Water Quality and Groundwater Discharge in the Halton Region
Notice bibliographique
Résumé
The Halton Region in Ontario, Canada, lies along the Northwestern shores of Lake Ontario and has one of the fastest growing populations in the Province. In collaboration with Conservation Halton and the Halton Region, we assessed water quality in 21 of Conservation Halton’s watersheds at a high resolution (n>500 samples across n>40 streams) in 2022 to better understand nutrient, major and trace element dynamics and underlying controls in streams in this rapidly urbanizing region. This thesis presents the summary of this surface water quality monitoring data and its application for identifying groundwater discharge on a watershed-to-site-specific scale. In the second chapter of this thesis, field data from 2022 revealed significant variations in major and trace solute concentrations, not only between and within catchments but also over time and across water quality parameters: distinct hydrochemistries were observed for rural (upstream) creeks versus streams within and downstream of urban areas. Chloride and phosphate concentrations exceeded water quality guidelines often across the Halton region, especially within the urban reaches, in line with historic trends and their status as solutes-of-concern in southern Ontario watersheds. Investigated metal and trace element concentrations displayed concentration-discharge dynamics that were different from those of major water quality parameters, indicative of their distinct sourcing and mobilization that warrant further monitoring. In the third chapter of this thesis, interpolated groundwater discharge maps produced from >21,000 historic groundwater level measurements across the region were compared and contrasted to surface- and groundwater surveillance data that was aggregated to assess temperature gradients, hydrochemical (alkalinity, chloride) signatures, as well as stream ecology (water cress, fish taxa). Temperature gradients between air, streams, and groundwater were larger for downstream urban creeks than for upper reaches, and significantly correlated (p<0.05) to discharge locations predicted by interpolated groundwater mapping. In contrast, high alkalinity and low chloride levels in Halton Region groundwaters were visibly related to stream hydrochemical signatures in gaining versus losing stream sections but lacked statistical significance. Finally, strong links between the abundance of cold-water biota, thermal gradients and interpolated gaining stream sections (p<0.05) were observed, reflective of the upscaled spatiotemporal resolution presented by ecological parameters. Combined, these correlations helped identify sites with significant groundwater exfiltration across the watershed. This thesis shows that high-resolution stream monitoring data may be used to improve our understanding of spatiotemporal water quality variability and hyporheic exchange patterns at the watershed scale and optimize regional management of vulnerable streams and natural heritage systems.
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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 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| 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 ».