Grundvatten är vattnet under jordytan och i stenar och jord. När grundvatten samlas i stora volymer bildas en akvifer. Akviferer försörjer brunnar och källor, och på grund av grundvattenflödet, flyttar de också så småningom in i sjöar, floder och våtmarker. Eftersom grundvattnet står för 95 % av sötvattenresurserna i USA övervakas grundvattenresurserna av Environmental Protection Agency (EPA), som styr grundvattensanering i händelse av miljöförorening. Några olika metoder för grundvattenrening inkluderar biosanering, koladsorption, luftavdrivning och fysiskt avlägsnande av förorenade ämnen.
Biosanering är en form av grundvattensanering. Organismer som finns på den förorenade platsen ges gödningsmedel och syre för att växa sig starkare. Organismerna äter föroreningen, vilket gör att platsen kan återgå till sitt naturliga tillstånd. Detta används ofta när grundvattenföroreningen är ett oljeutsläpp eftersom organismer kan städa upp platsen mycket snabbare och mer kostnadseffektivt än andra typer av grundvattensanering.
När grundvattenytan är låg används ofta grundvattenpumpning och rening eftersom grundvattensanering kanske inte är effektiv. Det förorenade grundvattnet pumpas från akvifären, körs genom ett reningssystem och återförs sedan till marken. Behandlingar inkluderar koladsorption och luftavdrivning.
Koladsorption är en behandlingsteknik som fungerar genom att suga upp föroreningar genom porösa partiklar. När föroreningarna är helt absorberade kan vattnet återinföras till miljön. Air stripping fungerar genom att tvinga grundvattnet genom en luftningstank som separerar grundvattnet från föroreningarna; renat vatten rinner sedan tillbaka till akvifären.
Grundvattensanering kan också innebära förbränning. En förbränningsmetod är att förbränna det kol som användes under koladsorptionsbehandlingarna så att de föroreningar som finns i kolet efter behandlingen kan förstöras. Denna metod för grundvattenrening används också när det finns en betydande mängd jord att bearbeta och föroreningarna inte är av ett slag som kan ätas av organismer. Förbränning sker i inkapslade torn vid extremt hög värme för att bryta ner föroreningarna och förstöra eventuella organiska föreningar som finns.
När storleken på föroreningsplatsen och typen av kemikalier som måste utvinnas inte lämpar sig för grundvattenreningsmetoder på plats, kommer EPA att leda till att föroreningarna tas bort. Detta kräver att tunga frontlastare och dumprar tas in och att marken faktiskt grävs upp och tas bort från platsen. Materialet transporteras till en anläggning för farligt avfall och kasseras under ledning av EPA.