水中的氨氮是指以游离氨（或称非离子氨，NH₃）和离子氨（NH₄⁺）形式存在的氮，两者的组成比决定于水的pH值。对地面水，常要求测定非离子氨。水中氨氮主要来源于生活污水中含氮有机物受微生物作用的分解产物，焦化、合成氨等工业废水，以及农田排水等。

测定水中氨氮的方法有纳氏试剂分光光度法（GB7479-87）、水杨酸-次氯酸盐分光光度法（GB7478-87）、蒸馏滴定法（GB7481-87）、电极法、气相分子吸收光谱法和容量法。

两种分光光度计法都具有灵敏、稳定等特点，但水样有色度、浊度以及含有钙、镁、铁等金属离子和硫化物、醛、酮类等都会干扰测定，需要进行相应的预处理。电极法一般无需对水样进行预处理，但存在再现性不太好和电极寿命过短等问题。气相分子吸收光谱法比较简单，使用专用仪器或原子吸收光谱测定均可，测定结果也较好。滴定法适用于氨氮含量较高的水样。

1.纳氏试剂分光光度法

在经絮凝沉淀或蒸馏法预处理的水样中加入碘化汞和碘化钾的强碱溶液（纳氏试剂），则与氨反应生成黄棕色胶态化合物，此颜色在较宽的波长范围内具有强烈吸收，通常使用410-425nm范围波长光比色定量。反应式如下：

2K₂[HgI₄]＋3KOH＋NH₃→NH₂Hg₂IO＋7KI＋2H₂O

(黄棕色)

本法最低检出浓度为0.025mg/L；测定上限为2mg/L。若采用目视比色法，最低检出浓度为0.02mg/L。本法适用于地表水、地下水和废（污）水中氨氮的测定。

2.水杨酸-次氯酸盐分光光度法

在亚硝基铁氰化钠存在下，氨与水杨酸和次氯酸反应生成蓝色化合物，于697nm处有最大吸收波长，进行比色定量。反应过程如下：

该法最低检出浓度为0.01mg/L；测定上限为1mg/L。

3.电极法

氨气敏电极是一种复合电极。它以平板型pH玻璃电极为指示电极，银-氯化银电极为参比电极。将此电极对置于盛有0.1mol/L氯化铵内充液的塑料套管中，在管端pH电极敏感膜处紧贴一疏水半渗透薄膜（如聚四氟乙烯薄膜），使内充液与外部被测液隔开，并在pH电极敏感膜与半透膜间形成一层很薄的液膜。当将其插入pH值已调至11的水样时，则生成的氨将扩散通过 半透膜（水和其他离子不能通过），使氯化铵电解质膜层内NH4⁺NH₃+H⁺的反应向左移动，引起氢离子浓度的变化，由pH玻璃电极测定此变化。在恒定的离子强度下，测得的电动势与水样中氨浓度的对数呈线性关系。因此，用高阻抗输入的晶体管毫伏计或pH计测其电位值便可确定水样中氨氮的浓度。如果使用专用离子活度计，经用氨氮标准溶液校准后，可直接指示测定结果。

该方法不受水样色度和浊度的影响，水样不必进行预蒸馏；最低检出浓度为0.03mg/L，测定上限可达1400mg/L。

4.气相分子吸收光谱法

往水样中加入次溴酸钠，将氨及铵盐氧化成亚硝酸盐，再加入盐酸和乙醇的溶液，此时亚硝酸盐迅速分解，生成二氧化氮，用空气载入气相分子吸收光谱的吸光管，测定此气体对锌空心阴极灯发射的213.9nm的特征光的吸光度，用标准曲线法进行定量。

当水样中含有亚硝酸盐时应先测定其含量并进行扣除。次溴酸的存在会将有机胺氧化成亚硝酸盐，所以水样中的有机胺要先蒸馏分离。本方法的最低检出浓度为0.005mg/L，测定上限为100mg/L，可用于地表水、地下水、海水等氨氮的测定。