1.0 引言
在水质监测中，了解水体中的氨氮浓度对于评价水体自净能力、预测有机物的生物降解速度以及评估污染程度等方面具有重要意义。因此，本文将详细介绍如何通过Nessler反应法来确定氨氮浓度，并探讨该方法的应用场景和注意事项。
2.0 Nessler反应法原理简介
Nessler反应法是一种常见的化学分析方法，用以检测含有亚硝酸盐或其他含氧化亚硝酸盐的样品。在这个过程中，亚硝酸盐会与Nessler试剂（由二氧化钴和铬酸钾组成）发生化学反应产生深蓝色复合物，这个复合物与光谱仪可以准确地量化其颜色的深浅，从而推算出对应的亚硝酸盐浓度。由于直接不能检测到所有形式的氨基代谢产物，因此通常需要先进行分离和转换操作，以便能够通过此方法检测出总量中的某些部分。
3.0 实验材料准备
为了准确地执行实验，必须准备以下关键材料：
樣品：可能是从河流、湖泊或者工业排放处采集到的水样。
Nessler试剂：这是一个标准配制好的试剂，其主要成分为三氧化二钴(Co3O4)和三碘化锂(LiI)，用于生成可见颜色的Complex。
10% 的NaOH溶液：用作调节pH值，使其接近7，这样才能有效触发Nessler试剂与样品之间的化学作用。
100mL精密漏斗
精密秤
50mL塑料瓶或100mL玻璃烧杯
4.0 实验步骤概述
本节将详细说明如何通过一系列简单步骤来测定水样的总含量NH3-N：
4.1 样品取样及处理
首先，将所需数量（根据实验要求）的清洁无菌容器填满适当温度下稳定的环境水作为参照控制。然后，在同一时间从目标地点取样，并立即冷冻保存以防止微生物活动影响结果。
4.2 pH调节及滴定操作：
在标杆上标记出相应pH值，然后将50毫升指示性溶液倒入200毫升精密漏斗内，再加入适量10% NaOH溶液至达到预设pH值附近。这一步非常关键，因为它不仅保证了正确读数，还避免了过多或过少添加NaOH导致偏差。
4.3 进行Nessler反應測試：
将5ml经过调整后的樣品倒入已标记好的50ml玻璃烧杯中，然后慢慢倒入5ml Nessler試劑，观察并记录出现蓝色变化时所需添加 Nessler試劑残余体积（称为“Blue Point”），同时保持均匀搅拌直到完全混合。如果没有出现蓝色变化，则可能表示樣品中的NH3-N浓度低于检测限；如果前期已经超过Blue Point，那么需要重新开始计数，从最初5ml Nessler試劑开始计数直至再次遇到Blue Point。此时，如果整个15毫升范围内都没有看到任何颜色变化，那么这意味着該樣本中沒有足够濃度之NH₃-N來與NESSEL試劑進行反應，所以這個樣本無法被測得總含量之NH₃-N。
4.4 计算结果：
计算出的剩余体积除以标准曲线上的每单位V(Nesseler reagent)所代表的小于500mg/L NH3-N浓度点，即可得到最终结果。这也就意味着我们可以利用这个测试获得的是总有机氮(Total Kjeldahl Nitrogen, TKN)的一个子集，即TKN - NOx，其中NOx包括所有类型氧化亚硝酸盐，而TKN则包含所有形式的有机态 nitrogen，如ammonia, organic nitrogen 和 nitrate.
5.0 结论与建议
综上所述，我们成功地描述了如何使用经典但仍然广泛应用于现代环境监控工作室的一种技术——Nessel reaction method，以确定土壤或地下水等媒体中的Total Ammoniacal Nitrogen (TAN)水平。本文提供了一套基本实验方案，但实际操作过程可能会因具体条件和设备不同而略有变通。然而，无论是新手还是经验丰富的地球科学家，对这些基础知识掌握越好，就能更好地理解自己的数据，并据此做出决策。此外，由于这种分析技术局限性较大，有必要结合其他高效率且灵活性的测试方法如ICP-OES 或LC/MS 来全面评估地球表面资源健康状况。
6.0 参考文献
[1] APHA/AWWA/WEF (1998). Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater.
[2] Hach Company (2019). The Importance of Measuring Total Ammonia Nitrogen in Wastewater Treatment Plants.
[3] EPA US Environmental Protection Agency (2021). Method 350: Dissolved Oxygen by the Azide Modification of the Winkler Method.
[4] Bowerman et al., J Environ Sci Health Part B Pestic Food Contam Agric Waste [Internet]. 2018;53(11):934–941.
以上文章内容旨在向读者展示如何运用一种古老却依旧强大的工具——尼斯勒反应来追踪土壤、地下水甚至废气排放中未经处理的人类活动造成的大规模环境污染问题。而这一切始于对待每一次采样的严谨态度，以及对那些看似简单却又充满挑战性的数据分析任务持有的热情敬畏心态。
