地下水中硝酸盐是一种日益增加且分布广泛的污染物质。地下水中大量的硝酸盐氮主要来源于居民生活污水与垃圾粪便、化肥、工业废水、大气氮氧化合物干湿沉降以及污水灌溉等。

硝酸盐污染化肥的施用引起的污染

一般认为，过量施用氮肥是造成地下水硝酸盐污染的主要原因。自上个世纪初实现氮素化肥的人工合成以来，全球农作物单位面积产量的大幅度提高在很大程度上依赖于氮素化肥施用量的不断增加。农田施用氮肥虽然使粮食产量至少增加40%，但因为农作物种类和施肥技术不同，施用的氮肥仅有25%～85%被植物吸收利用，大部分氮肥经各种途径进入环境中，尤其是农田氮肥的径流损失和淋溶损失，使得许多地表水和地下水硝酸盐含量过高。

硝酸盐污染生活污水及粪便引起的污染

生活污水和居民生活区的粪便是造成地下水污染的一个重要来源。大量的生活污水、粪便通过渗井与化粪池渗入地下，其有机氮化合物在土壤微生物的作用下，分解产生的氨基酸，经氨化作用合成氨，再经亚硝酸盐细菌作用转化为亚硝酸盐，最后经硝化细菌的作用而氧化为硝酸盐，从而造成地下水中硝酸盐污染。

硝酸盐污染工业污水引起的污染

由于现代工业的发展，特别是食品、皮革、造纸等轻工业均排出含大量有机物的废水，这些有机废水可通过渗透作用进入地下水中，并转化为硝酸盐，为硝酸盐的形成提供了物质条件。而且，一些机械化学等工业每年还使用大量与硝酸盐有关的原材料，这些原材料流失到河、湖、土壤、大气与地下水等环境中的数量可占一半以上，造成严重的水体污染。

硝酸盐污染大气氮氧化合物干湿沉降引起污染

因为煤、石油、天然气、植物等的燃烧也产生了大量的氮氧化合物。通过化学作用后，形成硝酸盐类沉降下来，或随雨水降落到地表、土壤和河、湖中，最终也能进入到地下水。

硝酸盐污染污水灌溉引起的污染

近年来，随着水资源的日益紧张。污水灌溉增多。污水灌溉面积大幅度增加，污水水质也发生了明显的变化，污染物浓度增高。灌溉面积己从1963年仅有63万亩发展到1998年的5427万亩，占全国总灌溉面积的7.3%，特别是1978到1980年污灌面积从500万亩猛增到2000万亩。利用污水灌溉虽然在一定的程度上可以缓解农业用水和水资源短缺的矛盾。在利用污水中大量有机物作为肥料的同时，污水也得到了一定的净化，但是污水中含有大量的有机氮化合物，如果灌溉不合理，它们不仅污染了农田环境，对土壤和农作物形成直接危害，而且在土壤微生物参与下，污染地下水，导致地下水中硝酸盐的增加。

硝酸盐污染地下水超采引起的污染

20世纪50年代以来，随着城市规模的不断扩大和工农业生产的迅速发展，城市用水量也随之增加。本世纪以来，地下水超采严重，引起水位持续下降，形成了地下水降落漏斗，改变了水动力条件，加速了污染的范围。同时由于水位下降，原先的饱水带变为包气带，氧化还原作用增强。促进了有机物分解及二氧化碳分压增大，从而进一步溶解了土体中原先难溶解的砂砾石等物质，使地下水体中溶解性总固体含量上升，总硬度升高。