本课题针对包气带硝酸盐迁移转化及对地下水的影响整合研究中存在的关键问题，选择硝酸盐污染严重的唐山地区和有良好灌溉施肥历史记录的中国农业科学院德州盐碱土改良实验站，利用土壤钻探定深取样技术，通过对包气带进行土壤属性测试分析和对土壤水分进行水化学、同位素（氮氧同位素，氢氧同位素，氚）系统测试，联合应用地下水（包括包气带）示踪与定年方法，从地表水-包气带-饱和带地下水相互作用出发，研究水分运动特征，并结合实验站对土壤、施肥及作物进行的长期观测试验资料，综合研究包气带中硝酸盐来源、分布、转化、运移规律及自净能力，进而重建硝酸盐污染历史，评价包气带对潜水面的输入通量，系统构建农业区地下水硝酸盐污染整合研究的方法体系，为地下水供水安全评价、合理的灌溉施肥模式及地下水污染修复等提供理论依据。