有机物的形成作用
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在现代有机水文地球化学中，对水溶性有机物形成过程研究较少。因此，现在只能根据已有的原始物质和反应的最终产物来讨论哪种过程占优势，而很难考虑中间产物和某些个别作用或反应。在地下水中，进行着各种物理、化学和生物化学过程。考虑到在生物化学过程中，有机物作为微生物的能量来源占有重要位置，可以认为地下水中微生物的活动是形成可溶有机物的主要因素。
地下水中有机物的含量和分布取决于自然地理和地质、水文地质条件。富含分散有机物的岩石、高温高压、水交替困难、还原环境、含油气层的存在等有利于在水中富集有机物。水的矿化度、化学成分和pH值对此也有不同影响。影响有机物转入地下水的重要过程如下：
生物化学过程 阿里托夫斯基指出，微生物的地质作用表现在地表植物遗体，即纤维素、碳水化合物、蛋白质的需氧分解中，蛋白质的分解（*作用）形成有机酸、氨基酸、氨基、硫醇、二氧化碳、硫化氢和氨，通过微生物对碳氢化合物的异化作用形成各种酸和醇。纤维素细菌使纤维质变为脂肪酸（主要是醋酸和油脂酸）。
化学反应 水解、缩聚作用、氢化作用、有机酸的脱竣基作用等引起可溶性有机物的各种转化。有机酸经过氢化作用形成碳氢化合物，有机酸也很容易和无机组分进行反应形成盐和配合物。当溶液为碱性，在高温高压和溶液中存在各种化学催化剂的情况下，有机酸盐可能还原为碳氢化合物。在地下水中，除了上述各种作用外，还有其他化学变化，例如低温催化反应、碳氢化合物的氧化、复杂氧化物的*等。
物理化学作用 当地下水沿着含水和透水岩石渗透时，主要是渗滤析出（溶滤）有机物，即运动的地下水从岩石的孔隙和裂隙中将有机物带出。当地下水沿着隔水的顶底板（一般是黏土）渗透时，主要是有机物的扩散析出，即水溶液在岩石中渗透，伴随着它们之间相互作用的物理化学过程，结果溶液中的有机组分被固相吸收（吸附、离子交换等），或相反溶液富集（解析、溶解等）岩石中分散的有机物。
