Hydrochemical Characterization of Groundwater in the San Pedro Creek Basin and the Caballada Creek Basin, San Pedro, Colonia

Authors

DOI:

https://doi.org/10.31285/AGRO.30.1738

Keywords:

hydrochemistry, hydrogeology, Paleoproterozoic granites, Raigón Aquifer

Abstract

In the locality of San Pedro (department of Colonia, Uruguay), dairy production and agriculture are the main activities, which require considerable volumes of good-quality groundwater. The aquifers used to meet these demands are a fractured aquifer composed of Paleoproterozoic granites, and a sedimentary aquifer composed of the Raigón Formation. To assess the quality and hydrodynamic behavior of both aquifers, a survey of water points, measurements of physicochemical parameters, groundwater sampling, and generation of piezometric maps were carried out. Major-ion analyses were conducted at the Laboratorio de Agua y Suelos of the Centro Universitario Regional Litoral Norte (CENUR-LN), and arsenic analyses were carried out at the Centro Especializado en Química Toxicológica (CEQUIMTOX) of the Facultad de Química, Universidad de la República. According to the chemical analysis results, groundwater from both aquifers is classified as sodium-calcium bicarbonate type, showing high arsenic concentrations and contamination by nitrates and by total and fecal coliforms, which is primarily associated with inadequate water and soil management in dairy farming. Groundwater from the fractured and sedimentary aquifers showed an average arsenic concentration of 0.017 mg/L, with maximum concentrations of 0.034 mg/L and 0.03 mg/L, respectively. Considering both aquifers, it was found that 27% of the wells exceed the standard set by the Instituto Uruguayo de Normas Técnicas (UNIT 833:2008), and 91% of the wells exceed the concentration recommended by the World Health Organization (WHO).

Downloads

Download data is not yet available.

References

American Public Health Association; American Water Works Association & Water Environment Federation. (1998). Standard methods for the examination of water and wastewater (20th ed.).

American Public Health Association; American Water Works Association & Water Environment Federation. (2017). Standard methods for the examination of water and wastewater (23rd ed.).

Appelo, C. A. J., & Postma, D. (2005). Geochemistry, groundwater and pollution (2nd ed.). CRC Press.

Arroyo-Figueroa, C., Chalá, D. C., Gutiérrez-Ribon, G., & Quiñones-Bolaños, E. (2024). A framework to evaluate groundwater quality and the relationship between rock weathering and groundwater hydrogeochemistry in the tropical zone: A case study of coastal Aquifer Arroyo Grande, in the Caribbean Region of Colombia . Water, 16(12), Article 1650. https://doi.org/10.3390/w16121650

Ben Maamar, S., Aquilina, L., Quaiser, A., Pauwels, H., Michon-Coudouel, S., Vergnaud-Ayraud, V., Labasque, T., Roques, C., Abbott, B. W., & Dufresne, A. (2015). Groundwater isolation governs chemistry and microbial community structure along hydrologic flowpaths. Frontiers in Microbiology, 6, Article 1457. https://doi.org/10.3389/fmicb.2015.01457

Bochet, O., Bethencourt, L., Dufresne, A., Farasin, J., Pédrot, M., Labasque, T., Chatton, E., Lavenant, N., Petton, C., Abbott, B. W., Aquilina, L., & Le Borgne, T. (2020). Iron-oxidizer hotspots formed by intermittent oxic–anoxic fluid mixing in fractured rocks. Nature Geoscience, 13, 149-155. https://doi.org/10.1038/s41561-019-0509-1

Bossi, J., & Ferrando, L. (2001). Carta geológica del Uruguay a escala 1:500,000. Universidad de la República.

Chapelle, F. H. (1993). Ground-water microbiology and geochemistry. John Wiley & Sons.

Cicalese, H. (1998). Estudio geofísico: diagnóstico para obtención de agua subterránea: Poblado San Pedro. MEVIR.

Dirección Nacional de Hidrografía; Dirección Nacional de Medio Ambiente; Dirección Nacional de Minería y Geología; Dirección General de Recursos Naturales Renovables; Obras Sanitarias del Estado, & Facultad de Ciencias. (2005). Gestión sostenible del Acuífero Raigón Uruguay: Manejo integrado y sostenible de aguas subterráneas en América Latina. https://inis.iaea.org/records/a91je-kzy39/files/41076192.pdf?download=1

Dirección Nacional de Minería y Geología. (2024). Síntesis del conocimiento sobre el Sistema Acuífero Raigón: Geología, hidrogeología e hidroquímica. MIEM. https://www.gub.uy/ministerio-industria-energia-mineria/comunicacion/publicaciones/sintesis-del-conocimiento-sobre-sistema-acuifero-raigon-sar

Feth, J. H., Roberson, C. E., & Polzer, W. L. (1964). Sources of mineral constituents in water from granitic rocks, Sierra Nevada, California and Nevada. U.S. Geological Survey. https://pubs.usgs.gov/wsp/1535i/report.pdf

Freeze, R. A., & Cherry, J. A. (1979). Chemical evolution of natural groundwater. In R. A. Freeze & J. A. Cherry (Eds.), Groundwater (pp. 237-302). Prentice-Hall.

Gianotti, V., & Arrighetti, R. (2017). [Mapa geológico de las Hojas Rosario (83) y Colonia (91) a escala 1:100,000]. In Proyecto cartografía geocientífica del Uruguay. MIEM. https://www.gub.uy/ministerio-industria-energia-mineria/comunicacion/publicaciones/carta-geologica-escala-1100000-hojas-83-91-colonia

Goso, H. (1965). El Cenozoico en el Uruguay. Instituto Geológico del Uruguay.

Goso, H., & Bossi, J. (1966). Cenozoico. In J. Bossi (Ed.), Geología del Uruguay (pp. 259-305). Universidad de la República.

Goso Aguilar, C., & Muzio, R. (2006). Geología de la costa uruguaya y sus recursos minerales asociados. In R. Menafra, L. Rodríguez-Gallego, F. Scarabino & D. Conde (Eds.), Bases para la conservación y el manejo de la costa uruguaya (pp. 9-20). Vida Silvestre Uruguay.

Gugulothu, S., Subbarao, N., Das, R., & Dhakate, R. (2022). Geochemical evaluation of groundwater and suitability of groundwater quality for irrigation purpose in an agricultural region of South India. Applied Water Science, 12, Article 142. https://doi.org/10.1007/s13201-022-01583-w

Heinzen, W., Carrión, R., Massa, E., Pena, S., & Stapff, M. (2003). República Oriental del Uruguay: Mapa hidrogeológico a escala 1:1,000,000. MIEM.

Instituto Uruguayo de Normas Técnicas. (2008). Agua potable: Requisitos (UNIT 833:2008).

Martínez, S., & Ubilla, M. (2009). El Cuaternario en Uruguay. In G. Veroslavsky, M. Ubilla & S. Martínez (Eds.), Cuencas sedimentarias de Uruguay: Geología, paleontología y recursos naturales: Vol. 5 Cenozoico (pp. 195-227). Universidad de la República.

Menéndez, M. (2017). Manual de procedimientos analíticos para muestras ambientales: 1002UY: Determinación de alcalinidad en aguas naturales, residuales, residuales tratadas y aguas de lluvia (3rd ed.). Ministerio de Ambiente.

Miao, Z., Brusseau, M. L., Carroll, K. C., Carreón-Diazconti, C., & Johnson, B. (2012). Sulfate reduction in groundwater: Characterization and applications for remediation. Environmental Geochemistry and Health, 34(4), 539-550. https://doi.org/10.1007/s10653-011-9423-1

Montaño, J. (1999). Caracterización y vulnerabilidad de sistemas hidrogeológicos discontinuos: Cuenca del Arroyo Carrasco – Montevideo – Uruguay [Doctoral dissertation]. Universidad de Buenos Aires.

Pedersen, K. (1997). Microbial life in deep granitic rock. FEMS Microbiology Reviews, 20(3-4), 399-414. https://doi.org/10.1016/S0168-6445(97)00022-3

Perea, D., & Martínez, S. (2009). Estratigrafía del Mioceno-Pleistoceno en el litoral Sur-Oeste de Uruguay. In G. Veroslavsky, M. Ubilla & S. Martínez (Eds.), Cuencas sedimentarias de Uruguay: Geología, paleontología y recursos naturales: Vol. 5 Cenozoico (pp. 105-124). Universidad de la República.

Plata Bedmar, A., Dellepere, A., Roma, M. T., & Garat, S. (2003). Determinación de la recarga del acuífero Raigón (Uruguay) a partir del tritio natural. Ingeniería Civil, (132), Article 127. https://ingenieriacivil.cedex.es/index.php/ingenieria-civil/article/view/1792

Postiglione, M., Batista, L., Costa, D., Chao, R., Gorfain, J., Ledesma, J., Pérez, F., Sordo, A., Vignale, D., Carrión, R., Masa, E., Pena, S., Stapff, M., Bico, J., Caristo, R., Decoud, P., Roma, M. T., Guerèquiz, R., Montaño, J., & Peel, E. (2009). Gestión sostenible del Acuífero Raigón, Uruguay. In Estudios de hidrología isotópica en América Latina 2006 (pp. 195-218). IAEA.

Preciozzi, F., Spoturno, J., Heinzen, W., & Rossi, P. (1985). Memoria explicativa de la Carta Geológica del Uruguay a escala 1:500,000. Ministerio de Industria y Energía.

Rodríguez, R., Bango, G., Flaquer, A., & Musso, M. (2017). Propiedades hidráulicas de la Fm. Libertad: Ensayos de campo y laboratorio. In Actas del XX Congreso Argentino de Geología (pp. 35-39). Asociación Geológica Argentina.

Sahl, J. W., Schmidt, R., Swanner, E. D., Mandernack, K. W., Templeton, A. S., Kieft, T. L., Smith, R. L., Sanford, W. E., Callaghan, R. L., Mitton, J. B., & Spear, J. R. (2008). Subsurface microbial diversity in deep-granitic-fracture water in Colorado. Applied and Environmental Microbiology, 74(1), 143-152. https://doi.org/10.1128/AEM.01133-07

Samper, J., Molinero, J., Yang, C., & Zhang, G. (2003). Redox zone II: Coupled modeling of groundwater flow, solute transport, chemical reactions and microbial processes in the Äspö island (Technical Report TR-03-16). Svensk Kärnbränslehantering AB. https://skb.com/publication/21409

Santos, J. E. de los, Custodio Gimena, E., Flaquer Barrios, A. N., Giménez Martínez, M. C., Menta Romano, A., & Bessouat Ferraris, C. (2019). Gestión ambiental del Sistema Acuífero Raigón. INIA. https://ainfo.inia.uy/digital/bitstream/item/13022/1/Inia-Fpta-78-proyecto-307-2019.pdf

Schoeller, H. (1977). Geochemistry of groundwater. In Groundwater studies: An international guide for research and practice (pp. 1-18). UNESCO.

Sprechmann, P., Martínez, S., & Gaucher, C. (1994). Paleoecología y sedimentología de la Formación Camacho en el Departamento de Colonia (Mioceno Medio-Superior, Uruguay). In I Jornada de Paleontología del Uruguay “Prof. Dr. Rodolfo Méndez-Alzola” (pp. 21-24). Universidad de la República.

Stober, I., Giovanoli, F., Wiebe, V., & Bucher, K. (2022). Deep hydrochemical section through the Central Alps: Evolution of deep water in the continental upper crust and solute acquisition during water–rock-interaction along the Sedrun section of the Gotthard Base Tunnel. Swiss Journal of Geosciences, 115, Article 9. https://doi.org/10.1186/s00015-022-00413-0

Strambini Ruiz, M. V. (2023). Vulnerabilidad y caracterización hidrogeoquímica de las aguas subterráneas de la Cuenca del Arroyo San Pedro y Cuenca del Arroyo de la Caballada, San Pedro, Colonia [Bachelor's thesis]. Universidad de la República.

Ubilla, M., & Martínez, S. (2016). Geology and paleontology of the Quaternary of Uruguay. Springer.

Ugalde, R. A. (2019). Petrografía, quimioestratigrafía y proveniencia sedimentaria de la Formación Camacho (Mioceno), Uruguay [Master’s thesis]. Universidad de la República.

World Health Organization. (2021). A global overview of national regulations and standards for drinking-water quality.

Downloads

Published

2026-06-18

How to Cite

Strambini, V., & Collazo, P. (2026). Hydrochemical Characterization of Groundwater in the San Pedro Creek Basin and the Caballada Creek Basin, San Pedro, Colonia. Agrociencia Uruguay, 30, e1738. https://doi.org/10.31285/AGRO.30.1738

Issue

Section

Geology and Groundwater of Uruguay

Altmetric

Article metrics
Abstract views
Galley views
PDF Views
HTML views
Other views
Escanea para compartir
QR Code