为明确黄土区地下水中硝酸盐的来源，选择陕北典型黄土区为研究区，在取样分析基础上，综合运用特征离子、稳定同位素(δ(D)、δ(18O-H2O)、δ(15N-NO-3)、δ(18O-NO-3))等多种环境示踪剂对地下水硝酸盐空间分布特征、来源及转化过程进行研究，并运用同位素混合模型(SIAR)定量评价不同来源对地下水硝酸盐的贡献。结果表明，浅层地下水与深层地下水NO-3质量浓度超过世界卫生组织(WHO)饮用水标准(50 mg/L)的样品占比分别为73.7%和51.9%，浅层地下水硝酸盐污染程度(均值91.40 mg/L)整体高于深层地下水(均值78.24 mg/L).地下水NO-3含量空间分布受土地利用类型影响，浅层地下水表现为林地>耕地>草地>果园>建筑用地，深层地下水为建筑用地>林地>果园>草地>耕地。地下水NO-3主要来源为土壤有机氮、化肥和粪肥污水，硝化作用是地下水中氮素转化的主导过程，反硝化作用不明显。SIAR模型分析结果表明，地下水硝酸盐受农业活动和城镇化影响显著，其中，土壤有机氮、化肥、粪肥污水和大气沉降对浅层地下水硝酸盐的贡献率分别为46.9%、27.3%、22.8%和3.0%，对深层地下水的贡献率分别为31.1%、21.8%、43.8%和3.3%.