Enligt ett av de 16 miljökvalitetsmålen, Ingen övergödning, ska halterna av eutrofierande ämnen inte ha någon negativ effekt på människors hälsa, den biologiska mångfalden eller vår möjlighet till ett hållbart brukande av mark och vatten. En stor bidragande orsak till den rådande övergödningsproblematiken i svenska vatten är läckage av främst näringsämnena kväve och fosfor från agrara och urbana källor. Hallands kustkommuner har sedan länge problem med övergödning och behovet för åtgärd är stort. Länet är särskilt utsatt för näringsläckage, delvis på grund av att en stor del av åkermarken utgörs av genomsläppliga jordar, vilka underlättar för vattnets framkomlighet och transport av näringsämnen, men även för att vattendrag har rätats ut av människan och för att naturliga våtmarker har tagits bort. I Halland rinner Suseån som är den femte största ån i länet. Problematiken i den övre regionen av dess avrinningsområde handlar främst om försurning, medan det i det nedre området främst handlar om övergödning och fysisk förändring av vattendragen. Vattenprovtagning utfördes i Suseån, samt i tre biflöden i den nedre delen av avrinningsområdet, vilken till stor del domineras av jordbruksmarker. De utvalda vattendragen var Käringasjöbäcken, Boarpsbäcken och Årstadbäcken. Resultatet av vattenprovtagningarna uppvisade överlag förhöjda halter av näringsämnen i alla biflöden till Suseån. De högsta halterna av både totalkväve och totalfosfor uppmättes i Boarpsbäcken och Årstadbäcken, vilka således har det största åtgärdsbehovet.

Biokol, dvs pyrolyserat organiskt material som tillförs marken, är erkänt för sina jordförbättrande egenskaper. Ny forskning uppmärksammar nu andra användningsområden för biokol såsom adsorption av oönskade föreningar samt som effektiv kolsänka inom klimatarbetet. Näringsläckande åkrar bidrar årligen med stora kvantiteter växttillgänglig näring och relaterad eutrofiering av sjöar, vattendrag och i förlängningen till Östersjön. Eutrofieringen ska enligt EUs ramdirektiv för vatten liksom Sveriges 16 miljömål minskas. Det här examensarbetet syftade till att utreda om ett biokolsfilter kan utformas och installeras i anslutning till åkermarkers dräneringsdiken för att minska läckaget av näringsämnen från jordbruket. Genom att sedan sprida det näringsmättade filtermaterialet på närliggande åkermark önskades filterlösningen lokalt bidra till ett mer slutet kretslopp med avseende på kväve och fosfor samtidigt som biokolets jordförbättrande egenskaper utnyttjas. För att erhålla önskad reningseffekt i ett filter bör tre fysikaliska egenskaper kombineras, dess hydrauliska konduktivitet K (m/s), sammanlagd materialyta tillgänglig för kemisk reaktion (specifik yta (m2/g TS)) samt ytans reaktivitet. Alla dessa egenskaper är till viss del beroende av filtermaterialets partikelstorlek. Biokolets hydrauliska konduktivitet bestämdes experimentellt med hjälp av Darcys lag vilket gav en konduktivitet på 10-2 – 10-1 m/s. Partikelstorleksfördelningen bestämdes genom mekanisk siktning till ett intervall på mellan 0-8 mm, varav 80 viktprocent återfanns i intervallet 1,7 – 5 mm. Utifrån resultaten beräknades att biokol (2 – 6 mm) kunde ge en flödeskapacitet på ca 1 – 7 l/s.  Biokolets ytreaktivitet har inte kunnat bestämmas i denna studie. Det i studien utformade filtret placerades i ett dräneringsdike i Eskilstunaregionen inuti en befintlig vägtrumma med diameter 80 cm. Vattenföringen i diket uppmättes initialt till att variera mellan 1,5 – 7 l/s. Filterdesignen utgjordes av en halvcylinder i geotextil innehållandes 0,11 m3 biokol. Längden var 1,2 m med en tvärsnittsarea på 0,09 m2 och beräknad flödeskapacitet genom filtret vid mättad strömning var 1,2 l/s. Filterfunktionen utvärderades genom totalt tio vattenprovtagningar av vattnet vid in- och utlopp under perioden 15 maj - 1 juli 2014. Vattenproverna analyserades med avseende på näringsämnen kopplade till övergödning (PO4-P, NH4-N och NO3-N). Filtermaterialet, biokol, utvärderades med skakextraktion samt utifrån dess innehåll av metaller relaterade till fosforbindningar (Al, Fe, Mg, Mn och Ca). Resultaten visade generellt på högre halter av fosfor och kväve i utloppet än i inloppet. Även resultatet från skakextraktionen pekade på högre halter av PO4-P och NO3-N i extraktionsvattnet efter skakning. Utifrån denna studie ger biokolsfiltret ingen reduktion av näringsämnestransporten i dräneringsvatten från åkermark. Snarare indikeras en utlakning av PO4-P, NH4-N och NO3-N med det använda biokolet vilket troligen delvis berodde på att biokolet hade en negativ nettoytladdning. Den framtagna filterlösningen i den här studien antogs därför inte kunna bidra till ett mer slutet kretslopp av näringsämnen vid åkermark. / Biochar, i. e. pyrolyzed organic material applied to soil, is traditionally recognized for its soil-improving properties. New research has revealed other areas for biochar such as adsorption of unwanted compounds as well as in climate change initiatives as an effective carbon sink. Cropland leaks nitrogen and phosphorus and annually contributes with large quantities of plant-available nutrients increasing eutrophication of lakes, rivers, and finally the Baltic Sea. Both the EU WFD and the SGFTE state that active measures must be taken to reduce the eutrophication. The purpose of this master thesis was to investigate whether a biochar filter could be designed and installed in drainage ditches from farmland to reduce nutrient losses from agriculture. When nutrient-saturated, the content of the filter could then be spread on nearby farmland. The filter solution could in that case locally contribute to a more closed-loop with respect to nitrogen and phosphorus while the soil-enhancing properties of biochar were utilized. In order for a filter solution to obtain desired purification rate, three physical and chemical properties of the filter content were to be considered, its hydraulic conductivity K (m/s), total mineral surface available for chemical reaction (specific surface area (m2/g DS)) and the surface reactivity. All these properties are to some extent dependent on the filter material distribution of particle sizes. Hydraulic conductivity within the biochar was experimentally determined using Darcy's law which gave a hydraulic conductivity in the order of 10-2 – 10-1 m/s. The particle size distribution was determined by mechanical sieving to a range between 0 – 8 mm, of which 80 percent by weight was recovered in the range from 1.7 to 5 mm. It was calculated that the biochar (2 – 6 mm) filter could provide a flow capacity of about 1 – 7 l/s. The filter, designed in this thesis, was placed in a drainage ditch in Eskilstuna inside an existing culvert with a diameter of 80 cm. The water discharge in the ditch was initially measured to vary between 1.5 to 7 l/s. The filter design consisted of 0.11 m3 of biochar wrapped in a half cylinder made of geotextile. The length was 1.2 m with a cross-sectional area of 0.09 m2. The calculated flow rate through the filter, at saturated flow, was 1.2 l/s. The filter function was evaluated by a total of ten sets of water samples from both inlet and outlet taken during the period May 15 to July 1, 2014. The water samples were analyzed for nutrients linked to eutrophication (PO4-P, NH4-N and NO3-N). The biochar used as filter material was evaluated by extraction through shaking and also by its content of metals related to phosphorus bindings (Al, Fe, Mg, Mn, and Ca). A majority of the results indicated higher levels of phosphorus and nitrogen in the outlet than the inlet. Also the results from extraction showed higher levels of PO4-P and NO3-N in the extraction solution after shaking. Based on this study, this filter of biochar gave no reduction of nutrient transport in drainage water from the agricultural land. Instead, leaching of PO4-P, NH4-N and NO3-N were indicated with the used biochar. This may in part be caused by the fact that most biochar has a negative net surface charge. The designed filter solution in this study is therefore assumed not to contribute to a better closed nutrient cycle in agricultural land.

<p>Eutrofiering är ett stort internationellt problem. I Sverige finns de mest näringsrika vattendragen i uppodlade slättbygder i syd- och Mellansverige där lantbruket är en stark bidragande orsak till eutrofiering. Syftet med denna studie var att analysera om övre västra Svartån, som är belägen i sydöstra Sverige, har minskade koncentrationer av fosfor och kväve efter en åtgärdsperiod av tio år. Under åtgärdsperioden har det bland annat slagits vass, muddrats, fiskats ut vitfisk och gett lantbrukare rådgivning angående lantbruksskötsel. Totalfosfor och totalkväve valdes ut att analyseras. Resultat visar att det för totalfosfor är signifikant skillnad efter åtgärdsprogrammets slut vid 33 procent av de analyserade grupperna, där skillnaden är att koncentrationer har minskat. För totalkväve är det sannolikt ingen signifikant skillnad efter åtgärdsprogrammet för någon säsong. Totalkväve-koncentrationer har både ökat och minskat efter åtgärdsprogrammet. En stor orsak till höga koncentrationer av fosfor och kväve i övre västra Svartån är lantbruket, men även punktutsläpp i form av avloppsutsläpp från fritidshus kan vara stor bidragande orsak. Trots att koncentrationer för totalfosfor har minskat, och koncentrationer för totalkväve både ökat och minskat bedöms majoriteten av de analyserade vattendragen som eutrofa vid jämförelse med naturvårdsverkets bedömningsgrunder för miljökvalité både innan åtgärdsprogrammets början och efter åtgärdsprogrammets slut. Vid försök att påvisa effekter av åtgärdsprogrammet är det troligast att Ralången och Säbysjön skulle kunna ha minskade koncentrationer till följd av åtgärdsprogrammet.</p>

Eutrofiering är ett stort internationellt problem. I Sverige finns de mest näringsrika vattendragen i uppodlade slättbygder i syd- och Mellansverige där lantbruket är en stark bidragande orsak till eutrofiering. Syftet med denna studie var att analysera om övre västra Svartån, som är belägen i sydöstra Sverige, har minskade koncentrationer av fosfor och kväve efter en åtgärdsperiod av tio år. Under åtgärdsperioden har det bland annat slagits vass, muddrats, fiskats ut vitfisk och gett lantbrukare rådgivning angående lantbruksskötsel. Totalfosfor och totalkväve valdes ut att analyseras. Resultat visar att det för totalfosfor är signifikant skillnad efter åtgärdsprogrammets slut vid 33 procent av de analyserade grupperna, där skillnaden är att koncentrationer har minskat. För totalkväve är det sannolikt ingen signifikant skillnad efter åtgärdsprogrammet för någon säsong. Totalkväve-koncentrationer har både ökat och minskat efter åtgärdsprogrammet. En stor orsak till höga koncentrationer av fosfor och kväve i övre västra Svartån är lantbruket, men även punktutsläpp i form av avloppsutsläpp från fritidshus kan vara stor bidragande orsak. Trots att koncentrationer för totalfosfor har minskat, och koncentrationer för totalkväve både ökat och minskat bedöms majoriteten av de analyserade vattendragen som eutrofa vid jämförelse med naturvårdsverkets bedömningsgrunder för miljökvalité både innan åtgärdsprogrammets början och efter åtgärdsprogrammets slut. Vid försök att påvisa effekter av åtgärdsprogrammet är det troligast att Ralången och Säbysjön skulle kunna ha minskade koncentrationer till följd av åtgärdsprogrammet.

Handelsgödsel och stallgödsel används i stor omfattning i jordbruket, men ungefär en tredjedel av den tillförda kvävegödseln tas inte upp av växtligheten. Omkring hälften av den mängden förs till närliggande vattendrag, något som kan resultera i eutrofiering av sjöar och vattendrag. Även fosforläckage till vattendrag kan orsaka eutrofiering och faktorer som kan inverka på läckaget av näringsämnen från åkermark till vattendrag är jordart, odlingsåtgärder och nederbörd. För att minska förlusterna av näringsämnen från odlingsmarker till vattendrag har det tagits fram åtgärdsprogram inom jordbrukssektorn. Ett program benämns som ”Typområden på jordbruksmark” och är en del av övervakningen av miljön i Sverige. Ett jordbruksvattendrag i Västmanlands län, U8, ingår i ett Greppa fosforn - projekt och vattenkemiska mätningar har utförts i området sedan 90-talets början. En storskalig strukturkalkning genomfördes av jordbruksmarken 2010 och vid de vattenkemiska mätningarna under  det agrohydrologiska året 2010/2011 uppmättes de lägsta årsmedelhalterna av kväve och fosfor sedan mätningarna påbörjades. Syftet med den här rapporten är att utreda ifall strukturkalkningen under 2010 resulterat i de låga årsmedelhalterna av fosfor och kväve under det agrohydrologiska året 2010/2011 eller om andra faktorer kan ha inverkat, samt att ge förslag på åtgärder som kan minska kväve- och fosforförlusterna från jordbruksmarken till vattendraget. Slutsatserna är att en ökad andel skyddszoner, den storskaliga strukturkalkningen, de torra förhållandena under året och en planering av gödselmedeltillförseln kan ha inverkat till de låga årsmdelhalterna. Åtgärder som skulle kunna vara verksamma på U8 för att minska kväve- och fosforförlusterna är anpassad kvävegödsling, bevuxen träda, effektiv produktion, förändringar i växtföljd, höst- och vinterbevuxen mark, jordbearbetning vid rätt tidpunkt, kombisådd, konturplöjning, minskad markpackning, nedbrukning av gröngödslings- och fånggrödor vid lämpligaste tidpunkt och med rätt teknik, reducerad jordbearbetning, reducerad kvävegödsling till underoptimal nivå, reglerbar dränering, sedimentationsdammar, skyddsavstånd vid gödselspridning, skyddszoner, spridning av gips på åkermark, spridning av mineralgödsel vid rätt tidpunkt, strukturkalkning och våtmarker.

Syftet med detta examensarbete är att göra en inventering av anlagda våtmarker i Kalmar kommun för att sedan göra en översiktlig bedömning av våtmarkernas förutsättning för näringsretention. Våtmarker har under flera sekel utdikats för att utöka arealen odlingsmark. Därigenom har naturliga näringsfällor förlorats, och i takt med att odlingsmarken har ökat har även övergödningen i Östersjön förvärrats. Anläggande av våtmarker på nya platser eller på platser där våtmarker har legat förr har blivit populärt för vattenrening. Våren 2012 startade Kalmar kommun och Linnéuniversitetet ett projekt för uppföljning och restaurering av våtmarker, och detta examensarbete ingår delvis i detta projekt. Genom en litteraturstudie togs ett antal faktorer fram som användes för att bedöma de inventerade våtmarkerna. Våtmarkerna bedömdes efter en fyrgradig skala. 4. bra fungerade våtmark/mindre åtgärder krävs, 3. bra fungerande våtmark om extra åtgärder vidtas, 2. mindre bra fungerande våtmark då många extra åtgärder krävs, 1. dåligt fungerande våtmark. Av totalt 24 besökta våtmarker bedömdes 11 stycken till 3= fungera bra och 13 stycken till 2=som mindre bra. / The purpose of this thesis is to make an inventory of wetlands in the municipality of Kalmar and then to make a general assessment of the wetlands nutrient retention. Wetlands have been drained for centuries to make place for agricultural landscape. Therefore natural traps for nutrients have disappeared and as the agricultural landscape increased, the eutrophication of the Baltic Sea has grown even worse. Construction of wetlands at new or historical sites has become popular for water treatment. In the spring of 2012 the municipality of Kalmar and Linnaeus University started a project for follow-up and restoration of wetlands and this thesis is partly included in this project. From a literature study, a number of conditions were perceived in order to evaluate the wetlands. The wetlands were classified after a four-point scale. 4- a good functioning wetland / less action is required, 3- well-functioning wetland if additional action are taken, 2- less well-functioning wetlands and many additional actions are needed, 1- poorly working wetland. Of a total of 24 visited wetlands 11 were assesed to 3=work well and 13 to work 2= less well.

Örebro kommun, sett till kommunkoncernen, har som mål att till 2030 bli en klimatneutral kommun. För att de ska kunna klara sitt mål krävs hållbara åtgärder. Ett förslag på det kan vara att implementera biokol vid plantering av träd i kommunen och därmed skapa en stabil och långvarig kolsänka. Övergödning är också ett allvarligt problem för miljön. Örebro kommun har i sin vattenplan presenterat att de, för att uppfylla de nationella kvalitetsmålen, ska titta på åtgärder kring övergödning. Eftersom biokol har en förmåga att reducera näringsläckage kan även biokol vara lösningen till detta problem. I denna studie har biokolets potential i Örebro kommun undersökts. Biokolets positiva egenskaper gör att det är en mångsidig produkt. Det beror på dess porositet och även dess stora specifika yta. Biokolet har även mycket goda fukthållande och näringshållande egenskaper. Kolinlagring är också en positiv egenskap som biokolet har på grund av sitt höga innehåll av stabilt kol. Målet med arbetet var att beräkna potentiell lagring av CO2 för Örebro kommun, undersöka biokolets potential att bespara näringsämnen samt undersöka effekten av att odla med biokol. Metoderna som användes var experimentella lakningsförsök, odlingsförsök samt en beräkningsmodell för att uppskatta potentiell lagring av CO2. Lakningsförsöken analyserade ammoniumjoner, fosfatjoner, pH och konduktivitet. Odlingsförsöken genomfördes på zucchiniplantor som drevs upp i ett växthus tillhörande Örebro kommun. Beräkningsmodellen för beräkning av kolsänkan gjordes i Excel med indata från litteraturen och Örebro kommun.  Lakningsförsöken visade att med 5 vol% biokol minskade läckaget med 23%. Med 20 respektive 50 vol% biokol minskade läckaget med 33 respektive 63%. Det går även att se att biokol bidrar till en pH ökning, vilket även det påverkar jordens förmåga positivt att absorbera näring. Konduktiviteten på samtliga torvblandningar visade sig minska allt eftersom ökat antal lakningsförsök. Utlakningen av fosfatjoner visade sig öka, i liten mängd i takt med en ökad volymvikt biokol.  En låg dos av hönsgödsel i kombination med biokol gav sämre tillväxt av zucchini jämfört med hönsgödsel utan biokol. Biogödseln gav däremot en positiv effekt för zucchiniplantan. De plantor som drevs upp med biogödsel och biokol blev lite större jämfört med de som drevs upp med biogödsel utan biokol.  Beräkningarna av kolsänkan visade att genom användning av biokol vid plantering av träd skulle Örebro kommun kunna lagra ca 5 ton CO2 eq/år. 2020 mättes kommunkoncernens CO2 utsläpp till 141 440 ton vilket innebär att en kolsänka 5 ton motsvarar en reducering på 0,004 %. Räknat till 2030 blir den sammanlagda kolsänkan 44 ton CO2 eq.

Biologisk lakvattenrening, med hjälp av mikroorganismer, används på Häringetorp avfallsanläggning för att bland annat reducera mängden kväve i lakvattnet. För att möjliggöra en längre reningsperiod, eftersom mikro­organismernas tillväxt hämmas vid låga temperaturer, vill Tekniska förvaltningen på Växjö kommun studera möjligheten att värma upp nitrifikationsdammen på Häringetorp avfallsanläggning med hjälp av grön energi. Kvantifiering av effektbehov för förlängning av reningsperioden har gjorts utifrån en simuleringsmodell. Studie av tillförd effekt har gjorts under det första året med tillförd effekt. Jämförelse mellan de tekniska lösningarna solfångare, värmepump och biobränslepanna har gjorts gällande aspekterna driftsäkerhet, praktisk genomförbarhet, enkelhet och ekonomi. Utifrån diskussion ges rekommendation att installera en värmepump, vilken utnyttjar intern energi, för att levererar en effekt till nitrifikationsdammen på 100 kW under temperaturstyrda förhållanden. Denna tillförsel av effekt förväntas ge en förlängning av reningsperioden på fyra veckor.

The Baltic Sea is a brackish water that is severely affected by eutrophication. Anthropogenic (human) nitrogen emissions is a contributing factor leading to algal blooms and hypoxic and anoxic seabeds. Municipal wastewater treatment plants account for 27 percent of the nitrogen emissions into the Baltic Proper. According to an article published by Karlsson-Ottosson in the magazine Ny Teknik and the HAVET 2015/2016 report, the increased meat consumption causes difficulties for the sewage treatment plants to purify the nitrogen in the wastewater. This, according to the article and report mentioned, correlates with increased nitrogen emissions from the municipal wastewater treatment plants. The purpose of this study was to investigate if this observed correlation could be confirmed. This study has measured the nitrogen content of urine from participants (n=36) categorized by diet. The diet categories that was included in this study were meat (K), lacto-ovo vegetarian (LOV) and vegan (V). The daily protein intake from the participants in the categories mentioned above was analyzed in this study. Furthermore, the growth of green algae (Cladophora glomerata) and presence of phytoplankton was investigated by fertilizing the collected samples with urine. The results show that there is no difference in nitrogen content in urine, neither in the protein intake between the three diet categories, nor in the case of presence of phytoplankton. Regarding the growth of the green algae, there was a significant difference between the diet groups of meat (K) and control (KON), and also between meat (K) and people on a vegan diet (V). The green algae therefore grew better in brackish water with urine from people who had a meat (K) diet than it did in brackish water with urine from people who had a vegan (V) diet. Though the growth results showed a significant difference between these diet groups (K and V), the alleged correlation between increasing meat consumption and increasing nitrogen emissions from municipal wastewater treatment plants needs to be further studied. / Östersjön är ett brackvattenhav som är svårt drabbat av eutrofiering. Antropogena (mänskliga) kväveutsläpp är en bidragande orsak som leder till algblomning samt hypoxiska och anoxiska bottnar. Kommunala avloppsreningsverk står för 27 procent av kvävetillförseln till Egentliga Östersjön. I en artikel som publicerats av Karlsson-Ottosson samt i rapporten HAVET 2015/2016, orsakar den ökade köttkonsumtionen svårigheter för avloppsreningsverken att rena avloppsvattnet från kväve. Detta korrelerar, enligt artikeln och rapporten, med de ökade kväveutsläppen från avloppsreningsverken. Syftet med studien var att undersöka om korrelationen kunde fastställas. Denna studie har mätt kvävehalten i urin från deltagare kategoriserade efter kosthållning. Dessa kategorier är kött (K), lakto-ovo vegetarian (LOV) samt vegan (V). Proteinintaget hos deltagarna undersöktes, kategoriserat efter ovan nämnda kategorier. Vidare har tillväxten av grönslick (Cladophora glomerata) samt förekomsten av fytoplankton med tillsatt urin från de insamlade proverna undersökts. Resultaten visade ingen skillnad gällande kvävehalten i urin mellan de tre kategorierna. Det var inte heller någon skillnad gällande proteinintaget mellan dessa. Förekomsten av fytoplankton påvisade inte någon skillnad. Angående tillväxten av grönslick påvisades en signifikant skillnad mellan grupperna kött (K) och kontroll (KON) samt mellan kött (K) och vegan (V). Grönslick tillväxer därför mer i brackvatten med urin från människor som äter kött än den gör i brackvatten med urin från människor med vegansk kost. Då resultaten gällande tillväxt på grönslick visade en signifikant skillnad mellan kosthållningarna (K och V) behöver den påstådda korrelationen mellan ökad köttkonsumtion och ökade kväveutsläpp från kommunala avloppsreningsverk studeras vidare.

The aim in this thesis is to use carbon, nitrogen and sulfur isotope analysis on teeth and bone to track diet and mobility of the population as well as the individual level from the articulated and disarticulated individuals from the passage grave Frälsegården, situated in Gökhem parish in the region of Falbygden, western Sweden. 50 human samples were analyzed from tooth, mandibula and femur, together with 11 faunal samples from different bone elements of local wild and domestic animals. The results fall well in line with earlier stable isotope work done on passage grave individuals from Falbygden in stable isotopes: A homogenous group with a diet which was clearly terrestrial and lived on a pretty high trophic level. It also seems that the analyzed individuals deliberately focused their food intake to the cultural and natural, megalith and limestone landscape of Falbygden, and not to its surroundings, even if the passage grave is situated in the outermost areas of the region. A small study compares the sulfur results to with earlier work done on strontium isotopes. The results show that the different methods might provide a deeper understanding in the interpretation of the methods, and therefore suggesting that further work should be done to compare the methods.