Academic literature on the topic 'Eaux souterraines – Inde'

Objectif : Evaluer le niveau de contamination des eaux souterraines de Zouan-Hounien en élément traces métalliques (ETM). Méthodologie et résultats : Un total de soixante-douze (72) échantillons d’eaux souterraines ont été prélevés en raison de quarante-six échantillons d’eaux de puits (23 puits) et vingt-six échantillons d’eaux de forages (13 forages). Dans ces échantillons, des ETM tels que : Hg, Pb, Cd, As et Fe ont été dosés par spectrométrie d’absorption atomique. Les concentrations moyennes respectives de Fe, Pb, Hg, As et Cd sont de 2233,48 > 3,10 > 1,67 > 1,18 > 0,08 µg.L-1 dans les puits et de 2427,94 > 4,08 > , 2,36 > 1,76 > 0,08 µg.L-1 dans les forages. La valeur moyenne du degré de contamination (Dc) dans les puits et les forages est supérieure à 3, indiquant ainsi une forte contamination des eaux souterraines. Avec des valeurs moyennes de l’indice de pollution par les ETM (HPI) inférieures à la valeur seuil de 100, ces eaux restent faiblement polluées dans l’ensemble. Pourtant, deux puits et deux forages ont enregistré une forte pollution des eaux, avec des valeurs supérieures à 100. Conclusion : L’indice de pollution des eaux souterraines par les ETM appliqué aux eaux souterraines révèle que les eaux de puits et de forages sont de bonne qualité, à l’exception de deux puits et deux forages. Le mercure reste le principal élément qui contribue à la toxicité des eaux. Sa présence dans les eaux est due à l’effet des activités d’orpaillage ancien et actuel dans la zone. Une sensibilisation sur les impacts de l’orpaillage sur les ressources en eau est à mener au sein des orpailleurs afin de réduire l’utilisation du mercure. Une consommation prolongée de ces eaux peut entrainer des problèmes graves de santé publique. Mots clés : indices de pollution, eaux souterraines, ETM, orpaillage, Zouan-Hounien Assessment of pollution indices by metallic trace elements of groundwater resources in the mining area of the department of Zouan-Hounien, Côte d´Ivoire. Objective : Assess the level of contamination of Zouan-Hounien groundwater with metallic trace elements (ETM). Methodology and results: A total of seventy-two (72) groundwater samples were taken that is forty-six well water samples (23 wells) and twenty-six borehole water samples (13 wells). In these samples, ETMs such as: Hg, Pb, Cd, As and Fe were determined by atomic absorption spectrometry. The respective average concentrations of Fe, Pb, Hg, As and Cd are 2233.48> 3.10> 1.67> 1.18> 0.08 µg.L-1 in the wells and 2427.94> 4 , 08>, 2.36> 1.76> 0.08 µg.L-1 in boreholes. The average value of the degree of contamination (Dc) in wells and boreholes is greater than 3, thus indicating a strong contamination of groundwater. With average values of the ETM pollution index (HPI) below the threshold value of 100, these waters remain slightly polluted. However, two wells and two boreholes recorded heavy water pollution, with values greater than 100. The correlation matrix carried out between the ETM and the HPI reveals that Hg is the main element, which contributes to the toxicity of the water. Conclusion: The ETM pollution indices for groundwater applied to waters revealed that well and borehole water are of good quality, with the exception of two wells and two boreholes. However, mercury remains the main element that contributes to the toxicity of water. Its presence in the waters is due to the effect of old and current gold panning activities in the area. Thus, raising awareness of the impacts of gold panning on water resources is to be carried out among gold panners in order to reduce the use of mercury. Prolonged consumption of these waters can lead to serious public health problems. Keywords: pollution indices, groundwater, ETM, gold panning, Zouan-Hounien

La région d’étude est située en zone de socle dans la commune rurale de Torodi, partie sud-ouest du Niger, où l’alimentation en eau des populations est faite à partir des eaux de surfaces et des nappes superficielles. Suite à la vulnérabilité de ces dernières, liée à la sècheresse et à la pollution, une attention plus particulière a été accordée aux eaux des nappes plus profondes à travers le fonçage des puits modernes et des forages. Cependant, des études récentes réalisées sur différents points d’eau situés en d’autres zones de socle, ont révélé d’importantes valeurs en éléments chimiques indésirables parfois même supérieures aux normes OMS. Evaluer la qualité des eaux de cette région par les analyses physico-chimiques s’avère aussi importante surtout dans ce contexte de pollution grandissante et pour une gestion rationnelle des ressources. L’approche méthodologique a consisté aux prélèvements de dix échantillons d’eau des puits et des forages pendant le mois de Mai pour les analyses physicochimiques (HCO3-, Mg2+, Na+, K+, Ca2+, NO3-, Fet), à leur étude statistique à travers l’Analyse en Composante Principale et au calcul de l’indice de saturation. Les résultats ont montré que certains points d’eau ne sont pas conseillés à la boisson pour causes des teneurs en Nitrates et en Fet dépassant les normes. Ces eaux étaient faiblement minéralisées, sous saturées à la calcite, à la dolomite et présentaient deux faciès chimiques : le faciès de type bicarbonaté calcique et magnésien et bicarbonaté sodique et potassique. La méthode statistique de l’Analyse en Composante Principale ACP a mis en évidence l’hydrolyse des silicates en présence du CO2 du sol. English title:Physico-chemicals characteristics of the watershed Goroubi’s groundwater in Commune of Torodi/Liptako of Niger The study area is located to the basement of rural commune of Torodi, southwest of Niger, where population water supplied is made from surface water and superficial aquifers. With the vulnerability of these latter, due to drought and pollution, more attention has been paid to deep aquifers by modern wells and boreholes drilling. However, recent studies made on different water points located on other basement areas, revealed important values of undesirable chemical elements that exceed the World Organization Health(WHO) drinking water guidelines. In context of increasing pollution and management of resources, evaluate the quality of these waters is important. Ten samples of water are collected from wells and boreholes during month of May 2018 and analyze from major and trace elements (HCO3-, Mg2+, Na+, K+, Ca2+, NO3-and Fet). A principal Component Analyses PCA and the saturation index are also used. Results of analyses shown that some water points are not recommended for drinking causes of high levels of Nitrates and iron total exceeding guidelines of the WHO. Waters are weakly mineralized, undersaturated from calcite and dolomite and shown two types facies: bicarbonate calcic and magnesic and bicarbonate sodic and potassic. The statistical method of ACP highlights the hydrolysis of silicates in the presence of soil CO2.

Le Canton Afema situé dans le département d’Aboisso a connu une exploitation minière de 1992 à 1998. A la fin de l’exploitation les sites n’ont pas subi de réels travaux de réhabilitation. Afin de déterminer l’impact de ces activités minières sur les caractéristiques physico-chimiques et la qualité des eaux souterraines, cette étude a été entreprise. Les résultats des analyses d’eaux collectées dans la zone minière ont été traités à l’aide du diagramme triangulaire de Piper et de l’Analyse en Composantes Principales (ACP). L’approche méthodologique a consisté d’abord à déterminer les hydro-faciès des eaux étudiées puis à les repartir en différents groupes sur la base de leur ressemblance hydro-chimique et à identifier les facteurs susceptibles d’expliquer à la fois l’origine des paramètres étudiés et leur corrélation. Enfin, la qualité globale de ces eaux a été estimée à partir du calcul de l’indice de qualité. Les résultats ont montré que les eaux étudiées étaient réparties en deux grandes familles : les eaux chlorurées calciques et magnésiennes et les eaux bicarbonatées calciques et magnésiennes. Elles étaient dans l’ensemble faiblement minéralisées, avec une conductivité électrique moyenne de 195,76 μS.cm-1. Cette minéralisation était contrôlée par deux phénomènes essentiels, le temps de séjour de l’eau dans les aquifères et l’infiltration superficielle et le lessivage des terrains non saturés. La qualité physico-chimique des eaux souterraines étudiées était conforme aux normes de potabilité recommandées par l’OMS. Cependant, les résultats ont aussi montré de fortes teneurs en cadmium (0,052 mg.L-1) et en plomb (0,058 mg.L-1) ; ce qui était responsable de la mauvaise qualité globale de ces eaux selon l’indice de qualité. Ainsi, la consommation des eaux étudiées par les populations locales constitue un danger pour leur santé. Afema Township, located in the department of Aboisso, was mined from 1992 to 1998. At the end of the exploitation, the sites did not undergo any real rehabilitation work. In order to determine the impact of these mining activities on the physicochemical characteristics and quality of groundwater, this study was undertaken. The results of the water analyses collected in the mining area were processed using Piper's triangular diagram and Principal Component Analysis (PCA). The methodological approach consisted, first of all, in determining the hydro-facies of the waters studied, then in dividing them into different groups on the basis of their hydro-chemical similarity and in identifying the factors likely to explain both the origin of the parameters studied and their correlation. Finally, the overall quality of these waters was estimated from the calculation of the quality index. The results showed that the waters studied were divided into two main families: chloride-calcium-magnesium waters and bicarbonate-calcium-magnesium waters. They were on the whole weakly mineralized, with an average electrical conductivity of 195.76 μS.cm-1. This mineralization was controlled by two essential phenomena, the residence time of water in the aquifers and surface infiltration and leaching from unsaturated ground. The physico-chemical quality of the groundwater studied complied with the standards of potability recommended by the WHO. However, the results also showed high levels of cadmium (0.052 mg.L-1) and lead (0.058 mg.L-1); this explained the overall poor quality of these waters according to the water quality index. Thus, the studied waters presented a real risk for human consumption. The consumption of these waters by local communities exposes them to health risks.

Cet article propose une réflexion à partir d’une relecture de mes données de terrain, au Népal et en Inde du Sud, suscitée par la notion de foncier irrigué. La première partie se penche sur la façon de penser cette notion pour les rizières. Celles-ci occupent en effet en Asie du Sud une place discriminante dans les classifications administrative et vernaculaire des terres, bousculée par l’irrigation par eau souterraine. Certaines rizières, par ailleurs, peuvent être cultivées sans irrigation grâce aux pluies de mousson, ce dont ne rendent pas compte les représentations visuelles classiques des périmètres irrigués (photo aérienne, image satellitaire, cartes de réseaux d’irrigation) qui occultent les difficultés d’accès à l’eau des riziculteurs. La notion de foncier irrigué montre alors des limites en riziculture, si les rizières non irriguées ne sont pas distinguées. Cette notion a toutefois l’avantage d’inciter à traiter des liens entre droit à l’eau et droit au foncier, objectif de la deuxième partie de l’article. Dans un contexte de pluralisme juridique, les exemples présentés illustrent la diversité de ces interactions : soit la définition du droit à l’eau est modifiée pour augmenter le foncier irrigué ; soit les interactions dynamiques entre droit à l’eau et droit à la terre font que l’eau est utilisée afin d’obtenir un droit foncier légitime. En revanche, en cas de faire valoir indirect, le statut foncier continue de compromettre l’accès à l’eau. Le statut du foncier irrigué (ou potentiellement irrigable) est important à prendre en considération pour saisir les dynamiques de gestion de l’eau.

Ce travail de thèse s’efforce d’identifier les arrangements institutionnels visant à assurer la gestion des eaux souterraines dans deux contextes géographiques contrastés. L’Inde est le premier extracteur mondial d’eaux souterraines. L'accès à ces ressources a joué un rôle primordial dans le développement de ce pays, qui a conduit à un paradoxe indien : une extraction intensive des nappes dans des régions ne présentant pas des caractéristiques favorables. En France, la pression sur la ressource est moins critique, mais bien présente. Le choix d’une comparaison entre France et Inde permet de mettre en lumière le caractère fluctuant et négociable des réponses organisationnelles qui ont vu le jour pour gérer les tensions sur les eaux souterraines. La recherche adopte une approche processuelle des institutions. Nous considérons les organisations ayant en charge les eaux souterraines, mais aussi les connaissances qui y sont liés. L’approche socio-historique permet de souligner les relations entre politiques publiques et constitution de l’hydrogéologie en discipline scientifique tout au long du XXe siècle. L’attention à la localisation des lieux de production de savoir dévoile des perspectives développementalistes croisées. La stabilisation des eaux souterraines en corpus unifié, détaché du socle des sciences de la Terre, est tributaire de la localisation des lieux de production des savoirs. En France, des géologues de formation oeuvrent dans les territoires d’Afrique du Nord, innovent et accumulent une expérience rapatriée en métropole. En Inde, le développement des politiques liées aux eaux souterraines est tributaire des enjeux internationaux d’après l’Indépendance. Avec la doctrine Truman, les hydrogéologues indiens sont formés par des praticiens américains en Californie, premier terrain historique des conséquences de la surexploitation des eaux souterraines. Progressant, nous considérons l’évolution des savoirs disponibles et des projets portés par les politiques publiques. En faisant appel à différents fonds d’archive (textes de lois et de débats législatifs, monographies de la recomposition des services, etc.), nous abordons la période en mettant à distance le risque de jugement historique. L’étude montre des acteurs aux prises avec des objectifs contradictoires et des compromis technocratiques. Au-delà des éléments cognitifs qui confirmeraient la représentation que nous avons des régimes extractifs passés, ces archives dévoilent des inquiétudes proches de celles qui peuvent être exprimées à notre époque. Une étude des différents régimes d’attention des eaux souterraines ne pourrait être complète sans se consacrer à l’étude des acteurs évoluant dans le champ de l’expertise hydrogéologique. La recherche étudie le groupe professionnel des experts des eaux souterraines dans un cadre temporel. Elle considère les jeux d’identification (harmonisation des techniques et des formations) mais aussi de différentiation interne et externe avec d’autres métiers. Cette thèse s’est inspirée du parcours précédents des chercheuses et chercheurs ayant initié ces dernières années des travaux d'analyse sociologique des activités professionnelles à l’épreuve de l’environnement. En croisant des méthodes qualitatives et quantitatives, on étudie la mise à l’épreuve du travail des hydrogéologues par l’apparition de mots d’ordre et d’injonctions visant à la protection des eaux souterraines. L’analyse montre que la pluralité des modes d’insertion de la question environnementale ne dessine pas une profession uniforme. Loin de se composer une voie propre, à la fois vertueuse et détachée des sciences du sous-sol, l’hydrogéologie n’est pas sujette à des transformations radicales mais à un renforcement de positions fragiles
This thesis attempts to identify institutional arrangements dedicated to groundwater management in two contrasting geographical contexts. India is the world's largest extractor of groundwater. Access to these resources has played a key role in the development of this country, which has led to the Indian paradox: intensive groundwater extraction in regions with unfavourable characteristics. In France, the pressure on the resource is less critical. The choice of a comparison between France and India highlights the fluctuating and negotiable nature of the organizational responses that have emerged to manage the tensions on groundwater. The research adopts a process-oriented methodology to institutions. We consider the organizations in charge of groundwater, but also the knowledge related to it. The socio-historical approach highlights the relationship between public policies and the constitution of hydrogeology as a scientific discipline throughout the 20th century and its developmentalist paradigm. The stabilization of hydrogeology as a unified corpus, detached from Earth sciences, relies on the loci of knowledge production. During the last years of the French Colonial Empire, geologists sent to North African territories accumulated experience which was later rapatriated to France. In India, the development of groundwater-related policies post Independence followed the Truman Doctrine model. Indian hydrogeologists were trained by American practitioners in California, which was the first fieldwork of geologists concerned with groundwater overexploitation. Moving forward, we consider deeper the relation between knowledge and groundwater organisations. Using various archive collections (texts of laws and legislative debates, monographs on the recomposition of services, etc.), we approach the period by putting whiggism at bay. The study shows actors struggling with contradictory objectives and technocratic compromises. Beyond the cognitive elements that would confirm the representation we have of past extractive regimes, these archives reveal concerns close to those that can be expressed in our time. A study of the different groundwater regimes could not be complete without studying the actors evolving in the field of hydrogeological expertise. Our work studies the professional group of groundwater experts within a temporal framework. It considers the interplay between identification (harmonization of techniques and training) and differentiation (both internal and external) with other professions. This thesis was inspired by pioneering work on the sociology of occupational groups challenged by environmental stakes. By combining qualitative and quantitative methods, the analysis shows that the proliferation of environmental watchwords within the profession did not help reinforce its still fragile position

Les facteurs qui régissent l'intensité et la répartition de la recharge naturelle et artificielle dans les aquifères cristallins altérés et fracturés sont mal connus. Ce sont cependant les caractéristiques déterminantes de ce type de roche—ces roches sont très hétérogènes—qui rendent difficile l’estimation des flux dans ces milieux ainsi que des propriétés hydrauliques qui les contrôlent. La première partie de ce manuscrit fournit un état des connaissances sur la recharge des eaux souterraines et ses méthodes d’estimation, permettant de comprendre les défis scientifiques et sociétaux abordés dans cette thèse. La deuxième partie présente les travaux numériques et expérimentaux menés pour approfondir notre compréhension de la dynamique des flux d’eaux souterraines dans ces milieux hétérogènes à plusieurs échelles. Le premier axe de recherche porte sur les processus de recharge naturelle à l’échelle du bassin versant. La recharge diffuse a été modélisée avec un modèle physique simple d’infiltration et comparée à des estimations préalables de recharge totale. Nos résultats illustrent la forte dépendance de la recharge aux précipitations et à l’irrigation, et l’importance de la recharge focalisée. Les facteurs responsables de la distribution spatiale de la recharge sont aussi étudiés. Le deuxième axe est basé sur le suivi de la mise en eau d’un bassin de recharge artificielle dans un site hautement monitoré et bien équipé. Ces observations ont été interprétées avec des modèles analytiques et numériques. Ces modèles ont mis en évidence l’existence de flux préférentiels horizontaux, mais aussi d’une compartimentation latérale qui entrave la propagation des intrants de recharge
The factors governing the intensity and distribution of natural and artificial recharge in weathered and fractured crystalline aquifers are poorly understood. However, it is the defining characteristics of this type of rock—these rocks are very heterogeneous—that make the estimation of fluxes and the hydraulic properties controlling them difficult. The first of its two parts provides the theoretical framework on groundwater recharge processes and its estimation methods for comprehending the scientific and societal challenges discussed in this thesis. The second part presents the numerical and experimental work carried out to deepen our understanding of the dynamics of groundwater flows in these heterogeneous underground environments at several scales. The first line of research focuses on natural recharge processes at the watershed scale. Diffuse recharge was modeled with a simple physical infiltration model and compared to previous estimates of total recharge. Our results highlight the strong dependence of recharge on rainfall and irrigation, and the importance of focused recharge. The factors responsible for the spatial distribution of recharge are also studied. The second axis is based on the monitoring of the filling of an artificial recharge basin at a highly monitored and well-equipped site. These observations were interpreted with analytical and numerical models to improve our knowledge of flow dynamics in fractured crystalline rocks at the medium scale. These models illustrated the existence of preferential horizontal flows, but also of a lateral compartmentalization that hinders the propagation of recharge inputs

Les eaux souterraines forment un système dynamique avec une grande hétérogénéité spatiale et temporelle, et agissent en tant qu'intermédiaire entre les processus de surface dans la zone critique et les fleuves qui apportent les solutés vers l'océan. Des études récentes révèlent que la décharge sous-marine d'eaux souterraines (SGD) est une voie dominante pour l'apport de nutriments aux côtes, dépassant souvent les flux de nutriments fluviaux, formant ainsi une composante importante des cycles biogéochimiques marins. Cependant, les SGD restent négligées dans les bilans de nutriments et sont difficiles à quantifier. Parmi ceux-ci, le silicium (Si) est un nutriment essentiel pour les diatomées, l'un des principaux producteurs primaires des écosystèmes aquatiques. Les bassins versants tropicaux humides avec précipitations saisonnières de mousson, généralement trouvés en Inde, favorisent une altération intense des silicates, ce qui entraîne des flux élevés de Si vers les eaux. Cependant, l'agriculture peut moduler le cycle de Si ce qui nécessite une évaluation plus poussée, notamment dans les eaux souterraines. Cette thèse étudie trois aspects majeurs du cycle de Si dans les eaux souterraines : i) l'impact des modifications de l'utilisation des terres et des précipitations de mousson sur Si dissous (DSi) et la signature isotopique de Si (δ30Si) des eaux souterraines en comparant un bassin versant agricole (Berambadi) et un bassin versant forestier (Mule Hole) à deux saisons, ii) élucider les interactions entre eaux souterraines et eaux de surface dans le plus grand système estuarien de mousson en Inde (Godavari) et, iii) quantifier les flux de Si apportés par la contribution en eaux douces des SGD vers l'Océan Indien grâce à une série d’échantillons d'eaux souterraines côtières. Pour cela, nous utilisons des traceurs isotopiques : isotopes de l'eau et 87Sr/86Sr pour identifier les sources et les mélanges, δ30Si et rapports Ge/Si pour tracer le cycle du Si, et δ44/40Ca pour déterminer l'altération des carbonates. Ce travail a permis d'augmenter la moyenne des δ30Si des eaux souterraines mondiales de 0,49±0,9‰ (1SD, n=66) à 0,81±0,9‰ (1SD, n=224), inférieure aux δ30Si des eaux de rivière et de l’océan. Nous montrons que les signatures δ30Si des eaux souterraines ne sont pas impactées par les modifications de l'utilisation des terres ni la saisonnalité, et sont principalement contrôlées par l'altération des silicates et la formation d'argiles secondaires. Les eaux souterraines présentent généralement un comportement stable avec un équilibre dynamique entre l'apport de Si et la formation de phases secondaires. Les δ30Si issus de l'altération, de l'adsorption et de l'absorption par les plantes qui se produisent dans les horizons peu profonds du sol et du saprolite sont partiellement homogénéisés par l'altération du régolithe dans la zone profonde. Les δ30Si de l'estuaire de Godavari présentent une variabilité saisonnière importante, principalement due aux diatomées et parfois à un apport hétérogène issus des eaux souterraines pendant la saison sèche, alors que l'altération des silicates et la formation d'argiles secondaires dominent pendant la saison humide. L’estuaire est un filtre important pour l’apport en Si à l'océan, en retirant ~15% du DSi total apporté par le fleuve Godavari. Les δ44/40Ca dans l'estuaire (1,3±0,5‰, 1SD, n=16) et ses eaux souterraines (1,6±0,7‰, 1SD, n=15) sont très hétérogènes. Le fractionnement isotopique du Ca, tant dans l'estuaire que dans les eaux souterraines, est principalement dû à la précipitation des carbonates secondaires, un processus qui nécessiterait une étude plus approfondie. Enfin, DSi et δ30Si des eaux souterraines côtières indiennes indiquent que les apports d’eaux douces par SGD contribuent à <1% du flux total de Si apporté par les fleuves ce qui est considéré comme ayant un impact insignifiant sur les budgets océaniques de Si et d'isotopes dans l'Océan Indien Nord
Groundwater forms a dynamic system exhibiting spatial and temporal heterogeneity, and acts as an intermediate between surface processes occurring in critical zone and the riverine systems, which ultimately delivers solutes from continents to ocean. Recent studies reveal that the submarine groundwater discharge (SGD) is a dominant pathway for nutrient delivery to the coastal ocean, often exceeding riverine nutrient fluxes, thus forming a significant component of oceanic biogeochemical cycling. However, SGD remains overlooked in coastal nutrient budgets and is difficult to quantify given large spatial and temporal variability. Among the elements delivered to the coast through SGD, silicon (Si) forms a key nutrient for diatoms, one of the dominant primary producers in freshwaters, estuary and coastal ecosystems. Tropical humid watersheds with seasonal monsoonal precipitation, commonly found in Indian subcontinent, favors intense silicate weathering resulting in high Si fluxes to surface and groundwaters. However, anthropogenic activities including agriculture and damming can significantly modulate Si cycling and requires further evaluation, particularly in groundwater. The present research investigates three major aspects of groundwater Si cycling: i) the impact of land use alterations (such as agriculture) and monsoon precipitation in groundwater dissolved silicon (DSi) and silicon isotopic signature (δ30Si) by comparing an agricultural (Berambadi) and forested (Mule Hole) watersheds across two seasons, ii) elucidating groundwater-surface water interactions in the largest monsoonal estuarine system in India (Godavari) and, iii) quantify the fresh submarine groundwater derived Si fluxes to Indian Ocean using a series of coastal groundwaters along Indian coastline. We employ multiple isotopic tracers to understand biogeochemical processes in groundwater including water isotopes and 87Sr/86Sr to understand sources and mixing, δ30Si and Ge/Si ratios to trace Si cycling, and δ44/40Ca to decipher carbonate weathering in critical zone. The present work increased the δ30Si average of global groundwater from 0.49±0.9‰ (1SD, n=66) to 0.81±0.9‰ (1SD, n=224), lower than the river water and seawater δ30Si. We show that the δ30Si signatures of groundwater are not impacted by land use alterations and seasonal monsoon, and are primarily driven by silicate weathering and secondary clay formation in soil and saprolite. Groundwater system generally exhibits a steady state behavior with a dynamic equilibrium between Si supply and formation of secondary phases. We conclude that Si isotopic signatures of weathering, adsorption, and plant uptake occurring in the shallow soil and saprolite horizons are partly overprinted and homogenized by the regolith weathering in the deep critical zone. In the second part of the thesis, we study Godavari estuary and adjacent groundwater to discern sources vs. mixing vs. processes along this land-to-ocean interface. The δ30Si signatures of estuary exhibit significant temporal variability, primarily driven by diatom uptake and some heterogeneous groundwater discharge during dry season while silicate weathering and secondary clay formation in the basin dominate during wet season. We note that estuaries can act as significant filters for Si supply to ocean, removing ~15% of the total DSi supplied by the Godavari river. The δ44/40Ca composition in Godavari estuary (1.3±0.5‰, 1SD, n=16) and groundwaters (1.6±0.7‰, 1SD, n=15) are highly heterogenous. The Ca isotopic fractionation in both estuary and groundwater are primarily driven by precipitation of secondary carbonates, a process that would require further study. Finally, the dissolved silicon and δ30Si of coastal groundwater all over India indicates that fresh SGD discharge contributes to <1% of the total Si flux of the rivers and is considered to have insignificant impact on oceanic Si and isotopic budgets in North Indian Ocean