具有選擇性響應(yīng)，其膜電位與溶液中NO??活度的對數(shù)呈線性關(guān)系（能斯特響應(yīng)），通過測量電位差確定濃度。常與雙液接參比電極配合使用。 * 特點： 操作簡便、快速、儀器便攜，適用于現(xiàn)場快速測定和連續(xù)監(jiān)測。但易受其他陰離子（如Cl?, HCO??, SO?2?等）干擾，靈敏度（檢出限通常在1 mg/L左右）和準確性通常低于實驗室方法，需要定期校準。 * 標準： 常作為快速篩查方法，具體標準依據(jù)儀器廠商說明書和應(yīng)用場景。

主要檢測標準

硝態(tài)氮/硝酸鹽氮的檢測需嚴格遵循國家或國際標準方法以確保數(shù)據(jù)的準確性和可比性，常用標準包括：

* 中國國家標準（GB）： * GB/T 5750.5-2006 《生活飲用水標準檢驗方法無機非金屬指標》 (包含酚二磺酸法、紫外法、鎘柱還原法、離子色譜法) * GB/T 7480-1987 《水質(zhì) 硝酸鹽氮的測定酚二磺酸分光光度法》 * HJ/T 346-2007 《水質(zhì) 硝酸鹽氮的測定紫外分光光度法（試行）》 * HJ 84-2016 《水質(zhì) 無機陰離子（F?, Cl?, NO??, Br?, NO??, PO?3?, SO?2?, SO?2?）的測定離子色譜法》 * NY/T 1121.26-2012 《土壤檢測第26部分：土壤硝態(tài)氮的測定》 * GB 5009.33-2016 《食品安全國家標準食品中亞硝酸鹽與硝酸鹽的測定》 (適用于食品)

* 美國環(huán)境保護署（EPA）方法: * EPA Method 353.2 (Determination of Nitrate-Nitrite Nitrogen by Automated Cadmium Reduction)