+ All Categories
Home > Documents > Effects of Residential Development on the W ater Quality ...€¦ · Effects of Residential...

Effects of Residential Development on the W ater Quality ...€¦ · Effects of Residential...

Date post: 03-Oct-2020
Category:
Upload: others
View: 0 times
Download: 0 times
Share this document with a friend
34
U.S. Department of the Interior U.S. Geological Survey Effects of Residential Development on the Water Quality of Higgins Lake, Michigan 1995-99 Water-Resources Investigations Report 01-4055 In cooperation with Gerrish and Lyon Townships, Roscommon County, Michigan, Higgins Lake Property Association and Higgins Lake Foundation
Transcript
Page 1: Effects of Residential Development on the W ater Quality ...€¦ · Effects of Residential Development on the W ater Quality of Higgins Lake, Michigan 1995-99 By Russel J. Minnerick

U.S. Department of the Interior U.S. Geological Survey

Effects of Residential Development on the Water Quality of Higgins Lake, Michigan1995-99

Water-Resources Investigations Report 01-4055

In cooperation with Gerrish and Lyon Townships, Roscommon County, Michigan, Higgins Lake Property Association and Higgins Lake Foundation

Page 2: Effects of Residential Development on the W ater Quality ...€¦ · Effects of Residential Development on the W ater Quality of Higgins Lake, Michigan 1995-99 By Russel J. Minnerick

Effects of Residential Development on the Water Quality of Higgins Lake, Michigan1995-99

By Russel J. Minnerick

U.S. Geological SurveyWater-Resources Investigations Report 01-4055

Lansing, Michigan 2001

Page 3: Effects of Residential Development on the W ater Quality ...€¦ · Effects of Residential Development on the W ater Quality of Higgins Lake, Michigan 1995-99 By Russel J. Minnerick

U.S. DEPARTMENT OF THE INTERIOR

GALE A. NORTON, Secretary

U.S. GEOLOGICAL SURVEY

Charles G. Groat, Director

For additional information write: Copies of this report can purchased from:

District Chief U.S.Geological Survey U.S. Geological Survey Branch of Information Services 6520 Mercantile Way, Ste. 5 Box 25286 Lansing, MI 48911-5991 Denver, CO 80225-0286

Page 4: Effects of Residential Development on the W ater Quality ...€¦ · Effects of Residential Development on the W ater Quality of Higgins Lake, Michigan 1995-99 By Russel J. Minnerick

���� CONTENTS

Abstract . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

Purpose and scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

Description of the study area . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

Study design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

Acknowledgments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

Study Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

Water-quality sites . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

Water elevations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

Residential density . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

Water-quality characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

Shallow ground water . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

Near-shore lake water . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

Inlets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

Deep basins. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

Effects of residential development on water quality . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

Summary and conclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

References cited. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

FIGURES

1. Map showing study area and location of data collection sites at and near Higgins Lake,

Roscommon, Michigan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

FIGURES 2-9 Graphs showing:

2. Relation between total phosphorus and E. Coli in ground water at sampling

site 33, Higgins Lake . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

3. Temperature and oxygen profiles for Higgins Lake, June 1996 to September 1996 . . . . . . . . . 16

4. Specific conductance, dissolved oxygen, pH, and water temperature, during maximum

stratification in late summer, North and South basins in Higgins Lake . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

5. Tropic-State Indices for Higgins Lake . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

6. Relation between buildings per acre and (A) median dissolved chloride in near-shore Lake

water, (B) turbidity in near-shore lake water, and (C) linear feet of roads per acre of study

plots, Higgins Lake. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

7. Relation between building density and selected nutrients in lake water and ground

water at near-shore sampling sites around Higgins Lake. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

8. Relation between buildings per acre and E. Coli bacteria in ground water at near-shore

sampling sites around Higgins Lake. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

9. Monthly maximum and minimum stages for Higgins Lake. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

iii

Page 5: Effects of Residential Development on the W ater Quality ...€¦ · Effects of Residential Development on the W ater Quality of Higgins Lake, Michigan 1995-99 By Russel J. Minnerick

����CONTENTS--Continued

TABLES

1. Site number and identifier, location, and type of data-collection sites, Higgins Lake . . . . . . . . . 7

2. Building density and lineal feet of road per acre, Higgins Lake . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

3. Summary of selected water quality constituents in ground water below lake bottom in

Higgins Lake . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

4. Summary of nutrients in the near shore lake water in Higgins Lake . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

5. Median values of selected constituents collected from upstream and downstream

sites on Big Creek, Higgins Lake . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

6. Instaneous phosphorus loading to Higgins Lake computed at sampling sites on

Big Creek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

7. Summary of water quality in the North Basin, Higgins Lake . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

8. Summary of water quality in the South Basin, Higgins Lake . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

9. Selected chemical characteristics of water in lakes in Grand Traverse County . . . . . . . . . . . . . 20

10. Summary of secchi and chlorophyll a depth observations collected from the

photic zone in the North Basin, Higgins Lake . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

11. Summary of secchi and chlorophyll a depth observations from the

photic zone in the South Basin, Higgins Lake . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

iv

Page 6: Effects of Residential Development on the W ater Quality ...€¦ · Effects of Residential Development on the W ater Quality of Higgins Lake, Michigan 1995-99 By Russel J. Minnerick

CONVERSION FACTORS, VERTICAL DATUM, AND ABBREVATIONS

For use of readers who prefer the International System of Units (SI), the conversion factors for terms used in this report are listed below.

Multiply By To obtain

inch (in) foot (ft)

Length 2.54 0.3048

centimeter meter

Area acre mile (mi) square mile (m2)

4.047 1.609 2.59

square hectometer kilometersquare kilometer

cubic foot (ft3) acre foot

Volume 0.02832 1,233.5

cubic meter cubic meter

cubic foot per second (ft3/sec) Flow 2.832 liter per second

������������������������������������������������������������������������������������������� ���������������

Sea level�������������������������������������������������������������������������������������������������� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ��������������������������������������

ABBREVIATIONS (in addition to those above) MRL, minimum reporting level LT-MDL, long term method detection level TSI, trophic-state index col/100 ml, colonies per 100 milliliters (of sample water) �S/cm, microSiemens per centimeter at 25 degrees Celsius ���������������������������������� �������������� �g, microgram mg, milligram L, liter <, less than

v

Page 7: Effects of Residential Development on the W ater Quality ...€¦ · Effects of Residential Development on the W ater Quality of Higgins Lake, Michigan 1995-99 By Russel J. Minnerick

�����������������������������������������������������������������������������������������

�������������������

$%675$&7

����������������������������������������������� �������������������������������������������������� �������������������������������������������������� �������������������������������������������������� ������������������������������������������������� ������������������������������������������������� ���������������������������������������������������� ������������������������������������������������������ ���������������������������������������������������� �����������������

��������������������������������������������� �������������������������������������������������� ������������������������������������������������������� ���������������������������������������������������� ������������������������������������������������� ������������������������������������������������������ �������������������������������������������������� ����������������������������������������������� ���������������������������������������������������� ��������������������������������������������� ��������������������������������������������������� ������������������������������������������������ ������������������������������������������������� ����������������������������������������������������� ��������������������������������������������������� ������������������������������������������������� �������������������������������������������������������� ��������������������������������������������������� ���������������������������������������������

,1752'8&7,21

�������������������������������������������������� ���������������������������������������������� ��������������������������������������������� ������������������������������������������������ ��������������������������������������������������� ����������������������������������������������� �����������������������������������������������

����������������������������������������������� ����������������������������������������������� ����������������������������������������������� �������������������������������������������� ����������������������������������������������� �������������������������������������������������� ������������������������������������������������ ��������������������������������������������������� ������������������������������������������������� �������������������������������������������������� ����������������������������������������������������� ���������������������������������������������������� ������������������������������������������������������ �����

���������������������������������������� ��������������������������������������������������� �������������������������������������������������������� ��������������������������������������������������� ������������������������������������������������ ��������������������������������������������� ������������������������������������������ ��������������������������������������������� ����������������������������������������������� ����������������������������������������������������� �����������������������������������������

3XUSRVH�DQG�VFRSH

��������������������������������������������� �������������������������������������������������� ����������������������������������������������������� ������������������������������������������������� ��������������������������������������������������� ��������������������������������������������������� ��������������������������������������������������� ���������������������������������������������������� �������������������������������������������������� ���������������������������������������������������� ��������������������������������������������������� ������������������������������

1

Page 8: Effects of Residential Development on the W ater Quality ...€¦ · Effects of Residential Development on the W ater Quality of Higgins Lake, Michigan 1995-99 By Russel J. Minnerick

“ ”

23

HIGGINS LAKE

North Basin

Shallow Water Zone

South Basin

Treasure Island

27

10

33

32

1128

12

21

330

4

22

24

0 2,000 4,000 6,000 8,000 FEET

0 1,000 2,000 METERS

25

26

Higgins Lake

North

Base from U.S. Geological Survey National Aerial Photography Program,1993 and 1994.

29

Big Creek

04120478

Little Creek

20

The Cut

Flag Point

Point Detroit

44280584411001

/27

04120481

MICHIGAN

EXPLANATION 23

Lake-water-quality measurement site number and identifier

Ground-water-quality measurement site number and identifier

Inlet-water-quality measurement site number and identifier

Lake gage

Figure 1. Study area and location of data-collection sites at and near Higgins Lake,

Roscommon County, Michigan.

2

Page 9: Effects of Residential Development on the W ater Quality ...€¦ · Effects of Residential Development on the W ater Quality of Higgins Lake, Michigan 1995-99 By Russel J. Minnerick

'HVFULSWLRQ�RI�WKH�VWXG\�DUHD

���������������������������������������������� ������������������������������������������������ ����������������������������������������������� ���������������������������������������������������� ������������������������������������������������� �������������������������������������������������� ������������������������������������������������ ���������������������������������������������� �������������������������������������������������� ������������������������������������������������ �������������������

����������������������������������������������� ������������������������������������������������� �������������������������������������������������� ��������������������������������������������������� ����������������������������������������������� �������������������������������������������������� ��������������������������������������������� ���������������������������������������������������� ����������������������������������������������� ������������������������������������������������ ��������������������������������������������� �������������������������������������������������� ������������������������������������������������� ����������������������������������������������� ������������������������������������������������� �������������������������������

������������������������������������������������ ���������������������������������������������� ������������������������������������������������� ���������������������������������������������� �������������������������������������������������� ������������������������������������������������� �������������������������������������������� ���������������������������������������������� ������������������������������������������������ ��������������������������������������������������� ��������������������

������������������������������������������� ������������������������������������������������� ������������������������������������������������� ������������������������������������������������� ��������������������������������������������������� �������������������������������������������������� ��������������������������������������������������

��������������������������������������������������� ������������������������������������������������� ����������������������������������������������� ��������������������

����������������������������������������������� ����������������������������������������������������������� ��������������������������������������������������� ��������������������������������������������������� ���������������������������������������������������� �������������������������������������������������� ������������������������������������������������� �������������������������������������������������� ������������������������������������������������ ��������������������������������������������� ���������������������������������������������� �������������������������������������������������� ��������������������������������������������������� ����������������������������������������������������� ����������������������������������������� ������������������������������������������������ ���������������������������������������������������� ���������������������������������������������������� �����������������������������������������

���������������������������������������������� �������������������������������������������������� ������������������������������������������������������ ����������������������������������������������������� ������������������������������������������������

6WXG\�GHVLJQ

����������������������������������������������� ������������������������������������������������� ������������������������������������������������������ ������������������������������������������������ ��������������������������������������������� �������������������������������������������������� ��������������������������������������������������� ������������������������������������������������������ ��������������������������������������������� �������������������������������������������������� ��������������������������������������������������� �������������������������������������������������� ��������������������������������������������� ��������������������������������������������� ������������������������������������������������� ��������������������������������������������������

3

Page 10: Effects of Residential Development on the W ater Quality ...€¦ · Effects of Residential Development on the W ater Quality of Higgins Lake, Michigan 1995-99 By Russel J. Minnerick

������������������������������������������������ ������������������������������������������������� ������������������������������������������������� ������������������������������������������������ ����������������������������������������������������� �����������������������������������������������������

������������������������������������������������ ���������������������������������������������� �������������������������������������������������� ����������������������������������������������� ��������������������������������������������������� ����������������������������������������������� �������������������������������������������������� ����������������������������������������������� �������������������������������������������������� �������������������������������������������������� �������������������������������������������������� ������������������������������������������������ �������������������������������������������������� ������������������������������������������������� ������������������������������������������������

����������������������������������������������� ���������������������������������������������� �������������������������������������

��� ������� ������� ������� ����� ������ ������������������������������������ ������������������������������������ ����������� ������������� ������� ������� �������� ������� �������� ���� ��������������

���������������������������������������� ��������� ���� ������ �������� ������ ��������������������������������� ��� ����� ���������������������������� ���� ��� ������ �� ��� ��� ����� ��� ������� ��� ��������������������� ����� ���� ������ ���������������������������������������� ����������������� ������������������ �� ����� ��� ���� ����� ������ ����� ��� �������������������������������������� �������� ������ ������ ������ ������� �� ����������� ������� ��� ����� �� ����������� ��� ������� ����������� ��� �������������������������������������� ����� �������� ��������� �������� �������

���� ����� ��������� ����������� ����� ������������������

��� �������� ���� ������ ������������ ���� ��� ����� ����������� �������� ��� ������� ������������������������������������ ���� �� ������ �������� ��� ���� ����� ��������������������������� ���������� ����� ����� ���� ��� ���� �������� ���� ����������

��������������������������������������� ������������������������������������� ������ ������� ������ ��� ��������� ��� ��������� ���� ��������� ��������� �������� �������� �������� ����� ���� ������� ������� ���� ������ ���� ���� �������������������������������������� ������ ����������� ������ ��� ����� ����� ������������������������������������ ������������������������������������� ���� ���� ����������� ����������� ����� ��� ��������������������

���������������������������������������������� ������������������������������������������������ ���������������������������������������������������� ������������������������������������������������� ��������������������������������������������������� ��������������������������������������������� ������������������������������������������������ ����������������������������������������������������� �������������������������������������������������� �������������������������������������������������� ������������������������������������������������������ ������������������������������������������������ ��������������

$FNQRZOHGJPHQWV

�������������������������������������������� ��������������������������������������������������� ������������������������������������������������ ��������������������������������������������� �������������������������������������������������� �������������������������������������������������� ��������������������������������������������� �������������������������������������������� ���������������������������������������������

4

Page 11: Effects of Residential Development on the W ater Quality ...€¦ · Effects of Residential Development on the W ater Quality of Higgins Lake, Michigan 1995-99 By Russel J. Minnerick

���������������������������������������������� ������������������������������������������������ ����������������������������������������������

678'<�0(7+2'6

����������������������������������������������� ���������������������������������������������������� ����������������������������������������������� �������������������������������������������������� ����������������������������������������������� ��������������������������������������������� ������������������������������������

��������������������������������������������� ��������������������������������������������������� ���������������������������������������������������� ��������������������������������������������������� ���������������������������������������������������� ������������������������������������������������� ���������������������������������������������� ��������

�������������������������������������������� �������������������������������������������������� ������������������������������������������������ �������������������������������������������������� ��������������������������������������������������� ��������������������������������������������������� ���������������������������������������������������� �������������������������������������������������� ��������������������������������������������������� ������������������������������������������������ ���������������������������������������������������� ������������������������������������������������� ��������������������������������������������������� �������������������������������������������������� ��������������������������������������������������� ���������������������������������������������������� ���������������������������������������������������� �������������������������������������������������� ������������������������������������������������ ����������������������������������������������� ����������������������������������������������������� �������������������������������������������������� ����������������������������������������������� �������������������������������������������������� �����������������������������

���

���

��������������������������������������������� ����������

������������������������������������������ ���������������

������������������������������������������ �����������������������

����������������������������������������������� ��������������������������������������������� ������������������������������������������������ ������������������������������������������� ��������������������������������������������� �������

6SHFLILF� FRQGXFWDQFH�� ��������� ���� ������������������������������������ ����������������������������������� ������������������������������������� ����������������������

7XUELGLW\�� ������ �������� ��� �������� ��������������������������������������� ������������������������������������ �����������������������������������

S+��������������������������������� �������������������

&KORURSK\OO� ��� ������������ �� ��� ���� ����������� ��� ��������� ���� �������� ��� ������� �������� ��� ���������� ������������������������������������� �����������������������������������

3KRVSKRUXV�� ������ ����������� �� ��������������������������������� �������������������� �������������� ����������������������������������

1LWURJHQ�� ���� �� ���� ��� ��������� �� ��������� ��� ����������� ���� ������� ��� ���� �������� ������ ��� ��������� �� ���������������������������

&KORULGH�� ���������� ��������� �� ��������� ��� ����������� ���� ������� ��� �������������������������������������� ������

%RURQ��������������������������������

5

Page 12: Effects of Residential Development on the W ater Quality ...€¦ · Effects of Residential Development on the W ater Quality of Higgins Lake, Michigan 1995-99 By Russel J. Minnerick

����

����������� ���� ������� ���� ���� ��� ������ ��� ����� ������ ���� ��� ������� ����������� �������� ���������� ����� ���� ��� ����� ���� ��������� ��� ������ �����

����������������������������������������� ���� ���� ��������� ��� �������� ��� ����� ����� ���� ���� ������������ ����� �� ��������� ������� ������ ������� ��� ����������������������������������� ����� ���� ���� ���� ������������ ������� ���� ��������� ���� �������� ������ ��� �� ������������������������������������� �������������������������������������� ���� ������ ������� ��� ����� ����� ��� �� �������� ����� ��� ��������� ���� ������ ���� ����������� ���������� ���� ��� ����������� ������������� ����� ��� ��� ����������������������������������� ������ ���� ��������� ��� ��� ��������� �����������������������������

6HFFKL� GLVF�� ���� ��������� �������� �������������������������������������� ����� ��� ��������� ��� ������� ����� ��� ����������������������������������������

'LVVROYHG� R[\JHQ�� ���� ��������� ������� �������������� ��� ������ �� ��������� ��� ����������� ���� ������� ��� ���������������������������������� ���������

:DWHU� WHPSHUDWXUH�� ������ ������� ���� ��� ��������� ��� �������� ������� ������ ���� ���������� ������ ���� ����� ���������������������

Water-quality sites �������������������������������������������������

����������������������������������������������������� ��������������������������������������������������� ��������������������������������������������������� ����������������������������������������������������� ���������

���������������������������������������������

��������������������������������������������������� �������������������������������������������������� ���������������������������������������������������� �������������������������������������������������� ������������������������������������������������ ��������������������������������������������������� ��������������������������������������������������� �������������������������������������������������� ����������������������������������������������������� ����������������������������������������������� ������������������������������������������������ �������������������������������������������������� ������������������������������������������������ ������������������������������������������������ ������������������������������������������������� ��������������������������������������������������� ��������������������������

���������������������������������������������� ������������������������������������������������������ ��������������������������������������������� �������������������������������������������������������� ���������������������������������������������������� ����������������������������������������������������� ����������������������������������������������� �������������������������������������������� ����������������������������������������������������� ���������������������������������������������� ������������������������������������������� ������������������������������������������������ ��������������������������������������������������� ������������������������������������������������� ����������������������������������������������� ����������������������������������������������� ������������������������������������������������� �������������������������������

��������������������������������������������������� ���������������������������������������������� �������������������������������������������������� ����������������������������������������������� ����������������������������������������������� ����������������������������������������������������� �������������������������������������������������� ������������������������������������������������� ����������������������������������������������� ��������������������������������������������������� ��������������������������������������������������

6

Page 13: Effects of Residential Development on the W ater Quality ...€¦ · Effects of Residential Development on the W ater Quality of Higgins Lake, Michigan 1995-99 By Russel J. Minnerick

���������������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������������������������������������������

�������������� ����������������������������������� ���������

����������

��������� �� �������������������������������

��������� �� ������������������������������������������

� ����������������� ������������������������������

� ����������������� ��������������������������������������

� ����������������� ������������������������������

� ����������������� ��������������������������������������

�� ����������������� ������������������������������

�� ����������������� ��������������������������������������

�� ����������������� ������������������������������

�� ����������������� ��������������������������������������

�� ����������������� ������������������������������

�� ����������������� ��������������������������������������

�� ����������������� ������������������������������

�� ����������������� �������������������������������������

�� ����������������� ������������������������������

�� ����������������� �������������������������������������

�� ����������������� ������������������������������

�� ����������������� ��������������������������������������

�� ����������������� ������������������������������

�� ��������������� ������������������������������

�� ����������������� ��������������������������������������

�� ����������������� ���������������������������������������������

�� ����������������� ��������������������������������������������

���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

7

Page 14: Effects of Residential Development on the W ater Quality ...€¦ · Effects of Residential Development on the W ater Quality of Higgins Lake, Michigan 1995-99 By Russel J. Minnerick

���������������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������������������������������������������������������

������������� ������������������������������������ ���������

����������

�� ����������������� ��������������������������������������������

�� ����������������� �������������������������������������������

�� ����������������� ���������������������������������������������

�� ����������������� ��������������������������������������������

�� ����������������� ��������������������������������������������

�� ����������������� �������������������������������������������

�� ����������������� ������������������������������

�� ����������������� ��������������������������������������

�� ����������������� ������������������������������

�� ����������������� ��������������������������������������

�� ����������������� ������������������������������

�� ����������������� ��������������������������������������

�� ����������������� ������������������������������

�� ����������������� ��������������������������������������

�� ����������������� ������������������������������

�� ����������������� ��������������������������������������

�� ����������������� ������������������������������

�� ����������������� ��������������������������������������

�� ����������������� ���������

���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

8

Page 15: Effects of Residential Development on the W ater Quality ...€¦ · Effects of Residential Development on the W ater Quality of Higgins Lake, Michigan 1995-99 By Russel J. Minnerick

������������������������������������������������ �������������������������������������������������� ��������������������������������������������������� ����������������������������������������������� ������������������������������������������������� ������������������������������������������������ ��������������������������������������������� ������������������������������������������������ ���������������������������������������������� ������

��������������������������������������������� ���������������������������������������������� ���������������������������������������������� ����������������������������������������������� ����������������������������������������������������� �������������������������������������������������� ��������������������������������������������� ������������������������������������������������� ���������������������������������������������� ���������������������������������������������� ��������������������������������������������������� ����������������������������������������������� �������������������������������������������� �������

����������������������������������������������� ������������������������������������������������������� ����������������������������������������������� ������������������������������������������������ ������������������������������������������ ��������������������������������������������������� ������������������������������������������������� �������������������������������������������������� ������������������������������������������������� ��������������������������������������������

:DWHU�HOHYDWLRQV�

������������������������������������������� ���������������������������������������������� ������������������������������������������ �������������������������������������������������� ������������������������������������������������������ ������������������������������������������������� ������������������������������������������������ ���������������������������������������������������� ������������������

�5HVLGHQWLDO�GHQVLW\

���������������������������������������������� ������������������������������������������������ �������������������������������������������������� ������������������������������������������������� ��������������������������������������������������� ������������������������������������������������������ ��������������������������������������������������� �������������������������������������������������� ������������������������������������������������� ������������������������������������������������� ����������������������������������������������� ������������������������������������������������ ������������������������������������������������� ���������������������������������������������������� ��������������������������������������������������� ����������������������������������������������������� ����������������������������������������������������� ��������������������������������������������������� ��������������������������������������������������� ��������������������������������������������������� ������������������������������������������������ ����������������������������������������������������� ��������������������������������������������������� ���������������������������������������������� ������������������������������������������������ ������������������������������������������������ ������������������������������������������������� �������������������������������������������

�������������������������������������������� ��������������������������������������������������� ����������������������������������������������� ���������������������������������������������������� ����������������������������������������������������� ������������������������������������������������ ���������������������������������������������������� ������������������������������������������������� ��������������������������������������������� ��������������������������������������������������� ���������������������������������������������������� ����������������������������������������������������� ����������

9

Page 16: Effects of Residential Development on the W ater Quality ...€¦ · Effects of Residential Development on the W ater Quality of Higgins Lake, Michigan 1995-99 By Russel J. Minnerick

�������������������������������������������������������������������� ��������������������������������

����������������������� ��������� ��������������������

� ���� �����

� ��� ����

�� ��� ����

�� ��� ����

�� ��� ����

�� ��� ��

�� ��� �����

�� ��� �����

�� ��� �����

�� ���� ����

�� ��� �����

�� ��� �����

�� ���� ����

�� ��� �����

�� ��� ����

�� ��� ����

:$7(5�48$/,7<�&+$5$&7(5,67,&6

�������������������������������������������� ���������������������������������������������� ������������������������������������������������������ ����������������������������������������������� �������������������������������������

6KDOORZ�JURXQG�ZDWHU

�������������������������������������������� �������������������������������������������������� ���������������������������������������������� ������������������������������������������������ ������������������������������������������������ ������������������������������������������������ ���������������������������������������������������� ���������������������������������������������� ���������������������������������������������� ���������������������������������������������������

������������������������������������������������� ������������������������������������������������ ��������������������������������������������������� ������������������������������������������������� �������������������������������������������������� ��������������������������������������������������� ��������������������������������������������������� ������������������������������������������������������ �����������

�������������������������������������������� �������������������������������������������������� ������������������������������������������������ ��������������������������������������������� ������������������������������������������ ����������������������������������������������� ������������������������������������������������� ����������������������������������������������� �����������������������������������������������������

10

Page 17: Effects of Residential Development on the W ater Quality ...€¦ · Effects of Residential Development on the W ater Quality of Higgins Lake, Michigan 1995-99 By Russel J. Minnerick

����������������������������������������������������������������������������������������������������������� ��������������������������� ������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� �����������

������������������������������������ ������������������������������ �������������������� ���������������

������������������������ �������������������������������������� ���������������������������

���� ������ ������� ������ ������� ������� ������ ������� ������� ������ ������� ������� �� ������� �������� ����

�� � ����� ����� ����� ����� ���� ������� ��� � ��

�� � ���� ���� ���� ����� ���� ������ ��� � ��

�� � ���� ���� ���� ����� ���� ����� �� � ��

�� � ���� ���� ���� ����� ���� ����� �� � ��

�� � ���� ���� ���� ���� ���� ����� �� � ��

�� � ���� ���� ���� ���� ���� ����� ��� � ��

�� � ���� ���� ���� ����� ���� ����� �� � ��

�� � ���� ���� ���� ���� ���� ����� ��� �� ��

�� � ���� ���� ���� ����� ���� ������ ��� � ��

�� � ���� ���� ���� ���� ���� ����� ��� � ��

�� � ���� ���� ���� ����� ���� ������ �� � ��

�� � ���� ���� ���� ����� ���� ����� �� � ��

�� � ���� ���� ���� ����� ����� ������ �� � ��

�� � ���� ���� ���� ����� ���� ����� �� �� ��

�� � ���� ���� ���� ��� ���� ����� ���� �� ��

����������������������������������������������� ������������������������������������������� �������������������������������������������� ������������������������������������������������� �������������������������������������������������� ��������������������������������������� ������������������������������������������� ������������������������������������������������ ������������������������������������������������� �������������������������������������������� ������������������������������������������������ ��������������������������������������������������� �����������������������

��������������������������������������������� ����������������������������������������������

�������������������������������������������������� ������������������������������������������������ ������������������������������������������������ ��������������������������������������������������� ��������������������������������������������� ����������������������������������������������� ������������������������������������������������� ������������������������������������������������� ����������������������������������������������� ���������������������������������������������������� ������������������������������������������������ ������������������������������������������������ ������

11

Page 18: Effects of Residential Development on the W ater Quality ...€¦ · Effects of Residential Development on the W ater Quality of Higgins Lake, Michigan 1995-99 By Russel J. Minnerick

0.05

0.00

June 8, 1998

August 11, 1999

May 19, 1999

0.1 1 10 100 1,000

0.10

0.15

0.20

0.25

E. COLI , COLONIES PER 100 MILLILITERS

TO

TA

L P

HO

SP

HO

RU

S,

IN M

ILL

IGR

AM

S P

ER

LIT

ER

Figure 2. Relation between total phosphorus and E. Coli in ground water at sampling site 33, Higgins Lake, Roscommon County, Michigan.

���������������������

��������������������������������������������������� ���������������������������������������������������� �������������������������������������������������� �������������������������������������������������� �������������������������������������������������������� ����������������������������������������������������� ����������������������������������������������������� ���������������������������������������������������� ��������������������������������������������������� �������������������������������������������������������� ������������������������������������������������������ ���������������������������������������������������� �������������������������������������������������� ����������������������������������������������������� ������������������������������������������������������ �������������������������������������������������� ������������������������������������������������������� ����������������������������������������������������� ��������������������������������������������������� ������������������������������������������������������� ����������������������������������������������� ������������������������������������������������������ ����������������������

������������������������������������������������� ������������������������������������������������������ ����������������������������������������������������� ��������������������������������������������������������� ����������������������������������������������������� �������������������������������������������������������� ������������������������������������������������� ��������

������

����������������������������������������������� ��������������������������������������������������� ���������������������������������������������������� �������������������������������������������� ���������������������������������������������������� ����������������������������������������������������� ������������������������������������������������������ ���������������������������������������������������� �������������������������������������������������� ��������������������������������������������� ���������������������������������������������������� �������������������������������������������������������� ����������������������������������������������������� �������������������������������������������������������

12

Page 19: Effects of Residential Development on the W ater Quality ...€¦ · Effects of Residential Development on the W ater Quality of Higgins Lake, Michigan 1995-99 By Russel J. Minnerick

���������������������������������������������������������������������������������������������� ��������� ������������������������������������������

������������������� �������������������� ���������������������� �������������������

����� ���������

������� ������� ������ ������� ������� ������ ������� ��������

�����������

� � ����� ����� ����� ���������� �����

� � ���� ���� ���� ���� ���� ����

�� � ���� ���� ���� ���� ���� ����

�� � ���� ���� ���� ���� ���� �����

�� � ���� ���� ���� ���� ���� �����

�� � ���� ���� ���� ���� ���� ����

�� � ���� ���� ���� ���� ���� ����

�� � ���� ���� ���� ���� ���� �����

�� � ���� ���� ���� ���� ���� ����

�� � ���� ���� ���� ���� ���� ����

�� � ���� ���� ���� ���� ���� �����

�� � ���� ���� ���� ���� ���� ����

�� � ���� ���� ���� ���� ���� �����

�� � ���� ���� ���� ����� ���� �����

�� � ���� ���� ���� ���� ���� �����

�� � ���� ���� ����� ���� ���� �����

������������������������������������������������������ �������������������������������������������������������� ������������������������������������������������������ ���������������������������������������������������� ���������������������������������������������������� �������������������������������������������������������� �������������������������������������������������� ���������������������������������������������������������� �������������������������������������������������

����������������������� ����� �������������������������� �������������������������� ��������������������������������� ������������������������������������������ ��������������������������������������

��������������������������������������������������� �������������������������������������������������������� ���������������������������������������������� ����������������������������������������������������� ����������������������������������������������������� �������������������������������������������������� �������������������������������������������������� ��������������������������������������������������� ������������������������������������

������������������������������������������������� ����������������������������������������������������� ��������������������������������������������������

13

Page 20: Effects of Residential Development on the W ater Quality ...€¦ · Effects of Residential Development on the W ater Quality of Higgins Lake, Michigan 1995-99 By Russel J. Minnerick

����������������������������������������������������������������������������������������������������� ������������������������������������������������

����������������������������������������������������������������������������������������������������������� �������������������������������������������������������

���� ��������� ����� �����

����������� �������

���������� ���������� ��������� ����

������� ��������� ���������

��

����������� ��������� �������

����������� �����

�����������

������ ������������ ������������ ����������

�������� ���� ���� � ���� ����� ����� ���

�������� ���� ��� �� ��� ���� ���� ���

������������������������������������������������ ��������������������������������������������������� �������������������������������������������������� ��������������������������������������������� �������������������������������������������������� ������������������������������������������������� �����������������������������

���������������������������������������������� �������������������������������������������������� ������������������������������������������������� ����������������������������������������������� �������������������������������������������������� ��������������������������������������������������� �������������������������������������������� ����������������������������������������������������� ��������������������������������������������������� ���������������������������������������������������� ������

������������������������������������������ ��������������������������������������������� ��������������������������������������������������� �������������������������������������������������� ����������������������������������������������������� ������������������������������������������������������ ��������������������������������������������������� ����������������������������������������������������� �����

����������������������������������������������� ��������������������������������������������������� ����������������������������������������������� ��������������������������������������������������

���������������������������������������������������� �������������������������������������������������� ����������������������������������������������� �������������������������������������������������� ����������������������������������������������� ������������������������������������������������ �������������

���������������������� ����� �������������������������������������������

��������������� ����������������������������������������

����������������������������� �����������������������������������������

����������������

����������������������������������������������� ������������������������������������������������ ������������������������������������������� ��������������������������������������������� ���������������������������������������������� ��������������������������������������������������� ������������������������������������������� ��������������������������������������������������� ������������������������������������������������� �������������������������������������������������� ������������������������������������������������ ������������������������������������������������� ���������������������������������������������������� ��������������������������������������������������

14

Page 21: Effects of Residential Development on the W ater Quality ...€¦ · Effects of Residential Development on the W ater Quality of Higgins Lake, Michigan 1995-99 By Russel J. Minnerick

�������������������������������������������������������������������������������������������� ��������������������������������� ����������������������������

����������� ��������������������

����������

��������������������������� ������

����������

������������ ����� �����

��������������� ���� ����

������������ ���� ����

�������������� ���� ����

��������������������������������������������������� ������������������������������������������������������� �������������������������������������������������� �������������������������������������������������� ����������������������

�����������

���������������������������������������������� ������������������������������������������������� ��������������������������������������������������� ������������������������������������������������� ����������������������������������������������������� �������������������������������������������������� ��������������������������������������������������� ������������������������������������������������ ������������������������������������������������ ����������������������������������������������������� ��������������������������������������������������� ���������������������������������������������� ��������������������������������������������������� ������������������������������������������

������������������������������������������ ������������������������������������������������������ ������������������������������������������������� ��������������������������������������������������� ��������������������������������������������������� ������������������������������������������������� ���������������������������������������������������� ���������������������������������������������������� ������������������������������������������������

����������������������������������������������� ���������������������������������������������������� ������������������������

��������������������������������������������� ��������������������������������������������������� �������������������������������������������������� ����������������������������������������������������� ����������������������������������������������� ��������������������������������������������������� �������������������������������������������������� �������������������������������������������� ���������������������������������������������� ������������������������������������������������ ����������������������������������������������� �������������������������������������������� ������������������������������������������������� ���������������������������������������������� ����������������������������������������������� ���������������������������������������������� ����������������������������������������������������� �������������������������������������������� ��������������������������������������������������

��������������������������������������������� ���������������������������������������������� �������������������������������������������� ����������������������������������������������������� ������������������������������������������� ������������������������������������������������� ������������������������������������������������� ��������������������������������������������������

15

Page 22: Effects of Residential Development on the W ater Quality ...€¦ · Effects of Residential Development on the W ater Quality of Higgins Lake, Michigan 1995-99 By Russel J. Minnerick

WATER TEMPERATURE, IN DEGREES CELSIUS

4 8 12 16 20 24 28D

EP

TH

, IN

FE

ET, B

ELO

W L

AK

E S

UR

FA

CE

D

EP

TH

, IN

FE

ET, B

ELO

W L

AK

E S

UR

FA

CE

0

20

40

60

80

100

120

140

0 2 4 6 8 10 12 14

DISSOLVED OXYGEN CONCENTRATION, IN MILLIGRAMS PER LITER

Higgins Lake North Basin

WATER TEMPERATURE, IN DEGREES CELSIUS

EXPLANATION

DISSOLVED OXYGEN

June

July

August

September

WATER TEMPERATURE

June

July

August

September

0

4 8 12 16 20 24 28

0 EXPLANATION

DISSOLVED OXYGEN

20 June

July

40August

September60

WATER TEMPERATURE

80June

July 100

August

120 September

140

0 2 4 6 8 10 12 14

DISSOLVED OXYGEN CONCENTRATION, IN MILLIGRAMS PER LITER

Higgins Lake South Basin

0

Figure 3. Temperature and oxygen profiles for Higgins Lake, June 1996 to September 1996,

Roscommon County, Michigan, June-September 1996.

16

Page 23: Effects of Residential Development on the W ater Quality ...€¦ · Effects of Residential Development on the W ater Quality of Higgins Lake, Michigan 1995-99 By Russel J. Minnerick

1

South Basin

North Basin

1

97 97

105 105

115 115

205 225 245 265 0 5 10 15

SPECIFIC CONDUCTANCE, IN MICROGRAMS DISSOLVED OXYGEN, IN MILLIGRAMS PER LITER

South Basin

North Basin

PER CENTIMETER AT 25 DEGREES CELSIUS

10 10

DEP

TH B

ELO

W L

AK

E SU

RFA

CE,

IN F

EET

DEP

TH B

ELO

W L

AK

E SU

RFA

CE,

IN F

EET

20

DEP

TH B

ELO

W L

AK

E SU

RFA

CE,

IN F

EET

DEP

TH B

ELO

W L

AK

E SU

RFA

CE,

IN F

EET 20

30 30

40 40

50 50

60 60

70 70

80 80

90 90

10 South Basin

North Basin10

1 1

South Basin

North Basin

20 20

30 30

40 40

50 50

60 60

70 70

80 80

90 90

97 97

105 105

115 115

7 7.5 8 8.5 9 0 10 20

pH, IN STANDARD UNITS WATER TEMPERATURE, IN DEGREES CELSIUS

30

Figure 4. Specific conductance, dissolved oxygen, pH, and water temperature during maximum stratification in late summer, North and South basins in Higgins Lake, Roscommon County, Michigan, September 4, 1996.

17

Page 24: Effects of Residential Development on the W ater Quality ...€¦ · Effects of Residential Development on the W ater Quality of Higgins Lake, Michigan 1995-99 By Russel J. Minnerick

����������������������������������������������������������������������������������������������� ����������������������������������������������������������������������������������������������������������

���������������������������������������������������������������������� ������������������������������������������������������������ ����������������������������������������������������

��������������� ��������

�������� ������� ������� ��������� ������� ������� �������� ������� ��������

��������������� ���� ���� ���� ���� ���� ���� ���� ���� ����

��������������� ��� ��� ��� ��� ��� ��� ��� ��� ���

���������������� ������ ��� ��� ��� ���� ��� ��� ��� ��� ���

����������� ���������� ��������������

���� ���� ���� ���� ���� ����� ���� ���� �����

����������������� ������ ���� ���� ���� ���� ���� ���� ���� ���� ����

������������������ � � �

����������������������������������������������� ��������������������������������������������������� ����������������

���������������������������������������������� �������������������������������������������������� ������������������������������������������������� ������������������������������������������������ �������������������������������������������������� ��������������������������������������������� ��������������������������������������������������� ���������������������������������������������� �������������������������������������������������� ����������������������������������������������� �������������������������������������������������� ������������������������������������������� ���������������������������������������������� ������������������������������������������������� ��������������������������������������������������� ��������������������������������������������������� ������������������������������������������������ ��������������������������������������������� ��������������������������������������������������� ����������������������������������������������� ����������������������������������������������� ��������������������������������������������������� �����������

������������������������������������������� ����������������������������������������������������

������������������������������������������������������ ������������������������������������������������ ����������������������������������������������� ����������������������������������������������� ������������������������������������������� ������������������������������������������������ ������������������������������������������������ ������������������������������������������� ������������������������������������������������ ������������������������������������������������� ������������������������������������������� ����������������������������������������������� ���������������������������������������������������� �������������������������������������������������� ������������������������������������������������ ������������������������������������������������ ���������������������������������������������������� ������������������������������������������������� ���������������������������������������������� ����������������������������������������������� ����������������������������������������������������� ���������������������������������������������� �������������������������������������������������� �������������������������������������������������� �������������������������������������������������� ������������������������������������������������

��������������������������������������������� ������������������������������������������������

18

Page 25: Effects of Residential Development on the W ater Quality ...€¦ · Effects of Residential Development on the W ater Quality of Higgins Lake, Michigan 1995-99 By Russel J. Minnerick

����������������������������������������������������������������������������������������������� �������������������������������������������������������������������������������������������������

������������������������������������������������������������ �������������������������������������������������������������� ����������������������������������������������������������

��������������� ��������

�������� ������ ������� ������� ������ ������� �������� ������ �������

��������������� ���� ���� ���� ��� ���� ���� ���� ���� ����

��������������� ��� ��� ��� ��� ��� ��� ��� ��� ���

���������������� ������ �� �� ��� �� ��� ��� ��� ��� ���

��������������������� ������������������������ ���� ���� ����� ���� ���� ����� ����� ���� �����

����������������� ������ ���� ���� ���� ���� ���� ���� ���� ���� ����

������������������ � � �

��������������������������������������������������� ��������������������������������������������������� ���������������������������������������������������� ������������������������������������������� �������������������������������������������������� ���������������������������������������������������� ������������������������������������������� ������������������������������������������������� �������������������������������������������������� ������������������������������������������������������ ������������������������������������������� ������������������������������������������������ ������������������������������������������������� �������������������������������������������������� ������������������������������������������ ��������������������������������������������������� ����������������������������������������

())(&76�2)�5(6,'(17,$/� '(9(/230(17�21�:$7(5�48$/,7<

��������������������������������������������� ���������������������������������������������������� �������������������������������������������������� �������������������������������������������������� ������������������������������������������������������ ���������������������������������������������������� �������������������������������������������

��������������������������������������������������� ��������������������������������������������������� ������������������������������������������������������� ������������������������������������������������ ����������������������������������������������������� �������������������������

���������������������������������������������� ������������������������������������������������������ �������������������������������������������������� ��������������������������������������������� ������������������������������������������������ ���������������������������������������������������� ��������������������������������������������������� ��������������������������������������������� ���������������������������������������

�������������������������������������������� ������������������������������������������������������ �������������������������������������������������� ��������������������������������������������� ���������������������������������������������� ������������������������������������������������ ��������������������

���������������������������������������������� ������������������������������������������������� ��������������������������������������������������� ����������������������������������������������������� �����������������������������������������������

19

Page 26: Effects of Residential Development on the W ater Quality ...€¦ · Effects of Residential Development on the W ater Quality of Higgins Lake, Michigan 1995-99 By Russel J. Minnerick

������������������������������������������������������������������������������������������������ ������������������������������������������������������������������������������������������������� �������������������������������������������������������������������������������������������������� ����������������������������������������������������������������������������������

������������ ���������� ������������� ������������ ������ ���������� ������������

������ ������ ������

���������������������� ���� ��� ��

������������������������������ ��� ��� ���

������������������������������������������� ���� ��� ���

�������������������������� ��� ��� ���

�������������������������� ���� ��� ���

������������������������� ���� ��� ���

��������������������������������� ��� �� ���

��������������������������� ��� ��� ���

��������������������������� ��� ��� ��

���������������������� ��� �� ��

�������������������������� ��� �� ��

������������������������� ���� �� ��

���������������������� ��� ��� ��

������������������������ ������������������ ��� ��

�������������������� ��� ��� ��

���������������������������������������������� ����������������������������������������������������� ��������������������������������������������������� �������������������������������������������������� ����������������������������������������������� ������������������������������������������������� ���������������������������������������������������� ���������������������������������������������������� �������������

��������������������������������������������� �������������������������������������������������� �������������������������������������������������� �������������������������������������������������� ����������������������������������������������������

����������������������������������������������������� ���������������������������������������������������� ����������������������������������������������������� ����������������������������������������������������� ������������������������������������������������� �������������������������������������������������� �������������������������������������������������� ��������������������������������������������������� ����������������������

��������������������������������������������� ���������������������������������������������������� ������������������������������������������������� �������������������������������������������������� ��������������������������������������������������

20

Page 27: Effects of Residential Development on the W ater Quality ...€¦ · Effects of Residential Development on the W ater Quality of Higgins Lake, Michigan 1995-99 By Russel J. Minnerick

������������������������������������������������������������������������������������������� ����������������������������������������������������������������� ������������������������������������������

����������������������� ������ ��

��������

������� ������ �������

����������������������������� �� ���� ��� ���

����������������������������������� �� ��� ��� ����

������������������������������������������������������������������������������������������� ����������������������������������������������������������������� ������������������������������������������

����������������������� ������� ���

��������

������� ������ �������

����������������������������� �� ���� ��� ���

����������������������������������� �� ���� ��� ����

21

Page 28: Effects of Residential Development on the W ater Quality ...€¦ · Effects of Residential Development on the W ater Quality of Higgins Lake, Michigan 1995-99 By Russel J. Minnerick

TRO

PH

IC-S

TATE

IN

DEX

101000

9090

4040

5050

6060

7070

8080

Eutrophic

Mesotrophic

Total phosphorus

Chlorophyll a

Secchi-disc depth

3030

1010

2020

Oligotrophic

00

101000

9090

8080

7070

6060Eutrophic

4040

5050

Mesotrophic

3030

1010

2020

Oligotrophic

00

DEC 94 JUNE 95 DEC 95 JUNE 96 DEC 96 JUNE 97 DEC 97 JUNE 98 DEC 98 JUNE 99 DEC 99

Figure 5. Trophic-State Indices for Higgins Lake, Roscommon County, Michigan.

22

Page 29: Effects of Residential Development on the W ater Quality ...€¦ · Effects of Residential Development on the W ater Quality of Higgins Lake, Michigan 1995-99 By Russel J. Minnerick

LIN

EA

R F

EE

T O

F R

OA

DS

PE

RD

ISS

OLV

ED

CH

LO

RID

E I

NA

CR

E

TU

RB

IDIT

YA

SN

TU

M

ILLIG

RA

MS

PE

RLIT

ER

14

12

10

8

6

4

2

0

2.5

2.0

1.5

1.0

0.5

0.0

250

200

150

100

50

0

A

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0

BUILDINGS PER ACRE

B

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0

BUILDINGS PER ACRE

C

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0

BUILDINGS PER ACRE

Figure 6. Relation between buildings per acre and ( ) median dissolved chloride A

in near-shore lake water, ( ) turbidity in near-shore lake water, and ( C

) linear feet B

of roads per acre of study plots, Higgins Lake, Roscommon County, Michigan.

23

Page 30: Effects of Residential Development on the W ater Quality ...€¦ · Effects of Residential Development on the W ater Quality of Higgins Lake, Michigan 1995-99 By Russel J. Minnerick

TO

TA

L N

ITR

OG

EN

AS

NIT

RIT

TO

TA

LN

ITR

OG

EN

AS

NIT

RIT

E

Plu

s N

ITR

AT

E,

IN M

ILL

IGR

AM

Plu

sN

ITR

AT

E,

INM

ILL

IGR

AM

ST

OTA

L P

HO

SP

HO

RU

S I

TO

TA

LP

HO

SP

HO

RU

SIN

PE

R L

ITE

RP

ER

LIT

ER

MIL

LIG

RA

MS

PE

R L

ITE

RM

ILL

IGR

AM

SP

ER

LIT

ER

1010

11

0.10.1

0.00. 101

0.000. 1001

Surface water

Ground water

0.00 0.12 0.250.00 0.12 0.25 0.31 0.38 0.44 0.50 0.81 0.93 1.50 1.56 1.690.31 0.38 0.44 0.50 0.81 0.93 1.50 1.56 1.69

BUILDINGS PER ACREBUILDINGS PER ACRE

Surface water

Ground water

1010

11

0.10.1

0.00. 101

0.000. 1001

0. 0.12 0.2 0.31 0.38 0.44 0.50 0.81 0.930.38 0.44 0.50 0.81 0.93 11.50 1.56 1.1.69 690.0000 0.12 0.25 0.31 .50 1.56

BUILDINGS PER ACREBUILDINGS PER ACRE

Figure 7. Relation between building density and selected nutrients in lake water and ground water at near-shore sampling sites around Higgins Lake, Roscommon County, Michigan.

24

Page 31: Effects of Residential Development on the W ater Quality ...€¦ · Effects of Residential Development on the W ater Quality of Higgins Lake, Michigan 1995-99 By Russel J. Minnerick

E. C

OLI

IN

CO

LON

IES

PER

100

MIL

LILI

TERS

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

0

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0

BUILDINGS PER ACRE

Figure 8. Relation between buildings per acre and E. Coli bacteria in ground water at near-shore sampling sites around Higgins Lake, Roscommon County, Michigan.

������������������������������������������������ ������������������������������������������������� ����������������������������������������������������� ���������������������������������������������������� ������������������������������������������������ ����������������������������������������������� �������������������������������������������������� �������������������������������������������������� ���������������������������������������������������� ���������������������������������������������� ��������������������������������������������������� ��������������������������������������������������� ������������������������������������������������������ ������������������������������������������������������� ���������������������������������������������

������������������������������������������ ������������������������������������������������ ������������������������������������������������� ����������������������������������������������� ���������������������������������������������� ��������������������������������������������� ���������������������������������������������������� �������������������������������������������������� ����������������������������������������������������

��������������������������������������������������� ������������������������������������������������� �������������������������������������������������� ����������������������������������������������� ������������������������������������������������� ��������������������������������������������������� �������������������������������������������������� �������������������������������������������������� ���������������������������������������������������� ������������������������������������������������ ������������

��������������������������������������������� ����������������������������������������������������� �������������������������������������������������� ������������������������������������������������� ���������������������������������������������������� ������������������������������������������������ �������������������������������������������������� ��������������������������������������������� ������������������������������������������������������ ���������������������������������������������������� ������������������������������������������������� ������������������������������������������������������ ���������������������������������������������������

25

Page 32: Effects of Residential Development on the W ater Quality ...€¦ · Effects of Residential Development on the W ater Quality of Higgins Lake, Michigan 1995-99 By Russel J. Minnerick

STA

GE

, IN

FE

ET

AB

OV

E A

N A

RB

ITR

AR

Y D

ATU

M6.1

5.9

5.7

5.5

5.3

5.1

4.9

4.7

4.5

Dec-94 June-95 Dec-95 June-96 Dec-96 June-97 Dec-97 June-98 Dec-98 June-99 Dec-99

Minimum elevationMissing record

Maximum elevation

Figure 9. Monthly maximum and minimum stages for Higgins Lake, Roscommon County, Michigan.

������������������������������������������������ ���������������������������������������������� �������������������������������������������������� �������������������������������������������������� ��������������������������������������������� ��������������������������������������������������� �������������������������������������������������� �������

6800$5<�$1'�&21&/86,216

������������������������������������������� ��������������������������������������������� �������������������������������������������������� �������������������������������������������������� ����������������������������������������������� ��������������������������������������������������� ������������������������������������������������

������������������������������������������������� ��������������������������������������������������� ������������������������������������������������� ��������������������������������������������� ���������������������������������������������� ������������������������������������������� ���������������������������������������������� ������������������������������������������������

����������������������������������������������� ���������������������������������������������������� ����������������������������������������������������� ���������������������������������������������� ��������������������������������������������������� �������������������������������������������� ���������������������������������������������������� �������������������������������������������� �������������������������������������������������

26

Page 33: Effects of Residential Development on the W ater Quality ...€¦ · Effects of Residential Development on the W ater Quality of Higgins Lake, Michigan 1995-99 By Russel J. Minnerick

������������������������������������������������ ��������������������������������������������������� �������������������������������������������������� ���������������������������������������������������� ��������������������������������������������������� ������������������������������������������������ ������������������������������������������������������ ��������������������������

������������������������������������������������ ������������������������������������������������������ �������������������������������������������������� ������������������������������������������������� ����������������������������������������������� �������������������������������������������������� ������������������������������������������������� ������������������������������������������������������ ������������������������������������������������� �������������������������������������������������� ������������������������������������������������� ��������������������������������������������������� �������������������������������������������������� ����������������������������������������������������� ���������������������������������������������������� �������������������������������������������������� ��������������������������������������������������� ��������������������������������������������������� �����������������������������������

������������������������������������������ ���������������������������������������������� ������������������������������������������������� ������������������������������������������������� ������������������������������������������������ ���������������������������������������������������� ���������������������������������������������� �������������������������������������������������� ����������������������������������������������������� ������������������������������������������������� ������������������������������������������������� ���������������������������������������������������� ���������������������������������������������������� ������������������������������������������������ ���������������������������������������������������� �������������������������������������������������� ������������������������������������������������� ����������������������������������������������������� ��������������������������������������������������

�������������������������������������������� ������������������������������������������������ �������������������������������������������������� �������������������������������������������������� ����������������������������������������������������� ������������������������������������������������� ���������������������������������������������������� ���������������������������������������������������� ������������������������������������������������� �����

������������������������������������������� ��������������������������������������������������� �������������������������������������������������� ����������������������������������������������������� ��������������������������������������������� ���������������������������������������������������� ������������������������������������������������ �������������������������������������������������� ������������������������������������������������ �����������������������������������������g/L)�� ������������������������������������������� �������������������������������������������������� ������������������������������������������������� ���������������������������������������������������� �������������������������������������������������� ���������������������

��������������������������������������������� ������������������������������������������������� ���������������������������������������������������� ������������������������������������������������� ����������������������������������������������� ���������������������������������������������������� ������������������������������������������������� ��������������������������������������������������� �����������������������������������������

5()(5(1&(6�&,7('

������������������������������������������������ ������������������������������������������� �������������������������������������������� ������������������������������������������� ���������������

������������������������������������������������������ ������������������������������������������� ���������������������������������������������

27

Page 34: Effects of Residential Development on the W ater Quality ...€¦ · Effects of Residential Development on the W ater Quality of Higgins Lake, Michigan 1995-99 By Russel J. Minnerick

����������������������������������������� ��������������������������������

����������������������������������������������� ������������������������������������������ �����������������

����������������������������������������������� ������������������������������������������

����������������������������������������������� �������������������������������������������� ������������������������������������������� ��������������������������������������������� ��������������

������������������������������������������������� ����������������������������������������������� ����������������������������������������� �����������������������������������

����������������������������������������������� �������������������������������������������� ���������������������������������������������� ����������������������������������������� ������������������������������������������� ����������������������������������������������

������������������������������������������������� ����������������������������������������� ��������������������������������������������� ����������������������

��������������������������������������������� ������������������������������������������� �������������������������������������������� ����������������������������������

��������������������������������������������� ��������������������������������������������� ������������

������������������������������������������������ ������������������������������������������������ ����������������������������������������� ����������������������������������������� �����������

���������������������������������������������� ������������������������������������������������� �������������������������������������������

������������������������������������������� ��������������������������������������������� �������������

�������������������������������������������������� �������������������������������������������� �������������������������������

�������������������������������������������� ��������������������������������������������� ������������������������������������������� ������������������������������������������� �������������

��������������������������������������������� ����������������������������������������������� ��������������������������������������������� ������������������������������������������ �������������������������

�������������������������������������������� ��������������������������������������

�������������������������������������������������� ����������������������������������������������� ���������������������������������������������� ����������������������������������������������� ������������������������������������������� ����������������������������

28


Recommended