Environmental and social predictors of phosphorus in streams on the island of Montreal, Quebec

• Main Author: Pfeifer, Laura
• Other Authors: Elena Bennett (Supervisor)
• Format: Others
• Language: en
• Published: McGill University 2009
• Subjects: Health And Environmental Sciences - Environmental Sciences
• Online Access: http://digitool.Library.McGill.CA:80/R/?func=dbin-jump-full&object_id=66958

Phosphorus (P) is an essential nutrient for plant growth, however, in excess, it can pose a threat to water quality, most notably in freshwater systems. While researchers have focused on understanding the factors that influence stream P in non-urban areas, research on P dynamics in urban streams is lacking. Currently, urban development is the second-largest cause of stream impairment in the North America due, in part, to the impacts of nutrient pollution. For this reason, it is important to identify which commonly studied predictors of P in non-urban streams remain useful predictors in an urban setting and to determine whether characteristics unique to urban areas (i.e., socio-economic factors) can be used to predict P in urban streams. Seven streams on the island of Montreal were sampled daily to determine the P concentration in each. Stream flow was also measured in order to calculate the P flux in each stream. Stream P concentration and flux were compared to several physical and biological watershed characteristics that are commonly understood to be drivers of nutrient pollution, including percent impervious cover, land use, and amount of riparian buffer. Stream P concentration was also compared to several socio-economic watershed characteristics that I hypothesized would be good predictors in urban systems, including (average home value, median household income, fertilizer expenditures). Overall, two physical watershed characteristics (impervious surface cover and measures of land use) were most effective at explaining the variation in P concentration and P flux in the streams, while the biological and socio-economic variables were less effective. There is some evidence, however, to suggest that socio-economic variables (e.g. dollars spent on fertilizer per hectare of residential land) should continue to be examined with respect to urban stream P. After removing impervious surface cover as a predicto === Le phosphore (P) est un élément essential pour la croissance des plantes. En excès il est cependant une menace pour la qualité des eaux, particulièrement dans le cas des écosystèmes d'eaux douces. Alors que les recherches se concentrent sur la compréhension des facteurs qui influencent la dynamique fluviale du P dans des zones non-urbaines, cette dynamique en zone urbaine demeure méconnue. Or, le développement urbain est une des principales causes de la détérioration des eaux fluviales en Amérique du Nord, en partie à cause des impacts de la pollution par les nutriments. Pour cette raison, il est important d'identifier quels prédicteurs du P communément étudiés dans les rivières et ruisseaux non-urbains restent d'utiles prédicteurs dans un cadre urbain. Il convient également de déterminer si les caractéristiques uniques aux zones urbaines (i.e., des facteurs socio-économiques) peuvent être utilisées pour prédire le P du réseau fluvial urbain. Sept ruisseaux sur l'île de Montréal ont été échantillonnés à chaque jour pour déterminer leur concentration en P. Le courant a aussi été mesuré afin de calculer le flux de P. La concentration et le flux de P ont été comparés à plusieurs caractéristiques physiques et biologiques de leur bassin versant qui sont des facteurs connues qui gouvernent la pollution par les nutriments (pourcentage de surface imperméable, occupation du territoire et surface de zone riveraine tampon). La concentration fluviale de P a aussi été comparée à plusieurs caractéristiques socio-économiques des bassins versants que j'ai supposée être de bons prédicteurs du P dans les ruisseaux urbains, incluant la valeur moyenne de l'habitation, le revenu moyen et les dépenses en fertilisant. Deux caractéristiques des bassins versants (le pourcentage de surface imperméable et l'occupation du territoire) ont été plus efficaces pour expliquer la