Sự tương tác qua lại và sự vận chuyển các chất ô nhiễm, đặc biệt là các kim loại nặns trong các hệ đất-nước ngầm là một vấn đề rất lớn. Sự phân huỷ chậm các chất hừu cơ trong trong bùn hay đất và đặc biệt trong khu vực rác thải với các dòng chảy có tốc độ nhỏ của nước dưới đất là độns lực làm biến đổi các hệ đất-nước ngầm . Các quá trình này ảnh hưởne tới tính chất hoá học của hệ và phụ thuộc vào thành phần hoá học của đất. Những thông số chính, một mặt là pH. độ kiềm . nồng độ cùa canxi và mặt kia là sự hiện diện của Fe(O H)3 và caxit quyết định sự phàn bố các kim loại nặng trong pha lòng và pha rắn Các quá trình khác như hấp phụ. giải hấp phụ. két tủa. hoà tan, oxi-hoá khử và tạo
phức cũng có ảnh hưởng lớn tới sự phân bổ đó. Trong khoảng thời gian đài một sự cân bàng sẽ đạt được bởi nhiều con đường khác nhau.
Nồng độ kim loại nặng trong nước dưới đất và trong môi trường oxi-hoá được xác định bởi sự tương tác phức tạp của quá trình hấp phụ và tạo phức. Đất sét, các hidroxit như Fe(OH)3 và các họp chất hữu cơ làm cho khả năng hấp phụ của đất bởi các cation thay đổi hoá trị tăng lên. Sự hấp phụ của các cation kim loại nặng cùng ảnh hưởng bời các thông số như pH, lực ion cũng như nồng độ của các ion như Ca, K và các phổi tử tạo phức như HCO3', c r , S 0 42', ....trong dung dịch. Trong môi trườna oxi-hoá sự hấp phụ là
quá trình chính quyết định nồng độ cuả phần lớn các kim loại các kim loại nặng trong nước ngầm.
Sự phân huỷ các chất hữu cơ làm cho môi trường có tính chất khử. Trong môi trường khử phần lớn các kim loại (Cd, Zn, Cu, Hg, Pb, Ni ) kết tủa ở dạng sunfit, còn crom ở dạng hidroxit. Như vậy nồng độ của các kim loại nặng phụ thuộc vào độ tan của các khoáng vật vừa được hình thành và sự hiện diện cuă các phổi tử như s 2\ c r ,...có khả năng tạo phức bền với chúng. Nồng độ các kim loại nặng thường thấp và ở một mức độ nào đó là một hàng sổ và không phụ thuộc vào nồng độ của chúng trong pha ran.
Đối với As, mặc đù không phải là một kim loại nặng, nhưng thường được nghicn cứu đồng thời với các kim loại nặng. Trong nước As chủ yếu được hấp thu bởi Fc(OH)3
và các hợp chất hữu cơ. Trong điều kiện khử, tức là trong nước ngầm ở một độ sâu nhất định, một phần Fe(O H)2 chuyển thành FeS và F e C 0 3. Do vậy As ít bị hấp thu. Như ta thường thấy nồng độ A s khá cao so với nước bê mặt.
Trong điều kiện oxy-hoá sự ô nhiễm kim loại nặng trong nước dưới đất bị chậm lại do các kim loại nặng hoà tan trong nướn đều có trạng thái hoá trị cao và dễ bị hấp thụ bởi các tác nhân trons, đât đá như sét, bùn và các chât hữu cơ.