Anthropic effects on hydrochemical characteristics of the Valle de Toluca aquifer (central Mexico) M. V. Esteller · J. M. Andreu Abstract The Valle de Toluca aquifer, located in the Highlands of Mexico, is subject to intensive exploitation to meet the water demand in the valley, as well as for part of Mexico City. This intensive exploitation has produced a decline in groundwater level, land subsidence problems and a decrease in river and spring flows. This study is aimed at determining the extent to which the intensive groundwater abstraction is able to affect and modify the chemical characteristics of the water, using statistical techniques and historical data on the main physico- chemical parameters. Some changes in the chemical characteristics have been verified; initial water abstrac- tions were mainly derived from a local flow zone (rain- water recharge and lateral flows from other aquifers), but currently the chemical characteristics are those of a re- gional flow zone, revealed by waters of sodium bicar- bonate type. An increase in nitrate content has also oc- curred, although only occasionally is the limit for potable water (50 mg NO 3 - L -1 ) exceeded. RØsumØ L’aquifre Valle de Toluca, localisØ dans les Hautes Terres du Mexique, est sujet à l’exploitation in- tensive pour combler la demande importante en eau dans la vallØe et dans une partie de Mexico. Cette exploitation intensive a causØ une baisse importante des niveaux piØ- zomØtriques, des problmes d’affaissement et de baisse de dØbits des sources et des rivires. Cette Øtude a pour objectif de dØterminØ la limite jusqu’à laquelle l’exploi- tation intensive pourra affectØ et modifiØ les caractØris- tiques chimiques de l’eau, en utilisant des techniques statistiques et des donnØes historiques des principaux paramtres physico-chimiques. Certains changements des caractØristiques chimiques ont ØtØ vØrifiØs ; les premires eaux captØes ont ØtØ compensØes par d’autres zones d’alimentation (recharge par les eaux de pluie et Øcoule- ments latØraux venant d’autres aquifres), mais couram- ment les caractØristiques chimiques sont bien ceux de la zone d’Øcoulement rØgional, à facis sodi bicarbonatØ. Une augmentation des concentrations en nitrate est Øga- lement mis en valeur, nØanmoins la limite de potabilitØ (50 mg/l) est rarement dØpassØe. Resumen El acuífero del Valle de Toluca, localizado en el Altiplano Mexicano, se encuentra sometido a una in- tensa explotación para cubrir las necesidades de agua en el propio valle, así como parte de las de Ciudad de MØ- xico. Los altos niveles de explotación han provocado el descenso del nivel piezomØtrico, problemas de subsiden- cia, disminución de caudales en ríos y desecación de manantiales. Este estudio pretender determinar en quØ grado esta intensiva extracción del agua subterrµnea es capaz de afectar y modificar el quimismo del agua. Para ello se han empleado tØcnicas estadísticas y datos histó- ricos de los principales parµmetros físico-químicos. Se ha podido comprobar que existen algunos cambios en el quimismo, ya que, inicialmente, el agua extraída del acuífero estaba ligada en gran medida a un flujo local (recarga por agua de lluvia y por alimentación lateral desde otros acuíferos) mientras que ahora el quimismo es característico de un flujo regional, puesto de manifiesto por aguas de tipo bicarbonatado sódico. Adicionalmente, tambiØn se ha producido un aumento del contenido de nitratos, aunque sólo de forma ocasional se sobrepasa el límite para agua potable (50 mg NO 3  L 1 ). Keywords Groundwater management · Over-abstraction · Hydrochemistry · Pollution · Mexico Introduction The Valle de Toluca is located in a region known as the Highlands of Mexico, in the center of the country (Fig. 1), comprising an area of approximately 900 km 2 . This valley Received: 26 August 2002 / Accepted: 15 September 2004 Published online: 13 January 2005 # Springer-Verlag 2005 M. V. Esteller ( ) ) Centro Interamericano de Recursos del Agua – Facultad de Ingeniería, Universidad Autónoma del Estado de MØxico, Cerro Coatepec S/N C.U., 50130 Toluca, Mexico e-mail: esteller@uaemex.mx Tel.: +52-722-2965550 Fax: +52-722-2965551 J. M. Andreu Dpto. Ciencias de la Tierra y del Medio Ambiente. Universidad de Alicante, P.O. Box 99, 03080 Alicante, Spain Hydrogeology Journal (2005) 13:378–390 DOI 10.1007/s10040-004-0395-4