受工农业生产的活动影响，目前大量人为来源的活性氮被输入到地球表层系统。大量活性氮在地球表层系统中的富集已对水生生态系统造成了巨大的生态与环境危害，如水体富营养化、有害藻类赤潮、以及季节性或永久性缺氧，这也是二十一世纪人类面临的最为严重的环境问题之一。因此，研究氮素的生物地球化学循环过程与影响机制是当今地学研究领域中的热点科学问题。而同位素示踪是目前研究水生生态系统中氮素迁移转化的最为理想的技术手段。然而，如何准确、快速地分析水样中溶解态氮(NH4+、NO3-)同位素的比值一直是国际上面临的一大技术难题，大大限制了氮同位素示踪技术的广泛应用。虽然水样中NH4+、NO3-可经过一系列的生化反应后，利用稳定同位素质谱仪来测定两者中的同位素比值，但存在的问题是：(1)经过繁琐的化学反应后，测定的实验结果误差往往超出了可接受的范围；(2)实验分析周期太长，耗时多；(3)分析费用昂贵。目前，仍尚未有特别行之有效的实验方法实现对溶解态氮同位素的含量直接和快速的分析。为此，开发了次溴酸氧化与膜入口质谱仪(MIMS)联用的方法，实现了对溶解态氮同位素的直接、快速、精确地分析，对推动氮同位素示踪技术在水体氮素循环研究中更为广泛的应用具有重要的科学意义。