Resolvido. Depois de testar quase todas as métricas de desempenho possíveis e examinar cada pedaço de código, descobri que o erro foi causado por um pouco de código de banco de dados obsoleto. O principal problema estava sendo causado pelo código usando:
SqlConnection.ClearPools;
Para referência futura, qualquer outro desenvolvedor que queira depurar seu código e gerenciar pools de conexão, um excelente recurso pode ser encontrado aqui:http://www.codeproject.com/KB/dotnet/ADONET_ConnectionPooling.aspx
