Hydrogeochemistry and pollution effects of an aquifer in Quaternary loess like sediments in the land® lling area of Mar del Plata, Argentina

Abstract

Sedimentos de tipo loÈssico cubren una superÆ cie aproximada de 1.800.000 km2 en la llanura Pampeana de Argentina, formando un sistema acuÌfero que es utilizado para abastecimiento de agua a ciudades y la poblaciÛn rural en la regiÛn. Este sistema acuÌfero suministra el agua que sustenta las actividades productivas que contribuyen en un 60% al producto bruto nacional. Es este trabajo se realiza un estudio detallado en un sector del acuÌfero prÛximo a la ciudad de Mar del Plata, provincia de Buenos Aires, en el que se localizan tres rellenos sanitarios. El principal objetivo es caracterizar los procesos geoquÌmicos que dan origen a la composiciÛn observada del agua subterr·nea. Se perforaron cinco pozos para la toma de muestras de agua y sedimentos, y evaluar el impacto de la inÆ ltraciÛn del lixiviado sobre esos procesos. Se determinÛ la composiciÛn textural y mineralÛgica de los sedimentos y la composiciÛn quÌmica del agua. Las relaciones de equilibrio entre la fase sÛlida y la soluciÛn se determinÛ utilizando programas especÌÆ cos. Se concluye que la composiciÛn quÌmica observada en la aguas es consecuencia principalmente de procesos de equilibrio con calcita e intercambio catiÛnico con adsorciÛn de calcio y liberaciÛn de sodio. La disoluciÛn de minerales de sÌlice amorfo, y la hidrÛlisis de silicatos en forma subordinada, da origen a altas concentraciones de sÌlice en las aguas. La mezcla con la inÆ ltraciÛn del lixiviado incrementa las concentraciones de los iones conservativos cloruro y nitrato, pero no se modiÆ can en general los procesos hidrogeoquÌmicos mayoritarios.Loess like sediments cover an area of about 1.800.000 km2 in the Pampa plain of Argentina, forming an aquifer system which is used for water supply for most of the cities an rural population in the region. This aquifer supplies water to agricultural productive activities that contribute to about a 60% of the national gross produce of the country. In this paper, detailed studies in a local sector of the aquifer near to Mar del Plata, in the land® lling area of the city, are performed. The main goal is to characterise the hydrogeochemical processes giving the chemical groundwater composition, and to analyze the impact of the in® ltration of the leachate from a neighbouring land® ll on some samples. Five wells were drilled to take sediments and water samples. The textural and mineralogical composition of the aquifer sediments was analysed and the chemical composition of groundwater was determined. The equilibrium relationship between the solid phase and groundwater was considered using speci® c computer codes. The achieved conclusions were that the chemical composition of groundwater is mainly due to calcite equilibrium and cationic exchange with calcium uptake and sodium release. The dissolution of amorphous silica minerals, and subordinate silicate hydrolysis, are responsible of the characteristic high dissolved silica concentrations. High chloride and nitrate contents result from leachate in® ltration, but the main geochemical processes in the mix are the same.