尽管地下水通常隐藏在地下，但它构成了地球上最大的可利用淡水储库，在维持人类社会和自然生态系统方面发挥着基础性作用（Giordano, 2009; Llamas and Martínez-Santos, 2005; Mu et al., 2025）。全球几乎所有的液态淡水都储存在含水层中，约有25亿人主要依赖地下水满足生活、农业和工业用水需求（Khadka, 2022; Wang et al., 2023）。在干旱和半干旱地区，地下水往往是唯一的可靠淡水来源，同时它还对河流基流、湿地维持、化学风化以及全球生物地球化学循环中的养分传输起着关键作用（United Nations, 2022; Gleeson et al., 2016; Wang et al., 2025）。
然而，集约化的农业活动、快速的城市扩张和工业发展给地下水质量带来了越来越大的压力（Foster and Chilton, 2003）。在各种污染物中，硝酸盐已成为最广泛且持久的污染物之一（Alam et al., 2024; Fida et al., 2024）。饮用水中的高硝酸盐浓度可能转化为亚硝酸盐，导致婴儿出现高铁血红蛋白血症，并通过亚硝胺的形成增加致癌风险（Knobeloch et al., 2000; Ward et al., 2018）。过量的硝酸盐负荷还会引发富营养化、藻类大量繁殖、水体缺氧和沿海死亡区，对生态系统构成严重威胁（Camargo and Alonso, 2006; Rabalais et al., 2002）。随着农业活动的加剧、城市扩张和土地利用方式的转变，来自不同来源的氮进入地下，导致空间分布高度异质化和污染信号出现时间滞后（Spalding and Exner, 1993; Zhang et al., 2021）。这些特征使得硝酸盐来源的识别成为一个涉及多种氮源的多情境、多尺度研究任务。
早期关于地下水硝酸盐污染的研究主要依靠水化学指标来推断潜在来源，但其诊断能力常常受到生物地球化学转化和背景条件空间变异性的限制（Zhang et al., 2023）。稳定同位素技术的发展显著提高了来源区分能力，随后同位素混合模型的应用使得在多源条件下进行定量分配变得更加可靠（Kendall, 1998; He et al., 2022; Stock and Semmens, 2016; Parnell et al., 2010）。最近，数值模拟和数据驱动的方法被引入，用于探索硝酸盐迁移过程和区域风险模式，为地下水硝酸盐动态提供了补充性的认识（Karlovi? et al., 2022; Qiu et al., 2023; Xia et al., 2023; Tian et al., 2025）。
在这种方法论背景下，一个具有长期监测记录、统一监管框架和显著环境异质性的地区对于综合评估尤为重要。欧洲正是这样的一个例子（Chen et al., 2025）。自20世纪90年代初以来，包括《硝酸盐指令》和《水框架指令》在内的协调水质政策促进了跨国界范围内的地下水监测（European Commission, 1991; European Commission, 2000）。同时，欧洲在农业强度、土地利用模式、气候区和水文地质条件方面存在显著差异，使其成为综合分析地下水硝酸盐污染的空间模式、驱动机制和来源追踪方法的有效参考区域。
基于这一基础，本文从三个相互关联的视角综合了关键的研究进展：（1）通过整合全国范围内的浓度指标和高分辨率热点地图，描述欧洲地下水硝酸盐污染的主要空间特征；（2）分析影响硝酸盐分布模式的关键因素，并构建一个基于过程的框架来解释硝酸盐污染的形成和区域变化；（3）总结硝酸盐来源追踪技术的发展，评估其优缺点，并提供一个综合的参考框架，以支持地下水硝酸盐污染的识别和管理。
