Chemical and isotopic changes in surface and underground waters in a Watershed in the Central Amazon

ABSTRACT Environmental monitoring of water is essential for efficient management of water source conservation in river basins. However, there is a lack of studies with this synergy applying unconventional techniques. We evaluated chemical characteristics of surface and underground waters (2021-2022), including for the first time the analysis of the isotopic composition of waters collected from water sources throughout Educandos`s Basin, in the city of Manaus-AM/Brazil, to evaluate chemical-isotopic changes in the view of anthropogenic impacts. Statistical analyzes were used to compare means, graphical analyzes and Principal Component Analysis to identify the main patterns of the data sets. Our results demonstrated a significant increase in pH, electrical conductivity and an increased in nitrates in polluted groundwater and reduced DO in contaminated surface waters. Furthermore, the isotopic signature did not indicate pollution through changes in the isotopic composition of natural and polluted waters, however, it showed more depleted signatures in one of the underground monitoring wells, indicating an impact site vulnerable to the interaction of aquifer waters with Rio Negro and Igarapé. When analyzing chemical parameters with isotopic composition, it can be allowed a better understanding of the mechanisms of circulation and mineralization of underground and surface waters in the Urban Hydrographic Basin. RESUMO O monitoramento ambiental da água é essencial para uma gestão eficiente da conservação dos mananciais em Bacias Hidrográficas. Contudo, faltam estudos com esta sinergia aplicando técnicas não convencionais. Avaliamos características químicas das águas superficiais e subterrâneas (2021-2022), incluindo pela primeira vez analise da composição isotópica de amostras de águas coletadas de fontes hídricas ao longo da Bacia do Educandos, na cidade de Manaus- AM/Brasil, para avaliar as alterações química-isotópica diante dos impactos antropogênicos. Foram utilizadas análises estatísticas para comparação de médias, análises gráficas e de componentes Principais para identificar os principais padrões dos conjuntos de dados. Nossos resultados demostraram aumento significativo no pH, condutividade elétrica e aumento de nitratos em águas subterrânea poluída e redução do OD nas águas poluídas superficiais. Além disso, a assinatura isotópica não indicou poluição através das mudanças da composição isotópica de águas naturais e poluídas, porém mostrou assinaturas ma