Det mest påtrængende vandkvalitetsproblem for grundvandet i Norddjurs Kommune er nitrat. Især i den østlige del af kommunen, hvor store mægtigheder af det øverste grundvand indeholder nitrat i koncentrationer over grænseværdien på 50 mg/l. Nitrat i høje koncentrationer stammer fra udvaskning af overskudskvælstof fra dyrkede marker.
Der sker ingen nitratreduktion i den umættede zone, der hovedsagelig består af sand. Målinger af jordlagenes nitratreduktionskapacitet har vist, at der ikke findes tilgængelige stoffer, der er i stand til at reducere nitrat. Nitratindholdet i det øvre grundvand vil derfor afspejle den nitratudvaskning, der finder sted i området.
I kommunens vestlige del og langs nordkysten træder nitratproblemet i forhold til vandindvinding lidt mere i baggrunden. Årsagen her er, at grundvandsmagasinerne er bedre beskyttede af reaktive lerlag, samt at dybtliggende nitratfrit grundvand strømmer opad i kystzonen.
Grundvandet i de dybere dele af kalken, hvor vandet har en langsom cirkulation, er ikke egnet til drikkevandsformål eller vanding. Dette hænger sammen med, at naturligt forekommende salt og fluorid optræder i så høje koncentrationer, at vandet er såvel sundhedsskadeligt som ødelæggende for afgrøder, der vandes.
Dette saltvand træffes typisk ca. 70-100 m under terræn. Mange indvindingsboringer er ført så dybt ned, at der er mulighed for kontakt med saltvandet ved intensiv udnyttelse. Nedenstående figur 3.6 viser dybdeprofiler for salt og fluorid for to undersøgelsesboringer nordøst for Grenå. Det bemærkes, hvorledes fluorid og klorid (salt) begrænser den anvendelige ressource nedadtil. Også geofysiske målinger bekræfter, at der findes saltvand i de dybere lag, omkring 100 m under terræn. Saltvandspåvirkning i dele af Djurslandsområdets grundvand kan dels skyldes tilstedeværelse af gammelt indesluttet havvand (residualt saltvand) og dels saltvandsindtrængning fra kysten (intrusion).
Figur 3.6 - Klorid og fluorid som funktion af dybden i boringen DGU-nr. 71.521, som er beliggende nord for Skindbjerg og boringen DGU-nr. 71.397, som er beliggende ved Kirial. Der kan kun indvindes anvendeligt drikkevand i de øverste ca. 70 m under terræn. Det dybereliggende grundvand er uegnet pga. høje indhold af klorid og fluorid. (Århus Amt 2005)
Vandindvinding og grundvandssænkning kan bevirke, at det underliggende saltvand eller fluoridholdigt grundvand trækkes op i højere lag i grundvandsmagasinet, og således giver anledning til vandkvalitetsproblemer. Det er derfor vigtigt at undgå store grundvandssænkninger og sørge for, at vandindvindingen sker spredt.
I kommunens vestlige del og langs en del af nordkysten findes en vandtype af gammelt grundvand under de beskyttende lerlag, som har et højt indhold af ammonium, opløst jern og mangan, samt luftarterne metan og svovlbrinte. Indholdene er naturlige og stammer fra grundvandets kontakt til lerlag og aflejringer af marin oprindelse. Vandet kan udnyttes til drikkevand, men kræver en intensiv vandbehandling i form af beluftning, iltning og filtrering.
Visse steder, især i den østlige del af kommunen, hvor den naturlige beskyttelse af grundvandet er begrænset, optræder der også miljøfremmede stoffer i form af pesticider i grundvandet. De fleste fund i vandforsyningsboringer kan henføres til uhensigtsmæssig brug af ukrudtsbekæmpelsesmidler i oplandet til bynære boringer, eller f.eks. til punktkilder i form af gamle vaskepladser eller emballage der er deponeret eller nedgravet. Endvidere kan der forekomme linjekilder som fx ukrudtsbekæmpelse langs banelegemer og sporarealer.
Enkelte fund af stoffet bentazon i boringer i det åbne land kan formentlig henføres til lovlig ukrudtsbehandling af dyrkede arealer.