Water is the most essential resource for life. In cases where drinking water is processed from surface water it is important to ensure the raw water is of good quality, and is suitable for processing through the water treatment plant. The drinking water for Västerås is sourced from Västeråsfjärden, in the western side of Lake Mälaren. The city itself is home to marinas, ports, a wastewater treatment plant, the Svartån outlet, sewage pumping stations and stormwater outlets. Because of the negative effects these activities have on surface water quality, Mälarenergi AB is interested in relocating the raw water intake point to Granfjärden, 10 km east of Västeråsfjärden. At Granfjärden the intake point would be less exposed to the activities in Västerås, and could be placed at a greater depth, resulting in better water quality. In this Master’s thesis the water quality and the pollution risks at Västeråsfjärden and Granfjärden sites are compared. Existing water quality data were compared, and pollution risks were investigated in two ways. Firstly potential risks in the catchment area were identified through compiling previously reported information and map analysis. Secondly, possible accident scenarios from shipping were identified. Following this, SMHI simulated the accident scenarios and their estimated effects on the two sites were then assessed.   This research shows that the water quality difference between sites is small but key differences exist in the levels of organic matter, color, transparency and temperature, making the Granfjärden location preferable. Potential problems associated with the low oxygen levels found during the end of summer at Granfjärden may be addressed by temporarily raising the intake point. It should be noted however that this temporary solution may increase the exposure to pollution. In conclusion, accident scenario simulations showed the potential concentration of pollutants at both sites is low, with effluents diluted at least 1000 times. Prevailing southwesterly and westerly winds occuring at both intake points generate a clockwise circulation in Västeråsfjärden.  This causes all effluents from urban activities to reach that intake point, which is the most notable risk associated with this site.  In contrast, the two largest risks for the Granfjärden site are shipping effluents and the microbiological load from individual sewage treatment systems and animal waste. / Vatten är vårt viktigaste livsmedel och en förutsättning för allt liv. I de fall där råvatten för beredning av dricksvatten tas från ytvatten är det ytterst viktigt att säkerställa en bra vattenkvalitet, lämpat för dricksvattenberedning. Västerås stad tar idag sitt råvatten från Västeråsfjärden, i Mälarens västra delar, 3 km från Västerås stad. I staden finns bl.a. småbåtshamnar, oljehamn, avloppsreningsverk, Svartåns utlopp, nödbräddavlopp, avloppspumpstationer och dagvattenutsläpp. Dessa aktiviteter påverkar vattenkvaliteten i fjärden negativt och därför har Mälarenergi AB valt att undersöka möjligheterna att flytta intaget till Granfjärden, 10 km öster om Västeråsfjärden. Där skulle råvattenintaget inte vara lika utsatt för samhällets direkt negativa vattenpåverkan. Intaget kan läggas på ett större djup och där kan vattenkvaliteten vara bättre och mindre riskutsatt. I detta examensarbete har vattenkvaliteten och föroreningsriskerna jämförts mellan fjärdarna. Analysresultat från provtagningar i Granfjärden jämfördes med prover från Västeråsfjärden. Riskerna behandlades i två delar. I den första delen identifierades föroreningsrisker genom att sammanställa material från tidigare projekt samt genom att studera kartor. I den andra delen togs olycksscenarion inom sjöfarten fram. SMHI simulerade dessa scenarion och en bedömning gjordes sedan över hur riskutsatta de båda råvattenintagen är. Trots det stora avståndet från Västerås stad till Granfjärden var skillnaden i vattenkvalitet mellan fjärdarna förvånansvärt liten, men skillnader påvisades för några av de analyserade parametrarna. Granfjärdens bottenvatten hade signifikant lägre halter organiskt material, lägre färgtal och lägre temperatur än det nuvarande råvattenintaget. Däremot förekom lägre syrgashalter i slutet av sommaren än vid råvattenintaget i Västeråsfjärden. Om problem skulle uppstå i dricksvattenberedningen till följd av låga syrgashalter finns möjlighet att byta till ett grundare intag vid samma punkt. Det grundare intaget är dock mer utsatt för risker än det djupare. Samtliga utsläpp från de simulerade olyckorna späddes ut minst 1000 gånger innan de spred sig till råvattenintagen. Båda råvattenintagen är som mest utsatta vid sydvästlig och västlig vind. I Västeråsfjärden ger dessa vindriktningar en medurs strömningsbild i fjärden, vilket innebär att föroreningsutsläpp från staden förs mot råvattenintaget. De största riskerna för råvattenintaget i Granfjärden är utsläpp i farleden och den mikrobiologiska belastningen från enskilda avlopp och djurhållning. I Västeråsfjärden är den största riskfaktorn utsläpp från stadens aktiviteter och verksamheter längs den östra stranden.

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2016-07-15T12:20:57Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Tese SILVA AMRB.pdf: 10197611 bytes, checksum: dfa95dac75e87b0ffef8a344cb8d9996 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-15T12:20:57Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Tese SILVA AMRB.pdf: 10197611 bytes, checksum: dfa95dac75e87b0ffef8a344cb8d9996 (MD5) Previous issue date: 2015-01-30 / CNPq / Petrobrás / A aplicação de técnicas de Análises de Componentes Principais (ACP), Redes Neurais Artificiais (RNA), Lógica Fuzzy e Sistema Neurofuzzy para investigar as alterações da característica da água das barragens de Utinga e do Bita que abastecem de água bruta a ETA Suape é de fundamental importância em função do grande número de variáveis utilizadas para definir a qualidade. Neste trabalho, foram realizadas 10 coletas de água em cada área, no período de novembro de 2007 a agosto de 2012, totalizando 120 amostras. Ainda que o conjunto de dados experimentais obtidos seja reduzido, houve múltiplos esforços em demanda da aquisição de informações da qualidade da água junto aos órgãos oficiais de monitoramento ambiental. Os resultados mostraram uma tendência à degradação da propriedade da água das barragens em decorrência da presença de microrganismos, sais e nutrientes, responsáveis pelo processo de eutrofização, o que se configurou pela maior concentração de fósforo total, Coliformes termotolerantes, e diminuição de pH e OD, provavelmente devido à ocorrência de descarte de efluentes da agroindústria canavieira, industrial e doméstico. A ACP caracterizou mais 76% das amostras permitindo visualizar a existência de mudanças sazonais e uma pequena variação espacial d`água nas barragens. A condição da água das duas barragens foi modelada satisfatoriamente, razoável precisão e confiabilidade com os modelos estatístico e computacionais, para uma quantidade de parâmetros e dados ambientais, que embora limitados foram suficientes para realização deste trabalho. Ainda assim, fica evidente a eficiência e sucesso da utilização do Sistema Neurofuzzy (coeficiente de regressão de 0,608 a 0,925) que combina as vantagens das Redes Neurais e da Lógica Fuzzy em modelar o conjunto de dados da qualidade da água das barragens de Utinga e Bita. / The application of techniques such as the Principal Components Analysis (PCAs), Artificial Neural Networks (ANNs), Fuzzy Logic and Neuro-fuzzy Systems for investigating the changes in the water quality characteristics in the Utinga and Bita dams, which supplies raw water to the Suape Wastewater Treatment Plant (WWP), is of great importance due to the high number of variables used to define water quality. In this work were collected 10 water samples used to define water quality, in a period ranging from November 2007 to August 2012, with a total of 120 samples. Although the experimental dataset was limited, there were multiple efforts in gathering information from the Environmental Control Agencies. The results showed a tendency of degradation of the water properties in the dams studied due to the presence of microorganisms, salts and nutrients, responsible for the eutrophication process; result of the higher concentration of total phosphorus, Thermotolerant Coliforms and decrease in pH and DO, probably from the discharge of the sugarcane agroindustry and domestic waste. The PCAs characterised more than 76% of the samples collected, and consequently observing the existence of seasonal changes and small spatial variation of water levels in the dams. The water quality conditions in both dams were satisfactorily modelled, obtaining a reasonable precision and statistical and computational reliability for a certain amount of parameters and environmental data that, even though considered limited, were enough to run this trial. Nonetheless, it becomes evident the efficiency and success in using the Neuro- Fuzzy System (regression coefficient of 0.608 to 0.925), which combines the advantages of both the Neural Networks and Fuzzy Logic in modelling the water quality dataset in the Utinga and Bita dams.