During the last three decades, a number of studies based on national environmental monitoring data have found increased concentrations of total organic carbon (TOC) in surface waters in much of the northern hemisphere including Sweden. There are many hypothesis of what has been the main cause of this trend, including changes in land use, decreased atmospheric deposition of acidifying compounds and climate change. Different hypothesis may have different implications for quantifying pre-industrial levels and for future predictions of TOC concentrations, which in turn will have different implications for water classification according to the European Water Framework Directive, water management and drinking water treatment. To analyse the long term effects of industrialisation and climate change on TOC in surface waters there is a need for long term time series of data. Since environmental monitoring data in Sweden only extends back to the mid-1980s, other techniques must be used in order to reconstruct data. In this study, sediment cores from 17 lakes along a climatic and deposition gradient in Sweden were collected and analysed with visible near infrared spectroscopy (VNIRS), an analytical technique that makes it possible to reconstruct historic surface water concentrations of TOC to pre-industrial conditions. A previous study with VNIRS showed that TOC concentrations declined in response to sulfate deposition until peak sulfur deposition in 1980, and thereafter increased as a result of sharp reductions of sulfate emissions. It was noted that the rate of increase of TOC after 1980 was faster than the rate of decrease due to sulfate deposition before 1980. The purpose of this study was therefore to explore the hypothesis that increasing TOC concentrations have not only been due to recovery from acidification, but also due to changes in climate. It was possible to analyse the long term effects of industrialisation and climate change on surface water TOC by analysing the reconstructed TOC data together with climate data from the beginning of the 1900s, modelled data of atmospheric sulfate deposition and environmental monitoring data, with uni- and multivariate analysis methods. It was found that the recent increase in TOC concentrations could be explained by both decreases in acidifying atmospheric deposition and increased precipitation, while temperature may have a decreasing effect on TOC. It was also found that the rate of increase of TOC-concentrations has been faster in the colder northern parts of Sweden and slower in the warmer south. The results imply that TOC concentrations will continue to rise to unpreceded levels and should be of concern for drinking water treatment plants that will need to adapt their treatment processes in the future. / Under de senaste tre årtiondena har ett flertal studier baserade på data från nationella miljöövervakningsprogram rapporterat ökande koncentrationer av organiskt kol (TOC) i ytvatten på norra halvklotet inklusive Sverige. Det finns många hypoteser om vad som ligger bakom trenden, till exempel förändringar i markanvändning, minskad atmosfärisk deposition av försurande ämnen och klimatförändringar. Olika förklaringar till vad som ligger bakom den ökande trenden ger konsekvenser vid kvantifiering av förindustriella nivåer och för förutsägelser om framtida koncentrationer, vilket i sin tur ger konsekvenser för vattenklassificering enligt Ramvattendirektivet, vattenförvaltning och dricksvattenberedning. För att kunna analysera de långsiktiga effekterna av industrialisering och klimatförändringar på TOC i ytvatten behövs långa tidsserier av data. Då den svenska miljöövervakningen endast sträcker sig tillbaka till mitten av 1980-talet måste andra tekniker användas för att rekonstruera data. I den här studien har sedimentproppar från 17 sjöar längs en klimat- och depositionsgradient analyserats med visible near infrared spektroskopi (VNIRS), en analysteknik som gör det möjligt att rekonstruera TOC-koncentrationer i ytvatten till förindustriell tid. En tidigare studie med VNIRS visade att TOC-koncentrationer sjönk till följd av försurande nedfall fram till 1980 då nedfallet kraftigt minskade, varefter koncentrationer av TOC började öka. Det noterades i studien att ökningen av TOC efter 1980 varit snabbare än vad minskningen var före 1980 på grund av försurande nedfall. Syftet med den här studien var därför att undersöka hypotesen att den senaste tidens ökning av TOC inte bara berott på minskat nedfall av försurande ämnen, utan även på grund av klimatförändringar. Det var möjligt att undersöka de långsiktiga effekterna av industrialisering och klimatförändringar på TOC i ytvatten genom att analysera rekonstruerad TOC data, klimatdata från början av 1900-talet, modellerad sulfatdepositionsdata och miljöövervakningsdata med uni- och multivariata analysmetoder. Resultaten visade att den senaste tidens ökning av TOC kunde förklaras med både en minskande deposition av försurande ämnen och en ökad nederbörd, medan ökande temperaturer kan ha haft en minskande effekt på TOC. Resultaten visade även att förändringshastigheten av TOC-koncentrationer varit snabbare i de norra, kalla delarna av Sverige och långsammare i de varmare södra. Resultaten indikerar att koncentrationer av TOC kommer att öka till nivåer som aldrig tidigare skådats, vilket är något vattenreningsverk kommer att behöva anpassa sina reningsmetoder till i framtiden.

Uppsalas dricksvattenförsörjning baseras på konstgjord grundvattenbildning som innebär att vatten från Fyrisån får rinna ned till grundvattnet från infiltrationsbassänger. Detta examensarbete syftar till att undersöka vad som händer med naturligt organiskt material (NOM) i Uppsalaåsen vid konstgjord grundvattenbildning. De viktigaste processerna för minskning av NOM är biologisk avskiljning genom nedbrytning, fysikalisk-kemisk avskiljning genom sorption till metalloxider samt utspädning genom inblandning av naturligt grundvatten. Arbetet bestod av tre delar: 1) analys av vattenkemidata från grundvattenprover, 2) analys av extraktion av TOC, Al och Fe från jordprover för att undersöka utfällning av NOM med metalloxider samt 3) ett inkuberingsexperiment för att utvärdera potentialen för biologisk nedbrytning i löst organiskt material (DOC). Jordproverna hämtades från borrkärnor som tagits på fem platser längs åsen under sommaren 2014. Grundvattenprover togs i 19 brunnar minst en gång per månad från november 2014 fram till april 2015. TOC-halten i grundvattnet är som högst vid infiltrationsbassängerna, ca 15 mg/l. TOC- minskar med 30 % de första 200 metrarna i flödesriktningen men minskningen avtar under grundvattentransporten. I den omättade zonen avskiljs mindre än 10 %. Vattnet i Fyrisån har en varierande sammansättning över ett år, vilket också observerades i provtagningspunkter som ligger närmast infiltrationsanläggningarna. Analys av uran och stabila isotoper visar att dispersion i åsen utjämnar dessa variationer. Analys av UV-absorbans och fluorescens tyder på att det organiska materialet i grundvattnet byter karaktär i den mättade zonen och blir hydrofilt. Resultaten från extraktionerna i jordprover visar på god korrelation mellan Fe och TOC. Bidning till järnoxider antas därför vara den viktigaste avskiljningsmekanismen i åsen. Resultaten indikerar på anrikningar av humuskomplex i de ytligaste jordlagren under sandfiltren samt precis under grundvattenytan i närheten av bassängerna. Inkuberingsexperimentet utfördes genom att grundvatten från fem olika provpunkter sterilfiltrerades. 15 vattenprover tillsattes med inockulat innehållande mikroorganismer och övriga 15 sterila prover användes som referenser. TOC undersöktes varannan vecka på samtliga vattenprover under 1,5 månader. Efter två veckor minskade halten TOC i samtliga prover och referenser med cirka 25 % och var därefter relativt konstant. Sammanfattningsvis sker en snabb minskning av NOM i grundvattnet nära infiltrationsbassängerna. Det antas bero på adsorption till metalloxider och fasta partiklar och biologisk nedbrytning. Minskningstakten av NOM avtar med transportsträckan. Längre bort antas inblandning av naturligt grundvatten vara den viktigaste orsaken till att halten NOM minskar. / The drinking water supply in Uppsala is based on this technique which involves surface water from Fyrisån percolating to the ground water through an infiltration basin. This master thesis aims to evaluate the fate of natural organic matter (NOM) in the Uppsala esker during artificial groundwater recharge. The most important processes for the removal of NOM are biological degradation, physical-chemical sorption to metal complexes and dilution by mixing with natural ground water. The work consisted of three parts: 1) analysis of water chemistry data from groundwater samples, 2) analysis of extractions of TOC, Al and Fe from soil samples to evaluate deposition of NOM with metal oxides, and 3) an incubation test to evaluate the potential for biological degradation in dissolved organic carbon (DOC). Soil samples were collected from drill cores taken from five locations along the Uppsala esker in the summer of 2014. Ground water was sampled in 19 wells at least once every month from November 2014 to April 2015. The levels of TOC in ground water are highest at the infiltration basins, about 15 mg/l. The TOC levels drop by 30 % the first 200 meters in the flow direction, but the removal rate decreases during the ground water transport. Less than 10 % is removed in the unsaturated zone. The water in Fyrisån has a variation in composition during a year, which is also observered in sampling points close to the infiltration basins. Analysis of uranium and stable isotopes shows that dispersion in the esker evens these variations. The analysis of absorbance and fluorescence shows that the NOM changes character in the saturated zone and becomes less humificated and becomes hydrophilic. The results from the extractions in the soil samples show a good correlation between Fe and TOC. Complexes of NOM and iron oxides are thought to be the most important complex in the Uppsala esker. The extractions also indicate that enrichments of humus complexes in the uppermost soil of the infiltration basins and right below the ground water table in several locations near the basins. The incubation test was done by sterilization filtering of ground water from five different locations. Inoculate with microorganisms was added to 15 of these samples, while 15 without inoculate was used as reference samples. Analysis of TOC was done every two weeks during 1,5 months. The levels of TOC decreased by 25 % after two weeks in all samples and reference samples, and were stable afterwards. In summary, a quick decrease of NOM occurs in the groundwater close to the infiltration basins. This is mainly caused by sorption and biological degradation. The removal rate of NOM decreases with distance. Further away from the basins, the most important process for decrease of NOM is mixing with local ground water.

Sjön Öjaren i Sandviken är den största dricksvattentäkten i kommunen, färgen på Öjarens vatten har med åren ändrats och blivit allt mörkare. Detta bekräftas vid analys av vattenprover mellan år 1995-2015 som utförts i denna studie. Denna förändring av vattenfärg är inte unik för Öjaren utan har påvisats i flera andra sjöar och vattendrag. Orsakerna till förändrad vattenfärg skiljer sig till viss del beroende på vilken vattenförekomst som undersöks, olika egenskaper som klimat, markbeskaffenhet samt föroreningar bidrar i varierad utsträckning till brunifiering. Gemensamt för Öjaren och andra vattenförekomster är att ökad tillförsel av löst organiskt kol och järn är orsaker till brunifiering. För Öjaren har även ökade manganhalter visat sig påverka brunifieringen. Syftet med denna studie är att undersöka ett eventuellt samband mellan färgen på vattnet i Öjaren och de faktorer som anses påverka färgen. De faktorer som analyseras och enligt tidigare studier anses vara relevanta är järn, pH, COD, mangan, temperatur och nederbörd. Syftet är även att undersöka möjliga åtgärder för att motverka brunifiering. Vattenprover från Öjaren mellan åren 1995-2015 har legat till grund för den statistiska analys som utförts. För att finna eventuella samband har Pearson´s korrelationskoefficient beräknats i programmet Minitab 17. För att ytterligare beskriva det eventuella sambandet mellan faktorerna har en principal component analysis (PCA) utförts. Trender och prognoser har även de tagits fram genom Minitab. Korrelationsanalyserna har visat på mest signifikant samband mellan färgtal och faktorerna järn, COD och mangan. Resultaten av korrelationsanalysen förstärks av PCA:n där det uppvisas att färgtal, järn och COD till störst del samvarierar. Trenden och den framtida prognosen för samtliga undersökta faktorer visar på stigande värden. Detta innebär att dricksvattenberedningen blir mer komplicerad och kostsam samt att dricksvattenkvalitén riskerar att försämras. Denna utveckling är något som förväntas beröra flera ytvattentäkter i bl.a. Europa och Nordamerika. Färgtalet i Öjaren förväntas stiga med 63 % fram till år 2050 vilket innebär att åtgärder för att motverka brunifieringen i Öjaren och andra liknande ytvattenförekomster är nödvändiga för att de ska kunna användas som dricksvattentäkter i framtiden. / The colouring of water in many lakes across the Northern hemisphere is increasing. This is also the case in Lake Öjaren in Sandviken municipality in Sweden. The lake is the main water source in Sandviken and has a high and increasing watercolour. This leads to more complex cleaning methods and higher costs for the society. This study focuses on the changing and increasing watercolour in the lake over a period from 1995-2015. The factors analysed in this study are those who is considered to have an effect on the watercolour in the lake. The reasons for increased brownification are different depending on which type of water body is studied. Climate, soil conditions and pollutants contributes in varying extent to brownification. Increased levels in dissolved organic carbon (DOC) and iron are common reasons for brownification in Lake Öjaren and other water bodies, in Lake Öjaren increased levels of manganese are also shown to affect brownification. The aim of the study is to evaluate the correlation between the watercolour and the factors: iron, pH, COD, manganese, temperature and precipitation. The aim is also to investigate which actions are possible to apply to prevent increased watercolour. Water samples from Lake Öjaren between the years 1995-2015 have been the basis for the executed statistical analysis. Evaluating the correlation between the factors we have used Minitab 17 and calculated Pearson´s correlation coefficient. To further explain the relationship between the factors a principal component analysis (PCA) has been performed. Future scenarios and current trends have also been produced, in order to develop a better foundation for further studies. The correlation analysis reveals that the most significant connection with watercolour are iron, COD and manganese. The result of the PCA also corroborates this connection where three factors are the ones that are most co-variating. The trend and the future scenario for all the factors in Lake Öjaren are that they all are increasing and the watercolour is expected to be increasing by 63 % until year 2050. This scenario means that actions are needed to counteract the increasing colouring of the water.

Uppsala esker is the main source of drinking water in Uppsala city and it provides the city with clean water all year around. The demand of drinking water is growing, and the municipality plans on increasing the artificial infiltration in order to meet future demands. During the last years, the concentration of organic carbon in Uppsala’s drinking water has increased which has raised concerns regarding the future drinking water quality. A decrease in the residence time as a result of increased infiltration may partly cause these increasing concentration levels. The aim of this master’s thesis was therefore to recreate the groundwater dynamics in the Uppsala esker with a model and hence, an improved understanding of the transport of organic carbon in order to predict the consequences of an increased artificial infiltration. The thesis also aimed to investigate the potential risk of the concentration of organic carbon in the drinking water to exceed the reference value from the Swedish food agency. The computer code used in this project was MODFLOW together with GMS which together helped creating a simplified, three-dimensional groundwater model of a delimited part of the Uppsala esker that covers Tunåsen infiltration facility down to the well area in Galgbacken.  A conceptual model was constructed in GMS for the model domain and was then converted into a numerical MODFLOW steady-state model. The model was then calibrated after both measured groundwater levels with a 40 cm deviation and after the already known residence time for the distance Tunåsen – Galgbacken. Four scenarios with varying infiltration and outtake were then simulated. Each scenario was then simulated with three different incoming concentrations of organic carbon in the infiltration: 7, 15 and 50 mg/L.  Results show that the groundwater dynamics can be reconstructed with a simplified model however, it is likely that the simplifications resulted in a less precise model. The transport simulations indicated that the residence time decreases with increased artificial infiltration and outtake. Transport simulations furthermore showed that residence time is the most crucial factor effecting the transport distance of the organic carbon. Lastly, the result indicated that there is a risk that the reference value for organic carbon will be exceeded for incoming concentrations of 15 and 30 mg/L respectively, mainly in scenario C where the maximum infiltration and outtake capacities were simulated. In addition, it was concluded that there may be a risk that the reference value will even be exceeded in the other scenarios with an increased simulation time. / I Uppsala är Uppsalaåsen central för vattenförsörjningen då den förser staden med rent dricksvatten året om. De senaste åren har det observerats en oroväckande ökande trend av halten löst organisk kol (DOC) i grundvattnet. Med ett ökande dricksvattenbehov finns det även planer på att öka den konstgjorda grundvattenbildningen vilket riskerat att öka halterna ännu mer. Examensarbetets syfte var att återskapa grundvattendynamiken med en modell och öka förståelsen för transport av organisk kol i Uppsalaåsen och därefter prediktera möjliga konsekvenser av ökad infiltration. Projektet ämnade dessutom att undersöka om det i framtiden finns en risk att gränsvärdet för organiskt kol i Uppsalas dricksvatten överskrids. I projektet användes modellkoden MODFLOW tillsammans med GMS för att skapa en förenklad, tredimensionell grundvattenmodell. Modelldomänet var en avgränsad del av Uppsalaåsen från Tunåsens infiltrationsanläggning till Galgbackens uttagsområde.  Inledningsvis upprättades en konceptuell modell i GMS som sedan konverterades till en numerisk steady-state modell. Modellen kalibrerades efter uppmätta grundvattennivåer och efter tidigare känd transporttid för sträckan Tunåsen – Galbacken. Därefter utfördes simuleringar för fyra scenarion, 0, A, B och C, med varierande infiltration och uttag. För varje scenario utfördes sedan simuleringar med tre olika koncentrationer av halten löst organiskt material i infiltrationsvattnet; 7, 15 och 30 mg/L. I modellen togs det ej hänsyn till någon nedbrytning av DOC, tillskillnad från den nedbrytning på 50 % som har observerats i åsen.  Resultatet visade att det är möjligt att återskapa den grundvattendynamik som observerats inom modelldomänet med en förenklad modell. För de olika scenariona visade resultaten att transporttiden minskar med ökad infiltration och ett ökat uttag. I förhållande till scenario 0 visade resultaten på en procentuell minskning av transporttiden på 24, 28 och 60 % för respektive scenario A, B och C. Den kortaste transporttiden erhölls således i scenario C på 183 dagar, jämfört med 293 dagar i scenario 0. Resultaten som erhölls visade även att transporttiden är den dominerande faktorn som påverkar det organiska materialets transportsträcka. Slutligen visade resultatet att det finns en risk att halten av organiskt material överstiger Livsmedelverkets gränsvärde för dricksvatten om koncentrationen av DOC i infiltrationsvattnet är hög i kombination med en kort transporttid.

Studien gjordes som ett avslutande moment i den miljövetenskapliga utbildningen vid Malmö högskola. Ämnet valdes i samarbete med NSR i Helsingborg och syftade till att utreda restavfallets framtida innehåll av organiskt material i några nordvästskånska kommuner. Avfallet som inkommit till Filborna i Helsingborg kartlades med hjälp av en materialflödesanalys för att synliggöra materialflödena till och från samt inom anläggningen. Målet med studien var att undersöka om det även i fortsättningen kommer att vara bäst att behandla restavfallet biologiskt eller om det i större utsträckning kommer innehålla brännbart material och därmed kommer vara lämpligare att energiåtervinna restavfallet. På grund av det varierande antalet hushåll sin källsorterar organiskt material i de olika kommunerna var det en svårighet att göra en korrekt bedömning och resultaten grundades på antaganden om hur källsorteringsgraden kommer att förbättras framöver. Resultatet baseras på statistik från 2002-2006 och en prognos fram till och med år 2014 visar på att med dagens hastighet dröjer det ytterligare 19 år från 2014 innan restavfallet består enbart av brännbart material. Det sker hela tiden förbättringar på området i regionen vilket innebär att resultatet kan komma att variera mycket vilket också innebär att tidsprognosen kan komma att kortas ner med tiden. / The study was made as a final exam in Environmental Science at Malmö högskola. The subject was chosen in co operation with a few of the work force at NSR in Helsingborg and was aiming to investigate the future substance of organic waste in a northwest region in Skåne, Sweden. The waste which is taken care of at Filborna in Helsingborg was mapped out with a material flow analysis due to reveal the flows of materials to and from the construction. The aim with the study was to investigate whether the biological treatment still will be the most optimal solution in the future or if the solid waste will contain only flammable material and thereby the optimal solution will be energy recycling. Due to the varying amount of households which are sorting their organic wadte there were diffuculties to make correct estimates and thereby the results are founded on assumptions. The results are based on statistic material 2002-2006 and a forecast until 2014. They show that it will take another 19 years before the solid waste compound only flammable material. However recycling keeps improving and the forecast will shorten in time.

The urgent ongoing contemporary climate change is drastically changing the Earth as we know it. In the Arctic, the climate is changing more drastically than the global average, and temperatures are rising significantly more. The phenomenon, known as Arctic amplification, is believed to happen by a combination of albedo reduction, cloud-feedback, and temperature inversion. Another important, but often overlooked, factor in Arctic climate change is dust. Dust does not only cause albedo reduction but has also been found to host syngenetic permafrost in Adventdalen, Svalbard. As permafrost is both a sensitive and important carbon reserve, holding twice as much carbon as currently available in the atmosphere, it is of great importance to understand the carbon storage mechanism of it. This study shows not only a correlation between cryostructures and organic carbon content but presents aeolian sedimentation rate as a possible cause of it. The results show that for syngenetic permafrost in Adventdalen, a high sedimentation rate yields structureless permafrost with low organic content. Inversely, a low sedimentation rate yields well defined cryostructures with high organic content. This shows that aeolian dust activity and loess deposits are vital to understand, in order to properly assess the cryostratigraphy and carbon content. / Den brådskande samtida klimatförändringen omarbetar dramatiskt vår värld. Arktis klimat förändras mer drastiskt än på resten av jorden och temperaturen stiger avsevärt snabbare. Fenomenet kallas förArktis förstärkning, eller Arctic Amplification, och antas ske på grund av synergier mellan minskning av albedo, molnfeedback och temperaturinversion. Damm är en annan viktig, men ofta underskattad faktor i klimatförändrarna i Arktis. Damm bidrar inte bara till en ökad reduktion av albedo utan dammavlagringar i Adventdalen Svalbard fungerar som en viktig grogrund för syngenetisk permafrost. Kolsänkan i permafrost är lika skör som den är viktig, då permafrost förvarar dubbelt så mycket kol som för nuvarande finns i atmosfären, men samtidigt stadigt tinar. Därför är det ytterst viktigt att förstå hur permafrost fungerar, själva mekanismerna bakom förvarandet av organisk kol. Detta arbete visar inte bara ett samband mellan kryostrukturer och organiskt kol i permafrost, utan föreslår att sedimentationshastighet är orsaken till det. Resultaten av LOI (loss on ignition) och kryostratigrafi tyder på att en hög sedimentationshastighet skapar en strukturlös permafrost som endast har låga halter av organisk materia. I det omvända fallet ger en låg sedimentationshastighet välformade kryostrukturer, och en permafrost med hög andel organisk materia. Detta visar på att sedimentationshastighet i loess är en viktig aspekt för att bedöma lagring av kol i permafrost, vilket är en avsevärd kolsänka att förstå i dagens klimatförändringar.

The project examines the possibilities to develop a local and sustainable model for food production in Uppsala with focus on diet, farming methods and different types of greenhouse installations. With the simulation software VIP energy 3.1.1 the energy balance and temperature development of greenhouses of different materials were calculated for different operating cases. The results were also compared when the greenhouse was installed stand-alone or integrated to the wall of a small standard or passive house. With a starch based diet and biological farming methods research suggests it is possible to produce food efficiently without compromising the environment or our health. The yearly food needs for a family of four that follows the suggested diet was estimated to 4362 kg and the outdoor land required to produce it was calculated to 4676 m2 through organic yield statistics. The area could however be reduced to 2813 m2 if the only starch staple in production was potatoes. The tender growing season in a greenhouse constructed with a covering of 5 mm glass or 5-16Ar-5 mm was calculated to 85 and 148 days respectively. The energy use required for year round production of mushrooms in the respective greenhouses was calculated to 53 or 16 kWh/m2,year. Half hardy plants required 399 or 173 kWh/m2,year and tender plants 953 or 358 kWh/m2,year. When the greenhouses were connected to the wall of a small house the heating demand could be reduced by up to 22 % depending on the operating case.

Nanopartiklar är partiklar med storlekar i området 1 till 100 nm, och som uppvisar nanospecifika egenskaper. Egenskaperna kan variera helt mellan olika typer av nanopartiklar, även bland partiklarna och deras respektive material i bulk format på grund av deras unika storlekar, former och strukturer. I denna studie har vi analyserat storlekarna och den kolloidal stabiliteten på tre nanopartiklar, Co, Y2O3, CeO2 i färskvatten och färskvatten med naturligt organiskt material med hjälp av sonifikation, NTA, AAS och ICP analys. Nanopartiklarna lät vara utsatta i lösningarna i upp till six timmar, där analys med hand av NTA skedde efter den nollte, första och sjätte timmen. Partiklarna uppvisade olika egenskaper, och alla tre partiklar varierade i storlek under experimentet. Kobalt hade tendensen att minska i storlek i bägge lösningar, medan storlekarna på yttrium- och cerium oxid tenderade att variera. För att främja vår förståelse av nanopartiklar, behövs fler studier för att få en full förståelse för de unika egenskaperna hos dessa partiklar. / Nanoparticles are particles with sizes in the range of 1 to 100 nm, which also have nanospecific properties. Their properties vary wildly between different types of nanoparticles, even among nanoparticles and their respective particles in bulk format heeding to their highly individual shapes, sizes and structures. In this study we analyzed the sizes and colloidal stability of three different nanoparticles, Co, Y2O3 and CeO2 in freshwater and freshwater with natural organic matter solutions using sonication, NTA-, AAS-, and ICP analysis. The nanoparticles were exposed to the solutions for up to six hours, with analysis being performed at the zero, first and sixth hour. The particles indeed showed different properties, as all three particles varied in size throughout the experiment. Cobalt had the tendency to decrease in size as time progressed in both solutions, while the mean size of yttrium- and cerium oxide varied. To further our understanding of nanoparticles, more studies need to be performed to properly understand the individual properties of these nanoparticles.

Coastal areas in Grenada and the Caribbean are experiencing an abundance of stranded macroalgae. Climate change and eutrophication are probable causes of this inconvenience. This leads to logistic and economic dilemmas for the Caribbean societies. Research of methods to benefit from the algal bloom is therefore valuable for a sustainable future in these countries. Studies of biogas and fertilizer production are initiated around the world, but a large scale production is absent. Therefore, this thesis scrutinize the requirements for producing biofertilizer from biogas by examine the content of macroalgae and the conditions in Grenada. To achieve this, a literature study and a miniature biogas experiment were conducted. Grenada would presumably benefit from substituting synthetic fertilizer with biofertilizer from macroalgae utilized in biogas production. The positive aspects includes the recirculation of nutrients, development of renewable energy and autonomous fertilizer production. Further research of the definite macroalgae content is essential to determine the exact extent and conditions of the fertilizer utilization. / Kustområden i Grenada och Karibien är drabbat av större mängder strandade makroalger. Klimatförändringar och övergödning är de huvudsakliga orsakerna till denna olägenhet. Detta leder till logistiska och ekonomiska problem för samhällen i Karibien. Det är därför av värde att forska på metoder för att försöka nyttja algblomningen, för en hållbar framtid i dessa länder. Studier på biogasproduktion och gödselmedelstillverkning av makroalger har utvecklats på senare tid, men en storskalig produktion är fortfarande frånvarande. Därför ska denna avhandling granska kriterierna för att använda biogödsel från biogasproduktion genom att undersöka makroalgernas innehåll, och Grenadas förutsättningar för att genomföra detta. För att uppnå detta så har en litteraturstudie och ett mindre biogasexperiment genomförts. Grenada skulle förmodligen dra fördel av att byta ut syntetiskt gödningsmedel med biogödningsmedel från biogasproduktion med makroalger. De positiva aspekterna av detta är recirkulationen av näringsämnen, etablering av förnyelsebara energikällor, samt självständig gödselproduktion. Vidare forskning på det exakta innehållet i makroalger är väsentligt för att kunna bestämma utsträckningen och förhållandena för gödselmedelsanvändningen.