施用氮肥可以讓農作物生長地更加好，同時氮肥也可以為土地的改善作出貢獻，但是過量施加氮肥會對環境造成影響，合理把握這個量會讓各方面都進入好的狀態。
“氮肥過量施用后，浪費的氮肥大量進入自然環境，對環境造成了很大壓力。”朱兆良指出，根據上述華北地區對小麥施氮量的研究，在合理用量下，氮肥的損失量是每公頃25公斤進入環境；而按照農民的施肥量，氮肥的損失量是71公斤，環境壓力增大了2.8倍。
氮素對環境破壞典型的例子是2007年太湖出現藍藻。雖然大多數人認為工業污染造成了這一后果，但朱兆良認為大量損失的氮肥向水體遷移，也是水質變壞的一個原因。
“這是一個歷史漸進的認識過程。70年代我就向當地的農業局提過，說氮肥施多了，但他們根本聽不進去。”曾擔任中國農工民主黨十三屆中央委員會副、江蘇省政協副的朱兆良記得，1998年太湖氮磷含量已經超標，出現富營養化。
這一年全國政協開會時，朱兆良向中央主要負責人提出了氮肥過量使用的問題。半年之后，他在發布的《中共中央關于農業和農村工作若干重大問題的決定》中發現有這樣一段話：“要控制工業、生活及農業不合理使用化肥農藥對土地和水資源的污染！
“具體讓地方上采取控制，需要一個復雜過程！敝煺琢贾赋觯斑^去非常強調肥料早期的釋放，而且主要是施在土地表面，這時候作物的根系很弱，氮肥很容易損失。”
他強調，化肥施用引起的是非點源狀污染。它雖然目前還沒有導致糧食產量明顯下降，但對設施蔬菜等產生的影響已經非常常見。
根據中國農科院在北方五省20個縣集約化蔬菜種植區的調查，在800多個調查點中，50%的硝酸鹽含量超標。
氮肥氣態損失同時帶來了溫室氣體排放：氮在土壤微生物的硝化和反硝化作用下，使部分氮肥變成了氧化亞氮這樣的溫室氣體。