This thesis compares different methods for risk assessment of a creosote contaminated site in Vansbro, Dalarna. In a complementary study the importance of using representative data for calibration and validation of stationary groundwater models is discussed. The time dependency between surface water levels and groundwater levels on the site in Vansbro is evaluated by step response analysis. The results show that the groundwater levels reflect only long-term variation in the surface water levels. Hence the use of such long-term means for calibration and validation of the stationary groundwater models is the only theoretically defendable alternative. As a first step in the comparison of risk assessment methods the degree of contamination is evaluated on the basis of generic guideline values for contaminated soils, developed by the Swedish Environmental Protection Agency. The guidelines specifically developed for contaminated petrol stations are also taken into consideration. Secondly, a site-specific evaluation is carried out. The transport of contaminants from the soil to the on-site groundwater and nearby surface water is calculated using the mathematical models behind the aforementioned guideline values. The calculated groundwater concentrations show a poor agreement with observed data and the thesis points out several possible explanations of this deviation. A sensitivity analysis is carried out and the influence of biodegradation during the transport in the aquifer is evaluated. The results indicate that the deviation between observed and calculated groundwater concentrations cannot be explained by the absence of biodegradation in the mathematical models, but rather by other simplifications and uncertainties in estimated model parameters. Finally, a risk assessment is made on the basis of observed groundwater concentrations instead of observed soil concentrations as in the assessments above. Observed groundwater concentrations are compared with guideline values for groundwater on contaminated sites. The risk of negative environmental effects in the surface water is evaluated based on the estimated inflow of contaminated groundwater and its concentration of contaminants. The inflow is estimated from the interpolation of observed groundwater levels as well as with two numerical groundwater models of varying hydrogeological complexity: a three-dimensional flow model developed in Visual MODFLOW and a two-dimensional flow model developed in TWODAN. The models are compared with respect to the calculated inflows of contaminated groundwater into the surface water body as well as their ability to reproduce observed groundwater levels. The results indicate that the differences between the models, with respect to the calculated inflows, are of lesser importance to the risk assessment in comparison with the uncertainties associated with other parameters. The choice to base the assessment on observed contaminant concentrations in either the soil or the groundwater is shown to be of crucial importance. / I detta examensarbete jämförs olika metoder att bedöma de hälsomässiga och miljömässiga risker som föreligger med ett kreosotförorenat markområde i Vansbro, Dalarna. I en kompletterande undersökning belyses vikten av att stationära grundvattenmodeller kalibreras och valideras mot tidskompatibla indata. Tidsberoendet mellan yt- och grundvattennivåer på området i Vansbro studeras genom stegsvarsanalys. Resultaten visar att grundvattennivåerna på området anpassar sig mycket långsamt efter rådande ytvattennivåer. Grundvattennivåerna återspeglar således medelvärden av ytvattennivåerna över en mycket lång tidsperiod. Därför är användandet av sådana medelvärden för kalibrering och validering av modellerna det enda teoretiskt försvarbara alternativet. Som ett första steg i jämförelsen mellan olika riskbedömningsmetoder utvärderas föroreningssituationen baserat på uppmätta föroreningskoncentrationer i jorden och med hjälp av Naturvårdsverkets generella samt branschspecifika riktvärden för förorenad mark. Därefter genomförs en platsspecifik riskbedömning. Föroreningstransporten från markområdet till grundvattnet samt till ett närbeläget ytvatten beräknas med de matematiska modeller som användes av Naturvårdsverket vid framtagandet av ovannämnda riktvärden. Beräknade grundvattenkoncentrationer jämförs med uppmätta koncentrationer och resultaten visar på stora avvikelser. En känslighetsanalys utförs och inverkan av biologisk nedbrytning i akviferen utvärderas. Resultaten tyder på att avvikelsen mellan uppmätta och beräknade grundvattenkoncentrationer ej förklaras av att biologisk nedbrytning inte beaktas i modellerna utan att avvikelsen härrör från andra förenklingar och från osäkerheter i indata. Slutligen genomförs en platsspecifik riskbedömning, motsvarande den ovan, men denna gång utifrån uppmätta föroreningskoncentrationer i grundvattnet. De uppmätta grundvattenkoncentrationerna jämförs direkt mot Naturvårdsverkets riktvärden för grundvatten på förorenade områden. Risken för negativa ekologiska effekter i ytvattnet utvärderas utifrån det beräknade inflödet av förorenat grundvatten samt dess koncentration. Inflödet beräknas överslagsmässigt utifrån interpolerade grundvattennivåer samt med två numeriska grundvattenmodeller av olika hydrogeologisk komplexitet: en tredimensionell flödesmodell uppbyggd i Visual MODFLOW och en tvådimensionell modell uppbyggd i TWODAN. Grundvattenmodellerna jämförs med avseende på det beräknade inflödet och med avseende på deras förmåga att beskriva observerade grundvattenförhållanden.Resultaten tyder på att skillnaden i det, med de olika metoderna, beräknade inflödet är av liten betydelse för riskbedömningen i förhållande till osäkerheter förknippade med övriga parametrar. Störst betydelse för riskbedömningen får valet att utgå från uppmätta föroreningskoncentrationer i antingen jorden eller grundvattnet.

Present master of science thesis has been carried out at the Swedish Road Administration consulting services (Vägverket Konsult) in Karlstad. The purpose of the study is to investigate how well the calculated drawdown of the groundwater table predicts the actual drawdown when the road and railway gates at the studied sites are built. For this purpose the groundwater levels at the three bridges were measured during 6 months. The bridges in question are two railway bridges situated in Ölme and Ulvåker and one road bridge crossing a pedestrian and cycling path in Lidköping. In Ölme the calculated area of influence was smaller than the measured one. It differed up to 30 meters, i.e. 80 %. In Lidköping the calculated area of influence agreed well with the measured one, but the groundwater level that the calculations were made from was more than one meter too low. In Ulvåker the measured groundwater levels were influenced by other factors and no conclusions could be drawn. When calculating how the groundwater level is affected from road and railway bridge constructions it is important to make sure to measure the groundwater level before the construction is made so that the unaffected level is known. Moreover the radius of the well should be set to a value less than 0.5 meters. It is also important that the conductivity is investigated thoroughly especially for confined aquifers. When measuring groundwater levels the examiner must make sure to plan the distances and depths of the piezometer wells, when to perform the measurements and how to protect the water in the wells from freezing. / Detta examensarbete är utfört på Vägverket Konsult i Karlstad. Syftet med arbetet är att med några exempel undersöka hur väl den beräknade permanenta grundvattensänkningen överensstämmer med den verkliga grundvattensänkning som görs vid byggen av vägportar. Arbetet utfördes genom att under 6 månader mäta grundvattennivåerna vid tre vägportar. De undersökta portarna är en väg – järnvägport i Ölme, en gång- och cykelväg – vägport i Lidköping och en väg – järnvägport i Ulvåker. I Ölme framkom att den permanenta grundvattensänkningen har ett större influensområde än den beräknade. Differensen uppgick som mest till 30m vilket motsvarar en avvikelse på ca 80 %. I Lidköping överensstämmer beräkningen av influensradierna väl med de uppmätta, medan grundvattennivån som beräkningarna gjordes från ligger drygt en meter för lågt. I Ulvåker är den uppmätta avsänkningen påverkad av yttre faktorer och därför kan inga slutsatser dras. Vid grundvattensänkningsberäkningar är det viktigt att den opåverkade grundvattennivån är känd, att brunnsradien sätts till ett tal mindre än 0,5 meter och att bestämningen av konduktiviteten är extra noga vid sluten akvifer. När grundvattennivåerna ska mätas bör avstånd och höjdnivå på grundvattenrören bestämmas noga, mätningarna utföras kontinuerligt under en längre tid och eventuell tillsats av frostskydd i grundvattenrören tänkas igenom.

Interception av snö eller regn på trädkronor är en viktig del av det hydrologiska kretsloppet. Upp till en tredjedel av all snö som faller över skogsområden når aldrig marken på grund av stora avdunstningsförluster av interceptionsförrådet, vilket minskar vårflöden i älvar. Goda prognoser av dessa flöden är viktiga för vattenkraftsindustrin. För att kunna förbättra modeller, i vilka interceptions-avdunstningsprocessen ingår, krävs lämpliga mätmetoder för interceptionförrådet av snö. Syftet med detta arbete var att undersöka om impulsradarutrustning kan användas för att mäta interceptionsförrådet av snö på barrträd. Metoden bygger på att mäta hastigheten och utsläckningen hos en elektromagnetisk impulsvåg, vilken skickas från en sändarantenn genom ett avsnitt skog till en mottagarantenn. Både utsläckningen och hastigheten påverkas av snö och vatten på trädens kronor, och kan med så kallade blandningsformler relateras till mängd vatten. Blandningsformler beskriver de elektromagnetiska egenskaperna hos heterogena material. Laboratorietester visade att interception av flytande vatten på små trädkronor gav upphov till förändringar av impulsvågens hastighet och utsläckning mätbara med radarutrustningen. Uppskattningar av mängden intercepterat vatten från radarmätningarna gav en överskattning jämfört med oberoende referensmätningar, däremot stämde relativa variationer väl överens mellan mätningarna. Tydliga samband mellan impulsvågens utsläckning och mängden intercepterat vatten kunde inte bestämmas från experimenten. Utsläckningsresultaten var svårtolkade och lämpliga blandningsformler hittades inte i litteraturen. Metoden testades även en vecka i fält i norra Sverige. Trots att installationen inte var den bästa visade resultaten ändå god överensstämmelse mellan uppskattade förändringar av interceptionsförrådet från radarmätningarna, och observerade väderförändringar samt oberoende referensmätningar med en trädvågsanordning. Resultaten tyder på att metoden kan ge goda uppskattningar av interceptionsförrådet, då en väl fungerande installation av utrustningen används och efter att vidare kalibreringsförsök genomförts. / Interception of rain or snow in forest canopies is an important component of the hydrological cycle. Up to one third of the total winter precipitation never reaches the ground in forest areas due to evaporation losses of intercepted snow, which reduces spring-time water flow in rivers. Accurate spring flow predictions are important for the hydro-power industry. Appropriate measurement methods of intercepted snow are needed in order to improve models involving the interception evaporation process. The aim of this study was to explore the possibilities of an impulse radar system to measure the snow interception storage on coniferous trees. The method is based on measurements of the velocity and attenuation of an electromagnetic impulse wave, generated in a transmitting antenna and sent through a forest section and detected by a receiving antenna. The attenuation and velocity is affected by ice and water in the canopy air space, and can be related to amounts of water using so-called mixing formulas that describe the average electromagnetic properties of heterogeneous materials. Controlled laboratory measurements on small canopies showed that interception of liquid water was well above the detectable limits of the radar system, with respect to both attenuation and velocity changes. Estimations of the mass of intercepted water based on velocity changes overestimated the reference measurements, but relative variations were well captured. No clear relation could be found between amount of water on canopies and impulse wave attenuation from the experiments. The attenuation results were difficult to interpret, and appropriate mixing formulas were not found in the literature. The method was further tested for one week under field conditions in northern Sweden. In spite of a non-optimal equipment installation results of estimated changes of the interception storage showed a good agreement with observed weather variations and reference measurements using a tree weighing device. The method can have good conditions to give correct estimations of the snow interception storage, using appropriate installation and further calibration measurements.

In this study the practical work with the EU Water Framework starts on the island of Gotland. 33 lakes and 32 streams have been characterized and classified regarding to their ecological status. The aim with the characterisation is to create a uniform discription of all waterbodies and a comparable estimation for the future. The aim with the classification is both to study the waterbodies ecological status and to gain knowledge of where the resources should be concentrated so that the ecological status in all waterbodies will be good in 2015. The characterisation has been done according to the EU Water Framework Directive, and the factors that have been applied are the mean depth and area of the lake. The length and size on the catchment area are the factors that have been used on streams. The classification is issued from biological, chemical and hydromorphological elements. The biological elements in both lakes and streams are fish and benthic macroinvertebrates. The chemical elements in lakes consist of total phosphorus, total nitrogen, quotient total nitrogen/total phosphorus, chemical oxygen demand, alkalinity and pH-value. The chemical elements in streams consist of area-specific losses of total phosphorus and total nitrogen, chemical oxygen demand, alkalinity and pH-value. The hydromorphological elements are lakes that are regulated, streams that have been straightened out and streams that have something stopping sawing fish. The result of the characterisation shows five different sea types: large and deep seas, meanlarge and deep seas, meanlarge and shallow seas, small and deep seas as well as small and shallow seas. The result from the classification shows that 26 lakes have high or good ecological status. However, this still means that the seven lakes Asträsk, Bogeviken, Bondansträsk, Fridträsk, Inre Stockviken, Mjölhatteträsk and Paviken have moderate ecological status. 15 streams have good or high ecological status, while nine have moderate status. These nine streams are Burgsvikenån, Gothemsån, Ireån, Halorån, Lummelundaån, Närkån, Snoderån, Vägumeån as well as Västergarnsån. The ecological status could not be decided in eight streams, due to the low number of facts. All lakes and streams with moderate ecological status, except Bondansträsk, have recieved this estimation as a result of the high substance of nutrients. While fish in Bondansträsk is not good, the lake recieved the estimation moderate status. / I detta examensarbete inleds det praktiska arbetet med ramdirektivet för vatten på Gotland. I enlighet med vattendirektivet har 33 gotländska sjöar och 32 gotländska vattendrag karakteriserats och klassificerats utifrån ekologisk status. Syftet med karakteriseringen är att skapa en enhetlig beskrivning av samtliga vattenförekomster, vilket ger ett jämförbart underlag inför fortsatta bedömningar av sjöar och vattendrag på Gotland. Syftet med klassificeringen är att dels ta reda på den ekologiska statusen för gotländska ytvatten, dels att få kunskap om var resurserna bör läggas för att en god ekologisk status skall uppnås till år 2015. Karakteriseringen utfördes enligt vattendirektivets system B, och de faktorer som användes är maxdjup och sjöarea för sjöar samt längd och avrinningsområdets area för vattendrag. Detta resulterade i fem sjötyper: stora och djupa sjöar, stora och grunda sjöar, mellanstora och grunda sjöar, små och djupa sjöar samt små och grunda sjöar. Vattendragen indelades i fyra typer: långa vattendrag med stort avrinningsområde, långa vattendrag med mellanstort avrinningsområde, korta vattendrag med mellanstort avrinningsområde samt korta vattendrag med litet avrinningsområde. Klassningen utgick, i enlighet med vattendirektivet, från biologiska, kemiska och hydromorfologiska faktorer. Den biologiska klassningen i både sjöar och vattendrag gjordes med utgångspunkt från fisk och bottenfauna. Den kemiska bedömningen i sjöar gjordes utifrån totalfosfor, totalkväve, fosfor/kväve-kvot, kemisk syreförbrukning, alkalinitet och pH-värde. För vattendrag har arealspecifik förlust av fosfor och kväve, kemisk syreförbrukning, alkalinitet och pH-värde använts. Den hydromorfologiska bedömningen gjordes med hänsyn tagen till rätning av vattendrag, vandringshinder i vattendrag samt reglering av sjöar. Resultatet av klassificeringen visar att hela 26 av de 33 undersökta gotländska sjöarna har hög eller god ekologisk status, och sju sjöar, Asträsk, Bogeviken, Bondansträsk, Fridträsk, Inre Stockviken, Mjölhatteträsk och Paviken, har måttlig ekologisk status. 15 av de 32 undersökta vattendragen har hög eller god ekologisk status, medan nio vattendrag, Burgsvikenån, Gothemsån, Ireån, Halorån, Lummelundaån, Närkån, Snoderån, Vägumeån samt Västergarnsån, har måttlig ekologisk status. Vidare har ekologisk status inte kunnat bestämmas för åtta vattendrag, då inte tillräckligt med data funnits för att kunna genomföra en rättvis bedömning. Samtliga sjöar och vattendrag som har måttlig ekologisk status, förutom Bondansträsk, har erhållit denna bedömning på grund av alltför höga halter respektive transporter av näringsämnena kväve och fosfor. Bondansträsk har fått detta omdöme eftersom tillstånd och avvikelse från jämförvärde för fisk inte är helt bra.

Övergödning utgör ett av de allvarligaste hoten mot Östersjöns miljö. Storleken av näringsbelastningen till havet behöver därför bestämmas med hjälp av tillgängliga matematiska modeller. Modellen ”Generalised Watershed Loading Functions” (GWLF), en ickedistribuerad parametermodell som uppskattar hydrologi och månatlig näringsbelastning, tillämpades på avrinningsområdet till Daugava som mynnar i Östersjön. Syftet med studien var att genom modellering av historisk transport av näringsämnen till Östersjön ta fram parametrar och indata som sedan kan användas vid applicering av GWLF på omkringliggande avrinningsområden. Data från 1990-talet användes för kalibrering av modellen och data från 1980-talet för validering. Årlig kvävebelastning modellerades med R2värdet 0,78 för kalibreringsperioden. Modellerad årlig kvävebelastning för valideringsperioden underskattades med ungefär 30 % vilket troligen beror på att kvävekoncentrationer i grundvatten och ytavrinning minskade mellan 1980- och 1990-talen. Fosforbelastningen underskattades jämfört med rapporterade värden vilket troligen beror på att enskilda avlopp inte inkluderades och att rapporterade punktutsläpp är för låga. Modifikationer av modellen föreslås för prediktion av näringsbelastningar under lång tid och behovet av harmoniserad, uppdaterad och lättillgänglig data för näringstransportsmodellering diskuteras. / Eutrophication is one of the most serious threats to the Baltic Sea environment. Nutrient loading into the sea therefore needs to be quantified by available mathematical models. The Generalised Watershed Loading Functions (GWLF), a lumpedparameter model that predicts hydrology and monthly nutrient loads, was applied to the Daugava River Basin, discharging into the Baltic Sea. The aim of the study was to model historic transport of nutrients into the Baltic Sea and thereby produce estimates of parameters and input data needed for a spatial extension of the GWLF to surrounding river basins. Calibration data were taken from the 1990’s and validation data from the 1980’s. Yearly nitrogen loads were modelled with an R2 value of 0.78 for the calibration period. Predicted yearly nitrogen loads for the validation period were about 30 % lower than reported values, probably depending on decreasing groundwater and runoff concentrations between the 1980’s and 1990’s. Phosphorus loads were underestimated compared to reported values, the main reason probably being the exclusion of septic systems and too low reported point sources. Modifications of the model are suggested for longterm predictions of nutrient loads and the need for harmonised, uptodate and generally accessible data for nutrient transport modelling discussed.

No description available.

Den här studien har ett tudelat syfte där huvuddelen utreder vilka behov och syften två svenska möbelföretag har i att kommunicera produkters miljöprestanda idag. Delsyftet i studien var att se om de studerade företagen har användning för miljödeklarationer för sina syften och behov i produktkommunikationen. För att samla in empiri användes kvalitativa intervjuer. Utifrån en kategorisering av resultatet kunde materialet diskuteras tillsammans med utvalda kommunikativa begrepp samt rådande forskning som behandlar miljödeklarationen och relaterade ämnens koppling till kommunikation. Av diskussionen framgick att företagen kommunicerar produkter främst utefter krav som ställs från kunden. Syftena med produktkommunikationen är att sändarna i kommunikationsprocessen förmedlar budskapet om bra produkter som framställs ur ett helhetsperspektiv på miljöarbetet. Idag kommuniceras produkterna främst genom den allmänna marknadsföringen såsom hemsida och försäljare, men även reaktivt via miljödeklarationer. Om möbelföretagen definierar målgrupperna och kundernas kompetens i kommunikationsprocessen kan framtida användning av miljödeklarationen bli effektiv. Studien visar slutligen att miljödeklarationen, som kommunikationsverktyg för produkters miljöprestanda, skulle kunna fungera kompletterande till möbelföretagens rådande marknadsföring och således infria de krav som ställs.

Diverting urine from faeces or mixed wastewater and reusing it to fertilize crops, is a traditional method used in Asia. It is also a contemporary approach to sustainable nutrient and water management in Scandinavia and other parts of Europe. Urine diversion and reuse is a proven socio-technical system that has significant potential benefits on both a local and global scale, such as recirculating scarce plant nutrients like phosphorus back to agriculture, reducing eutrophication of waterways and improving water and sanitation systems. This thesis explores the nature of these benefits in Australia and the global context and what barriers would need to be overcome if a urine diversion and reuse system were implemented in Australia to achieve significant environmental benefits. These questions are investigated through stakeholder interviews in Sweden, to identify the ‘lessons learnt’ from the Swedish experience with urine diversion and reuse, and, through interviews with relevant stakeholders in Australia to identify possible barriers and opportunities, costs and benefits, and roles and responsibilities in the Australian context. Findings from both the stakeholder interviews are triangulated with other sources of knowledge, such as the literature, personal communications and a qualitative assessment of costs and benefits. This thesis found that while urine diversion is likely to benefit the Australia situation and warrants further research, these benefits are fragmented and spread across a range of discourses and separate institutions. Its acceptance and effective introduction into Australia might therefore be challenged by its lack of a single obvious organisational home. To overcome this and other identified challenges, several recommendations are made. For example, an Australian demonstration trial of urine diversion and reuse is recommended where clear drivers and opportunities exist, such as: in new developments adjacent to agricultural land; in regions where algal blooms are a critical problem and are predominantly caused by municipal sewage discharges; and where synergies with waterless urinals are being considered for water conservation value. This thesis does not promote urine diversion and reuse as the ‘silver bullet’ to Australia’s water and nutrient problems, however it does recommend that it be considered on an equal basis next to other possible options. For example, if reducing nutrient loads on receiving water bodies is a key objective, then a cost-effective analysis of urine diversion and reuse, compared to other options to reduce nutrient loads, could be undertaken, ensuring all relevant costs and benefits to the whole of society are included in the analysis.

The Hull Street Integrated Housing Project, in Kimberley, is one of the projects supported by the Swedish International Development Cooperation Agency, Sida, in South Africa. The vision of the project is to provide low cost housing for the people of Kimberley. As a way of ensuring sustainability, the project adopts the Ecological sanitation (Ecosan) approach where urine and faeces are separated from the source. The concept of Ecosan is new to many people around the world. To make the concept workable and acceptable effective implementation strategies are required. At the Hull Street, after the first of the four phases 144 unit houses have been completed all fitted with the UDS. Urine from the UDS as well as the greywater from the kitchen and bathroom are connected to infiltrate into the ground. This arrangement is called the “quick-fix”. The faeces from the houses are sent to the compost yard for composting so that the residents could use the compost in their gardens. This study which involves interview with some selected workers and residents in Hull Street focuses on the modus operandi of the Ecosan unit of the Hull Street project with special emphasis on the methods of human excreta disposal and education strategies.

Urbanization causes changes in the water balance. Focusing on runoff, the aim of this report was to determine how both the magnitude and the form of this component change with urbanization. Also, solutions for decreasing the possible problems related to an increase in surface runoff were examined. Solutions were studied for both a general European situation and for the specific case of the Netherlands. Already after converting a forested area into agriculture, the runoff becomes more prominent, at the expense of evaporation and infiltration. When developing further into an urban area, its importance increases even more. In the last few years, various scientists have come up with suggestions of reducing the risks caused by increased runoff. Some examples are increasing the infiltration capacity or storing the excess water in cities. Considering the predicted future climate scenarios, water storage seems to be the best option. In the Netherlands, expanding the areas for water storage is the main subject of governmental research at the moment. On top of that, researchers advice to cooperate more between different stakeholders when considering water management. The main findings are thus that runoff increases with an increasing imperviousness of the surface, and the best solution to avoid problems caused by this enhanced amount of runoff seems to be the storage of excess water in cities. This solution is valid for both a general situation and in the Netherlands.