L’azote est un élément nutritif indispensable à la croissance des plantes, mais de trop fortes concentrations dans l’eau (sous la forme de nitrates) et dans l’air sont préjudiciables à la santé humaine et à l’environnement. Dès 1991, une directive européenne a été adoptée afin de réduire la pollution des eaux par les nitrates d’origine agricole et améliorer la qualité des eaux : la directive « nitrates ». Elle a été transposée en France par la désignation de zones vulnérables à cette pollution et par l’adoption d’un programme d’actions d’application obligatoire en zone vulnérable, qui promeut des bonnes pratiques agricoles en matière de gestion de l’azote.

Les émissions d’azote dans l’eau sont principalement le fait d’un phénomène de fuites de nitrates en profondeur depuis les sols agricoles, la « lixiviation ». Ce phénomène est plus important en automne-hiver qu’en printemps-été. La mesure 1 du PAN délimite des périodes minimales d'interdiction d'épandage des fertilisants azotés. Son objectif est d’éviter les épandages lors des périodes les plus à risques en termes de lixiviation des nitrates. Les émissions d’azote ont aussi lieu vers l’air, notamment par volatilisation d’ammoniac au moment des épandages. La concentration des épandages à certaines périodes peut alors contribuer à des pics de pollution de l’air.

Les émissions d’azote dans l’eau sont principalement le fait d’un phénomène de fuites de nitrates en profondeur depuis les sols agricoles, la « lixiviation ». L’importance du phénomène de lixiviation résulte de la conjonction de plusieurs facteurs, dont la présence d’un stock (ou « reliquat ») de nitrates dans le sol en automne-hiver. La mesure 7 du PAN prévoit des exigences relatives au maintien d'une quantité minimale de couverture végétale au cours des périodes pluvieuses, dans le but d’absorber l'azote du sol après une culture. La mesure 7 concerne aussi les modalités de gestion des résidus de récolte. L’objectif de la mesure est de capter les reliquats de nitrates et d’éviter leur entraînement dans les eaux lors des périodes pluvieuses d’automne/hiver.

En France, l’eau à destination de la consommation humaine est prélevée dans les rivières et les nappes souterraines par l’intermédiaire de captages d’eau potable. La qualité de l’eau prélevée influence directement celle de l’eau du robinet ainsi que son coût. La protection des captages d’eau potable contre les pollutions diffuses constitue un enjeu sanitaire et environnemental majeur. Elle est assurée par la politique nationale de protection des aires d’alimentation des captages et par la réglementation « nitrates » dans les zones d’actions renforcées. Ces deux politiques mobilisent des outils réglementaires et incitatifs différents.