Development of a “big data” groundwater microbial contamination index and spatial comparisons with enteric infection rates in southern Ontario
Notice bibliographique
Résumé
Big data have become increasingly important for policymakers and scientists but have yet to be employed for the development of spatially specific groundwater contamination indices or protecting human and environmental health. The current study sought to develop a series of indices via analyses of three variables: Non-E. coli coliform (NEC) concentration, E. coli concentration, and the calculated NEC:E. coli concentration ratio. A large microbial water quality dataset comprising 1,104,094 samples collected from 292,638 Ontarian wells between 2010 and 2021 was used. Getis-Ord Gi* (Gi*), Local Moran's I (LMI), and space-time scanning were employed for index development based on identified cluster recurrence. Gi* and LMI identify hot and cold spots, i.e., spatially proximal subregions with similarly high or low contamination magnitudes. Indices were statistically compared with mapped well density and age-adjusted enteric infection rates (i.e., campylobacteriosis, cryptosporidiosis, giardiasis, verotoxigenic E. coli (VTEC) enteritis) at a subregional (N = 298) resolution for evaluation and final index selection. Findings suggest that index development via Gi* represented the most efficacious approach. Developed Gi* indices exhibited no correlation with well density, implying that indices are not biased by rural population density. Gi* indices exhibited positive correlations with mapped infection rates, and were particularly associated with higher bacterial (Campylobacter, VTEC) infection rates among younger sub-populations (p < 0.05). Conversely, no association was found between developed indices and giardiasis rates, an infection not typically associated with private groundwater contamination. Findings suggest that a notable proportion of bacterial infections are associated with groundwater and that the developed Gi* index represents an appropriate spatiotemporal reflection of long-term groundwater quality. Bacterial infection correlations with the NEC:E. coli ratio index (p < 0.001) were markedly different compared to correlations with the E. coli index, implying that the ratio may supplement E. coli monitoring as a groundwater assessment metric capable of elucidating contamination mechanisms. This study may serve as a methodological blueprint for the development of big data-based groundwater contamination indices across the globe.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,003 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».