Investigating pesticide transport in the León-Chinandega aquifer, Nicaragua Josh E. Moncrieff & Laurence R. Bentley & Heyddy Calderón Palma Abstract Nicaragua’ s León-Chinandega aquifer has seen extensive contamination by persistent organochlorine pesti- cides applied over decades of intensive agricultural activity. Models of flow and transport of a 330 km 2 sub-region of the aquifer were developed to test conceptual models of contaminant transport, to constrain the value of certain key transport parameters, and to investigate contamination- related concerns raised in past studies. To support these models, a variety of hydrogeologic and geochemical data were collected. It was concluded that the organochlorine pesticides seen in groundwater originate in soils, and are transported to the water table through widespread preferential flow, through shortcutting around wells, or through wind-blown particles delivered to poorly protected hand-dug wells. The distribution coefficient (K d ) of these pesticides is estimated to be between 0.1 and 100 ml/g and the concentration of pesticides being delivered to the water table is estimated to be between 10 2 and 10 5 ng/L. It was found that the distribution and concentration of pesticides in the aquifer would be affected by an increase in groundwater abstraction within the region. Résumé L ’aquifère du León-Chinandega au Nicaragua a été soumis à des contaminations étendues par des pesticides organochlorés persistants qui ont été répandus pendant des dizaines d’années d’agriculture intensive. Des modèles d’écoulement et de transport d’une sous- région de 330 km 2 de l’aquifère ont été construits pour tester des modèles conceptuels du transport de contam- inants, pour contraindre la valeur de certains paramètres de transport clefs, et pour étudier les problèmes liés au transport de contaminations qui avaient été rencontrés lors d’études précédentes. Différents types de données hydrogéologiques et géochimiques ont été collectés pour réaliser ces modèles. La conclusion montre que les pesticides organochlorés rencontrés dans les eaux sou- terraines proviennent des sols et qu’ils sont transportés jusqu’àl’aquifère via de grandes zones d’écoulement préférentiel, via des raccourcis hydrauliques autour des puits, ou encore via des particules emportées par le vent et tombées dans des puits creusés à la main et mal protégés. Le coefficient de distribution (K d ) de ces pesticides est estimé entre 0.1 et 100 ml/g et la concentration de pesticides arrivant dans la nappe est estimée entre 10 2 et 10 5 ng/L. L ’étude a montré qu’une augmentation des prélèvements d’eau souterraine dans la région aurait un impact sur la distribution et la concen- tration des pesticides dans l’aquifère. Resumen El acuifero León-Chinandega (Nicaragua) presenta una contaminación extensiva por la aplicación de plaguicidas organoclorados en la agricultura intensiva durante décadas. Se han desarrollado modelos de flujo y transporte de una subregión del acuífero de 330 km 2 para comprobar los modelos conceptuales del transporte de contaminantes, estimar los valores de ciertos parámetros clave de transporte e investigar los temas relacionados con la contaminación en estudios anteriores. Para elab- orar estos modelos, se recogió una variedad de datos hidrogeológicos y geoquímicos. Se ha concluido que los plaguicidas organoclorados presentes en el agua sub- terránea se originan en el suelo y son transportados hacia el nivel freático a través de flujos preferentes general- izados, a través de cortes alrededor de los pozos o a través de partículas transportadas por el viento depos- itadas en pozos excavados a mano con poca protección. El coeficiente de distribución (K d ) de estos plaguicidas se ha estimado entre 0.1 y 100 ml/g y la concentración de plaguicidas que sale hacia el nivel freático se estima que puede estar entre 10 2 y 10 5 ng/L. Se ha concluido que el incremento de la extracción de aguas subterráneas dentro de la región afectaría la distribución y concentración de plaguicidas en el acuífero. Received: 12 September 2006 / Accepted: 24 September 2007 © Springer-Verlag 2007 J. E. Moncrieff ()) : L. R. Bentley Department of Geology and Geophysics, University of Calgary, 2500 University Dr. NW, Calgary, AB, Canada T2N 1N4 e-mail: josh.moncrieff@gmail.com Tel.: +1-778-8375631 Fax: +1-403-2840074 H. C. Palma Centro para la Investigación en Recursos Acuáticos de Nicaragua, La Universidad Nacional Autónoma de Nicaragua, ENITEL Villa Fontana 500m norte, Managua, Nicaragua Hydrogeology Journal DOI 10.1007/s10040-007-0229-2