水资源可分为两个大类：地表水和地下水。大众熟知的湖水、河水、海水、江水等统统称为地表水，地下的水资源则统称为地下水。地表水污染源头主要是工业废水偷排、生活污水。地下水污染主要包括有机污染物、城市污水与工业废水、城市垃圾填埋、石油化工污染、农用化学药剂的使用及空气沉降污染物。

当自然界特有的水文地质形成后，在含水层、含油层和含煤层有地下水相连时就会产生相应的有机污染物。另外，在石油开采中发生的原油泄漏、输油管道破裂、化工厂污水违规排放等都会导致地下水的有机物污染。

对于城市生活污水，其对地下水危害最大的成分是现在普遍用于干洗、脱脂等现代工业中的氯代溶剂。这一类污水应经适当的污水处理后进行排放，但由于现在偷排、漏排等情况普遍存在，导致了这一污染现状加剧。相关研究表明，城市垃圾填埋也是造成地下水污染的主要因素之一。由于垃圾填埋后的垃圾渗滤液的下渗，造成土壤有机污染物吸附饱和，甚至过饱和，这样势必会造成污染物渗入地下水，造成地下水不同程度的污染。

目前相关专业人士推出了地下水治理的新技术，生物修复技术。

生物修复技术通常是利用植物、微生物和原生动物等，将有毒污染物降解为无毒物质的处理过程，概括为微生物修复和植物修复两种。

      微生物修复利用天然存在或特别培养的微生物对受污染水体的污染物进行微生物降解，如生物反应器法。

      其要点是将受污染水体提升至地面后，利用地面建成的生物反应器对其进行好氧降解，在降解过程中要不断补充微生物生存所必需的营养物和氧气。处理后的地下水通过渗渠系统回灌到土壤内，在回灌过程中加入营养物质、氧气以及已驯化的微生物，使生物降解在地下水层中得到加强。

       植物修复的主要去除对象是受污染水体中的重金属、有机物等污染物质，主要用到的植物包括美人蕉、变叶木、仙丹花、孔雀草等。其涉及到的主要修复方式包括植物的固定作用、植物的挥发作用和植物的修复作用。不过，生物修复法也有其局限性，主要表现为对降解的污染物有针对性，因而修复过程中或许不能完全去除污染水体中的污染物。

       根据相关文献，这种方法还会受到介质渗透作用的影响，可能会有二次污染的风险。

       目前，对污染机理方面的研究，众多研究者主要集中在对地下水环境中多相体系的相互作用机理研究，以及微生物在地下水修复中的作用。未来研究重点应集中在地下水污染物本身，对地下水污水源的污染物质进行前处理，以及自然环境中存在的微生物对污染源的降解机理研究。