Thanks to their adaptability and high efficiency compared to traditional carbon based surfactants, silicone surfactants are a success in many different applications, from pesticides to cosmetics, polyurethane foam, textile and car care products. In spite of those numerous applications, no analytical method existed for their trace determination in environmental samples and no data have been available regarding their environmental occurrence and fate. An analytical method for the trace analysis of trisiloxane surfactants in the aqueous environment was developed and validated. The method, based on liquid-liquid extraction and HPLC-MS/MS, reaches limits of quantification in the ng L-1 range and allows an individual quantification of every homologue of the targeted trisiloxane surfactant. The newly developed analytical method was applied to analyze 40 river water samples. The targeted trisiloxane surfactant was detected in 14 samples, between 1 ng L-1 and 100 ng L-1. The results showed that the studied trisiloxane surfactant does not ubiquitously occur in the aquatic environment in measurable concentrations, but can reach surface waters on a local scale. In order to assess the persistence of the trisiloxane surfactant in surface waters, its hydrolysis was studied in the lab, under various conditions (temperature, pH, and concentration). The half-lifes at pH 7 and 2 mg L-1 were found to be between 29 days and 55 days at 25°C and between 151 days and 289 days at 12°C. Taking only into account the hydrolysis, these results indicate that the trisiloxane surfactant could persist several weeks in surface waters. A degradation product of the trisiloxane surfactant was tentatively identified by high resolution mass spectrometry. When used as agricultural adjuvants, trisiloxane surfactants may reach the soil compartment and might further leach to ground water. The behavior of the trisiloxane surfactant on soil was therefore investigated to assess the possibility to reach ground water. With a sorption batch equilibrium method, distribution coefficients between water and soil (Kd, Koc, and Kclay) were estimated for two standard soils (loam and sandy loam) and for every homologue of the trisiloxane surfactant. The obtained values for Kd were between 15 L kg-1 and 135 L kg-1, indicating that the trisiloxane surfactant is only slightly mobile in soil. To further investigate the possibility of leaching to ground water after application on agricultural fields, the leaching in soil was simulated in the lab in a soil column. The experimental settings were designed to simulate a worst case scenario where the application of the trisiloxane surfactant is done on quartz sand and is immediately followed by a heavy rainfall. Even in these conditions, less than 0.01 % of the initially applied trisiloxane surfactant leached through 20 cm of quartz sand. Based on the Kd values and the results of the leaching in soil column, the studied trisiloxane surfactant is considered to be unlikely to leach to ground water after application as an agricultural adjuvant.

Vatten är grunden för allt liv på jorden och en livsviktig resurs för både människor, djur och växtlighet. Trots det tenderar människor att se vatten som en oändlig resurs och tar tillgången på rent dricksvatten för givet. I Sverige används både grundvatten samt ytvatten från vattendrag och sjöar till dricksvatten. Tillgången på sötvatten påverkas av förändringar i klimatet och under de senaste åren har somrarna i de södra delarna av Sverige varit ovanligt torra och varma samtidigt som det har fallit mindre nederbörd än vad som är normalt. Detta har tidvis medfört en osäkerhet kring tillgången på dricksvatten. Syftet med studien som gjordes var att kartlägga allmänhetens kunskap och medvetenhet kring yt-och grundvattenbrist i framförallt de östra delarna av Blekinge län och undersöka ifall denna uppfattning stämde överens med ansvariga offentliga verksamheters strategi och information kring vattenbrist. I studien genomfördes två intervjuer med ansvariga verksamheter för vattenförvaltning i Blekinge län samt en allmän enkätundersökning som metod för att kartlägga allmänhetens kunskap kring vattenbrist. Utifrån resultaten från enkätundersökningen kunde det konstateras att den allmänna medvetenheten kring vattenbrist i Blekinge län generellt sett var god och att utgångspunkten för att människor skulle vara beredda att förändra sina dagliga vanemönster såg relativt hoppfull ut. Däremot framgick det att majoriteten av de respondenter som svarade på enkätundersökningen skulle önska mer information från ansvariga offentliga verksamheter gällande vattenbrist och tydligare riktlinjer för hur man kan gå tillväga för att hushålla med dricksvatten. / Water is the basis of all life on Earth and a vital resource for humans, animals and plants. Despite this, the public tends to see water as an endless resource and many people often take the supply of drinking water for granted. The access of fresh water is affected by climate change and in the last couple of years, the summers in the southernmost parts of Sweden have been unusually dry and warm and meanwhile there has been less precipitation than usual. This has occasionally led to an uncertainty regarding access to drinking water. The purpose of the study was to estimate the awareness of the public regarding surface and groundwater scarcity, particularly in the eastern parts of Blekinge county, and to examine if this awareness overlapped with public authorities' strategies and information about water scarcity. The study consisted of two interviews with responsible water management authorities in Blekinge and a general survey as a means to clarify the public's knowledge about water scarcity. Based on the results of the survey it was determined that the general awareness of water scarcity in Blekinge is generally good. Furthermore, the outlook for changed behaviour among the public on daily habit basis look promising. However, the majority of the respondents in the survey would wish for more information from responsible public authorities regarding water scarcity and more distinct guidelines on how to save drinking water.

[ES] El tema de la investigación se centra en técnicas avanzadas para manejar problemas de aguas subterráneas y superficiales relacionados con métodos inversos y cambio climático. Los filtros de Kalman, con especial atención en Ensemble Smoother with Multiple Data Assimilation (ES-MDA), se analizan y mejoran para la solución de diferentes tipos de problemas inversos. En particular, la principal novedad es la aplicación de estos métodos para la identificación de series temporales. La primera parte de la tesis, luego de la descripción del método, presenta el desarrollo de un software escrito en Python para la aplicación de la metodología propuesta. El software cuenta con un flujo de trabajo flexible que puede adaptarse fácilmente para implementar diferentes variantes del filtro de Kalman y ser aplicado para la solución de varios tipos de problemas. Un paquete de herramientas proporciona varias funcionalidades que permiten de configurar el algoritmo de acuerdo con el problema específico analizado. La primera aplicación se refiere a la solución del problema inverso de flujo en ríos. Este es un procedimiento inverso destinado a estimar el flujo de entrada a un sistema hidráulico en función de información recopilada abajo. El procedimiento se prueba mediante dos ejemplos sintéticos y un estudio de caso real; se investiga el impacto de los tamaños de los conjuntos y la aplicación de técnicas de localización e inflación de covarianzas. Los resultados muestran la capacidad del método propuesto de resolver este tipo de problemas; el rendimiento de ES-MDA mejora, especialmente para tamaños de conjuntos pequeños, cuando se aplican técnicas de inflación y localización de covarianza. La segunda aplicación en el campo de las aguas superficiales se refiere a la calibración de un modelo hidrológico-hidráulico que simula los mecanismos de formación de eventos de inundación. ES-MDA se acopla al modelo numérico de forma paralela para la estimación de los coeficientes de rugosidad e infiltración en base al conocimiento de un hidrograma de flujo en una sección del dominio. Los resultados de dos casos sintéticos y un estudio de caso real demuestran la capacidad del método propuesto para calibrar el modelo hidrológico-hidráulico con un tiempo computacional razonable. En el campo de aguas subterráneas, ES-MDA se aplica por primera vez para identificar simultáneamente la ubicación de la fuente y el historial de liberación de un contaminante en un acuífero a partir de datos de concentración detectados en diferentes puntos del dominio. Se realizaron numerosas pruebas para evaluar la influencia de la distribución espacial y temporal de los datos de concentración, el número del conjunto y el uso de técnicas de localización e inflación; además, se presenta un nuevo procedimiento para realizar una localización iterativa espacio-temporal. La metodología se valida mediante un ejemplo analítico y un estudio de caso que utiliza datos obtenidos en el laboratorio mediante una caja de arena. ES-MDA conduce a una buena estimación de los parámetros investigados; una red de monitoreo bien diseñada y la aplicación de correcciones de covarianza mejoran el rendimiento del método y ayudan a mitigar el posible problema de no unicidad de la solución. Otro propósito de la tesis es investigar el efecto del cambio climático en las aguas subterráneas. Se presenta un modelo simplificado que describe la respuesta de los niveles de agua subterránea a las variables meteorológicas hasta 2100. Es un enfoque estadístico sencillo basado en las correlaciones entre los niveles de agua subterránea y dos índices de sequía que dependen de los datos de precipitación y temperatura. El método se utiliza para evaluar el impacto del cambio climático en los recursos de agua subterránea en un área de estudio ubicada en el norte de Italia utilizando datos históricos y de modelos climáticos regionales. Los resultados m / [CA] El tema de la investigació se centra en tècniques avançades per a manejar problemes d'aigües subterrànies i superficials relacionats amb mètodes inversos i canvi climàtic. Els filtres de Kalman, amb especial atenció en Ensemble Smoother with Multiple Data Assimilation (ES-MDA), s'analitzen i milloren per a la solució de diferents tipus de problemes inversos. En particular, la principal novetat és l'aplicació d'aquests mètodes per a la identificació de sèries temporals. La primera part de la tesi presenta el desenvolupament d'un programari escrit en Python per l'aplicació de la metodologia presentada. El programari compta amb un flux de treball flexible que pot adaptar-se fàcilment per a implementar diferents variants del filtre de Kalman i ser aplicat per a la solució de diversos tipus de problemes. Un paquet complementar d'eines proporciona diverses funcionalitats que permeten de configurar l'algorisme d'acord amb el problema específic analitzat. La primera aplicació es un nou enfocament per la solució del problema invers de flux en rius. Aquest és un procediment invers destinat a estimar el flux d'entrada a un sistema hidràulic en funció d'informació recopilada aigües avall. El procediment es prova mitjançant dos exemples sintètics i un estudi de cas real; s'investiga l'impacte de les grandàries dels conjunts i l'aplicació de tècniques de localització i inflació de covariàncies. Els resultats mostren la capacitat del mètode proposat de resoldre aquest tipus de problemes; el rendiment de ES-MDA millora, especialment per a grandàries de conjunts xicotets, quan s'apliquen tècniques d'inflació i localització de covariància. La segona aplicació en el camp de les aigües superficials es refereix al calibratge d'un model hidrològic-hidràulic que simula els mecanismes de formació d'esdeveniments d'inundació a partir de sollicitació hidrometeorológicas i la seua posterior propagació. ES-MDA s'acobla al model numèric de manera paral·lela per l'estimació dels coeficients de rugositat i infiltració sobre la base del coneixement d'un hidrograma de flux en una secció del domini. Els resultats de dos casos sintètics i un estudi de cas real demostren la capacitat del mètode proposat per calibrar el model hidrològic-hidràulic amb un temps computacional raonable. En el camp d'aigües subterrànies, ES-MDA s'aplica per primera vegada per identificar simultàniament la ubicació de la font i l'historial d'alliberament d'un contaminant en un aqüífer a partir d'un conjunt de dades de concentració detectats en diferents punts del domini. Es van realitzar nombroses proves per avaluar la influència de la distribució espacial i temporal de les dades de concentració, el número del conjunt i l'ús de tècniques de localització i inflació; a més, es presenta un nou procediment per realitzar una localització iterativa espaciotemporal. La metodologia es valguda mitjançant un exemple analític i un estudi de cas per al qual s'utilitzen dades obtingudes en el laboratori mitjançant una caixa d'arena. ES-MDA condueix a una bona reconstrucció dels paràmetres investigats; una xarxa de monitoratge ben dissenyada i l'aplicació de correccions de covariància milloren el rendiment del mètode i ajuden a mitigar el possible problema de no unicitat de la solució. Un altre propòsit de la tesi és investigar l'efecte del canvi climàtic en les aigües subterrànies. Es presenta un model simplificat que descriu la resposta dels nivells d'aigua subterrània a les variables meteorològiques fins a 2100. És un enfocament estadístic senzill basat en les correlacions entre els nivells d'aigua subterrània i dos índexs de sequera que depenen de les dades de precipitació i temperatura. El mètode s'utilitza per a avaluar l'impacte del canvi climàtic en els recursos d'aigua subterrània en una àrea d'estudi situada en el nord d'Itàlia utilitzant dades històriques i de models climàtics regionals. / [EN] This work focuses on the investigation of advanced techniques to handle groundwater and surface water problems in the framework of inverse methods and climate change. The Ensemble Kalman filter methods, with particular attention to the Ensemble Smoother with Multiple Data Assimilation (ES-MDA), are extensively analyzed and improved for the solution of different types of inverse problems. In particular, the main novelty is the application of these methods for the identification of time series function. In the first part of the thesis, after the description of the ES-MDA method, the development of a Python software package for the application of the proposed methodology is presented. It is designed with a flexible workflow that can be easily adapted to implement different variants of the Ensemble Kalman filter and to be applied for the solution of various types of inverse problems. A complemented tool package provides several functionalities that allow to setup the algorithm configuration suiting the specific analyzed problem. The first novelty application of the ES-MDA method aimed at solving the reverse flow routing problem. The objective of the inverse procedure is the estimation of an unknown inflow hydrograph to a hydraulic system on the basis of information collected downstream and a given forward routing model that relates inflow hydrograph and downstream observations. The procedure is tested by means of two synthetic examples and a real case study; the impact of ensemble sizes and the application of covariance localization and inflation techniques are also investigated. The tests show the capability of the proposed method to solve this type of problem; the performance of ES-MDA improves, especially for small ensemble sizes, when covariance localization and inflation techniques are applied. The second application, in the context of surface water, concerns the calibration of a hydrological-hydraulic model that simulates rainfall-runoff processes. The ES-MDA is coupled with the numerical model by parallel way for the estimation of roughness and infiltration coefficients based on the knowledge of a discharge hydrograph at the basin outlet. The results of two synthetic tests and a real case study demonstrate the capability of the proposed method to calibrate the hydrological-hydraulic model with a reasonable computational time. In the groundwater field, ES-MDA is applied for the first time to simultaneously identify the source location and the release history of a contaminant spill in an aquifer from a sparse set of concentration data collected in few points of the aquifer. The impacts of the concentration sampling scheme, the ensemble size and the use of covariance localization and covariance inflation techniques are tested; furthermore, a new procedure to perform a spatiotemporal iterative localization is presented. The methodology is tested by means of an analytical example and a study case that uses real data collected in a laboratory sandbox. ES-MDA leads to a good estimation of the investigated parameters; a well-designed monitoring network and the use of covariance corrections improve the performance of the method and help to minimize ill-posedness and equifinality. A part of the thesis investigates the impact of climate change on the groundwater availability. A surrogate model that describes the response of groundwater levels to meteorological variables up to 2100 is presented. It is a simple statistical approach based on the correlations between groundwater levels and two drought indices that depend on precipitation and temperature data. The presented method is used to evaluate the impact of climate change on groundwater resources in a study area located in Northern Italy using historical and regional climate model data. The results denote a progressive increase of groundwater droughts in the investigated area. / Todaro, V. (2021). Advanced techniques for solving groundwater and surface water problems in the context of inverse methods and climate change [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/166439 / TESIS

Syfte: I många städer finns områden som ligger lägre än omgivande terräng (lågstråk). I dessa lågstråk finns det stor risk att dagvatten ansamlas vid skyfall och medför över-svämningar och skador på byggnader och anläggningar. I denna studie har det genom-förts en undersökning av olika teorier, metoder och tillämpningar som kan ligga till grund för en teknisk lösning för att lösa problematiken med översvämningsrisken i en urban miljö (dvs stadsmiljö) med lågstråk. Metod: Först genomfördes en litteraturstudie i syfte att bland annat fördjupa kunskapen om ämnet. Därefter gjordes fyra intervjuer där målet var att tillgodogöra den kunskap som sakkunniga har om bland annat vilka tekniska lösningar som är lämpliga i urban miljö och vilka kostnader som olika dagvattenanläggningar har. Det sista steget var att utföra en fallstudie i Växjö stad där en utvald lösning studerades med målet att under-söka lämpligheten i att anlägga just den lösningen. Resultat: Av intervjuerna framgick det att det är många parametrar att ta hänsyn till när man ska projektera och bygga dagvattenanläggningar som är effektiva vid skyfall. Öppna lösningar såsom översvämningsytor och diken/kanaler föredrogs då de dels var mer effektiva, dels att de oftast var billigare att konstruera. Även litteraturstudien gav liknande resultat men det var större variation på vilka lösningar som var lämpliga. Fall-studien visade att den föreslagna lösningen kunde svälja upp till 60% av nederbörden vid ett 30-årsregn men endast i värsta fall 16% av ett 100-årsregn. Konsekvenser: Av resultatet att döma var den föreslagna lösningen inte tillräcklig för att lösa översvämningsproblematiken vid ett 100-årsregn, vilket var den återkomsttid som Växjö kommun har störst problem vid. För att hantera den stora nederbördsmäng-den måste det till mycket stora magasinsvolymer eller många små lösningar för att en accepterad nivå kan uppnås, vilket den lösning som testades inte klarade av. I intervju-erna framgick detta också att det ofta var detta som var problemet vilket i grunden beror på för liten tillgänglig yta och för mycket hårdgjord yta. Rekommendationen blir att komplettera med flera andra lösningar alternativt anlägga så kallade kassetter under gatan för att öka magasineringskapaciteten. Begränsningar: Resultatet begränsas av att det är platsspecifikt och därmed svårare att applicera på andra platser. Eftersom det har genomförts intervjuer på flera olika kom-muner så har dock denna aspekt minskat något eftersom många olika åsikter har note-rats och presenterats. De beräkningar som utfördes var inte genom en datamodellering vilket möjligtvis kan påverka tillförlitligheten något även om det enligt litteraturen an-sågs hålla en tillräcklig nivå för att kunna användas på mindre arealer. / Purpose: In many cities there are areas that are lower than the surrounding terrain (low-lying areas). In these low-lying areas, there is a great risk that stormwater will accumu-late in the event of heavy rainfall and cause floods and damage to buildings and facili-ties. In this study, a review has been carried out of various theories, methods and appli-cations that can form the basis for a technical solution to solve the problem of flood risk in an urban environment with low-lying areas. Method: First, a literature study was conducted to, among other things, deepen the knowledge of the subject. Subsequently, four interviews were conducted where the goal was to utilize the knowledge that experts have about which technical solutions are suit-able in an urban environment and what costs different stormwater facilities have. The last step was to carry out a case study where a selected solution was studied with the aim of investigating the suitability of constructing that solution. Findings: The interviews showed that there are many parameters to take into account when designing and building stormwater facilities that are effective in the event of a downpour. Open solutions such as flood surfaces and ditches / canals were preferred as they were partly more efficient and partly because they were often cheaper to construct. The literature study also gave similar results, but there was greater variation in which solutions were suitable. The case study showed that the proposed solution could swal-low up to 60% of the precipitation in a 30-year rain but in the worst case only 16% of a 100-year rain. Implications: Judging by the results, the proposed solution was not sufficient to solve the flood problem in the event of a 100-year rain, which was the return time that Växjö municipality has the biggest problem with. To handle the large amount of precipitation, very large magazine volumes or many small solutions are needed in order for an ac-cepted level to be achieved, which the solution that was tested could not achieve. In the interviews, it also emerged that this was often the problem, which is basically due to too little available space and too much hardened surface. The recommendation will be to supplement with several other solutions or to install so-called cassettes under the street to increase storage capacity. Limitations: The result is limited by the fact that it is site-specific and thus more diffi-cult to apply in other locations. Since interviews have been conducted in several differ-ent municipalities, however, this aspect has diminished somewhat as many different opinions have been noted and presented. The calculations performed were not through a data modelling, which could possibly affect the reliability somewhat, even though according to the literature it was considered to maintain a sufficient level to be able to be used on smaller areas.

Le début du 21e siècle a vu naître un intérêt croissant pour la problématique des résidus de médicaments dans les milieux aquatiques. L’apparition de nouvelles technologies analytiques permettant la détection et la quantification de molécules à l’état d’ultra-traces a fortement contribué à cette expansion. Ces améliorations technologiques ont permis la recherche et la quantification de nombreux xénobiotiques dans les différents compartiments aquatiques. Depuis une quinzaine d’années, l’attention des équipes de recherche s’est ainsi portée sur les résidus de médicaments à usage humain ou vétérinaire. La faune et la flore aquatiques sont ainsi exposées à des mélanges de composés certes à très faibles doses (souvent de l’ordre de quelques ng à quelques centaines de ng) mais en continu et les effets de cette exposition sont très peu documentés. Ces contaminants font partie des polluants émergents et il n’existe actuellement pasde réglementation en Europe concernant leur présence dans l’environnement. La contamination des milieux aquatiques par les résidus de médicaments à usage humain est souvent le signe d’une urbanisation importante et les cours d’eau soumis à de fortes pressions domestiques sont des sitesd’étude privilégiés. Néanmoins, les données concernant les milieux ruraux sont encoreparcellaires bien qu’ils représentent les quatre cinquièmes du territoire français. Les travaux de cette thèse ont pour objectif premier d’établir un état des lieux des ressources en eau d’un territoire à dominante rurale, le département de la Dordogne. Pour répondre à cette problématique, la recherche de résidus de médicaments s'est orientée sur une liste de 40 molécules comprenant des hypolipidémiants, des antibiotiques, des béta-bloquants, des anti-inflammatoires non stéroïdiens, des anticancéreux, etc. Une méthode chromatographique multi-résidus (pré-concentration en ligne - LC-MS/MS) a été développée et validée pour les eaux de surface. En accord avec la Directive européenne Cadre sur l'Eau (DCE), des sites ont été échantillonnés tous les mois pendant un an (2011) sur six cours d'eau majeurs du département de la Dordogne de manière à déterminer leur état écologique (physico-chimique et biologique).Parallèlement, la caractérisation des résidus de médicaments a été réalisée sur ces mêmes échantillons. Les différentes campagnes de mesure ont permis d'identifier les principales zones impactées par les composés pharmaceutiques et ont également montré des corrélations linéaires avec d'autres paramètres (ions ammonium, phosphore, etc.).Suite aux premiers résultats obtenus lors de l'état des lieux du département de laDordogne, une étude complémentaire focalisée sur la présence des résidus de médicaments dansl'Isle a été menée en parallèle. Elle a permis de caractériser les voies d’introduction des résidus de médicaments et mieux comprendre l’impact de la ville de Périgueux sur l’Isle. Ainsi, un des objectifs a été de caractériser la présence de composés pharmaceutiques dans cette rivière et de comprendre l’origine de ces molécules par l’identification des effluents domestiques des stationsd’épuration présentes dans la zone urbaine. / The beginning of the 21th century saw a growing interest for pharmaceuticals in aquaticsystems. The development of new analytical technologies allowing detection and quantification ofcompounds at ultra-trace levels mostly contributed to this expansion. These technologicalimprovements allowed to evidence and quantify many xenobiotics in various aquaticcompartments. Since about fifteen years, research teams focused their attention to human orveterinary pharmaceuticals. These contaminants are among emerging pollutants and no regulationexists in Europe concerning their presence in the environment. The presence of few tenths ofpharmaceuticals has been demonstrated. Living organisms in aquatic bodies are thereforeexposed to mixtures of compounds certainly at low doses (often between few ng and fewhundreds of ng) but continuously and the effects of this exposure are few documented. Thecontamination of aquatic systems by pharmaceuticals is usually the sign of an importanturbanization and streams with strong domestic pressures are often chosen as sampling sites inscientific studies. Nevertheless, the data concerning rural areas are still scarce although theyrepresent four fifth of the French territory.This work aims to establish a current situation of water resources of a rural territory, theDordogne administrative department. The occurrence of 40 pharmaceuticals including lipidregulators, antibiotics, β-blockers, non-steroidal anti-inflammatories, anticancer drugs, etc inseveral streams has studied with a multi-residue analytical method involving an on-linepreconcentration, a chromatographic separation followed by tandem MS/MS detection. Themethod has been validated for surface waters according to COFRAC requirements.Many sites were sampled every month during one year (2011) on six major streams of theDordogne department. The various campaigns allowed identifying the main areas contaminatedby pharmaceuticals and some linear correlations with other parameters (ammonium ion,phosphorus, etc.) have been evidenced.Beside the results obtained over all the Dordogne department, a focus on the presence ofpharmaceuticals in Isle river, around Périgueux, the main urban area of Dordogne, was led. Thissurvey allowed characterizing the introduction ways of pharmaceuticals and better understandingthe impact of the city of Périgueux on the river Isle.

No description available.

Indiana University-Purdue University Indianapolis (IUPUI) / The transport of excess nutrients, sediment, and other contaminants to surface waters has been shown to cause a number of environmental and human health concerns. An understanding of the export pathways that these contaminants follow to surrounding water bodies is crucial to the anticipation and management of peak concentration events. Several studies have demonstrated that the majority of annual contaminant loading in the Midwest occurs during periods of elevated discharge. However, many studies use a limited number of sampling points to determine concentration patterns, loadings, and fluxes which decreases accuracy. Through high-resolution storm sampling conducted in a 2945 km2 (1137 mi2) area of central Indiana’s Upper White River Watershed, this research has documented the complex concentration signals and fluxes associated with a suite of cations, nutrients, and contaminants and isolated their primary transport pathways. Additionally, by comparing the results of similar studies conducted on smaller areas within this watershed, differences in concentration patterns and fluxes, as they relate to drainage area, have also been documented. Similar to the results of previous studies, NO3- concentrations lacked a well-defined relationship relative to discharge and was attributed to primarily subsurface contribution. DOC was exported along a shallow, lateral subsurface pathway, TP and TSS via overland flow, and TKN through a combination of both. Near or in-channel scouring of sediment increased DOC, TKN, TP, and TSS concentrations during Storm 2. Atrazine export was attributed to a combination of overland and subsurface pathways. 2-MIB and geosmin derived from different sources and pathways despite being produced by similar organisms. 2-MIB concentration patterns were characterized by dilution of an in-stream source during Storm 1 and potential sediment export during Storm 2 while in-stream concentrations or a sediment source of geosmin was rapidly exhausted during Storm 1. Many of the concentration patterns were subject to an exaggerated averaging effect due to the mixing of several larger watersheds, especially during Storm 1. This research illustrates the need for high-frequency sampling to accurately quantify contaminant loads for total maximum daily load (TMDL) values, developing best management practices (BMPs), and confronting the challenges associated with modeling increasingly larger-scale watersheds.

No description available.

No description available.

No description available.