В данной работе разработана математическая модель для мониторинга и прогнозирования изменения концентрации солей в подземных водах в двухслойной среде, представляющей процесс засоления и заболачивания. Дан качественный анализ научных исследований по проблеме. Поскольку процесс представляется дифференциальным уравнением, для решения задачи об изменении концентрации солей в подземных водах были разработаны эффективные численно-вычислительные алгоритмы на основе устойчивой схемы раскрытия с высоким порядком точности относительно временных и пространственных переменных. Усовершенствованы математические модели переноса солей при геофильтрационных процессах и разработаны вычислительные алгоритмы, учитывающие такие важные параметры, как физико-механические свойства: коэффициент водоотдачи, коэффициенты диффузии и скорости фильтрации в зависимости от уровня воды. Проведен анализ результатов, полученных на основе разработанных численных алгоритмов. Перед внедрением новых технологий были разработаны рекомендации по прогнозированию изменения содержания солей в воде с помощью эффективного численного алгоритма. На основании закономерностей движения потоков сточных вод отмечена возможность проведения экспериментов с использованием алгоритмов определения изменения дальности и скорости распространения сточных вод с водорастворимыми химическими веществами и активными свойствами в слоях грунта.