日本名古屋大学的研究人员报告说，在下雨时，河流附近土壤中积累的硝酸盐对河水中硝酸盐含量的增加起着重要作用。他们的研究结果发表在《生物地球科学》杂志上，可能有助于减少氮污染并改善下游水体（如湖泊和近岸水域）的水质。
硝酸盐是植物和浮游植物的必需营养素，但河流中的高浓度硝酸盐会损害水质，导致富营养化（水的营养物质过度富集），并对动物和人类的健康构成威胁。众所周知，下雨时溪流中的硝酸盐含量会上升，但原因尚不清楚。
关于下雨时硝酸盐如何增加有两种主要理论。根据第一个理论，大气中的硝酸盐溶解在雨水中并直接落入溪流中。第二个理论是，下雨时，河流沿岸地区（称为河岸带）的土壤硝酸盐会流入河水中。
为了进一步调查硝酸盐的来源，由环境研究科大学院Urumu Tsunogai教授领导的一个研究小组与亚洲空气污染研究中心合作，进行了一项研究，分析了硝酸盐中氮同位素和氧的组成变化以及大雨期间 河流中硝酸盐浓度增加。
先前的研究报告称，在日本西北部新泻县嘉治河上游的河流中，暴风雨期间硝酸盐浓度显着增加。研究人员从梶川流域收集了水样，包括河流上游的溪流。在三场风暴期间，他们使用自动水采样器每小时从集水流中采集样本，持续 24 小时。
该团队测量了溪流水中硝酸盐的浓度和同位素组成，然后将结果与溪流河岸带土壤硝酸盐的浓度和同位素组成进行了比较。结果，他们发现大部分硝酸盐来自该地区的土壤，而不是雨水。
“我们得出的结论是，由于河流和地下水位上升，河岸土壤硝酸盐冲入河流是暴风雨期间河流硝酸盐增加的主要原因，”该研究的通讯作者、名古屋大学丁伟天博士说。
研究小组还分析了大气硝酸盐对暴风雨期间硝酸盐流量增加的影响。尽管降水增加，但溪水中的大气硝酸盐保持不变，这表明大气硝酸盐来源几乎没有影响。
研究人员还发现，河岸带的土壤硝酸盐是由土壤微生物产生的。 “人们认为，微生物衍生的硝酸盐仅在日本的夏季和秋季才会在河岸土壤中积累，”Tsunogai 教授解释说。 “从这个角度来看，我们可以预测，由于降雨导致河流硝酸盐增加只会在这些季节发生。”了解硝酸盐增加的季节性可能是有助于确保安全淡水的重要发现。
