Hydrogeochemistry and statistical analysis applied to understand fluoride provenance in the Guarani Aquifer System, Southern Brazil

Abstract

High fluoride concentrations (up to 11 mg/L) have been reported in the groundwater of the Guarani Aquifer System (Santa Maria Formation) in the central region of the state of Rio Grande do Sul, Southern Brazil. In this area, dental fluorosis is an endemic disease. This paper presents the geochemical data and the combination of statistical analysis (Principal components and cluster analyses) and geochemical modeling to achieve the hydrogeochemistry of the groundwater and discusses the possible fluoride origin. The groundwater from the Santa Maria Formation is comprised of four different geochemical groups. The first group corresponds to a sodium chloride groundwater which evolves to sodium bicarbonate, the second one, both containing fluoride anomalies. The third group is represented by calcium bicarbonate groundwater, and in the fourth, magnesium is the distinctive parameter. The statistical and geochemical analyses supported by isotopic measurements indicated that groundwater may have originated from mixtures of deeper aquifers and the fluoride concentrations could be derived from rock/water interactions (e.g., desorption from clay minerals).

Linking groundwater quality to residence times and regional geology in the St. Lawrence Lowlands, southern Quebec, Canada

“…Anthropogenic activity and climate change are arguably the largest threats to groundwater quality in the st century (Aeschbach-Hertig and Gleeson, 2012), however local geology can also have a significant impact (e.g., Nickson et al, 1998;Marimon et al, 2012). Groundwater quality assessment has primarily been carried out using either statistical approaches applied to geochemical data (Li et al 2012;Mahlknecht et al, 2004;Maclear et al, 2003;Pacheco, 1998;Paralta and Ribeiro, 2001), geochemical modeling (Carrillo-Rivera et al, 2002;Homoncik et al, 2010;Marimon et al, 2012), or by tracing groundwater flow using stable and radioactive isotopes (Clark and Fritz, 1997;Barbecot et al, 2000). These approaches require an understanding of the present geological context, but not of the geological evolution of the region.…”

Concentración de fluoruro en agua subterránea y su relación con los niveles de calcio sérico en niños residentes en el distrito de Loreto, Concepción, Paraguay

“…La interacción agua/roca y varios procesos como la precipitación y la disolución del mineral, el intercambio iónico y los procesos de desorción determinan el contenido de especies iónicas en el agua subterránea; a su vez, la conductividad es indicativa de la presencia de iones en disolución, entre ellos el fluoruro (5,25) . Al observar el mapa de distribución espacial de la conductividad, en el que cada línea representa un valor de conductividad específica, (Figura 4, der) por más de que el suelo de esa zona se caracteriza por tener un buen drenaje superficial (26) no se encontraron incrementadas en el barrio Santo Domingo, zona más baja del área de estudio, sino que fueron muy variadas en todo el distrito, posiblemente por las diferentes profundidades de los pozos, la velocidad de extracción del agua, la diversidad de los usos del suelo u otros factores que pudieran afectar la presencia de iones y no relacionadas con el declive del suelo.…”

“…En Sudamérica, elevadas concentraciones de fluoruro fueron detectadas en varios acuíferos. En algunas zonas al sur de Brasil, en el estado de Rio Grande do Sul y en el Chaco centro-oeste de Argentina, el 9% de las muestras de agua analizadas excedieron la concentración límite propuesta por la Organización Mundial de la Salud (OMS), mientras que en otras el porcentaje de pozos con concentraciones superiores al máximo permitido fue cercano al 100% (3,5) . Las concentraciones naturales de fluoruro en el agua subterránea pueden ir desde 0,001 mg/L hasta 44 mg/L como se observó en algunas localidades de México y Kenya Central, respectivamente (4,6) .…”

Avaliação do impacto do vazamento de água termal do Aquífero Caiuá no munícipio de presidente Epitácio/SP

“…Outro fator a ser destacado são as elevadas concentrações de Cl -, SO4 2-e Fdas águas do SAG. Estas espécies químicas provavelmente decorrem da mistura com águas dos aquíferos permianos marinhos subjacentes ao SAG, como demonstrado por Gastmans et al (2010) e Marimon et al (2013). Em razão da forte discrepância esperada entre a composição química e isotópica desses dois aquíferos, a influência do poço termal sobre o Aquífero Caiuá é passível de identificação.…”