Нитраты и нитриты в воде: нормы, источники и методы анализа

Нитраты и нитриты относятся к минеральным формам азота. Они встречаются в природной, питьевой, технологической и сточной воде, но имеют разное санитарное и технологическое значение. Для корректной оценки недостаточно увидеть слово «нитрат» в протоколе: необходимо учитывать тип воды, точку отбора, метод анализа и форму представления результата - по иону или по азоту.

Что такое нитраты и нитриты

• Нитрат-ион NO₃⁻ - наиболее окисленная и обычно более устойчивая минеральная форма азота.
• Нитрит-ион NO₂⁻ - промежуточная форма его превращений.

Наличие нитратов само по себе не доказывает аварийное загрязнение так как они могут присутствовать в природном фоне. Результат оценивают вместе с нитритами, аммонийным и общим азотом, а на очистных сооружениях - с технологическими показателями.

Показатель	Формула	Что характеризует	Где встречается
Нитрат-ион	NO3−	Конечную окисленную форму минерального азота	Природная, питьевая, сточная и технологическая вода
Нитрит-ион	NO2−	Промежуточную форму превращений азота	Биологическая очистка, распределительные сети, отдельные технологические воды
Нитратный азот	NO3-N	Только массу азота в составе нитрата	Протоколы лабораторий, шкалы тестов и поточных датчиков
Нитритный азот	NO2-N	Только массу азота в составе нитрита	Контроль нитрификации и денитрификации

 

Откуда нитраты и нитриты попадают в воду

Соединения азота образуются при разложении органики и последующих микробиологических превращениях. В поверхностные и подземные воды они поступают с сельскохозяйственным стоком, удобрениями, бытовыми стоками, фильтратом полигонов и локальными источниками.

В водопроводных сетях нитраты и нитриты могут образовываться при нитрификации аммония. Но один повышенный результат по нитрату этого не доказывает: нужны данные по исходной воде, аммонию, нитриту и нескольким точкам сети. В технологических контурах нитрит может входить в состав ингибитора коррозии.

Почему контролируют нитраты и нитриты

В питьевой воде контроль подтверждает санитарную безопасность. Риск высокого поступления нитратов и нитритов связан с образованием метгемоглобина; наиболее чувствительны младенцы.

В источниках водоснабжения анализ показывает изменение качества. На очистных сооружениях он помогает оценивать нитрификацию, денитрификацию и очищенную воду. В экологическом мониторинге результаты рассматривают вместе с аммонием, фосфатами и кислородным режимом. Для производственных вод применяют технологические требования и условия сброса, а не питьевые нормативы.

Нитрификация и денитрификация на очистных сооружениях

При биологической очистке азот превращается по цепочке NH₄-N → NO₂-N → NO₃-N, а при денитрификации - преимущественно в молекулярный азот.

Накопление нитрита может указывать на нарушение баланса стадий, но причину определяют по совокупности NH₄-N, NO₂-N, NO₃-N, кислорода, pH, температуры, нагрузки и расхода.

Этап	Что происходит	Какие показатели контролируют
Поступление стока	Формируется исходная азотная нагрузка	NH4-N, общий азот, расход
Нитрификация	Аммоний окисляется через нитрит до нитрата	NH4-N, NO2-N, NO3-N, кислород
Денитрификация	Окисленные формы азота восстанавливаются до N2	NO2-N, NO3-N, общий азот
Выпуск	Подтверждается качество очищенной воды	Показатели по программе контроля и условиям сброса

Нормы нитратов и нитритов в воде

Норматив относится к конкретному объекту: значения для питьевой воды нельзя переносить на водоём, упакованную воду или сточный выпуск.

Объект контроля	Нитраты	Нитриты	Единицы и форма
Питьевая вода централизованного водоснабжения	45	3	мг/л по NO3− и NO2−
Обработанная упакованная питьевая вода	20	0,5	мг/дм3, общие нитраты и общие нитриты
Водные объекты рыбохозяйственного значения	40; эквивалентно 9 по азоту нитратов	0,08; эквивалентно 0,02 по азоту нитритов	мг/дм3 по иону; отдельно указан пересчёт на N
Сточная вода	Единого значения нет	Единого значения нет	Зависят от условий сброса и формы нормирования

ТР ЕАЭС 044/2017 разделяет категории упакованной воды; нужное значение выбирают по соответствующей графе приложения. Для сточных вод пределы задают условия сброса и требования к принимающему водному объекту.

Где измеряют нитраты и нитриты

1. Исходная вода. Оценивают качество источника и сезонные изменения.
2. После отдельных ступеней водоподготовки. Проверяют влияние процесса и риск проскока.
3. Подготовленная питьевая или технологическая вода. Подтверждают соответствие заданным требованиям.
4. Распределительная сеть. Сравнивают точки по длине сети и выявляют изменение азотсодержащих форм.
5. Аэротенк. Контролируют ход нитрификации и азотную нагрузку.
6. После нитрификации. Проверяют остаточный аммоний и образование нитрата и нитрита.
7. После денитрификации. Оценивают удаление окисленных форм азота.
8. Перед сбросом. Подтверждают выполнение программы производственного экологического контроля.

Методы определения нитратов и нитритов

Фотометрический и спектрофотометрический анализ

После реакции с реагентами образуется окрашенное соединение, поглощение которого измеряет прибор. Готовые кюветные тесты Hach содержат дозированные реагенты.

Диапазон и единицы выбирают до анализа. Для нормативного контроля применяют методику из области аккредитации. ГОСТ 33045-2014 распространяется на питьевую, природную и сточную воду; ГОСТ 4192-82 заменён им с 2016 года. Для нитрат-иона действует также ПНД Ф 14.1:2:4.4-95 в установленной области.

Карманные колориметры

Карманный колориметр удобен для оперативного контроля одного параметра. Hach DR300 выбирают только при наличии нужной заводской программы и реагентов: это не универсальный анализатор нитратов.

Ионоселективный электрод

Ионоселективный электрод измеряет активность нитрат-иона. Нужны измеритель Hach HQ, стандарты и регулятор ионной силы. Результат зависит от калибровки, температуры, pH и матрицы; спецификация 0,05 % для электрического сигнала не означает такую же погрешность концентрации.

Тест-полоски и полевые наборы

Тест-полоски дают полуколичественную оценку для скрининга и выбора разведения. Они не заменяют анализ по нормативной или аттестованной методике.

Поточные датчики нитратов

Оптические датчики измеряют поглощение ультрафиолета, ионоселективные - мембранный отклик. УФ-сигнал может включать нитрит, поэтому в документации встречается форма NO₂₊₃-N или NOx-N. Выбор зависит от диапазона, мутности, матрицы и контроллера; данные сверяют с лабораторией.

Оборудование Hach для анализа нитратов и нитритов

В каталоге “АкваАналитикс Техника” можно заказать реагенты, фотометры, спектрофотометры, электроды и поточные датчики для определения нитратов и нитритов в воде.

Кюветные тесты на нитраты

Hach LCK339: 0,23–13,5 мг/л NO₃-N, или 1–60 мг/л NO₃⁻. Hach LCK340: 5–35 мг/л NO₃-N, или 22–155 мг/л NO₃⁻. Первый удобен для питьевой и природной воды, второй для более высоких концентраций с учётом матрицы.

Кюветные тесты на нитриты

LCK341 охватывает 0,015–0,6 мг/л NO₂-N, LCK342 - 0,6–6,0, LCK343 - 2–90, LCK541 - 0,0015–0,03 мг/л. Тест выбирают по ожидаемому уровню и матрице.

Приборы для фотометрического анализа

Hach DR1900 подходит для полевых измерений и LCK-тестов. Hach DR3900 - стационарный лабораторный спектрофотометр с распознаванием штрихкода совместимых LCK-кювет.

Экспресс-анализ и ионометрия

Hach 2745425 даёт скрининг нитратов 0–50 мг/л и нитритов 0–3 мг/л. Для ионометрии используют ISENO3181, измеритель HQ, стандарты и ISA.

Поточный контроль нитратов

Hach Nitratax sc - оптические датчики NOx-N для чистой воды, стока и биологических процессов. Исполнение выбирают по диапазону и мутности; нужны контроллер sc, очистка и лабораторная проверка.

Прибор или тест	Показатель	Тип контроля	Основная задача
LCK339 / LCK340	NO3-N	Лабораторный фотометрический	Определение нитратов в выбранном диапазоне
LCK341 / LCK342	NO2-N	Лабораторный фотометрический	Определение нитритов
DR1900	По программе и реагенту	Переносной	Анализ на объекте
DR3900	По программе и реагенту	Лабораторный	Анализ LCK
2745425	NO3−, NO2−	Скрининг	Предварительная оценка
ISENO3181	Нитрат-ион	Ионометрический	Прямое измерение после калибровки
Nitratax sc	NOx-N	Непрерывный поточный	Наблюдение и управление процессом

Как выбрать метод и оборудование

Определите тип воды, ожидаемый диапазон, форму результата, точность и число проб. Затем учтите полевые условия, необходимость непрерывного контроля, матрицу и действующую методику. В аккредитованной лаборатории проверяют также калибровку, стандарты, холостой опыт и контроль качества.

Задача	Подходящий метод	Пример оборудования
Разовые анализы питьевой или природной воды	Кюветный фотометрический тест	LCK339 и DR3900 или DR1900
Высокие концентрации в технологической или сточной воде	Тест высокого диапазона с проверкой матрицы	LCK340, LCK343
Оперативная проверка на объекте	Переносная фотометрия	DR1900
Предварительный скрининг	Тест-полоски	Hach 2745425
Серия однотипных проб	Ионоселективное измерение	ISENO3181 и Hach HQ
Управление нитрификацией и денитрификацией	Поточный оптический контроль плюс лабораторная проверка	Nitratax sc и контроллер sc

Основные ошибки при анализе

• сравнение результата в NO₃-N с нормативом в NO₃⁻ без пересчёта;
• выбор теста, в котором концентрация пробы находится вне рабочего диапазона;
• загрязнённые кюветы, посуда или следы реагентов на внешней поверхности;
• нарушение условий и времени хранения пробы;
• отсутствие холостого опыта, контрольного стандарта или проверки разбавления;
• неправильная калибровка ионоселективного электрода или отсутствие ISA;
• игнорирование мутности, цветности, солёности и других особенностей матрицы;
• использование тест-полоски вместо метода, установленного программой контроля.

Часто задаваемые вопросы

Чем нитраты отличаются от нитритов?

Нитрат NO₃⁻ обычно является более устойчивой окисленной формой азота. Нитрит NO₂⁻ - промежуточная форма, поэтому его динамика особенно информативна при контроле биологических процессов.

Какая норма нитратов установлена для питьевой воды?

Для питьевой воды централизованного водоснабжения применяется значение 45 мг/л по нитрат-иону NO₃⁻. Для упакованной воды действуют отдельные требования ТР ЕАЭС 044/2017 по её категории.

Почему результаты указывают как NO₃ и NO₃-N?

Первое значение относится к массе всего нитрат-иона, второе - только к массе азота в его составе. Между ними есть коэффициент 4,43, поэтому единицы всегда проверяют до сравнения.

Можно ли определить нитраты тест-полоской?

Можно получить ориентировочный диапазон и понять, нужен ли срочный лабораторный анализ. Для подтверждения соответствия нормативу тест-полоски недостаточно.

Какой прибор выбрать для небольшой лаборатории?

При небольшом потоке проб обычно удобен DR1900 или DR3900 с кюветными тестами подходящего диапазона. Выбор зависит от работы на объекте, перечня показателей и требований применяемой методики.

Когда нужен поточный датчик нитратов?

Он нужен, когда важна непрерывная динамика. Например, для управления нитрификацией и денитрификацией или контроля выхода установки. Поточный датчик дополняет, но не отменяет периодическую лабораторную проверку.

Заключение

Нитраты и нитриты интерпретируют раздельно, а результат и норматив приводят к одинаковым единицам. Метод выбирают по типу воды, диапазону, матрице и задаче: лабораторный анализ подтверждает концентрацию, экспресс-средства дают предварительную оценку, поточный датчик показывает динамику. Подберём реагенты и оборудование Hach для определения нитратов и нитритов с учётом типа воды, диапазона и требований лаборатории.

Источники и нормативы

• СанПиН 1.2.3685-21. Гигиенические нормативы безопасности факторов среды обитания. Постановление Главного государственного санитарного врача РФ от 28.01.2021 № 2.

• ТР ЕАЭС 044/2017. О безопасности упакованной питьевой воды, включая природную минеральную воду.

• Приказ Росрыболовства от 26.05.2025 № 296. Нормативы качества воды водных объектов рыбохозяйственного значения.

• ГОСТ 33045-2014. Вода. Методы определения азотсодержащих веществ.

• ПНД Ф 14.1:2:3:4.3-2023. Определение нитрит-ионов в питьевых, природных и сточных водах фотометрическим методом.

• ПНД Ф 14.1:2:4.4-95. Определение нитрат-ионов в питьевых, природных и сточных водах фотометрическим методом.

• World Health Organization. Nitrate and nitrite in drinking-water. 2022.

• Hach Company. Официальные методики и инструкции к кюветным тестам LCK339, LCK340, LCK341, LCK342, LCK343 и LCK541.

• Hach Company. Intellical ISENO3181 Nitrate Ion-Selective Electrode. Руководство и методика измерений.

• Hach Company. DR1900, DR3900 и NITRATAX sc. Официальная техническая документация.