掌握污染物的潜在来源及其在地下水中的行为和迁移方式，对于有效设计地下水监测计划至关重要，该计划旨在评估它们在含水层中的存在及其对抽取后潜在用水的影响。特定地点潜在的地下水污染类型高度依赖于集水区内的活动，即人类居住区、工业和农业。
地下水中的迁移过程可以分散这些活动产生的污染物。溶解态和胶体态污染物都具有很强的流动性，可以通过雨水入渗向下迁移，也可以通过流动的地下水向横向迁移。它们可能出现在溪流或地下水抽水井中。
污染物释放可以是单一事件，如意外泄漏，也可以是间歇性的，或连续的（图1）。当污染物远离污染源时，会发生几个过程来降低其浓度。受污染的水可能与清洁的水（来自其他未受污染的地区或来自更深的含水层）混合，它可能被含水层固体吸附，或者它可能衰减。在取水点，这些过程对污染物衰减的影响高度依赖于流量和污染物的延迟或衰减率。
图1. a）泄漏、b）间歇源、c）连续源产生的可溶性污染物羽的迁移和扩散
污染物在溶解相中相对于源的移动和位置取决于源的性质和在地下水中的迁移过程。随着时间的推移，三种主要的污染物迁移过程是平流（advection）、分散（dispersion）和扩散（diffusion）。当污染物被溶解在其中的水流迁移时，就会发生平流（advection）。污染物形成地下水污染羽，沿流动路径变得更宽，并垂直于流动路径（图1）。迁移的方向和速率与地下水的流向和速率一致。虽然平流是控制污染物迁移的主要过程，但扩散（diffusion）和分散（dispersion）有助于地下水羽的散开。分散（dispersion）导致地下水污染羽向各个方向扩展，但并不减缓质心的运动。机械分散（mechenical dispersion)是由于颗粒含水层的孔隙通道和裂缝含水层的裂缝的扭曲而产生的（图2）。在不同宽度的沟渠或裂隙中，地下水流动的速度也不同。分子扩散(molecular diffusion)是指由于浓度梯度，溶解的污染物从浓度较高的区域向浓度较低的区域迁移的过程，不需要水流（图3）。这是一个非常缓慢的过程，只有在低速时才重要。
图2. 机械分散的概念描述
图3. 在时间1放置在容器中的溶解化学物质的扩散，在时间2分布在整个容器中
通过吸附，某些污染物可以从水相分离并结合到岩石和沉积物的表面。吸附是一种表面平衡现象;当污染物在水中的浓度高于平衡时，它们会被吸附，当它们在水中的浓度低于平衡时，它们会被解吸。达到分配系数时，就来到平衡态。当难溶性有机污染物吸附到沉积物中的有机物时，就会发生疏水吸附。当正金属阳离子被表面带负电荷的粘土矿物吸引时，就会发生静电吸附。
不与水混溶的污染物的运动是由流体的密度和粘度决定的。非水相液体（NAPLs）在孔隙网络中形成一个单独的相，如石油液。它们可以分为两种类型：轻非水相液体（LNAPLs）比水密度小，倾向于漂浮在地下水位上，而重非水相液体（DNAPLs）比水密度大，倾向于下沉到含水层底部。NAPLs通常不会在地下迁移很远，因为它们太粘，会粘在矿物颗粒上。然而，所有NAPLs在一定程度上都是可溶的，当与地下水接触时，会产生一股溶解物质的污染羽（图4）。
图4. 地表泄漏后碳氢化合物的迁移
此外，一些NAPLs具有足够的挥发性，可以产生能够迁移到地表面并进入建筑物的蒸气。芳香烃倾向于在地下水位积聚，因为它们的密度比水小，而且粘性更大（图4A）。它们可以随着水位的上升而上升，但当水位下降时，由于孔隙空间的表面张力，它们可能留在非饱和区。氯化溶剂的较高密度和较低粘度导致它们迅速向下迁移到含水层，在那里它们可能留在洼地中，而不论水流如何（图4B）。
（编译于UNEP的相关报告）
