Periods of hypoxia are a recurring issue in Brunnsviken. Main factors that trigger hypoxia in Brunnsviken are eutrophication  due to anthropogenic emission of nutrients, stratification in the water column due to salinity and temperature differences  that prevents mixing and a sill inlet that prevents water exchange. As an attempt to improve the oxygen levels, bottom water is pumped from Brunnsviken causing aerated surface water to flow back into the basin.  The objective of this Master’s thesis was to study the change in dissolved oxygen levels due to pumping.  Since  the question is  complex,  two areas  were  chosen  to focus on; oxygen variability and the impact of water exchange on dissolved oxygen.  Conductivity, temperature, depth  and oxygen  measurements, which were performed  by Stockholm Vatten, were studied.  This type of data set, with high resolution, is very rare and the data set from Brunnsviken  has not been  evaluated  thoroughly  before. The result of the evaluation was that high resolution data of oxygen are  required in order to describe  the dynamics of oxygen  in Brunnsviken and other aquatic systems properly. Measurements of oxygen once a month is not sufficient. For that reason, it is not possible to use monthly measurements to evaluate  the  effect of the pumping. However, high resolution data for approximately one year were available. Episodes of hypoxia occurred during that period. This was not surprising, as the main purpose of  the pumping was to keep the oxycline as deep as possible.  The water exchange was determined from a water balance of Brunnsviken and compared with oxygen data. The water exchange did not seem to influence the oxygen level in Brunnsviken. The reason for this is most likely that the density of inflowing water was less than the density of  the  bottom water in Brunnsviken  during  most of  the period  studied.  This  result in combination with the fact that the pump flow is small compared to the water exchange suggests that the most important result of the pumping is that water with a low oxygen level is removed. / Perioder av syrebrist är ett återkommande problem i Brunnsviken. De faktorer som i huvudsak ger upphov till utbredningen av syrefria områden i viken är övergödning orsakad av antropogena utsläpp av näringsämnen, en tröskel vid inloppet som hindrar vattenutbyte samt skiktning i vattenkolumnen till följd av salinitets-  och temperaturskillnader  som hämmar vertikal omblandning. I ett försök att förbättra syrgasförhållandena pumpas bottenvatten ut ur viken i syfte att syrerikare vatten ska strömma in.  I detta examensarbete  undersöktes pumpningens effekt på  syrgashalten.  Då detta  är en komplex fråga lades fokus på att utreda syrets variabilitet samt vilken effekt vattenutbytet har på syrgashalten.  I Brunnsviken pågår sedan omkring ett år tillbaka konduktivitet-, temperatur-, djup-  och syremätningar med hög tidsupplösning. Dataserien är en av mycket få serier  i sitt slag  och någon grundlig utvärdering av dessa mätningar har inte gjorts tidigare.  Resultatet av utvärderingen  visade  att  syremätningar måste göras mycket ofta för att beskriva syredynamiken i Brunnsviken och andra akvatiska system på ett korrekt sätt, eftersom syrgashalten varierar mycket på kort tidsskala.  Det är därför inte möjligt att använda månadsmätningar för att utvärdera vilken effekt pumpningen har haft på  syrgashalten i Brunnsviken. Högupplösta data visade att syrebrist inte varit möjligt att undvika  i Brunnsviken. Detta var heller inte att vänta då målet med pumpningen främst varit att hålla ner oxyklinen.     Vattenutbytet beräknades utifrån  Brunnsvikens vattenbalans och jämfördes med syredata. Någon effekt på  syrgashalten orsakad  av vattenutbytet har inte gått att påvisa. Det beror troligen på att densiteten på det inströmmande vattnet varit lägre än densiteten på bottenvattnet i Brunnsviken under nästan hela den studerade perioden. Detta i kombination med att pumpflödet är mycket litet i förhållande till det naturliga vattenutbytet gör att det viktigaste med pumpningen är att syrefattigt vatten förs bort från viken.

För höga halter av näringsämnen och miljögifter i sjöar och vattendrag kan orsaka algblomningar, försämrat siktdjup, förändrade ekosystem, svårigheter att bada och oätlig fisk. Brunnsviken är en av de vattenförekomster som i dagsläget inte uppnår Vattenmyndighetens kriterier för god ekologisk status. För att uppnå målet krävs att åtgärder genomförs och därmed att det finns uppgifter om de kostnader och nyttor som åtgärderna leder till. I den här uppsatsen redovisas resultatet från en enkätstudie som undersöker betalningsviljan bland boende i Stockholms kommun för att genomföra åtgärder som leder till att Brunnsvikens ekologiska status går från otillfredsställande till god innan år 2027. Därutöver genomförs en regressionsanalys för att undersöka huruvida betalningsviljan är högre bland de invånarnare som bor i Brunnsvikens närområde än i övriga Stockholm. Resultatet visar att hushållen i genomsnitt är beredda att betala 465 - 552 kr årligen (i tio år) för en förbättring av vattenkvaliteten i Brunnsviken. Nuvärdet av nyttan skattas till ca 1,7 – 2 miljarder kronor, vilket kan jämföras med åtgärdskostnaderna som skattas till ca 90 miljoner kronor. Detta indikerar att åtgärderna är samhällsekonomiskt lönsamma att genomföra. Resultatet från regressionsanalysen visar att det finns ett positivt samband mellan att bo nära vattenförekomsten och viljan att betala. Däremot påverkar avståndet inte hur stort belopp respondenten är beredd att betala. Personer som anser att det är viktigt med bra fiske i Stockholms sjöar och vattendrag har både signifikant högre sannolikhet att vilja betala och är beredda att betala mer än andra.

The organotin compound tributyltin (TBT) has been used as a biocide on boats for anti-fouling paint and has been banned 1993 on all boats in Sweden. Storage sites for boats are therefore a contamination source, hull scraping and painting contribute to littering and spread to the waterbodies ultimately accumulating in Brunnsviken’s sediments. TBT is toxic in very small amounts for organism’s nerve-, immune- and production system and therefore becomes a threat to the bays ecosystem. The concentration of TBT in Brunnsviken’s sediments exceed acceptable threshold levels of what is considered hazardous to the environment. TBT bind to sediments and particles and are transported by the water currents, it is therefore of great importance to know the flow dynamics in Brunnsivken to get a larger understanding for the spread and accumulation of TBT. The origin and dissemination of TBT have to be evaluated for the right action to be made. According to new directive from EU, all surface waters must reach good chemical status. Whit in the frame of this Bachelor thesis and on behalf of the environmental administration Stockholm City, a field study has been conducted, regarding Brunnsviken’s water dynamics. The aim has been to see if a flow pattern could be found and explain the spread and high levels of the pollution of TBT in the northern parts of Brunnsviken’s sediments. Field investigations have been conducted using sonde and current floater in order to determine the stratification of water bodies and their propensity to behave vertically based on temperature, salinity and turbity. A second parameter was also considered in order to account for flow velocity and flow direction. High-resolution measurements were performed at 11 transects in Brunnsviken to determine if there are any geographical differences that could account for the spread of TBT. Calculations were made regarding volumetric flow, transport time and mass load at each transect, which was subsequently compared to turnover time previously established by the Swedish Metrological and Hydrological Institute (SMHI) and previous studies by Karlsson (2016) with longer time reference were used, in order to corroborate the momentary high-resolution results from this study, by integrating them into a broader perspective. The results elucidate geographical variations in different water bodies in regards to temperature, salinity and turbidity. A pronounced stratification was identified in waterbodies located in the southern- and middle parts of the bay, whereas the northern part was less well defined as stratified, indicative of a more homogenous water body. The direction of flow appeared to move toward Brunnsivken’s central region with a relatively uniform flow velocity throughout the bay. No conclusions regarding a spread of TBT form south to north have been drawn. This is because the narrowest point in Brunnsviken, which separates the north form the south, have the lowest transport time and mass transport values. However, interactions of water bodies with different origins seems play an important role in the central parts of the bay and mixing in the northern regions has been found, which may explain the spread of suspended matter and TBT between the central and northern parts. Proposal of further studies has been made in order to get a better understanding of the high level of TBT in the northern parts of Brunnsivken, providing preliminary evidence where the result of this study can be used as a foundation. / Den organiska tennföreningen tributyltenn (TBT) har används som biocid i båtbottenfärger och är sedan 1993 helt förbjuden i Sverige. Båtuppläggningsplatser ses som en föroreningskälla i och med skrovskarpning och bottenfärgmålning, vars spill sprids vidare till Brunnsvikens vatten och avsätts i dess bottensediment. TBT är ett hormonstörande ämne som är skadlig för organismers nervsystem, immunförsvar och fortplantningssystem vid mycket små koncentrationer och ses därför som ett hot mot vikens ekosystem. Halten TBT i Brunnsvikens sediment överstiger de Svenska riktvärdena för kemisk status. Vattnets strömningsförhållanden är därför viktiga att förstå då de påverkar transporten och avsättningen av sediment och partikelbundet TBT. Dess ursprung och spridning måste därför undersökas för att rätt åtgärder skall kunna framtas för att nå god kemisk status till år 2027, i enlighet med EUs ramdirektivför vatten (2000/60/EC). Inom ramen för detta kandidatarbete och på uppdrag av miljöförvaltningen i Stockholm stad, har en fältstudie utförts gällande Brunnsvikens vattendynamik för att se om det förekommer strömningsmönster som kan förklara spridningen och de svårförklarade höga halterna av TBT i vikens norra delar. Fältundersökningar har utförts där sond- och strömkors har använts för att ta reda på hur skiktningen i vattenmassorna ser ut för att vidare kunna beräkna strömningshastigheter och flödesriktning i de olika vattenmassorna. Högupplösta mätningar utfördes längs 11 transekter i Brunnsviken för att se om det förekommer geografiska skillnader i vattenmassorna som kan förklara spridningen av TBT. Enklare överslagsberäkningar utfördes gällande vattenföring, transporttid och masstransport vid vardera transekt. Beräkningar gällande vattenföring och transporttider har kompletterats med omsättningstider från Sveriges metrologiska och hydrologiska institut (SMHI) och tidigare utredningar av Karlsson (2016) med längre tidupplösning, för att bädda in de egna mätningarna i ett bredare perspektiv och för att se om dessa kan stödja de momentana resultaten från denna studie. Vid mättillfällena observerades variationer i vattenmassorna i de olika delarna i viken gällande temperatur, salinitet och tubiditet, med en tydligare skiktning i vikens södra och mellersta delar jämfört med de norra delarna. Strömningsriktningen ser ut att röra sig mot vikens mellersta delar, vilket möjligen kan förklaras av utpumpning av vatten som sker i dessa områden. Hastigheterna är relativt jämn i hela viken förutom i de norra delarna. Baserat på resultaten i denna studie, har inga slutsatser gällande spridning från söder till norr har kunnat göras då vikens smalaste delar som även separerar delarna åt visar sig ha lägsta transporttiderna och masstransporterna. Det har dock hittats interaktioner mellan ett möjligt möte av vattenmassor i vikens mellersta delar och en effektiv omblandning i vikens norra delar som skulle kunna förklara en spridning av suspenderat material och där med TBT från de mellersta till de norra delarna. Förslag på fortsatta studier har gjorts för att kunna få en större förståelse för de höga halterna av TBT i vikens norra delar, där resultat från denna studie kan användas som underlag.