کلیات

آب‌های زیرزمینی به آب‌هایی گفته می‌شود که در لایه‌های آب‌دار و اشباع زیر زمین تجمع پیدا کرده‌است. این آب‌ها فقط حدود ۴ درصد از مجموعه آب‌هایی را که فعالانه در چرخهٔ آب‌شناختی دخالت دارند، تشکیل می‌دهد. با این وجود حدود ۵۰ درصد جمعیت دنیا از نظر آب شرب متکی به همین آب‌های زیرزمینی هستند.

آب زیرزمینی، آب موجود در زیر سطح زمین، منافذ خاک و شکستگی‌های سازه سنگی است. هنگامی که یک واحد سنگی یا یک رسوب غیر محکم (کانسار) آورد قابل توجهی از آب ایجاد کند، آبخوان نامیده می‌شود. عمقی که در آن، منافذ خاک یا شکستگی‌ها و حفره‌های موجود در سنگ‌ها کاملاً از آب اشباع‌شده باشند، سطح ایستابی خوانده می‌شود. آب زیرزمینی از سطح تغذیه می‌شود؛ و ممکن است در سطح زمین نیز به صورت طبیعی در قالب چشمه‌ها و تراوشات طبیعی تخلیه شده و واحه‌ها یا تالاب‌هایی را به وجود آورد. آب‌های زیرزمینی، اغلب برای مصارف کشاورزی، شهری و صنعتی از طریق چاه برداشت می‌شوند. مطالعهٔ توزیع و حرکت آب‌های زیرزمینی، آب‌زمین‌شناسی یا هیدرولوژی آب زیرزمینی نامیده می‌شود.

معمولاً، تصور بر این است که آب زیرزمینی، آب جاری موجود در آبخوان‌های کم عمق است اما از نظر فنی، رطوبت خاک، لایه‌های منجمد آب در خاک، آب راکد در سنگ بستر با نفوذپذیری خیلی اندک و آب عمیق زمین‌گرمایی (ژئوترمال) یا سازندهای نفتی را نیز شامل می‌شود. احتمالاً قسمت اعظم زیرزمین حاوی مقداری آب است که در بعضی موارد ممکن است با مایعات دیگر مخلوط شده باشد. آب زیرزمینی فقط محدود و منحصر به زمین نیست. احتمالاً ایجاد بعضی از اشکال زمینی در مریخ متأثر از آب زیرزمینی است. شواهدی مبنی بر وجود آب مایع در سطح زیرین اروپا قمر سیارهٔ مشتری نیز وجود دارد.

اغلب، دسترسی به آب زیرزمینی نسبت به آب سطحی ارزان‌تر، راحت‌تر و مناسب تر و مستعد آلودگی کمتری است. از این رو، معمولاً برای تأمین آب از آن استفاده می‌شود؛ مثلاً، در ایالات متحده، آب زیرزمینی، بزرگ‌ترین منبع آب مصرفی را تأمین می‌کند و کالیفرنیا سالانه بیشترین میزان آب زیرزمینی نسبت به همهٔ ایالت‌های آمریکا را برداشت می‌کند. مخازن آب زیرزمینی حاوی مقدار آب بسیار بیشتری نسبت به ظرفیت همه مخازن سطحی و دریاچه‌های ایالات متحده از جمله دریاچه‌های بزرگ می‌باشد. مقدار زیادی از آب شهری صرفاً از آب زیرزمینی تأمین می‌شود.

آب زیرزمینی آلوده کمتر به چشم می‌آید و نسبت به آلودگی در رودخانه‌ها و دریاچه‌ها سخت‌تر پاکسازی می‌شود. آلودگی آب زیرزمینی اغلب به دلیل دفع نادرست زباله‌ها در زمین است. مواد شیمیایی صنعتی و خانگی و محل‌های دفن زباله، استفاده بیش از حد از کودها و آفت‌کش‌ها در کشاورزی، تالاب‌های مواد زائد صنعتی (پساب‌های صنعتی)، پسماندها و فاضلاب فرآوری شده معادن، fracking صنعتی، گودال‌های آب نمکی میدان نفتی، نشت مخازن ذخیره و خطوط انتقال نفتی، شیرآبه فاضلاب شهری و سیستم‌های سپتیک منابع اصلی (آلودگی) می‌باشد.