Bij een stabiel bemestingsniveau, zoals voorzien in de toekomst, neemt de nitraatconcentratie bij zandgronden af met de diepte. De oorzaak hiervoor is niet eenduidig te geven. Bij alle zandgronden, van droog tot nat, wordt nitraat afgebroken en spoelt het uit naar het oppervlaktewater.
Nitraat wordt zowel bij natte, matig natte als droge zandgronden in de bovenste 5 meter van het grondwater afgebroken. De nitraatconcentratie neemt naar verwachting echter alleen af met de diepte als het bemestingsniveau door de jaren heen stabiel is. De tijdsperiode waarbinnen een stabiel niveau wordt gerealiseerd is afhankelijk van het gevoerde mestbeleid.
Op dit moment is nog geen sprake van een stabiele situatie. In de bovenste 5 meter neemt nitraatconcentratie nu alleen bij natte en matig natte zandsoorten af met de diepte. Bij droge zandgronden neemt in de huidige situatie de concentratie nog toe met de diepte. Dit blijkt uit onderzoek van Alterra, Deltares en het RIVM.
Bekend is dat nitraat in zandgrond wordt afgebroken. Bovendien verplaatst het zich via het ondiepe grondwater naar het oppervlaktewater. De lokale verschillen in deze mechanismen zijn echter groot. Hierdoor is het onmogelijk te kwantificeren door welk mechanisme nitraat met de diepte afneemt. Duidelijk is wel dat meer nitraat in het bovenste grondwater een hogere stikstofbelasting van het oppervlaktewater veroorzaakt.
De Nitraatrichtlijn geeft niet aan op welke diepte de nitraatdoelstelling van 50 mg/l in het grondwater moet worden gehaald (toetsdiepte). Momenteel gebeurt dat in de bovenste meter van het grondwater. Er bestaat een Europese conceptdocument dat evenwel ruimte biedt een toetsdiepte binnen de bovenste 5 meter van het grondwater aan te houden. Een lagere toetsdiepte is een mogelijkheid voor Nederland om te voldoen aan de grondwaterdoelstelling van de Nitraatrichtlijn zonder de normen voor mestgebruik vergaand aan te scherpen. Voor een verantwoorde aanpassing van de toetsdiepte moet duidelijk zijn of de nitraatconcentratie in de bovenste 5 meter met de diepte afneemt. Daarnaast moet duidelijk zijn of deze aanpassing de problemen niet afwentelt op het oppervlaktewater. De Nitraatrichtlijn bevat ook doelstellingen voor de kwaliteit van het oppervlaktewater.