Grundwasservorkommen, die sich unterhalb landwirtschaftlich genutzter Flächen befinden, sind der größten Belastung durch Nitrate ausgesetzt. Etwa 74 Prozent des deutschen Trinkwassers stammt aus dem Grundwasser. Der Gewässerschutz in Deutschland beanstandet schon seit geraumer Zeit die intensive Bodennutzung sowie die damit verbundene Benutzung stickstoffhaltiger Düngemittel.
Doch nicht nur Gülle stellt ein Problem in der Landwirtschaft dar: Künstlicher Dünger und unzureichend abgedichtete Silos sorgen für die hohe Nitrat-Konzentration im Grundwasser. Auch sogenannte Gär-Reste aus den Biogasanlagen weisen einen großen Gehalt an Nitraten auf. Diese Reste wiederum landen ebenfalls auf den deutschen Äckern.
Pflanzliche Organismen können die gedüngten Stickstoff-Salze zwar im positiven Sinne nutzen, doch ein Überschuss an Nitraten wird von den Pflanzen nicht mehr verwertet. Die Nitrate sammeln sich also im Erdboden an. Niederschläge wie Regen oder auch die Schneeschmelzen sorgen dann dafür, dass die Salze in tiefere Bodenregionen absickern. Der nun mit Nitraten belastete Niederschlag gelangt so ins Grundwasser. Auf demselben Weg landen überschüssige Stickstoff-Salze ebenfalls in Seen, Flüsse und andere Gewässer.
Abhängig von der Region wird das heimische Wasser aus Oberflächen- oder Quellwasser, in der Regel jedoch aus dem Grundwasser gewonnen. Für die Betriebe zur Aufbereitung des Wassers stellt die hohe Konzentration an Stickstoff-Salzen dabei ein ernst zu nehmendes Problem dar. Die Entfernung der Nitrate lässt sich nicht 100-prozentig realisieren, während schon kleinste Mengen vor allem für Säuglinge eine wirkliche Bedrohung darstellen.