As much as 80 000 sites, including landfills from glass production industries, are estimated to be contaminated in Sweden. One of these landfills is located near the glassworks factory of Pukeberg, in the municipality of Nybro, Southeast Sweden. It has been found to be severely contaminated with heavy metals, which have toxic effects to humans and biota. The aim of this study is to investigate hydrologic properties at Pukeberg, including groundwater velocities and their potential (spatial) heterogeneity that would affect the transport of metals. Metal concentrations in soil, pore water and groundwater were measured to investigate such metal transport and retention at the site. Slug tests were conducted at the site to determine local discharges and water velocities. For comparison, total groundwater flows through the landfill were estimated by considering water balances of the upstream catchment. Results showed a much higher groundwater flow through the landfill at Pukeberg when estimated from water balance constraints of the upstream catchment, compared to when up-scaled from local measurements of hydraulic conductivities and gradients within the landfill. This points to the existence of aquifer heterogeneity, including preferential flow paths and low-flow zones. Depending on flow path, transport velocities of heavy metals could therefore differ considerably. With a pH of 7 in pore water, and relatively low DOC (dissolved organic carbon) concentrations, environmental conditions were found likely to favour a strong retention for most of the metals investigated. This conclusion is supported by our estimates of Kd (the soil-water partitioning coefficient), derived from the in-situ ratio between soil concentrations and pore water concentrations at the landfill. These estimates were consistently higher than previously reported laboratory results from leaching tests, as well as guideline values from the Swedish EPA. For instance, Kd for Pb and As was found to be 50600 l/kg and 16400 l/kg, respectively. Thus, for most metals, a limited transport downstream could be expected. Indications of high aquifer heterogeneity within the limited area investigated in this study however give rise to uncertainties, for instance regarding the representativeness of the taken samples. Possible future analyses of extended sampling schemes could decrease these uncertainties.

The probability and impact of flooding is projected to increase in the future. This is due to climate and land-use changes (e.g. urbanization) in addition to the ongoing socioeconomic development of many floodplain areas. Exploiting the increasing availability of satellite data for flood inundation modelling will allow mapping floods in remote, data-poor areas to lower costs, and thereby make it possible to estimate flood risks in areas that today lack the economic resources needed for supporting risk assessment. In this context, this study has investigated the potentials and limitations of using low-cost, global remote sensing data (i.e. SRTM) to support flood inundation modelling. To this end, a case study of a river reach along the Mississippi was exploited. In particular, two flood inundation models were built by using the same 2D hydraulic model code (LISFLOOD-FP), but with two different topographical inputs, i.e. high quality/accuracy LiDAR topography data and the freely available SRTM topography data. The LiDAR data was lowered to the same resolution as the SRTM data and the two models were run with the resolution of 83x83 m2 . Thereafter, the models were compared by simulating two historical flood events of different magnitude. The comparison of the two models showed that flood inundation modelling with satellite data is more accurate (closer to the reference model, i.e. LiDAR-based model) for the higher magnitude flood event than for the lower magnitude flood event. This was attributed to the relatively reduced importance of micro topography during bigger flood events. An area-based performance measure gave a value of the correspondence (i.e. the fit) between the predicted flood extents for the two models. The areas/pixels were reclassified in ARC GIS to flooded or dry. Thereafter, areas flooded in both the LiDAR and the SRTM simulations were divided by the sum of the areas flooded in both or in one of the simulations (LiDAR or SRTM). From this procedure the fit could be determined, where a fit of 100 % would mean that the simulations had predicted the same flood extents. For the high magnitude flood event simulated in this study, the fit in terms of flood extent between the LiDAR-based and the SRTM-based model was 72 %, while the fit for the smaller flood was only 38 %. In this study, model calibration was preformed manually because of limited availability of time and computational power. However, this is not considered a major limitation as the work does not aim to make a faultless model of this river reach of the Mississippi, but rather to determine the potentials and limitations of SRTM topography data in supporting flood inundation modelling. Additional studies of rivers systems with different properties, flood magnitudes, vegetation covers and river scales should be conducted, to further validate the usability of remote sensing data for flood inundation modelling. / Stora områden runt om i världen har problem med översvämningar, som står för 40 % av alla dödsfall orsakade av naturkatastrofer. Det är troligt att risken för översvämningar kommer att öka i framtiden på grund av klimatförändringar och ändrad landanvändning, som till exempel urbanisering. Ett problem är att det ofta är dyrt att göra kartor som beskriver översvämningsrisker och därför finns det många områden där kunskap om riskerna saknas. I denna studie har det undersökts huruvida det är möjligt att använda globala fjärranalysdata (data från satelliter) för översvämningsmodellering. Detta skulle möjliggöra framställandet av kartor över översvämningsrisker till en låg kostnad, och därmed nå ut till områden där idag inte finns ekonomiska resurser nog för detta. En fallstudie har gjorts av en sträcka utmed Mississippifloden (USA) och två översvämningsmodeller har byggts genom att använda samma hydrauliska modelleringskod (LISFLOOD-FP). Skillnaden mellan modellerna var att den ena modellen byggdes med hjälp av LiDAR-topografidata, medan den andra modellen baserades på gratis SRTMtopografidata. LiDAR-data är högkvalitativt och högupplöst data (1 meter upplösning) insamlat från flygplan med hjälp av laser. SRTM-data har endast 30-90 meters upplösning (83 meter inom fallstudieområdet) och är insamlat av satelliter. Upplösningen av LiDAR-datat ändades till samma upplösning som för SRTM-datat och båda modellerna kördes med en upplösning av 83x83 m2 . De två modellerna jämfördes genom att två historiska översvämningar, en liten år 2008 och en mycket stor år 1993, simulerades. Jämförelsen av de två modellerna visade på att modellering med hjälp av satellitdata är mer precist och närmare referensmodellen, det vill säga den LiDAR-baserade modellen, för större översvämningar än för mindre översvämningar. Förklaringen till detta tillskrevs den relativt reducerade betydelsen av mikrotopografi för större översvämningar. Överrensstämmelsen mellan modellresultaten räknades ut genom att områdena/pixlarna först blev omklassificerade i ARC GIS som översvämmande eller icke översvämmade. Därefter delades antalet områden som svämmades över i båda simuleringarna med antalet områden som svämmades över i båda simuleringarna eller i den ena av simuleringarna. På detta sett kunde en faktor för överensstämmande bestämmas, där en faktor på 100 % innebar att modellerna förutspådde lika stora översvämningar. För den större översvämningen som simulerades överensstämde, i fråga om utbredning, de två modellerna (LiDAR och SRTM) till 72 %, medan modellerna för den mindre översvämningen endast överensstämde till 38 %. I denna studie gjordes kalibreringen manuellt då den tillgängliga tiden och datorkapaciteten var begränsad. Dock så anses inte detta vara en stor begränsning eftersom studien inte syftade till att göra en felfri modell av översvämningsriskerna utmed en sträcka av Mississippifloden, utan till att undersöka användbarheten och begränsningarna av satellitdata för översvämningsmodellering. Denna studie stödjer tidigare teorier om att globala satellitdata har stort användningsområde för att simulera översvämningsrisker. Dock behövs fler studier av flodsystem med olika egenskaper, storlek på översvämningar och vegetation göras för att ytterligare validera detta.

Browning of boreal freshwaters due to an increased export of terrestrial dissolved organic carbon (DOC) has been observed for some decennia. Drivers include recovery from acid deposition and changing climate and land cover. Lake Mälaren provides the Swedish capital Stockholm with drinking water and an increased future browning of the lake could demand more treatment to produce acceptable drinking water. Knowledge of what can be expected in a changing climate is therefore needed. The aim of this study was to evaluate; (1) The performance of the GWLF model simulations of hydrology and DOC export for 13 catchments draining into the Galten and Ekoln basins in lake Mälaren; (2) How simulated DOC export from the 13 catchments would change in response to climate scenarios RCP2.6, 6.0 and 8.5; and (3) If climate change impact on DOC export to lake Mälaren potentially will demand more treatment of the lake water in the future to produce acceptable drinking water to the Stockholm area. All data used were open access and include temperature, precipitation, discharge, total organic carbon (TOC) and water colour, land cover and soil types. In comparison to other studies, good model performance was found when simulating daily streamflow, baseflow, surface runoff, daily DOC loads and monthly DOC loads. Model simulations of DOC concentrations were less certain, but for some catchments similar results were obtained as in other studies. Increased air temperature resulted in higher simulated soil temperatures and a longer growing season. An increase in both annual precipitation and evapotranspiration resulted in only slight increase in simulated annual streamflow. There were, however, large seasonal impacts on streamflow with higher winter flows and lower spring flood. Annual DOC loads increased, mainly due to increased DOC concentrations over the whole year, as the annual streamflow did not change greatly. Increased winter streamflow and DOC concentrations resulted in large increases in DOC loads. The impact was larger for the higher emission scenarios. DOC loading to Galten and Ekoln increased in all future scenarios during winter, with a likely impact on DOC concentrations in the eastern basins as well. Increased loads to Ekoln are likely to impact the drinking water production of Stockholm more direct than the increases in Galten, as the Ekoln water has a shorter transit time to the drinking water withdrawals. The GWLF model shows much promise in predicting DOC concentrations and loads to lake Mälaren in a changing climate. To estimate the effects of DOC export to lake Mälaren on future drinking water production, further work also needs to be done on in-lake transport and processes. / Sjöar och vattendrag på nordliga breddgrader har under flera decennier blivit allt brunare. Orsaken är att löst organiskt kol, Dissolved Organic Carbon (DOC), som bland annat utgörs av humusämnen, transporteras till ytvatten från omkringliggande mark. De vanligaste förklaringarna till detta är en återhämtning från tidigare försurning orsakad av sulfatdeposition, klimatförändringar och en ändrad markanvändning. Mälaren är den primära dricksvattenkällan för Stockholm och om vattnet fortsätter bli brunare kan det innebära att reningsprocessen behöver ändras för att undvika produktion av hälsofarliga biprodukter i dricksvattnet. Det är därför viktigt att ta reda på hur ett ändrat klimat kan påverka export av DOC till Mälaren. Målet med den här studien var att undersöka tre frågor kopplade till framtida DOC i Mälaren. Den första var hur väl GWLF-modellen kunde användas på 13 avrinningsområden i Mälaren. Modellen simulerar vattnets väg från nederbörd till vattendrag samt hur DOC bryts ned och transporteras ut från marken. Den andra frågan var hur simulerad nedbrytning och export av DOC skulle påverkas av tre olika klimatscenarion, Representative Concentration Pathways (RCP), som baseras på tre olika nivåer av utsläpp av växthusgaser. Dessa var RCP2.6, 6.0 och 8.5, där högre nivåer av utsläpp av växthusgaser är kopplade till en högre siffra. Den tredje och sista frågan var att utvärdera om klimatförändringar kommer påverka hur mycket DOC som når Mälaren och ifall detta kan väntas påverka framtida dricksvattenproduktion i området. All data som har använts för att genomföra studien har varit så kallad “Öppna data”, som är fritt för alla att ladda ned, från både svenska, europeiska och andra internationella databaser. Data som använts är temperatur, nederbörd, vattenflöde, vattenkemi, vegetationstäcke och jordarter.  Modellen visade ett tillfredsställande resultat i att simulera dagligt vattenflöde och både daglig och månatlig DOC-export. Den var mer osäker på att simulera koncentrationerna av DOC, men i flera områden lyckades den prestera liknande som i många andra studier. Alla framtida klimatscenarier visade en ökning av nederbörd, luft- och marktemperatur, avdunstning och antal växtdagar. Det syntes en större påverkan vid högre utsläppscenarion och effekterna ökade för RCP6.0 och 8.5 mot slutet av detta sekel. För RCP2.6 kunde en återhämtning ses mot slutet av seklet på grund av en minskning av utsläpp av växthusgaser. Den högre årsnederbörden resulterade inte i motsvarande ökning i årsvattenflöde på grund av att även avdunstningen ökade. Simuleringen visade en säsongsbunden effekt på DOC-export med en ökning under vintermånaderna men ingen skillnad under sommaren. Koncentrationer av DOC ökade däremot under hela året, dock mer under vintern. Årsexport av DOC från de undersökta avrinningsområdena till de två bassänger i Mälaren som mottar vattnet, Galten och Ekoln, ökade för alla framtida klimatscenarion. Ökningen var ett resultat av ökad vinterexport då det under sommarmånaderna antingen inte fanns någon skillnad eller en liten minskning av DOC-export. Detta påverkar sannolikt även de östra bassängerna där Stockholm tar sitt dricksvatten. Ökad DOC-export till Ekoln skulle troligen påverka Stockholms dricksvattenproduktion mer eftersom bassängerna har ett direkt vattenutbyte. GWLF-modellen som användes här visade potential i att simulera DOC-export till Mälaren i ett ändrat klimat. För att uppskatta framtida påverkan av DOC-export på dricksvattenproduktionen kring Mälaren behöver även processer som sker i sjön undersökas.

No description available.

<p>In order to find effective measures that meet the requirements for proper groundwater quality and quantity management, there is a need to develop a Decision Support System (DSS) and a suitable modelling tool. Central components of a DSS for groundwater management are thought to be models for surface- and groundwater flow and solute transport. The most feasible approach seems to be integration of available mathematical models, and development of a strategy for evaluation of the uncertainty propagation through these models. The physically distributed hydrological model ECOMAG has been integrated with the groundwater model MODFLOW to form a new integrated watershed modelling system - ECOFLOW. The modelling system ECOFLOW has been developed and embedded in Arc View. The multiple-scale modelling principle, combines a more detailed representation of the groundwater flow conditions with lumped watershed modelling, characterised by simplicity in model use, and a minimised number of model parameters. A Bayesian statistical downscaling procedure has also been developed and implemented in the model. This algorithm implies downscaling of the parameters used in the model, and leads to decreasing of the uncertainty level in the modelling results. The integrated model ECOFLOW has been applied to the Vemmenhög catchment, in Southern Sweden, and the Örsundaån catchment, in central Sweden. The applications demonstrated that the model is capable of simulating, with reasonable accuracy, the hydrological processes within both the agriculturally dominated watershed (Vemmenhög) and the forest dominated catchment area (Örsundaån). The results show that the ECOFLOW model adequately predicts the stream and groundwater flow distribution in these watersheds, and that the model can be used as a possible tool for simulation of surface– and groundwater processes on both local and regional scales. A chemical module ECOMAG-N has been created and tested on the Vemmenhög watershed with a highly dense drainage system and intensive fertilisation practises. The chemical module appeared to provide reliable estimates of spatial nitrate loads in the watershed. The observed and simulated nitrogen concentration values were found to be in close agreement at most of the reference points. The proposed future research includes further development of this model for contaminant transport in the surface- and ground water for point and non-point source contamination modelling. Further development of the model will be oriented towards integration of the ECOFLOW model system into a planned Decision Support System.</p>

<p>Ensåsengruvan is a mine situated within Ljusdals municipality in central Sweden. Themine was in use from 1984 to 1991 and has since been undergoing a remediation program. Mine tailings from sulfide rich ore is a potential environmental hazard due to its tendency to cause acid waters and heavy metal leakage. Lake Ensjön is situated one kilometer from the mine area. Due to the hydrological conditions it was not expected to receive inflowing water from the mining area. A study done in 2005 showed high amounts of heavy metals in the lake.</p><p>In this study water and sediments was analyzed to confirm the results from the 2005 study. Water was sampled two times during summer 2006 from the lake and adjoining streams. Sediment samples were collected with a core sampler at ten different locations within the lake. The water and sediment samples were analyzed for heavy metal content. Sub-samples from different depths in the sediment core were extracted so that conclusions on the contamination history could be drawn. The sediments were dated trough Cs-137 analyses. The depth in the profile with the highest Cs-137 content can be dated to the time of the Chernobyl fallout (1986). After dating, relevant samples were analyzed for metal content.</p><p>The results show that Ensjön is contaminated by a local source. The surface sediments are high in copper, zinc, nickel and cadmium content. The content is high both compared to the samples from deeper in the sediment core and the surface sediments analyzed in the reference study done in 1980. The amounts of heavy metals are also high relative to the standards set by the Swedish Environmental Protection Agency. The water from the stream adjoining the lake from the mining area is high in content of the previously mentioned metals. The methods used, including sediment dating and metal analyses together with water analyses, has proven to be useful in investigating a suspected contamination from a point source.</p><p>It can be concluded that Lake Ensjön is contaminated with water from the mine waste. No other sources in the catchment area can be the source of the enriched amounts of heavy metals. Focus should in further work be put upon finding the exact source of leakage from the mining area.</p> / <p>Från Enåsengruvan i Ljusdals kommun utvanns ur sulfidmalm guld, silver och koppar under åren 1984 till 1991. Avfall från sulfidmalmsgruvor medför miljöproblem genom försurning och läckage av tungmetaller. Vanligtvis täcks avfallet med jordmassor eller vatten för att förhindra påverkan på naturen. De studier som genomfördes under prospekteringen visade på att Ensjön, som är belägen inom en kilometers avstånd från gruvområdet, inte skulle påverkas av gruvan men en provtagning under 2005 visade på höga halter av tungmetaller i sjön.</p><p>I denna studie har Ensjöns vattenkvalitet undersökts genom vatten och sedimentanalyser. Vattenprover i sjön och dess inlopp togs två gånger under sommaren 2006 och sedimentprover togs vid ett tillfälle på tio olika lokaler i sjön. En djupprofil av sedimenten analyserades för att föroreningshistoriken från innan gruvan togs i bruk till nutid skulle kunna kartläggas. För att datera sedimenten analyserades de med avseende på Cs-137. De högsta halterna av Cs-137 kan härledas till nedfallet från Tjernobylolyckan 1986. Efter datering valdes lämpliga prover ut för metallanalys.</p><p>Resultaten visar på förhöjda halter av koppar, zink, nickel och kadmium. Halterna i ytsedimenten är höga både jämfört med de halter som återfinns på större djup i sedimentprofilen, motsvarande avsättning innan gruvdriften och vad som uppmättes i referensstudien från 1980. Halterna är även höga relativt de jämförvärden som Naturvårdsverket satt upp. Vattenanalyserna visar på att vattnet i inflödet från gruvområdet innehåller höga halter av de tidigare nämnda metallerna. Metoden med Cs-137-datering och analys med avseende på metaller av sediment har visat sig fungera väl för kartläggning av en nutida förorening från en punktkälla. Tillsammans med kompletterande vattenprover ger det en bra bild av den rådande situationen.</p><p>Då resultaten visar att Ensjöns vatten är påverkat av en punktkälla och alla andra källor kan uteslutas får det anses klarlagt att sjöns vatten är påverkat av dränagevatten från gruvområdet. Fortsatta studier bör fokusera på att klarlägga den exakta källan till läckaget från gruvområdet.</p>

<p>During the past few years a vast amount of research has been done to increase the understanding of the complex ecosystem of the Baltic Sea. Modelling and simulations are important tools to increase knowledge of the system. A suitable model must be simple to use and the parameters and variables needed in the model must be easy to access.</p><p>In this paper a dynamical mass-balance model, CoastMab, which is validated for smaller coastal areas, has been used to predict concentrations and transports of phosphorus in three large coastal areas - the Gulf of Finland, the Gulf of Gdansk and the Gulf of Riga. CoastMab uses ordinary differential equations to regulate inflow, outflow and internal flows. To reflect seasonal variations in temperature and different types of flows the model has a temporal resolution of a month. The main purposes of this paper have been to evaluate CoastMab, predict the concentrations and the transports of phosphorus in each coastal area and to analyse how much and why the results differ from empirical data.</p><p>The performed simulations show the importance of a correct calculation of the wave base. This is due to its influence on the division between surface and deep water as well as the division of areas of accumulation and areas of erosion and transport. The retention times of surface and deep water calculated by the model also is of great importance because of their direct influence on the flow of water between the study area and the sea outside the area. This together with the concentration of phosphorus determines the flow of phosphorus in and out of the study area.</p><p>The dynamical mass-balance model is considered to work well in the three studied areas even though the areas are outside the model domain in several respects. Even if the predictions of the phosphorus concentration in the gulf of Riga was less accurate than in the other study areas, the prediction was inside the interval of standard deviation that has been calculated from empirical data. The major flow of phosphorus in the model was in the cross section between the Baltic proper and the modelled coastal area.</p><p>Since the model is easy to use and requires only a small number of obligatory input variables it would be appealing to continue development of the model to handle coastal areas of the same size and larger than the study areas in this paper.</p> / <p>Under senare år har mycket forskning utförts för att öka förståelsen av det komplexa ekosystem Östersjön utgör. Viktiga redskap för att öka förståelsen för systemet är modellering och simulering. För att en modell ska vara lämplig att använda är det viktigt att den inte är för komplicerad och att de parametrar och variabler som används i modellen är lättillgängliga.</p><p>I detta arbete har en dynamisk massbalansmodell, CoastMab, som är validerad för mindre kustområden använts för att modellera fosforkoncentrationer och fosforflöden i tre större kustområden - Finska viken, Gdanskbukten och Rigabukten. CoastMab reglerar genom ordinära differentialekvationer inflöden, utflöden och interna flöden. För att kunna hantera säsongsvariationer i temperatur och olika typer av flöden har modellen en temporär upplösning på en månad. Syftet med arbetet har främst varit att se hur väl CoastMab predikterar fosforkoncentrationen och fosforflöden inom respektive område, samt att analysera hur mycket och varför prediktionerna skiljer sig från empiriska data.</p><p>De simuleringar som utfördes visade att djupet på den teoretiska vågbasen, som modellen beräknar, är av stor betydelse eftersom den i sin tur bestämmer fördelningen yt- och djupvatten samt fördelningen av ackumulationsbottnar och erosions- och transportbottnar. De utbytestider för yt- och djupvatten som modellen beräknar är också av största vikt eftersom de har en direkt inverkan på vattenflödet mellan studerat område och havet utanför, vilket i sin tur tillsammans med fosforkoncentrationen bestämmer fosforflöden in och ut ur det studerade området.</p><p>Den dynamiska massbalansmodellen kan anses fungera väl för samtliga tre studerade områden, trots att de ligger utanför modellens domän i flera avseenden. Även om prediktionen av fosforkoncentrationen i Rigabukten blev sämre än för de två övriga områdena, låg prediktionen inom det intervall för standardavvikelsen som beräknats utifrån empiriska data. De största fosforflödena i modellen förekom för samtliga områden i gränssnittet mellan egentliga Östersjön och det modellerade kustområdet.</p><p>Enkelheten i att använda modellen och det låga antalet obligatoriska drivvariabler gör att den är väl värd att utveckla för att hantera områden av samma eller större storlek än de nu studerade områdena.</p>

<p>Naturvårdsverket rankar övergödningen som det allvarligaste hotet mot Östersjön. Strategin för att bekämpa övergödningen i Östersjön har varit att reducera antropogena utsläpp av fosfor och kväve från punktkällor och diffusa källor. Många forskare anser att primärproduktionen i egentliga Östersjön huvudsakligen är begränsad av kväve varför Sverige har infört ett ambitiöst och kostsamt program för avancerad kväverening på reningsverk. Andra experter hävdar istället att reducerade kväveutsläpp är meningslösa eller rent av skadliga.</p><p>I ljuset av dessa fundamentalt olika åsikter och de helt motsatta strategier de innebär syftar denna studie till att försöka klargöra vilka åtgärder som borde vidtas för att minska övergödningen genom att undersöka området Himmerfjärden som ofta används som ett exempel på lyckad kväverening. Området har också studerats intensivt sedan 1970-talet.</p><p>Detta arbete har använt en processbaserad dynamisk massbalansmodell för salt för att beräkna vattenutbytestider i Himmerfjärden. Flöden av vatten och näringsämnen till och från fjärden har beräknats och det har visats att bidraget av kväve och fosfor till Himmerfjärden från reningsverket är mycket marginellt jämfört med bidraget från Östersjön.</p><p>Denna studie har också genom att granska litteratur och mätdata från Himmerfjärden visat att det finns goda skäl att ifrågasätta hypotesen om att primärproduktionen i Himmerfjärden skulle vara långsiktigt begränsad av kväve. Resultaten av denna studie kommer att användas i framtida massbalansmodelleringar av fosfor, kväve och cyanobakterier i Himmerfjärden.</p> / <p>The Swedish Environmental Protection Agency has ranked eutrophication as the most severe threat to the Baltic Sea. The strategy to combat the eutrophication in the Baltic has been to reduce antrophogenous emissions of phosphorus and nitrogen from point and diffuse sources. Many scientists argue that the primary production in the Baltic proper is primarily limited by nitrogen which is why Sweden and other countries have implemented an ambitious and expensive program of advanced nitrogen removal in sewage treatment plants. Other experts argue that reduced nitrogen load to the Baltic Sea is either pointless or even harmful.</p><p>In the light of these fundamentally different views and the very opposite management strategies they imply, this study aims to more bring clarity to which measures should be taken to reduce eutrophiction by investigating the area of Himmerfjärden. Himmerfjärden is often used as an example of successful removal of nitrogen and the area has been intensively monitored since the 1970’s.</p><p>This work used a process-based dynamic mass balance model for salt to calculate water retention times in Himmerfjärden. Water and nutrient flows to and from the bay have been calculated. It was shown that the contribution of nutrients to Himmerfjärden from the treatment plant is small compared to the contribution from the Baltic Sea.</p><p>This study showed by reviewing literature on Himmerfjärden that there are good reasons to question the hypothesis of Himmerfjärden being nitrogen limited in the long-run. The findings of this study will be used in future mass balance modelling of phosphorus, nitrogen and cyanobacteria in Himmerfjärden.</p>

<p>A study has been performed that investigates the variation of iron content in groundwater.</p><p>The study was initiated by Midvatten AB, which noticed that the iron content in groundwater samples can vary greatly over small distances. The purpose of this study was to geochemically and geohydrologically determine the factors that influence the content of iron and manganese in groundwater from a selection of eskers in Dalarna, and determine how to best sample groundwater with the method used by Midvatten AB. An evaluation was made of how the vertical variation in soil material, water composition, pumping time and pipe material affects the content of iron in groundwater. Piper diagrams were used to study the relationship between the chemical composition of the groundwater and the content of iron and manganese in groundwater samples from the studied areas. The groundwater from the studied areas was then classified in the Piper diagrams, according to the content of the major ions. Correlations were then studied between the classification and depth below groundwater table, depth below ground surface, pH, iron- and manganese content.</p><p>Field samples were collected from Lennheden in order to investigate the effect of vertical variations of soil material, pumping time and pipe material on the content of iron and manganese. This was also performed to evaluate the best way of sampling groundwater. The groundwater was sampled from a steel pipe and a plastic pipe. Redox potential, pH, dissolved oxygen, iron content, temperature in groundwater, turbidity and conductivity were measured for different depths and pumping times in field.</p><p>Also a groundwater sample from every sampling depth was sent to a laboratory for analysis. Diagrams and correlation tables were used to analyze these results. No correlation between iron and the major ions in groundwater was found in the Piper diagrams, but the content of manganese in groundwater had a tendency to increase with increasing alkalinity. The results from sampling groundwater showed that the average content of iron in groundwater was 0,11 mg/l from the steel pipe and 0,01 mg/l from the plastic pipe. Turbidity has the greatest effect on the analyzed content of iron in groundwater, thus the turbidity needs to be zero while sampling. A suggestion is that while investigating groundwater quality in large areas, iron pipes can be used. When the best place is located, plastic pipes can be used when the iron content needs to be investigated in detail.</p> / <p>Då företaget Midvatten AB har märkt att järnhalten vid provtagning av grundvattnet kan variera stort på små områden har en studie av järnhaltens variation i grundvattnet utförts.</p><p>Syftet var att geokemiskt och geohydrologiskt bestämma de faktorer som påverkar järn- och manganhalten i grundvattnet i ett urval isälvsavlagringar i Dalarna, samt att bestämma hur man bäst ska provta grundvatten med Midvattens AB:s provtagningsmetodik. Studien skulle då utvärdera hur de vertikala variationerna i jordmaterial, vattensammansättning, pumptid och hur rörmaterialet påverkar järn- och manganhalten i uppumpat grundvatten. För att studera sambandet mellan den kemiska sammansättningen i grundvattnet och järn- och manganhalten analyserades flera tidigare insamlade data på grundvattenprov från de studerade lokalerna i Piperdiagram. I Piperdiagrammet klassificerades grundvattenproverna till en hydrokemisk typ med hjälp av sammansättningen av de vanligaste jonerna. Samband söktes mellan klassningen av grundvattenproverna och det uttagna provets djup under grundvattenytan, det uttagna provets djup under markytan, pH, järn- och manganhalt i brunnen.</p><p>Vid undersökning av hur de vertikala variationerna i grundvattnet, pumptiden och rörmaterialet påverkade järnhalten i grundvattnet togs flera grundvattenprover i fält i Lennheden. Detta gjordes även för att utvärdera bästa tillvägagångssätt vid provtagning av grundvattnet. Grundvattnet pumpades upp i vardera ett stålrör och ett plaströr. Redoxpotential, pH, syrgashalt, järnhalt, temperatur i vattnet, turbiditet och konduktivitet mättes vid olika djup och pumptider. Prov för varje provtagningspunkt skickades in till laboratorium för analys. Resultaten av dessa analyser undersöktes därefter i diagram och korrelationstabeller. I Piperdiagrammen märktes inget samband mellan järn och grundvattnets vanligaste joner, men manganhalten tenderade att öka med ökad alkalinitet. När grundvattnet provtogs i fält var medelhalten på järn 0,11 mg/l från ett stålrör och 0,01 mg/l från ett plaströr. Det tyder på att stålröret bidrog till en högre järnhalt i grundvattnet. Den parameter (förutom stålröret) som visade störst påverkan på analysresultatet av järn i laboratorium var turbiditeten. Således behöver turbiditeten i fält vara noll vid provtagning av järn till laboratorium. Förslagsvis kan stålrör användas vid övergripande undersökning av grundvattenkvalité. Plaströr kan sedan användas vid detaljerad undersökning av järnhalten i grundvattnet när bästa plats valts.</p>

<p>Rock groundwater has always caused major problems when tunnelling. Water leaking into tunnels can cause large problems, not only on the construction itself but also on the environment. A continuous water leakage can lead to a declining water supply, and geotechnical problems can occur as subsidence in the ground. Therefore it is of great importance to predict the consequences that can appear in the surroundings due to a declining groundwater surface.</p><p>The aim of the study was to investigate different methods for predicting leakage and changes in groundwater level due to tunnelling excavations in rock. This thesis was performed by comparing mathematical methods, actual groundwater changes and results from preliminary investigations.</p><p>Investigations were made for three railway tunnels planned by Botniabanan AB. Varvsbergstunneln (2 km), Åsbergstunneln (1 km) and Strannebergstunneln (1.4 km) all situated in the surroundings of Örnsköldsvik. During the time this thesis was performed, all tunnels have been fully excavated.</p><p>This thesis has emphasised difficulties in predicting groundwater behaviour as tunnelling excavations are made in rocks. The reason is the complex characteristics of rocks. The conductivity seems to be the parameter that is most difficult to determine with a high accuracy, and hence the accuracy shows in the results. Also the result is affected by the chosen mathematical method. Although careful preliminary investigations are made, it is hard to determine the rock characteristics with such accuracy that leakage and groundwater level changes can be predicted with high precision. However, mathematical methods are a good supplement when determining groundwater influences around railway tunnels in rock.</p> / <p>Vatten i berg har ofta inneburit stora problem vid tunnelbyggen. Vatten som läcker in i tunnlar kan orsaka stora problem på såväl konstruktionen som miljön och dessutom kan ett stort inflöde medföra stabilitetsproblem. Om vatten läcker in kontinuerligt kan omgivningarna dräneras så att vattentillgången minskar och geotekniska problem kan uppstå i form av sättningar i marken. Det är därför av stor vikt att prediktera inläckaget och de konsekvenser som kan uppstå på omgivningen till följd av en grundvattensänkning.</p><p>Syftet med arbetet har varit att undersöka olika metoder för att förutspå inläckage och nivåförändring av grundvatten i samband med tunnelbygge i berggrund. Arbetet utfördes genom att en jämförelse gjordes mellan matematiska metoder, verkliga grundvattenförändringar samt resultat från förundersökningar.</p><p>Undersökningar gjordes för tre järnvägstunnlar som är projekterade av Botniabanan AB. Varvsbergstunneln (2 km), Åsbergstunneln (1 km) samt Strannebergstunneln (1.4 km) som alla är belägna i närheten av Örnsköldsvik. Under examensarbetets gång har man hunnit driva igenom samtliga tre tunnlar.</p><p>Examensarbetet har påvisat svårigheterna i att förutspå grundvattnets beteende vid tunnelbyggen i berggrund. Detta beror på att berggrunden är ett komplext byggnadsmaterial vars egenskaper är svåra att bestämma. Konduktiviteten tycks vara den parameter som är svårast att bestämma med hög noggrannhet, och noggrannheten avspeglas i resultatet. Dessutom beror resultatet av vilken beräkningsmetod som väljs. Trots utförliga förundersökningar är det alltså svårt att bestämma bergets egenskaper med sådan noggrannhet att inläckage och nivåförändring av grundvatten kan förutspås med stor precision. Dock är matematiska metoder bra hjälpmedel för att bestämma grundvattenpåverkan kring järnvägstunnlar i berg.</p>