Les activités humaines, en particulier l'agriculture intensive et l'urbanisation, sont les principales responsables des concentrations élevées de nitrates observées dans de nombreuses eaux souterraines et de surface :

• La gestion des engrais et des déjections animales en agriculture, ainsi que le ruissellement et l'infiltration à partir des terres agricoles fertilisées
• Les rejets des stations d'épuration, les fuites des réseaux d'assainissement et les fosses septiques défectueuses
• Le ruissellement urbain contenant des fertilisants utilisés sur les pelouses, terrains de golf, etc.
• Les composés azotés.

Les nitrates, bien que nécessaires à la croissance des plantes, peuvent avoir des effets néfastes sur l'environnement lorsqu'ils sont présents en excès.

L'un des effets les plus significatifs des nitrates sur l'environnement est l'eutrophisation des milieux aquatiques. Ce phénomène se produit lorsque des quantités excessives de nutriments, principalement des nitrates et des phosphates, pénètrent dans les eaux de surface (rivières, lacs, et littoraux marins). Cela entraine alors une diminution de l'oxygène dissous et par conséquent la mort des poissons et d'autres organismes aquatiques, perturbant ainsi l'équilibre écologique.

De plus, les nitrates sont très solubles dans l'eau et peuvent facilement s'infiltrer dans les nappes phréatiques. Une concentration élevée de nitrates dans les eaux souterraines peut rendre l'eau potable impropre à la consommation humaine, nécessitant des traitements coûteux pour la rendre potable.

L'excès de nitrates peut entraîner également des changements dans la composition des espèces végétales et animales dans les écosystèmes aquatiques et terrestres. Par exemple, certaines espèces de plantes aquatiques peuvent proliférer au détriment d'autres, modifiant ainsi la structure et la fonction des écosystèmes

Enfin, l'accumulation de nitrates dans les sols peut affecter la qualité du sol et la santé des plantes. Un excès de nitrates entraine une acidification du sol, affectant la disponibilité des nutriments pour les plantes et la santé des micro-organismes du sol.