Nước ngầm ít chịu tác động của con người hơn so với nước mặt. Nước ngầm thường có chất lượng tốt hơn. Trong nước ngầm hầu như không có các hạt keo hay các hạt cặn lơ lửng, các chỉ tiêu vi sinh cũng tốt hơn các chỉ tiêu vi sinh của nước
mặt, ngoài ra nước ngầm không chứa rong, tảo là những thứ dễ gây ô nhiễm nguồn nước. Thành phần đáng quan tâm trong nước ngầm là sự có mặt của các chất hoà tan do ảnh hưởng hưởng của điều kiện địa tầng, các quá trình phong hoá và sinh hoá trong khu vực. Những vùng có điều kiện phong hoá tốt, có nhiều chất thải bẩn và lượng mưa lớn thì nước ngầm dễ bị ô nhiễm bởi các khoáng chất hoà tan, các chất hữu cơ
Bản chất địa chất có ảnh hưởng lớn đến thành phần hoá học của nước ngầm. Nước luôn tiếp xúc với đất trong trạng thái bị giữ lại hay lưu thông trong đất. Nó tạo nên sự cân bằng giữa thành phần của đất và của nước. Nước chảy dưới lớp đất cát hay Granit là: Axit và Muối khoáng. Nước chảy trong đất chứa Canxi là: Hydrocacbonat Canxi.
Tại những khu vực được bảo vệ tốt, ít có nguồn thải gây nhiễm bẩn, nước ngầm nói chung được đảm bảo về mặt vệ sinh và có chất lượng khá ổn định. Người ta chia nước ngầm làm hai loại khác nhau:
1. Nước ngầm hiếu khí (có oxy): Thông thường nước ngầm có oxy có chất
lượng tốt, có trường hợp không cần xử lý mà có thể cấp trực tiệp cho người tiêu thụ. Trong nước có oxy sẽ không có các chất khử như: H2S, CH4, NH4,…
2. Nước ngầm yếm khí (không có oxy): Trong quá trình nước thấm qua các tầng
đá, oxy bị tiêu thụ. Khi lượng oxy hoà tan tiêu thụ hết, các chất hoà tan như : Fe
+
2 , Mn2+ sẽ được tạo thành. Mặt khác các quá trình khử NO3 chuyển thành NH+; SO4 2− chuyển thành H2S; CO2 chuyển thành CH4 cũng xảy ra.
Nước ngầm có thể chứa Ca2+ với nồng độ cao, ion Mg2+, sự có mặt của chúng tạo nên độ cứng của nước. Ngoài ra còn chứa các ion như Na+, Fe2+, Mn2+, NH4 +, HCO3−, SO4 2+, Cl−.
Đặc tính chung về thành phần, tính chất của nước ngầm là nước có độ đục thấp, nhiệt độ và các thành phần hoá học ít thay đổi, nước không có oxy hoá trong môi trường khép kín là chủ yếu, thành phần nước có thể thay đổi đột ngột với sự thay đổi độ đục và ô nhiễm khác nhau. Những thay đổi này liên quan đến sự thay đổi lưu lượng của lớp nước sinh ra do nước mưa. Ngoài ra một tính chất của nước ngầm thường có sự thuần khiết vi khuẩn lớn.
Bảng sau trình bày một số thành phần có trong nước mặt, nước ngầm và những điểm khác nhau giữa hai nguồn nước này.
Bảng 3.2 : Sự khác nhau chủ yếu giữa nước mặt và nước ngầm
Đặc tính Nước mặt Nước ngầm Nhiệt độ Độ đục Chất khoáng hoà tan Fe và Mn hoá trị II (ở trạng thái hoà tan) Khí CO2 hoà tan NH4 + SiO2 Nitrat
Thay đổi theo mùa
Thường cao và thay đổi theo mùa Thay đổi theo chất lượng đất, lượng mưa.
Rất thấp, trừ dưới đáy hồ
Thường rất thấp hay gần bằng không
Thường gần bão hoà
Xuất hiện có các nguồn nước nhiễm bẩn
Thường có nồng độ trung bình
Tương đối ổn định
Thấp hay hầu như không có
Ít thay đổi, cao hơn nước mặt ở cùng một vùng
Thường xuyên có
Thường xuất hiện ở nồng độ cao
Thường có ở nồng độ cao do phân hoá học
Các vi sinh vật thấp
Vi trùng (nhiều loại gây bệnh) virut các loại tảo
Các vi khuẩn do sắt gây
ra thường xuất hiện.
