Nitrate groundwater pollution and aquifer vulnerability: the case of the Osona region

Abstract

Nitrate groundwater pollution in the Osona region is a persistent and widespread problem. Nitrate concentrations are commonly above the drinking water threshold of 50 mg/L in wells and springs. ANOVA and logistic regression analyses showed that nitrate concentration is more dependent on land use than on the geological setting of springs. Nitrate content presented stationary values in most of the springs over time, while discharge and electrical conductivity evolution depends on the geological setting and rainfall events. This is attributed to a homogenization of the subsurface processes that determine nitrate infiltration after decades of intensive fertilization. A multiple linear regression model to assess groundwater vulnerability determined that the factors that significantly influence nitrate pollution are: nitrogen load, aquifer type, presence of well-drained and deep soils, irrigation and occurrence of denitrification processes. Vulnerability maps for unconfined, leaky and confined aquifers were developed and can be used for improving groundwater resources management

La contaminació per nitrats de les aigües subterrànies a Osona és un problema persistent i generalitzat, amb concentracions superiors a 50 mg/L. Les anàlisis ANOVA i regressió logística mostren que la concentració de nitrats és més dependent dels usos del sòl que del context geològic de les fonts. El contingut de nitrats es manté estacionari en la majoria de les fonts al llarg del temps, mentre que l’evolució del cabal i la conductivitat elèctrica depenen del context geològic i la precipitació. Aquesta uniformitat s’atribueix a una homogeneïtzació dels processos que tenen lloc al subsòl i que determinen la infiltració de nitrats. Un model de regressió lineal múltiple per avaluar la vulnerabilitat de les aigües subterrànies ha determinat que els factors que influeixen significativament a la contaminació per nitrats són: la càrrega de nitrogen, el tipus d'aqüífer, la presència de sòls ben drenats i profunds, la irrigació i l’existència de processos de desnitrificació. Els mapes de vulnerabilitat desenvolupats per aqüífers lliures, semi-confinats i confinats són útils per millorar la gestió de les aigües subterrànies