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Oil sands development in the lower Athabasca River watershed has raised considerable public and scientific concerns regarding perceived effects on environmental health. To address this issue for tributaries and the mainstem of the Athabasca River in the Athabasca Oil Sands Region, the Water Component of the Joint Oil Sands Monitoring (JOSM) plan produced monitoring assessments for seven integrated themes: atmospheric deposition, tributary water quality, river mainstem water quality, groundwater quality and quantity, water quality and quantity modelling, benthic invertebrate condition, and fish health. Our review integrates and synthesizes the large and diverse datasets assembled in the seven JOSM theme assessments to (i) evaluate possible environmental effects based on known sources and candidate proximal causes and (it) determine the importance of cause-and-effect pathways related to contaminant, sediment, and nutrient inputs. Although JOSM research identified ecological effects that appear to be associated with contaminant exposure, the source of this exposure is confounded by co-location of, and inability to differentiate between, oil sands operations (principally released by atmospheric emission) and inputs from the natural bitumen outcrops (e.g., erosional material transported by surface and groundwater flows). Nutrient enrichment from treated municipal sewage effluent was the dominant ecological effect observed for the mainstem Athabasca River, associated with increased fish size and changes in invertebrate assemblages, likely because this pollution source is discharged directly into the river. If the direct release of treated oil sands process water occurs in the future, then the potential ecological impact of these direct industry releases will need to be evaluated carefully. The ecological causal assessment method proved to be a useful tool for better understanding how stressor sources relate to ecological effects through candidate proximate causes. Factors that confound our ability to assess the ecological effects of oil sands development focus on our inability to adequately differentiate between contaminants supplied from natural and anthropogenic contaminant sources. Our causal synthesis identifies options for changes in future monitoring to better anticipate and detect degradation in the ecosystem health of the lower Athabasca River and its tributaries. Key words: oil sands, biomonitoring, cumulative effects, sediments, contaminants, nutrient enrichment. L'exploitation des sables bitumineux dans le cours inferieur du bassin versant de la riviere Athabasca a suscite une grande inquietude chez le public et les scientifiques quant aux effets percus sur la sante environnementale. Afin d'aborder cette question pour les affluents et le cours principal de la riviere Athabasca dans la region des sables bitumineux de l'Athabasca, la composante eau du programme de surveillance conjointe des sables bitumineux (SCSB) a produit des evaluations des surveillances pour sept themes integres : le depot atmospherique, la qualite de l'eau des affluents, la qualite de l'eau du cours principal de la riviere, la qualite et la quantite des eaux souterraines, la modelisation de la qualite et de la quantite de l'eau, la condition des invertebres benthiques et la sante des poissons. La synthese realisee par les auteurs integre et resume les vastes et divers ensembles de donnees rassembles dans les sept evaluations thematiques du programme de SCSB pour (i) evaluer les effets environnementaux possibles sur la base des sources connues et des causes proximales candidates et (it) determiner l'importance des voies de causalite liees aux apports de contaminants, de sediments et de nutriments. Bien que les recherches du programme de SCSB aient identifie des effets ecologiques qui semblent etre associes a l'exposition aux contaminants, la source de cette exposition est confondue par la co-localisation et l'incapacite a differencier entre les operations d'exploitation des sables bitumineux (principalement rejetes par emission atmospherique) et les apports provenant des affleurements naturels de bitume (par exemple, les materiaux formes par 1'erosion transported par le flux des eaux de surface et souterraines). L'enrichissement en nutriments des effluents d'eaux usees municipales traitees a ete l'effet ecologique dominant observe pour le cours principal de la riviere Athabasca, associe a l'augmentation de la taille des poissons et aux changements dans les assemblages d'invertebres, probablement parce que cette source de pollution est rejetee directement dans la riviere. Si le rejet direct des eaux de traitement des sables bitumineux se produit a l'avenir, l'impact ecologique potentiel de ces rejets directs de l'industrie devra alors etre soigneusement evalue. La methode d'evaluation des causes ecologiques s'est averee constituer un outil utile pour mieux comprendre comment les sources de stress sont liees aux effets ecologiques par des causes immediates candidates. Les facteurs qui confondent notre capacite a evaluer les effets ecologiques de l'exploitation des sables bitumineux se concentrent sur notre incapacite a differencier de maniere adequate les contaminants provenant de sources naturelles et anthropiques. Cette synthese sur les voies de causalite identifie des options de changements dans la surveillance future afm de mieux anticiper et detecter la degradation de la sante de l'ecosysteme du cours inferieur de la riviere Athabasca et de ses affluents. [Traduit par la Redaction] Mots-cles: sables bitumineux, biosurveillance, effets cumulatifs, sediments, contaminants, enrichissement en nutriments., 1. Introduction The Canadian oil sands in northeastern Alberta contain approximately 10% of the proven global oil reserves (Natural Resources Canada 2019), with development expanding substantially since 1980 and oil [...]

Our study aimed to determine drivers of longitudinal variation in stream metabolism and benthic macroinvertebrate (BMI) composition and assess concordance of these ecological measures for two Canadian rivers (Rat River and Tobacco Creek). Gross primary production was associated with longitudinal position in both rivers but also with the percentage of the watershed used for agriculture and hydrogeomorphic zone. However, within- and among-zone differences in stream metabolism indicated that longitudinal variation followed a staircase pattern rather than a clinal pattern. BMI composition was associated with network position in both rivers, but hydrogeomorphic zones were only important in Tobacco Creek. Among-zone differences in BMI communities in Tobacco Creek depended on season. Concordance between stream metabolism and BMI composition was not observed within either river despite metabolism and BMI composition being associated with longitudinal position. For these rivers, segment-scale hydrogeomorphic conditions appear to be important modifiers of longitudinal patterns observed at the whole river scale. The lack of concordance between stream metabolism and BMI composition suggests reach-scale processes are driving ecological differences within sampling sites. Notre etude visait a determiner les facteurs de variation longitudinale du metabolisme des eaux et de la composition des macroinvertebres benthiques (MIB) et a evaluer la concordance de ces parametres ecologiques pour deux rivieres canadiennes (la riviere Rat et le Tobacco Creek). La production primaire brute est associee a la position longitudinale dans les deux rivieres, mais egalement au pourcentage du bassin versant utilise pour l'agriculture et la zone hydrogeomorphologique. Les differences au sein des zones et entre elles sur le plan du metabolisme des eaux indiquent toutefois que la variation longitudinale suit un motif en escalier plutot qu'un motif clinal. La composition des MIB est associee a la position dans le reseau pour les deux rivieres, mais les zones hydrogeomorphologiques ne sont importantes que dans le Tobacco Creek. Les differences entre zones des communautes de MIB dans le Tobacco Creek dependent de la saison. Une concordance entre le metabolisme des eaux et la composition des MIB n'est observee dans aucune des deux rivieres malgre le fait que le metabolisme et la composition des MIB soient associes a la position longitudinale. Pour ces rivieres, les conditions hydrogeomorphologiques a l'echelle du tronqon semblent etre d'importants modificateurs des motifs longitudinaux observes a l'echelle de la riviere. L'absence de concordance entre le metabolisme des eaux et la composition des MIB porte a croire que des processus a l'echelle du tronqon expliqueraient les differences ecologiques dans les sites d'echantillonnage. [Traduit par la Redaction], Introduction Detecting patterns of ecological condition in lotic systems and then discerning the processes that regulate these patterns are critical steps towards effective management of aquatic resources. According to the [...]

Discharge of sewage to the environment in the form of treated or untreated wastewater can have serious impacts on human health and quality of life and on ecosystem condition. Since a previous review in 1997, upgrades to wastewater treatment facilities, along with improved source control, have produced successes in reducing loadings of certain pollutants (e.g., mercury, polychlorinated biphenyls) to Canadian waters. However, nationally, loads of phosphorus discharged from wastewater treatment facilities have not changed in recent years (2003-2008), and releases of nitrogen have increased slightly. In some locations, wastewater discharges are contributors to bacterial contamination, toxicity from heavy metals and ammonia, and eutrophication, all of which continue to threaten public and environmental health. An increasing number of studies are also demonstrating developmental, reproductive, and behavioural changes in fish and other aquatic organisms from exposure to pharmaceuticals, personal-care products, or other pollutants in domestic wastewater, even after treatment. Minimizing wastewater discharge and mitigating its effects on the environment and human health will be a challenge. It is critical that gains achieved by improved wastewater treatment and other control measures not be reversed by relaxation of efforts or by failure to keep pace with population growth. Le deversement d'eaux d'egout dans l'environnement sous forme d'eaux usees traitees et non traitees peut avoir des effets serieux sur la sante et la qualite de vie humaine et sur la condition de l'environnement. Depuis un bilan anterieur realise en 1997, les mises a niveau des systemes de traitement des eaux usees, de meme que les controles ameliores des sources, ont reussi a reduire les charges de certains polluants (par ex., le mercure, les biphenyles polychlores) dans les eaux canadiennes. Cependant, a l'echelle nationale, les charges de phosphore deversees par les usines de traitement des eaux usees n'ont pas change au cours des annees recentes (2003-2008) et les deversements d'azote ont augmente legerement. Dans certains sites, les deversements d' eaux usees contribuent a la contamination bacterienne, a la toxicite par les metaux lourds et l'ammoniaque et a l'eutrophisation, des situations qui continuent toutes a menacer la sante des humains et de l'environnement. Un nombre croissant d'etudes demontrent aussi des modifications dans le developpement, la reproduction et le comportement des poissons et autres organismes aquatiques causees par l'exposition aux produits pharmaceutiques, aux produits de soins personnels et a d'autres polluants dans les eaux usees domestiques, meme apres leur traitement. La reduction au minimum dans le futur des deversements d'eaux usees et la mitigation de leurs effets sur l'environnement et la sante humaine representeront un serieux defi. Il est d'importance capitale que les gains obtenus par le traitement ameliore des eaux usees et par les autres mesures de controle ne soient pas contrecarres par un relachement des efforts ou par l'incapacite de suivre le rythme de la croissance de la population. [Traduit par la Redaction], Introduction A growing global population continues to place pressure on the world's aquatic resources with an increasing reliance on rivers, lakes, and coastal waters for the disposal of domestic wastes. [...]

The state-of-the-art of sediment source identification is reviewed in this paper. Sediment 'fingerprinting' techniques using different 'fingerprint' properties were examined. With these techniques, it is possible to identify potential sources of sediment transported in river systems. Such knowledge is useful for implementing sediment control strategies to limit sediment production from upland areas in a watershed as well as for developing guidelines for land use practices to minimize adverse impacts on surface and ground water resources in agricultural watersheds. Examples of sediment source identification techniques that were carried out in agricultural watersheds in different parts of the world were also included in the present review. Key words: sediment source, fingerprinting technique, stream ecosystem, colour of sediment, magnetic properties, chemical properties, radionuclides, organic matter source, multi-parameter approach. Cet article etudie les meilleures methodes d'identification des sources de sediments. Les techniques de caracterisation des sediments utilisant diverses proprietes <> ont ete examinees. Grace a ces techniques il est possible d'identifier les sources potentielles de sediments transportes dans les bassins hydrographiques. Une telle connaissance est utile pour implanter des strategies de controle des sediments afin de limiter la venue de sediments provenant des zones aval dans un bassin hydrographique et pour developper des lignes directrices d'utilisation des terres afin de minimiser les impacts negatifs sur les ressources hydriques de surface et souterraines dans les bassins hydrographiques agricoles. Des exemples de techniques d'identification des sources de sediments realisees dans les bassins hydrographiques agricoles de diverses regions au monde sont inclus. Mots-cles : source de sediments, technique de caracterisation, ecosysteme des ruisseaux, couleur des sediments, proprietes magnetiques, proprietes chimiques, radionucleides, source de matie`re organique, approche a parametres multiples. [Traduit par la Redaction], Introduction Sediments transported in streams are derived from erosion of uplands by overland flow, erosion of stream banks due to channel-shifting, and erosion of stream beds due to excessive carrying [...]