Geoquímica e isótopos del nitrato en el acuífero libre de un agroecosistema, cuenca del arroyo Knutzen, Córdoba, Argentina

Abstract

Los fertilizantes y residuos ganaderos contaminan los acuíferos con nitratos (NO<SUB>3</SUB><SUP>-</SUP>). En estos escenarios se pueden analizar los isótopos <SUP>15</SUP>N y <SUP>18</SUP>O 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 NO<SUB>3</SUB><SUP>-</SUP> en esta cuenca de llanura del Sur de Córdoba. Los valores de NO<SUB>3</SUB><SUP>-</SUP> hallados (3,0 a 192,5 mg/L), superan en su mayoría el valor característico de fondo natural de la zona (7,5 mg/L), y sumado al aporte de otros iones detectados, se evidencia la contaminación del acuífero. Los valores isotópicos de muestras seleccionadas dieron δ<SUP>15</SUP>N de +6,39‰ a +12,33‰ y δ<SUP>18</SUP>O de +2,04‰ a +7,96‰. Los NO<SUB>3</SUB><SUP>-</SUP> habrían sufrido enriquecimiento isotópico principalmente por desnitrificación (verificada por εN/εO de 1,5), que los desplaza de los campos asignados para cada fuente y que dificulta su discriminación.

Fertilizers and livestock wastes contaminate groundwater with nitrates (NO<SUB>3</SUB><SUP>-</SUP>). It is possible to use NO<SUB>3</SUB> isotopes (<SUP>15</SUP>N and <SUP>18</SUP>O) as a tool to discriminate different NO<SUB>3</SUB><SUP>-</SUP> sources. The objective of this work is 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 NO<SUB>3</SUB><SUP>-</SUP> concentration in 23 samples ranged from 3.0 to 192.5 mg/L, most exceeding the reference values of 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 +6.39 ‰ to +12.33 ‰ for δ<SUP>15</SUP>N and from +2.04 ‰ to +7.96 ‰ for δ<SUP>18</SUP>O. NO<SUB>3</SUB><SUP>-</SUP> isotope enrichment mainly caused by denitrification processes (verified with εN/εO = 1.5) shifted the isotope values out from the designated fields for each source, making difficult their discrimination.