水中氮素化合物主要来源于生活污水、含氮工业废水、农业排水的污染。这类污水往往包含动物性排泄物及传染性病毒，因而书中氮素化合物的成分和含量能说明水体污染的情况及程度。
氮素化合物最初进入水中的多为复杂有机氮形式，受水中微生物的分解作用，逐渐变成简单的无机化合物。在分解过程中，有机氮素化合物不断减少，无机性氮素化合物逐渐增加，若无氧存在，最终产物为氨;若有氧存在，氨继续氧化并被微生物转变成亚硝酸盐(NO2-)，最后成为硝酸盐(NO3-)。此时，氮素化合物已由复杂的有机物变成无机性硝酸盐，有机氮素化合物已完成了“无机化”的作用。
氨、亚硝酸盐和硝酸盐代表了有机氮转化为无机氮的各个阶段，因而定为水质指标，分别以氮(N)表示，称为氨氮(NH3-N)、亚硝酸盐氮(NO-2-N)和硝酸盐氮(NO-3-N)。
如果水中出现大量氨氮，说明水源在不久前被严重污染过;如果水中硝酸盐氮增加的同时，还有亚硝酸盐氮和氨氮，表明水源不仅曾经被污染，而且现在继续被污染;如果水中发现大量的硝酸盐氮，而氨氮和亚硝酸盐氮含量极威甚至没有，表明水源曾受有机物污染，但现在
已经完全自净。因此，氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮的相对含量，在一定程度上可以反映水源被有机氮素化合物污染的程度及污染时间的长短，进而判断水处理的进程和效果或目前的分解趋势和水体自净的状况。
当然，水中含氮化合物也可能来自无机物，如地下深水可能由于地下矿物质的溶解而含硝酸盐氮;在雷雨放电时，大气中的氮被氧化为亚硝酸盐氮和硝酸盐氮，随雨水落到地面而流入水体中。这种情况与有机污染无光，因此，需结合具体情况对水质作出正确的分析。
(1)氨氮的测定
用直接比色法或蒸馏比色法测定。直接比色法适用于无色、透明、含氨氮量较高的水样。对于有颜色、浑浊、含干扰物较多、氨氮含量较少的水样，一般用蒸馏比色法，即先将被测溶液蒸馏，收集蒸馏液再以比色法测定。
(2)亚硝酸盐氮的测定
α-苯胺比色法：水中的亚硝酸盐与对氨基苯磺酸起重氮化反应，然后再与α-苯胺(即1-苯胺盐酸盐)起偶联反应，在pH值为2.0-2.5时生成紫红色偶氮染料。该紫红色染料颜色的深浅与亚硝酸盐含量成正比，与标准亚硝酸钠溶液制成的标准色列进行比色。可用目视比色或光电比色计选用绿色滤光片进行测定;也可用分光光度计在波长520nm处测定。
(3)硝酸盐氮的测定
硝酸盐在无水的情况下与酚二磺酸反应，生成的硝基二磺酸酚在碱性溶液中转变为黄色化合物。以此黄色溶液与标准硝酸钾溶液制成的标准色列进行比色。可用目视比色法或光电比色计蓝色滤光片进行测定，或分光光度计于波长410nm处测定。