Schematické znázornění pásem, do kterých lze členit vodu ve vertikálním řezu povrchové vrstvy geosféry je znázorněno na Obr. 3-1, který ukazuje rozdělení do dvou základních zón - nasycené a nenasycené (saturované a nesaturované).

Nasycená zóna je pásmem podzemní vody. V dolní části je ohraničena nepropustnou vrstvou jílů, skalním masivem apod., v horní části je vymezena buď tzv. volnou hladinou podzemní vody, která přechází do pásma kapilární vody a dále do nenasycené zóny nebo opět nepropustnou vrstvou (viz kolektor s nenapjatou a napjatou hladinou). Póry v nasycené zóně jsou zcela vyplněny vodou.

Nenasycená zóna se vyznačuje jen částečnou nasyceností všech pórů a zpravidla se rozděluje na tři pásma, a to ve směru od povrchu k nasycené zóně:

a) Pásmo půdní vody - jeho výška přibližně odpovídá hloubce kořenové zóny, která je funkcí typu a složení půdy, druhu vegetace, způsobu obhospodařování, kultivace, apod. Voda se zde pohybuje jednak směrem dolů při infiltraci srážek, závlah, apod., jednak směrem nahoru při vypařování a transpiraci. Voda, která se v tomto pásmu nachází, existuje ve dvou formách - jako tzv. kapilární a hygroskopická voda. Kapilární voda tvoří na částicích spojitý film, jehož pohyb je umožněn kapilárními silami, zatímco hygroskopická voda je na povrchu a uvnitř částic poutána pevněji, nebo» se ve své podstatě jedná buď o krystalickou nebo solvatační vodu, která je součástí chemických sloučenin, ze kterých se daná půda skládá. Z těchto dvou typů vod je pro rostliny dostupná prakticky pouze voda kapilární. V čase intenzivních srážek může ovšem pásmo půdní vody být přechodně ve stavu nasycené zóny.

b) Přechodné pásmo - jak název naznačuje, přechodné pásmo je součástí nenasycené zóny a vyplňuje prostor mezi pásmy půdní vody a tzv. kapilární vody. Jeho potenciální výška je s ohledem na geologické složení, hloubku podzemní vody, klimatické podmínky a roční období značně proměnná - za určitých podmínek přechodové pásmo neexistuje.

c) Pásmo kapilární vody - navazuje ve spodní části na hladinu podzemní vody a v horní části sousedí s přechodným pásmem, případně s pásmem půdní vody. Jeho výška je dána výškou kapilárního vzlínání vody, což je fenomén bezprostředně související s chemickým složením i s velikostí částic daného geologického horizontu. O jak velké rozdíly se jedná dokládají údaje v tabulce. Pásmo kapilární vody je často příčinou komplikací při provádění sanačních prací. Pokud je podzemní voda kontaminovaná a dochází ke fluktuaci její hladiny, pásmo kapilární vody se s hladinou pohybuje nahoru a dolů. Následně se tak pásmo kapilární vody nad kontaminačním mrakem rovněž kontaminuje. Pokud se navíc na hladině podzemní vody vyskytuje plovoucí volný produkt, fluktuace hladiny způsobí vertikální pohyb volného produktu a jeho případný záchyt v pásmu fluktuace. Výška kapilární zóny na daném místě je silně závislá na geologických parametrech horninového prostředí. Pro čistou vodu při 200°C v čisté skleněné trubici může být výška kapilárního zdvihu odhadnuta s pomocí následující rovnice:

kde h_c značí výšku kapilárního zdvihu v centimetrech a r představuje poloměr kapiláry v centimetrech. Tento vztah může být použit pro odhad výšky pásma kapilární vody.

        Rychlost pohybu podzemní vody v daném geologickém prostředí (hydrogeologické struktuře) je úměrná propustnosti prostředí. Tato propustnost má především svoji relativní hodnotu, nebo» žádná hornina není absolutně nepropustná ani absolutně propustná. V tomto smyslu propustnost uvažovaného geologického prostředí posuzujeme vždy ve srovnání se sousedním prostředím a jako hydrogeologický kolektor označujeme tu jeho část, která je tvořena relativně propustnou horninou umožňující jak akumulaci významného množství vody, tak i pohyb této vody. Opakem kolektoru, v tomto relativním významu, je hydrogeologický izolátor, který přes svoji menší propustnost a případně i akumulační schopnost může vykonávat funkci převaděče vody mezi jednotlivými kolektory. Vodní útvar, který voda tvoří v kolektoru se nazývá zvodeň. Skutečnost, že určitý horninový materiál označíme jako nepropustný tedy rozhodně neznamená, že tento materiál neobsahuje vodu nebo že vykazuje nulovou porozitu. I hornina, kterou běžně označujeme jako nepropustnou, obsahuje jemné, kapilární póry, které za normálních tlakových podmínek vedou neměřitelně malé množství vody. Do nepropustných hornin voda pomalu vniká a vlivem jemné pórovitosti vzniknou těsnější vazby, které zabraňují vodě vystoupit opět z horniny a nedají se ovlivnit gravitačními silami. Je to příklad jílů, které často zadrží váhově i větší množství vody než je jejich vlastní váha v suchém stavu a v nasyceném stavu se stávají nepropustnými.

Tabulka 4-4: Výška kapilární zóny pro několik druhů zemin

Kolektory se v závislosti na způsobu ohraničení hladiny podzemní vody člení do dvou skupin, a sice na kolektory s volnou (nenapjatou) hladinou a kolektory s napjatou hladinou.

Kolektor s volnou (nenapjatou) hladinou je takový kolektor, ve kterém hladina vody, resp. horní hranice nasycené zóny, sousedí s pásmem kapilární vody - hladina podzemní vody je prakticky pod atmosférickým tlakem, resp. je tzv. volná.

Kolektor s napjatou hladinou je zdola i shora omezen relativně nepropustným prostředím. Pokud je z takového kolektoru odebírána voda, hladina vody ve vrtu nebo ve studni je výše než je horní hladina kolektoru. Jestliže hladina vody dosahuje až na povrch okolního terénu a volně vytéká, potom se jedná o tzv. artézský kolektor a o artézskou studni. Kolektory s napjatou hladinou jsou obvykle situovány ve větších hloubkách pod zemským povrchem a jsou zpravidla dotovány vodou ze sousedních kolektorů nebo z inflitrační oblasti, ve které nepropustné vrstvy ohraničující kolektor vycházejí na zemský povrch.

Kontaminované podzemní vody, povrchové vody a průsaky (pokud jsou součástí starých zátěží nebo se jejich čištění provádí v rámci řešení havárie) jsou zpravidla v kontaktu se zeminou nebo horninovým materiálem a řada důležitých parametrů tak přímo vychází z přítomnosti tuhé fáze. Při posuzování kontaminace podzemní vody, povrchové vody nebo průsaků tak nelze oddělovat vodnou fázi od fáze tuhé, ale většina charakteristik musí být zpravidla posuzována v rámci systému zemina-voda. Některé vlastnosti, jako například pH, v samotné zemině po odstranění vody v principu ani měřit nelze. Obecně se potom posuzování míry kontaminace například u podzemní vody nijak neliší od posuzování jakéhokoli jiného typu vod. Pokud nelze z jiných náznaků předpovědět typ a míru kontaminace podzemní vody, provádí se zpravidla tzv. úplný rozbor, v jehož rámci se určují následující parametry (při výskytu specifické kontaminace se provádí navíc příslušná další stanovení):

Vedle stanovení fyzikálních a chemických parametrů je při sledování kontaminace podzemních vod důležité také sledování hydrogeologických charakteristik - úrovně hladiny a kolísání hladiny podzemní vody, směru a rychlosti proudění podzemní vody, vztahu podzemní vody a podloží a dalších parametrů. Hydrogeologické charakteristiky jsou zjiš»ovány zejména s pomocí tzv. monitorovacích vrtů, jejichž vyhloubení na kontaminované lokalitě vždy předchází vlastní sanaci.

Výše naznačené fyzikálně-chemické a hydrogeologické parametry mají zásadní význam při úvahách o aplikaci tzv. technologie sanačního čerpání, která je specificky zaměřena na odčerpávání kontaminované podzemní vody. Při přípravě této technologie má zásadní význam tzv. čerpací zkouška, kterou je zjišťována vydatnost čerpacího vrtu. Při těchto čerpacích zkouškách se buď nejprve provede odčerpání vody z vrtu a následně se sleduje stoupání hladiny nebo se provádí odčerpávání vody a sleduje se pokles hladiny v několika monitorovacích vrtech rozmístěných kolem vrtu čerpacího.