Ennek a nitrogén gáznak egy kis része az atmoszférában zajló elektrokémiai viharokban oxidálódik, és az esők révén kimosódva a földfelszínre hullik. A legtöbb nitrogén transzformációs folyamat ugyanakkor mikroorganizmusok közreműködésével megy végbe, melyek alapvető jelentőségűek egyebek mellett a növények számára hozzáférhető nitrogénformák előállításában, a szennyvíztisztításban, de akár olyan nitrogénformák létrehozásában is, melyek a felszín alatti vizekbe mosódva veszélyeztethetik az ivóvízbázisokat.

A nagy hozamú és megfelelő fehérje tartalmú, minőségi növénytermesztés a mezőgazdasági termő­­talajok trágyázását igényli műtrágyák, természetes trágyák, vagy a kettő keverékének alkalmazásával.

A trágyázott szántóföldeken egy bi­­zonyos mennyiségű ammónia a nitrifikáló baktériumok anyagcseréje révén nitritté, majd nitráttá oxidálódik, ami a talajból kimosódva a felszíni és felszín alatti vizekbe kerülhet. Természetes vizekben a legnagyobb veszélyt az eutrofizációs folyamatok felgyorsulása jelenti az algák és a baktériumok tömeges elszaporodása miatt. A talajok túlzott mértékű műtrágyázása környezeti problémát és egészségügyi kockázatot jelentő nitrát felhalmozódáshoz vezethet a talajvizekben. A magas nitrát tartalmú ivóvíz emberi fogyasztása methaemoglobinaemiát és gyomorrákot okozhat.

A talajokban végbemenő denitrifikáció hatása kettős, egyfelől pozitív, mert mérsékli a nitrátnak a talajvízbe történő kimosódását, másfelől negatív, mivel a talajban nitrogén veszteséget idéz elő, és hozzájárul az üvegházhatást fokozó dinitrogén-oxid (N2O) képződéséhez is. A talajok denitrifikációs vesztesége akár a felhasznált műtrágyák 30%-át is érintheti.