地下水汚染（ちかすいおせん）とは、地下水中に重金属・有機溶剤・農薬・油などの各種の物質や細菌などが、自然環境や人の健康・生活へ影響を与える程度に含まれている状態をいう。公害の一つ。地下水へ混入した原因は、人為・自然を問わない。また混入している物質は、有害/無害を問わない。なお表流水や陸水（河川や湖沼）の同様の現象は、水質汚濁と言う。大気汚染や、表流水の水質汚濁と異なる地下水汚染独自の特徴がある。地盤中の汚染問題であることから、土壌汚染と重複する点が多い。地下水汚染の発生は、その時代の社会的状況に強く依存する。まず第一に物質の化学的知見の不足から来る影響評価が未熟なこと、次に公害としての社会的認識不足、以上の2点である。国土交通省の「今後の地下水利用のあり方に関する懇談会（佐藤邦明座長）」報告書には今後の地下水利用のあり方に関する提言として地下水資源マネジメントの推進が挙げられている。この中で、地下水汚染等の現状を把握し適切な管理を行うことが社会的問題の解決に繋がるとの指摘がある。環境省が発表した平成19年度ダイオキシン類に係る環境調査結果によると地下水のダイオキシン類に関する環境基準（1pg-TEQ/L 以下）を下記の地点で超過していた。2008年千葉県柏市で食品工場の地下水において問題が発生し、大量の商品回収などを行い、大量の廃棄物と多額の経済的損失が発生した。環境省が発表した平成１９年度地下水質測定結果によると地下水の環境基準を下記の地点で超過していた。

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