A key question related to climate change projections is how will aquatic systems respond to changes in variables such as temperature and precipitation? This thesis uses GWLF, a simple catchment scale model to explore potential impacts of climate change on water quantity and quality. River discharge and nutrient loads were modelled for several warmer world scenarios. For one catchment in New York, USA changes in annual dissolved phosphorus loads decreased along with annual streamflow, and particulate phosphorus loads increased for a single future climate scenario. For the Galten catchment of Lake Mälaren, Sweden, the spring melt peak observed historically was reduced for six future scenarios. Peak runoff and dissolved phosphorus and nitrogen load maxima occurred in winter rather than early spring. A synthesis of model results for dissolved inorganic nitrogen (DIN) loadings for five European catchments showed changes in the timing and magnitude of peak DIN load for several future scenarios. In northern Europe, changes were largely due to increased winter streamflow and reduced snow pack and spring melt runoff. In western Europe, DIN loads increased in winter or early spring due to increased precipitation. The biological response for a warmer future scenario was modelled for the Galten basin of Lake Mälaren using GWLF coupled to a lake phytoplankton model and a physical lake model. An increase in cyanobacteria biomass accompanied by a decline in diatom biomass resulted from changes in the timing of nutrient export from the catchment. The projected increase in lake temperature favored an overall increase in total phytoplankton biomass. Lastly, a method based on hourly measurements of colored dissolved organic matter (CDOM) fluorescence provides the appropriate data for dissolved organic carbon (DOC) model parameterization and may also be used for surveillance of organic matter inputs to lakes.

<p>A distributed hydrological rainfall-runoff model has been developed using a GIS integrated with a dynamic programming module (PCRaster). The model has been developed within the framework of the EU-project TWINBAS at IVL Swedish Environmental Research Institute, and is intended for use in WATSHMAN – a tool for watershed management developed at IVL. The model simulates runoff from a catchment based on daily mean values of temperature and precipitation. The GIS input data consist of maps with soil type, land-use, lakes, rivers and a digital elevation model. The model is a hybrid between a conceptual and a physical model. The snow routine uses the degree-day method, the evapotranspiration routine uses the Blainey-Criddle equation, the infiltration routine is based on Green-Ampt, groundwater is modelled assuming a linear reservoir and the flow routing is done with the kinematic wave equation combined with Manning’s equation.</p><p>The GIS and the hydrologic model are embedded in one another, allowing calculation of each parameter in each grid cell. The output from the model consists of raster maps for each time step for a pre-defined parameter, or a time series for a parameter at a specified grid cell. The flow network is generated from the digital elevation model and determines the water flow on the grid scale. The smallest possible grid size is thus obtained from the resolution of the digital elevation model. In this implementation the grid size was 50 m x 50 m. The raster structure of the model allows for easy use of data from climate models or remotely sensed data.</p><p>The model was evaluated using the River Kölstaån catchment, a part (110 km2) of the Lake Mälaren catchment, which has its outflow in central Stockholm, Sweden. The integration of the GIS and the hydrologic model worked well, giving significant advantages with respect to taking lakes and land-use into account. The evaluation data consisted of observed run-off for the period 1981 to 1991. The result from the calibration period shows a great variation in Reff (Nash & Sutcliffe) between the years, the three best years having Reff-values of 0.70 – 0.80. The Reff-value for the entire calibration period was 0.55 and 0.48 for the validation period, where again there was great variation between different years. The volume error was 0.1 % for the calibration period and -21 % for the validation period. The evapotranspiration was overestimated during the validation period, which is probably a result of excess rain during the calibration period. The results are promising and the model has many advantages – especially the integrated GIS-system – compared to the present WATSHMAN model. It could be further developed by introducing a second groundwater storage and refining the evapotranspiration and infiltration routine. Given the promising results, the model should be evaluated in other larger and hillier areas and preferably against more distributed data.</p> / <p>En helt distribuerad GIS-baserad hydrologisk modell för modellering i avrinningsområden på lokal/regional skala har byggts upp i PCRaster. Arbetet utfördes på IVL Svenska Miljöinstitutet AB inom ramen för EU-projektet TWINBAS, som har som mål att identifiera kunskapsluckor inför implementeringen av EU:s ramdirektiv för vatten. Modellen är tänkt att användas i WATSHMAN (Watershed Management System), IVLs verktyg för vattenplanering i avrinningsområden där bland annat källfördelningsberäkningar och åtgärdsanalyser ingår. Den uppbyggda modellen är en hybrid mellan en fysikalisk och en konceptuell hydrologisk modell och predikterar vattenföring på pixelnivå i avrinningsområden. Simuleringen drivs av dygnsmedelvärden för temperatur och nederbörd och modellen tar hänsyn till markanvändning, jordart, topografi och sjöar. De modellekvationer som används är grad-dagsmetoden för snö, Blainey-Criddle för evapotranspiration, Green-Ampt för infiltration, linjärt magasin för grundvatten och Mannings ekvation för flödesrouting.</p><p>Det geografiska informationssystemet och den hydrologiska modellen är helt integrerade, vilket gör att alla parametervärden beräknas för varje enskild pixel. Som utdata ger modellen en rasterkarta för varje tidssteg för en i förväg bestämd parameter, eller tidsserier över parametervärden i definierade punkter. Vattnet transporteras i ett utifrån höjdmodellen genererat flödesnätverk och vattnets flödesväg bestäms därmed på pixelnivå. Minsta möjliga pixelstorlek bestäms således utifrån höjdmodellens upplösning, och var vid denna tillämpning 50 m gånger 50 m. Modellens uppbyggnad med raster gör det enkelt att använda data från klimatmodeller eller fjärranalys.</p><p>Avrinningsområdet för Kölstaån, ett biflöde till Köpingsån i Mälardalen, har använts för att utvärdera modellen. Integreringen av GIS och hydrologisk modell fungerade mycket väl och gav stora fördelar t ex vad gäller att ta hänsyn till sjöar och markanvändning. Modellen kalibrerades med data från åren 1981 till 1986 och det erhållna volymfelet var då 0,1 % och Reff-värdet (Nash & Sutcliffe) 0,55. Stora variationer erhölls dock mellan åren; för de tre bästa åren låg Reff-värdet mellan 0,70 och 0,80. Ett mycket kraftigt nederbördstillfälle samt regleringar i huvudfåran av vattendraget ligger troligtvis bakom de mindre väl beskrivna åren. Även under valideringsperioden (1987 till 1991) fungerade modellen väl, så när som på att avdunstningen överskattades på vårarna (antagligen beroende av det stora regnet under kalibreringen), och Reff-värde och volymfel hamnade på 0,48 respektive -21 %, även här med stora variationer mellan åren. Resultaten är lovande och modellen har många fördelar jämfört med den nuvarande WATSHMAN-modellen. Den skulle kunna förbättras ytterligare genom att dela upp grundvattnet i två magasin samt förfina evapotranspirations- och infiltrationsrutinerna. Den höjdmodellsbaserade modellen bör utvärderas även i andra mer kuperade områden samt mot mer distibuerade data.</p>

A distributed hydrological rainfall-runoff model has been developed using a GIS integrated with a dynamic programming module (PCRaster). The model has been developed within the framework of the EU-project TWINBAS at IVL Swedish Environmental Research Institute, and is intended for use in WATSHMAN – a tool for watershed management developed at IVL. The model simulates runoff from a catchment based on daily mean values of temperature and precipitation. The GIS input data consist of maps with soil type, land-use, lakes, rivers and a digital elevation model. The model is a hybrid between a conceptual and a physical model. The snow routine uses the degree-day method, the evapotranspiration routine uses the Blainey-Criddle equation, the infiltration routine is based on Green-Ampt, groundwater is modelled assuming a linear reservoir and the flow routing is done with the kinematic wave equation combined with Manning’s equation. The GIS and the hydrologic model are embedded in one another, allowing calculation of each parameter in each grid cell. The output from the model consists of raster maps for each time step for a pre-defined parameter, or a time series for a parameter at a specified grid cell. The flow network is generated from the digital elevation model and determines the water flow on the grid scale. The smallest possible grid size is thus obtained from the resolution of the digital elevation model. In this implementation the grid size was 50 m x 50 m. The raster structure of the model allows for easy use of data from climate models or remotely sensed data. The model was evaluated using the River Kölstaån catchment, a part (110 km2) of the Lake Mälaren catchment, which has its outflow in central Stockholm, Sweden. The integration of the GIS and the hydrologic model worked well, giving significant advantages with respect to taking lakes and land-use into account. The evaluation data consisted of observed run-off for the period 1981 to 1991. The result from the calibration period shows a great variation in Reff (Nash &amp; Sutcliffe) between the years, the three best years having Reff-values of 0.70 – 0.80. The Reff-value for the entire calibration period was 0.55 and 0.48 for the validation period, where again there was great variation between different years. The volume error was 0.1 % for the calibration period and -21 % for the validation period. The evapotranspiration was overestimated during the validation period, which is probably a result of excess rain during the calibration period. The results are promising and the model has many advantages – especially the integrated GIS-system – compared to the present WATSHMAN model. It could be further developed by introducing a second groundwater storage and refining the evapotranspiration and infiltration routine. Given the promising results, the model should be evaluated in other larger and hillier areas and preferably against more distributed data. / En helt distribuerad GIS-baserad hydrologisk modell för modellering i avrinningsområden på lokal/regional skala har byggts upp i PCRaster. Arbetet utfördes på IVL Svenska Miljöinstitutet AB inom ramen för EU-projektet TWINBAS, som har som mål att identifiera kunskapsluckor inför implementeringen av EU:s ramdirektiv för vatten. Modellen är tänkt att användas i WATSHMAN (Watershed Management System), IVLs verktyg för vattenplanering i avrinningsområden där bland annat källfördelningsberäkningar och åtgärdsanalyser ingår. Den uppbyggda modellen är en hybrid mellan en fysikalisk och en konceptuell hydrologisk modell och predikterar vattenföring på pixelnivå i avrinningsområden. Simuleringen drivs av dygnsmedelvärden för temperatur och nederbörd och modellen tar hänsyn till markanvändning, jordart, topografi och sjöar. De modellekvationer som används är grad-dagsmetoden för snö, Blainey-Criddle för evapotranspiration, Green-Ampt för infiltration, linjärt magasin för grundvatten och Mannings ekvation för flödesrouting. Det geografiska informationssystemet och den hydrologiska modellen är helt integrerade, vilket gör att alla parametervärden beräknas för varje enskild pixel. Som utdata ger modellen en rasterkarta för varje tidssteg för en i förväg bestämd parameter, eller tidsserier över parametervärden i definierade punkter. Vattnet transporteras i ett utifrån höjdmodellen genererat flödesnätverk och vattnets flödesväg bestäms därmed på pixelnivå. Minsta möjliga pixelstorlek bestäms således utifrån höjdmodellens upplösning, och var vid denna tillämpning 50 m gånger 50 m. Modellens uppbyggnad med raster gör det enkelt att använda data från klimatmodeller eller fjärranalys. Avrinningsområdet för Kölstaån, ett biflöde till Köpingsån i Mälardalen, har använts för att utvärdera modellen. Integreringen av GIS och hydrologisk modell fungerade mycket väl och gav stora fördelar t ex vad gäller att ta hänsyn till sjöar och markanvändning. Modellen kalibrerades med data från åren 1981 till 1986 och det erhållna volymfelet var då 0,1 % och Reff-värdet (Nash &amp; Sutcliffe) 0,55. Stora variationer erhölls dock mellan åren; för de tre bästa åren låg Reff-värdet mellan 0,70 och 0,80. Ett mycket kraftigt nederbördstillfälle samt regleringar i huvudfåran av vattendraget ligger troligtvis bakom de mindre väl beskrivna åren. Även under valideringsperioden (1987 till 1991) fungerade modellen väl, så när som på att avdunstningen överskattades på vårarna (antagligen beroende av det stora regnet under kalibreringen), och Reff-värde och volymfel hamnade på 0,48 respektive -21 %, även här med stora variationer mellan åren. Resultaten är lovande och modellen har många fördelar jämfört med den nuvarande WATSHMAN-modellen. Den skulle kunna förbättras ytterligare genom att dela upp grundvattnet i två magasin samt förfina evapotranspirations- och infiltrationsrutinerna. Den höjdmodellsbaserade modellen bör utvärderas även i andra mer kuperade områden samt mot mer distibuerade data.

Mälaren är Sveriges tredje största sjö och även den dricksvattentäkt som försörjer flest människor i Sverige med vatten. Ett hot mot Mälarens vattenkvalité är algblomningar då vissa cyanobakterier producerar giftiga cyanotoxiner. Under 60-talet ledde övergödningen i Mälaren till kraftiga algblomningar och för att kunna råda bot på problemet infördes ett övervakningsprogram som nu har följt Mälarens utveckling i snart 60 år. I denna studie undersöktes med hjälp av detta övervakningsprogram vid vilka förhållanden cyanobakterier, framförallt de kvävefixerande Nostocales, frodas i Mälaren. Därefter önskades slutsatser kunna dras om vilka åtgärder som kan vara lämpliga för hålla nere populationen och därmed inte utgöra en risk för dricksvattenkvalitén.  Först genomfördes en långtidsstudie för att analysera vilka parametrar som historiskt har haft den tydligaste kopplingen till biovolymen växtplankton, cyanobakterier och Nostocales med hjälp av en multivariat regressionsmodell (PLS). Från detta framgick att de undersökta parametrarna kunde förklara 29 % av variationen i biovolymen för växtplankton, 41 % för cyanobakterier och 45 % för Nostocales. För växtplankton var pH och siktdjup de parametrar som kunde förklara störst del av variationen i biovolym och för cyanobakterier och Nostocales var istället vattentemperaturen, oorganiskt kväve/totalfosfor samt halten oorganiskt kväve de parametrar som hade tydligast koppling till biovolymen.  Därefter genomfördes en säsongsstudie för att kunna förklara nutida halter och säsongsvariationer för fem av Mälarens mätstationer (Ekoln, Galten, Granfjärden, Görväln och Södra Björkfjärden). Variationen av halten cyanobakterier kopplades närmast till temperaturen eftersom cyanobakterierna till stor del var begränsade till sommar och sensommar. Övriga växtplankton kunde däremot förekomma i höga halter även under våren. Att Ekoln hade betydligt högre halter oorganiskt kväve än Galten skulle kunna förklara skillnaden i andelen Nostocales mellan de två mätstationerna, där Galten hade en stor andel Nostocales och Ekoln en låg andel. Dock kunde kvävehalten inte förklara skillnader i fördelning mellan kvävefixerande och icke kvävefixerande cyanobakterier för de andra mätstationerna. Galtens stora tillrinning, grunda förhållanden och artrikedom skulle även kunna förklara bassängens höga halter av växtplankton under hela året.  Då temperaturen visat sig vara den parameter med tydligast koppling till cyanobakteriernas tillväxt är att begränsa den globala uppvärmningen den viktigaste åtgärden för att förhindra en ökad algblommning i framtiden. Kring resterande parametrar var slutsatser svåra att dra och i och med osäkerheten i frågan är en fortsatt noggrann miljöövervakning och handlingsplan när problemen väl uppstår av stor vikt. / Lake Mälaren is the third largest lake in Sweden and the source of drinking water for two million people. A threat to the water quality of Lake Mälaren is algal blooms since some cyanobacteria produce toxic cyanotoxins. In the 1960s, eutrophication in Lake Mälaren led to heavy algal blooms and in order to handle the problem, a monitoring program was introduced that has now followed Lake Mälaren's development for almost 60 years. In this study, the conditions under which cyanobacteria, especially the nitrogen-fixing Nostocales, thrive in Lake Mälaren was analysed using data from the monitoring program. Thereafter the goal was to draw conclusions regarding which measures may be needed to keep the population down so as not to pose a risk to drinking water quality. To begin with, a long-term study was conducted to analyse which parameters have historically had the clearest connection to the biovolume of phytoplankton, cyanobacteria and Nostocales using a multivariate regression model (PLS). This showed that the examined parameters could explain 29 % of the variation in phytoplankton biovolume, 41 % of the variation in the cyanobacteria biovolume and 45 % of the variation in Nostocales biovolume. For phytoplankton, pH and water transparency were the parameters that could explain most of the variation in biovolume, and for cyanobacteria and Nostocales, water temperature, the ratio between inorganic nitrogen and total phosphorus and the content of inorganic nitrogen were the parameters most clearly linked to the biovolume. Thereafter, a seasonal study was conducted to help explain current levels and seasonal variations for five of Lake Mälaren's measuring stations (Ekoln, Galten, Granfjärden, Görväln and Södra Björkfjärden). The variation of the cyanobacteria level was most closely linked to the temperature, as cyanobacteria was mostly limited to the summer. The ratio between inorganic nitrogen and total phosphorus and the content of inorganic nitrogen seemed to be an explanation for the difference between the high share of Nostocales in Galten where nitrogen was scarce, and the low proportions in Ekoln where nitrogen was abundant, but did not explain the distribution between nitrogen-fixing and non nitrogen-fixing cyanobacteria in the other basins. Galten's large inflow, shallow conditions and species richness could also explain the basin's high levels of phytoplankton throughout the year. With temperature as the parameter most clearly linked to the content of cyanobacteria, limiting global warming is the most important of measures to prevent increased algal blooms in the future. With regard to the remaining parameters, conclusions were difficult to draw and due to the uncertainty in the matter, continued close environmental monitoring and an action plan once the problems arise are of great importance.

<p>The discharge from Lake Mälaren is regulated to keep the lake water level within limits set by a water decree. Despite this, in the year 2000 the lake water level rose above the upper limit. Studies conducted at the climate modeling unit Rossby Centre at the Swedish Meteorological and Hydrological Institute (SMHI) indicate that the inflow to the lake may increase in the future. A flood in the area will, among other things, strike infrastructure and residential districts.</p><p>The aim of this study was to investigate the water levels of Lake Mälaren in future climates. In addition to this possible future expansion of the lake discharge though the sluice gates in order to keep water levels below limits set by the water decree and to prevent flooding of the shoreline were discussed. This was done by examining past lake and sea water level data and by using a discharge model to simulate future lake water levels resulting from high future inflow. The study was commissioned by SMHI.</p><p>High lake water levels were reproduced fairly well by the discharge model, whereas it was more difficult to draw any coclusions concerning low lake water levels. The examination of data on past lake water levels demonstrated that the regulation of the lake discharge caused a reduction of the highest lake water levels, but above all an increase of low lake water levels. Data on past sea levels in the Baltic Sea showed high values during wintertime. In combination with future high inflow to Lake Mälaren during this season, this indicates that the greatest future flood risk may prevail during wintertime. The conclusion from the simulated future lake water levels was that the lake discharge needs to be expanded to prevent flood in the area. In all scenarios examined in this study, the lake water level will not rise above the upper limit set by the water decree if the discharge is increased to 1 370 m3/s, which almost corresponds to a doubling of the existing discharge of 710 m3/s.</p> / <p>Mälarens utlopp är reglerat för att kunna hålla vattenståndet inom acceptabla gränser. Trots regleringen översteg vattenståndet under vintern 2000/01 den högsta föreskrivna nivån i regleringsbestämmelserna. Studier som bedrivs på klimatforskningsavdelningen Rossby Centre på SMHI pekar på att det framtida inflödet till Mälaren kan komma att bli högre än vad det är idag, något som skulle innebära ännu högre vattennivåer i Mälaren.</p><p>En omfattande översvämning av Mälarens stränder går bland annat ut över infrastruktur och bostäder. Problemet idag är att avbördningen genom sjöns utskov är för liten för att förhindra att översvämning uppstår. Att försöka skydda Stockholm mot vattnet med hjälp av skyddsmurar och invallning skulle bli alltför kostsamt. Ett bättre alternativ är istället att öka avtappningskapaciteten genom slussarna.</p><p>Syftet med det här arbetet var att undersöka hur vattennivån i Mälaren kan komma att bli i ett framtida förändrat klimat. I samband med detta gavs ett underlag för diskussioner om kommande utbyggnader av Mälarens utlopp för att kunna hålla vattennivån under vattendomens högsta föreskrivna nivå även vid ett högre framtida inflöde. Detta uppnåddes genom att genomföra analyser med historiska vattenståndsdata och genom att använda en beräkningsmodell för avtappning, Mälarmodellen, för simulering av ett antal framtida inflödessituationer. Arbetet har genomförts på uppdrag av SMHI.</p><p>Avtappningsmodellen återskapade de höga vattenstånden förhållandevis väl, medan det var svårare att bedöma hur precist den beräknade de allra lägsta vattennivåerna. Ett viktigt resultat från analysen med historiska data var att införandet av regleringen av Mälarens utlopp bidrog till att sänka de höga vattenstånden, men framförallt till att höja de låga. Ett annat resultat från studierna av historiska data var att vattenståndet i Östersjön antar högst nivåer under vintern. Detta i kombination med ett framtida högre inflöde till Mälaren under denna årstid indikerar att störst risk för översvämning kan komma att föreligga under vintern. För att säkert kunna hålla Mälarens vattennivå inom acceptabla gränser måste sjöns utlopp byggas ut. I alla scenarier som har undersökts i det här arbetet kan vattennivån hållas under den högsta föreskrivna nivån om avbördningen utökas till 1 370 m3/s. Det krävs alltså nästan en fördubbling av dagens avbördningskapacitet på 710 m3/s.</p>

<p>The aim of this thesis was to determine whether there has been a trend of increasing or decreasing water colour, absorbance, in Lake Mälaren during the last 35 years and whether it could be correlated with water discharge. The discharge was accounted for using regression analysis. The data material was analyzed for trends using a nonparametric test, the so-called seasonal Mann- Kendall test. The regression model could only account for a small (maximum of 24%) variation due to discharge. Thisindicates that discharge single-handedly can not explain the variation in absorbance. The trend analysis indicated a significant yearly increase in absorbance of 0.93% - 2.43% yr-¹ for three out of four investigated sub-basins, namely, Galten, Ekoln and Skarven. This strongly implies that there has been an increase of absorbance and a change in the amount of organic material in Lake Mälaren during the last 35 years.</p>

The aim of this thesis was to determine whether there has been a trend of increasing or decreasing water colour, absorbance, in Lake Mälaren during the last 35 years and whether it could be correlated with water discharge. The discharge was accounted for using regression analysis. The data material was analyzed for trends using a nonparametric test, the so-called seasonal Mann- Kendall test. The regression model could only account for a small (maximum of 24%) variation due to discharge. Thisindicates that discharge single-handedly can not explain the variation in absorbance. The trend analysis indicated a significant yearly increase in absorbance of 0.93% - 2.43% yr-1 for three out of four investigated sub-basins, namely, Galten, Ekoln and Skarven. This strongly implies that there has been an increase of absorbance and a change in the amount of organic material in Lake Mälaren during the last 35 years.

<p>In Sweden, the eutrophication of lakes, water courses and the coastal areas is considered the major threat to aquatic ecosystems and therefore actions taken to reduce the nutrient load to aquatic system including the Baltic Sea has high priority. There are many different sources of phosphorous and nitrogen and domestic wastewater is one contributing factor to the high load. Especially waste water from households that is not connected to municipal sewage treatment or a local small scale plant with appropriate nutrient removal efficiency is considered a problem. These types of households are quite common in rural areas in Sweden and in areas where summer houses has been converted to permanent living. Swedish legislation now permit the municipalities to decide in which areas within the municipality higher demands of the local small scale treatment facility should be met by the households (i.e. high protection level) and where it is acceptable with a less efficient treatment facility (i.e. normal protection level). In this study, using the Swedish legislation, Swedish Environmental goals and simple Hazard Assessment Schemes a proposal for how these protection levels could be used in the municipal of Köping, one of the municipals with water courses entering Lake Mälaren, the 4^th biggest lake in Sweden and with large problems with eutrophication will be presented.</p> / <p>Övergödning i hav, sjöar och vattendrag är ett stort miljöproblem världen över. Östersjön är hårt drabbad av denna problematik. Sveriges sjöar och vattendrag är även de drabbade av detta och hotas av att växa igen. En bidragande faktor till detta är de många enskilda avlopp som finns i landet. Enskilda avlopp som ej har tillfredställande rening släpper ut fosfor och kväve som medverkar till övergödning och kan vara ett hälsoproblem. De inre delarna av Mälaren är starkt påverkade av övergödning. Detta medför problem då sjön används som dricksvattentäkt till ungefär 1,5 miljoner människor. Köpings kommun ligger vid Mälarens innersta vik, Galten. Två stora vattendrag rinner genom kommunen och mynnar ut i sjön. Det är därför av vikt att Köpings kommun prioriterar arbetet med enskilda avlopp. Lagstiftning finns så att kommunerna kan bestämma om normal eller hög skyddsnivå ska råda inom ett område. För att underlätta för de berörda parterna vid bedömning av enskilda avlopp och vilken teknik som är lämplig kan normal och hög skyddsnivå bestämmas. För att god status ska uppnås och övergödningsproblematiken minska bör hög skyddsnivå gälla för hela Köpings kommun.</p>

Future climate in temperate regions is projected to get warmer and in many cases wetter. This poses questions about how phytoplankton in our lakes will respond. A dynamic modeling approach based on an allometric description of phytoplankton characteristics was used to investigate how the biomass of different functional groups of phytoplankton will respond to a changed future climate. Simulations based on a warmer future climate scenario suggest that we will experience an increase in phytoplankton biomass in northern temperate lakes. Moreover, phytoplankton groups are projected to shift towards a dominance of cyanobacteria at the expense of diatoms. Climate may affect phytoplankton, either via in-lake changes in temperature and stratification, or due to altered processes at the watershed level, which influence rates of nutrient export and water discharge. This study found that changes in lake temperature and stratification are the major causes of the projected increase in phytoplankton biomass, but that changes in the timing of nutrient export did influence the succession of diatoms. Variation in SPIM (suspended particulate inorganic matter) can have an important role in influencing the depth of the euphotic zone in a turbid lake, and hence the light climate experienced by phytoplankton. Wind and river discharge were found to regulate SPIM in this study, not only wind as in many other studies. Variations in SPIM could be adequately described by a few governing equations. This thesis suggests that, as a result of climate change, lakes close to the limit of becoming eutrophied may be pushed past a threshold beyond which water quality problems will become more prevalent. Finally it is important to bear in mind that all models are simplifications of the reality as we understand it. Still, the use of models can often give a good indication as to what might be expected in the future.

In Sweden, the eutrophication of lakes, water courses and the coastal areas is considered the major threat to aquatic ecosystems and therefore actions taken to reduce the nutrient load to aquatic system including the Baltic Sea has high priority. There are many different sources of phosphorous and nitrogen and domestic wastewater is one contributing factor to the high load. Especially waste water from households that is not connected to municipal sewage treatment or a local small scale plant with appropriate nutrient removal efficiency is considered a problem. These types of households are quite common in rural areas in Sweden and in areas where summer houses has been converted to permanent living. Swedish legislation now permit the municipalities to decide in which areas within the municipality higher demands of the local small scale treatment facility should be met by the households (i.e. high protection level) and where it is acceptable with a less efficient treatment facility (i.e. normal protection level). In this study, using the Swedish legislation, Swedish Environmental goals and simple Hazard Assessment Schemes a proposal for how these protection levels could be used in the municipal of Köping, one of the municipals with water courses entering Lake Mälaren, the 4th biggest lake in Sweden and with large problems with eutrophication will be presented. / Övergödning i hav, sjöar och vattendrag är ett stort miljöproblem världen över. Östersjön är hårt drabbad av denna problematik. Sveriges sjöar och vattendrag är även de drabbade av detta och hotas av att växa igen. En bidragande faktor till detta är de många enskilda avlopp som finns i landet. Enskilda avlopp som ej har tillfredställande rening släpper ut fosfor och kväve som medverkar till övergödning och kan vara ett hälsoproblem. De inre delarna av Mälaren är starkt påverkade av övergödning. Detta medför problem då sjön används som dricksvattentäkt till ungefär 1,5 miljoner människor. Köpings kommun ligger vid Mälarens innersta vik, Galten. Två stora vattendrag rinner genom kommunen och mynnar ut i sjön. Det är därför av vikt att Köpings kommun prioriterar arbetet med enskilda avlopp. Lagstiftning finns så att kommunerna kan bestämma om normal eller hög skyddsnivå ska råda inom ett område. För att underlätta för de berörda parterna vid bedömning av enskilda avlopp och vilken teknik som är lämplig kan normal och hög skyddsnivå bestämmas. För att god status ska uppnås och övergödningsproblematiken minska bör hög skyddsnivå gälla för hela Köpings kommun.