Požeminis vanduo yra vanduo, esantis po žemės paviršiumi, uolienose ir dirvožemyje. Kai požeminis vanduo telkiasi dideliais kiekiais, susidaro vandeningasis sluoksnis. Vandeningieji sluoksniai tiekia šulinius ir šaltinius, o dėl požeminio vandens srauto ilgainiui patenka į ežerus, upes ir pelkes. Kadangi požeminis vanduo sudaro 95% gėlo vandens išteklių Jungtinėse Valstijose, požeminio vandens išteklius stebi Aplinkos apsaugos agentūra (EPA), kuri reguliuoja požeminio vandens valymą aplinkos užteršimo atveju. Kai kurie skirtingi požeminio vandens valymo metodai apima bioremediaciją, anglies adsorbciją, oro pašalinimą ir fizinį užterštų medžiagų pašalinimą.
Bioremediacija yra viena iš požeminio vandens valymo formų. Užterštoje vietoje esantys organizmai gauna trąšų ir deguonies, kad jie sustiprėtų. Organizmai valgo užterštumą, todėl vieta grįžta į natūralią būseną. Tai dažnai naudojama, kai požeminis vanduo užterštas išsiliejus naftai, nes organizmai gali išvalyti vietą daug greičiau ir ekonomiškiau nei kiti požeminio vandens valymo būdai.
Kai žemas vandens lygis, dažnai naudojamas požeminio vandens siurbimas ir valymas, nes požeminio vandens valymas gali būti neveiksmingas. Užterštas gruntinis vanduo išsiurbiamas iš vandeningojo sluoksnio, nuleidžiamas per valymo sistemą, tada grąžinamas į žemę. Gydymas apima anglies adsorbciją ir oro pašalinimą.
Anglies adsorbcija yra apdorojimo metodas, kurio metu teršalai sugeriami per porėtas daleles. Kai teršalai visiškai absorbuojami, vanduo gali būti vėl patekęs į aplinką. Oro pašalinimas atliekamas priverčiant gruntinį vandenį per aeracijos baką, kuris atskiria gruntinį vandenį nuo teršalų; išvalytas vanduo teka atgal į vandeningąjį sluoksnį.
Požeminio vandens valymas taip pat gali būti susijęs su deginimu. Vienas iš deginimo būdų yra sudeginti anglį, kuri buvo panaudota atliekant anglies adsorbcijos apdorojimą, kad būtų sunaikinti po apdorojimo esantys teršalai. Šis požeminio vandens valymo būdas taip pat taikomas, kai reikia apdoroti daug dirvožemio, o teršalai nėra tokie, kuriuos gali valgyti organizmai. Deginimas vyksta inkapsuliuotuose bokštuose esant itin aukštam karščiui, siekiant suskaidyti teršalus ir sunaikinti visus esamus organinius junginius.
Kai užteršimo vietos dydis ir chemikalų, kuriuos reikia išgauti, tipas nėra tinkamas požeminio vandens valymo vietoje metodams, EPA nurodys, kad teršalai būtų pašalinti. Tam reikia atvežti sunkiasvorius frontalinius krautuvus ir savivarčius, o žemę iškasti ir išvežti iš aikštelės. Medžiagos vežamos į pavojingų atliekų įrenginį ir šalinamos vadovaujantis EPA nurodymu.