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Long-term impact of wastewater effluent discharge on groundwater: identification of contaminant plume by geochemical, isotopic, and organic tracers' approach

地下水 流出物 环境科学 羽流 废水 环境化学 地下水污染 期限(时间) 环境工程 水文学(农业) 含水层 地质学 化学 热力学 物理 岩土工程 量子力学
作者
A. Bonnière,Somar Khaska,Corinne Le Gal La Salle,Pascale Louvat,Patrick Verdoux
出处
期刊:Water Research [Elsevier]
卷期号:: 121637-121637
标识
DOI:10.1016/j.watres.2024.121637
摘要

Infiltration of effluents from wastewater treatment plants (WWTP) into groundwater can be a source of Contaminants of Emerging Concern (CECs), such as pharmaceutical compounds, that are not fully removed during the treatment processes. A multi-tracer approach, based on hydrogeochemical, isotopic, and organic tracers, is applied in the Vistrenque Aquifer (Gard, France) to assess the dispersion of such unintentional plumes and its potential implication on groundwater quality for CECs in a small catchment area. In this area, a point source of WWTP effluent causes contaminant infiltration and unintentional transfer to the aquifer. This strong impact of an urban effluent was revealed from the Br/Cl ratio, boron concentrations and δ11B isotopic signature of the groundwater in the direct vicinity of the infiltration point. With increasing distance from that point, dilution with groundwater rapidly attenuates the urban signal from these hydrogeochemical and isotopic tracers. Nevertheless, a gadolinium anomaly, resulting from discharges of urban wastewater containing the contrast agents used for magnetic resonance imaging (MRI), highlights the presence of a wastewater plume further along the flow line, that comes with a series of organic molecules, including pharmaceutical residues. Monitoring persistent or reactive molecules along the plume provides a more detailed understanding of the transfer of CECs into groundwater bodies. This highlights the relevance of pharmaceutical compounds as co-tracers for WWTP plume delineation. The present multi-tracer approach for groundwater resource vulnerability towards CECs allows a more in-depth understanding of contaminant transfer and their fate in groundwater.

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