土壤和巖石層中細菌、真菌和原生生物檢測顯微鏡

地下水可以通過噴泉或有植物和無植物參與的蒸發作用(植物蒸騰作用)而釋放到地表或大氣中。有些水則被植被自身所貯存。取決于水滲透和散失的相對速率，地下水位會有升有降，還有時會保持不變。受重力作用產生的壓力足夠大時，就能使地下水通過一定的渠道到達地表，形成自流泉；在地下水與地表的交匯處，地下水會以低地泉的形式流到地表；地下水還會在地下熱能的作用下以噴泉形式流到地表，形成溫泉。通常溫泉都是間歇泉，即間歇噴出。溫泉的泉水不僅來源于滲透的地表水，還來自于巖漿水。

當地表水滲透到可滲性土壤和巖石層中時，其中的可溶性或懸浮性有機物和無機物成分會發生改變。原因是地表土壤與巖石的吸附作用、離子交換，以及微生物的化學反應，包括細菌、真菌和原生生物，它們主要分布在巖石的表層，吸收有機物和有限的無機物進行新陳代謝植物根系通過吸收和／或排泄影響根圈中的可溶性組分。被污染的水滲透到足夠深的地下，途中若未遇到大的裂縫，就會被完全純化。因為裂縫有還原性的表面，會使水過濾不充分。某些情況下，地下水經過濾或到達水位時，會變得高度礦化。如果這些被礦化的水到達地表，被蒸發時就會形成碳酸鈣、氧化鐵或其他成分的礦床。

地下水層中的微生物已經被系統性研究。在滲透區和某些淺的蓄水區，細菌分布多達106／kg，類型包括革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌，且前者明顯占多數。在特殊情況下，還會有真菌孢子和酵母細胞的存在，但通常認為在下表層和地下水中沒有真核生物的存在。

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