Relevante Stickstoffverbindungen sind Nitrat und Nitrit, wobei die Hauptbelastung auf Seiten des Nitrats liegt. In allen Gewässern liegt eine Basiskonzentration an Stickstoff vor, das durch Lösevorgänge des atmosphärischen N₂ im Niederschlag oder an der Gewässeroberfläche entsteht. Die toxikologische Relevanz von Nitrat beruht auf der Umwandlung zu Nitrit im Magen-Darm-Trakt.

Dadurch wird Eisen(II) zu Eisen(III) im Hämoglobin oxidiert. Es entsteht Methämoglobin, welches keinen Sauerstoff mehr aufnehmen kann. Methämoglobin kann wieder zu Hämoglobin reduziert werden, doch bei Säuglingen ist diese Reaktion zu langsam, so dass sie an Blausucht erkranken können.

Nitrit kann mit sekundären Aminen zu Nitrosaminen reagieren. Die krebserregenden Eigenschaften wurden im Tierversuch festgestellt, aber keine Studie konnte einen Zusammenhang zwischen Nitrit und dem Auftreten von Krebserkrankungen nachweisen (Petri 1991 in: Rohmann & Sontheimer 1985). 

Daher wurde am 03.11.1998 eine EG-Trinkwasserrichtlinie erlassen, nach der die Konzentrationen an Nitrat höchstens 50mg/l und an Nitrit höchstens 0,1mg/l betragen dürfen.

Die Karte stellt die Deutschlandweite Verteilung der Messstellen des Belastungsmessnetz Nitrat und die Mittelwerte von 2000-2002 sowie die Veränderung gegenüber dem Zeitraum von 1992-1994 an 181 gemeinsame Messstellen gemäß Artikel 10 der Richtlinie 91/676/ EWG des Rates vom 12. Dezember 1991 zum Schutz der Gewässer vor Verunreinigung aus landwirtschaftlichen Quellen dar. Das Belastungsmessnetz ist ein Emittentenmessnetz für Nitrateinträge aus der Landwirtschaft. Es ist erkennbar, dass viele Pfeile rot sind, die eine Erhöhung der Nitratkonzentration kennzeichnen. Weiterhin sind viele Pfeile ansteigend, die eine Erhöhung der Nitratkonzentration anzeigen. Die verordneten Maßnahmen führten zu einem Rückgang der Belastungsspitzen, es konnte kein schlagartiger Rückgang festgestellt werden.