与地表水一样，地下水也受到污染的威胁，主要来自于地表或土壤水的下渗，农用氮肥以及垃圾中的油、酚污染着地下水。氮肥中的硝酸盐一旦进入地下，便转变为亚硝酸盐，它在人体中能够转变成致癌物质。地面植被的破坏和湿地的排水减少了地表水的渗透，从而降低了潜水面。由于城市和工业的过度需要，淡水不断被抽出作为生活和工业用水，然后作为地表污水重新排放，因而还会导致潜水面的进一步下降。另一方面，大量频繁的灌溉可以增强渗透作用，使潜水面一直升到地表。而在干旱地区，被水渗透的土地由于异常的蒸发作用，引起地下水中盐类的沉淀，最终将变成不能耕作的盐碱地。 随着工业废水，城市生活污水，垃圾淋浴以及农药、化肥等污染物的大量排放和施用，由此而产生的对地下水环境污染越来越严重。人们对污染物在多孔介质中的迁移进行了大量的研究，并建立了许多相应的模型。本文根据溶质在多孔介质中的迁移机理和含氮污染物在地下水环境中的迁移转化规律，考虑对流扩散、植被吸收和土壤的吸附和解析过程等因素的影响，建立了含氮污染物在地下水环境中迁移转化的对流扩散方程模型。 对于求解偏微分方程数值解目前有许多方法，如有限差分法、有限元法、有限体积法、混合有限元法等。混合有限元方法在求解函数值的同时得到导数值，而且精度比通过函数值差商的结果要高；本文应用混合有限元对建立的相关数学模型进行求解，并给出一维算例对参数体积含水量θ和植物吸收速率和微生物降解系数λ1进行分析。通过分析结果，本文得出：当植物吸收和微生物降解率一定时，污染物随体积含水率的增大而迁移速度加快；当排放点强度不变情况下，污染物浓度在排放点附近达到最大值；植物吸收和微生物降解对含氮污染物迁移转化的影响是非常显著的。 蒙特卡罗法以随机模拟和统计实验为手段，是一种从随机变量的概率分布中，通过随机选择数字的方法产生一种符合该随机变量概率分布特性的随机数值序列，作为输入变量序列进行特定的模拟试验、求解的方法。在地下水模拟系统中，参数随机化的实现采用蒙特卡罗法。它假定随机变量的概率分布函数是已知的，且已知随机变量之间的相关结构即协方差函数，可用伪随机数的生成技术产生多组输入变量，然后在每组输入变量基础上进行数值模拟，可得若干模型计算结果，从而可获得解的统计估计量。本文假设体积含水量θ服从正态分布，并产生100个服从正态分布的随机数：对不同θ值求得在某一确定时刻某一确定地点的污染物浓度C。通过正态概率图分析得污染物浓度C服从正态分布，由时间和地点在整个时间段和区域内是任意性，可判定污染物的浓度C在整个的迁移过程中也是服从正态分布的。