Evaluación de la geoquímica e isótopos del nitrato en el acuífero libre de una llanura con actividad agropecuaria, Córdoba, Argentina

Abstract

Los fertilizantes y residuos ganaderos pueden llegar a contaminar los acuíferos con nitratos. En estos escenarios se pueden analizar los isótopos 15N y 18O del mismo como herramienta para discriminar dichas fuentes. El objetivo es identificar el origen de la contaminación a través de características geoquímicas del agua y del uso de los isótopos del nitrato en una cuenca de llanura del Sur de Córdoba, Argentina. Los valores de nitratos hallados (3,0 a 193,0 mg/L), superan en su mayoría el valor característico de fondo natural de la zona (7,5 mg/L), lo cual, sumado al aporte de otros iones detectados, evidencia la contaminación del acuífero. Los valores isotópicos de muestras seleccionadas dieron δ 15N de +6,4‰ a +12,3‰ y δ 18O de +2,0‰ a +8,0‰. Los nitratos habrían sufrido enriquecimiento isotópico principalmente por desnitrificación (verificada por εN/εO de 1,5) y volatilización en el suelo previo a su arribo al acuífero, que los desplaza de los campos asignados para cada fuente y que dificulta su discriminación. La fuente de nitratos con mejor evidencia fue la contaminación puntual de origen ganadero, si bien se sumó además la evidencia de otros indicadores y bacterias Escherichia coli.

Fertilizers and livestock wastes can contaminate groundwater with nitrates. It is possible to use nitrate isotopes (15N and 18O) as a tool to discriminate different nitrate sources. The objective of this work was to identify contamination sources using water geochemical characteristics and nitrate stable isotopes in a drainage basin in the South of Cordoba province, Argentina. The observed nitrate concentration in 23 samples ranged from 3.0 to 193.0 mg/L, most exceeding the local natural background (7.5 mg/L) indicating pollution of the aquifer in addition to the contribution of other ions. The isotopic values of selected samples ranged from +6.4 ‰ to +12.3 ‰ for δ 15N and from +2.0 ‰ to +8.0 ‰ for δ 18O. Nitrate isotope enrichment mainly caused by denitrification (verified with εN/εO = 1.5) and volatilization processes in the soil, before nitrates arrive to the aquifer, shifted the isotope values out from the designated fields for each source, making difficult their discrimination. The nitrates supply which shows best evidences was the punctual pollution from livestock sources, although there were other indicators like chemical variables and Escherichia coli bacteria.