Τα υπόγεια νερά είναι το νερό κάτω από την επιφάνεια της γης και στα βράχια και το έδαφος. Όταν τα υπόγεια ύδατα λιμνάζουν σε μεγάλο όγκο, σχηματίζεται ένας υδροφόρος ορίζοντας. Οι υδροφόροι ορίζοντες τροφοδοτούν πηγάδια και πηγές, και λόγω της ροής των υπόγειων υδάτων, μεταφέρονται επίσης τελικά σε λίμνες, ποτάμια και υγροτόπους. Δεδομένου ότι τα υπόγεια ύδατα αντιπροσωπεύουν το 95% των πόρων γλυκού νερού στις Ηνωμένες Πολιτείες, οι πόροι των υπόγειων υδάτων παρακολουθούνται από την Υπηρεσία Προστασίας του Περιβάλλοντος (EPA), η οποία διέπει τον καθαρισμό των υπόγειων υδάτων σε περίπτωση μόλυνσης του περιβάλλοντος. Ορισμένες διαφορετικές μέθοδοι καθαρισμού των υπόγειων υδάτων περιλαμβάνουν τη βιοαποκατάσταση, την προσρόφηση άνθρακα, την απομάκρυνση του αέρα και τη φυσική απομάκρυνση μολυσμένων ουσιών.
Η βιοαποκατάσταση είναι μια μορφή καθαρισμού των υπόγειων υδάτων. Στους οργανισμούς που υπάρχουν στο μολυσμένο σημείο χορηγείται λίπασμα και οξυγόνο για να δυναμώσουν. Οι οργανισμοί τρώνε τη μόλυνση, η οποία επιτρέπει στην περιοχή να επανέλθει στη φυσική της κατάσταση. Αυτό χρησιμοποιείται συχνά όταν η μόλυνση των υπόγειων υδάτων είναι μια πετρελαιοκηλίδα, επειδή οι οργανισμοί μπορούν να καθαρίσουν την τοποθεσία πολύ πιο γρήγορα και πιο οικονομικά από άλλους τύπους καθαρισμού υπόγειων υδάτων.
Όταν ο υδροφόρος ορίζοντας είναι χαμηλός, η άντληση και η επεξεργασία των υπόγειων υδάτων χρησιμοποιείται συχνά, καθώς η αποκατάσταση των υπόγειων υδάτων μπορεί να μην είναι αποτελεσματική. Τα μολυσμένα υπόγεια ύδατα αντλούνται από τον υδροφόρο ορίζοντα, διέρχονται μέσω ενός συστήματος επεξεργασίας και στη συνέχεια επιστρέφουν στο έδαφος. Οι θεραπείες περιλαμβάνουν προσρόφηση άνθρακα και απομάκρυνση αέρα.
Η προσρόφηση άνθρακα είναι μια τεχνική επεξεργασίας που λειτουργεί απορροφώντας ρύπους μέσω πορωδών σωματιδίων. Μόλις απορροφηθούν πλήρως οι ρυπαντές, το νερό μπορεί να επανεισαχθεί στο περιβάλλον. Η απομάκρυνση του αέρα λειτουργεί πιέζοντας τα υπόγεια ύδατα μέσω μιας δεξαμενής αερισμού που διαχωρίζει τα υπόγεια ύδατα από τους ρύπους. καθαρισμένο νερό στη συνέχεια ρέει πίσω στον υδροφόρο ορίζοντα.
Ο καθαρισμός των υπόγειων υδάτων μπορεί επίσης να περιλαμβάνει αποτέφρωση. Μια μέθοδος αποτέφρωσης είναι η καύση του άνθρακα που χρησιμοποιήθηκε κατά τις επεξεργασίες προσρόφησης άνθρακα, έτσι ώστε οι μολυντές που υπάρχουν στον άνθρακα μετά την επεξεργασία να μπορούν να καταστραφούν. Αυτή η μέθοδος καθαρισμού των υπόγειων υδάτων χρησιμοποιείται επίσης όταν υπάρχει σημαντική ποσότητα εδάφους προς επεξεργασία και οι ρύποι δεν είναι είδος που μπορούν να καταναλωθούν από τους οργανισμούς. Η αποτέφρωση λαμβάνει χώρα σε ενθυλακωμένους πύργους σε εξαιρετικά υψηλή θερμοκρασία προκειμένου να διασπαστούν οι ρύποι και να καταστραφούν τυχόν οργανικές ενώσεις που υπάρχουν.
Όταν το μέγεθος της περιοχής μόλυνσης και ο τύπος των χημικών ουσιών που πρέπει να εξαχθούν δεν προσφέρονται για επιτόπιες μεθόδους καθαρισμού των υπόγειων υδάτων, η EPA θα κατευθύνει την απομάκρυνση των ρύπων. Αυτό απαιτεί να φέρουν εμπρός φορτωτές βαρέως τύπου και ανατρεπόμενα φορτηγά και να σκάψουν και να αφαιρέσουν το έδαφος από την τοποθεσία. Τα υλικά μεταφέρονται σε εγκατάσταση επικίνδυνων αποβλήτων και απορρίπτονται υπό τις οδηγίες της EPA.