Freshwater resources are getting increasingly scarce throughout the world. In 21th century China, coal is the fuel of the nation’s economic growth. Coal is also the nation’s largest source of industrial water use. The objective of this thesis is to project water use in the Chinese coal industry up until 2035 by presenting two scenarios simulating two different approaches to water management policies.Literature studies makes up the base for estimating water use in three stages in the coal’s life cycle; mining, washing, and combustion. Through univariate sensitivity analysis, significant parameters are identified and included in the scenario modeling. Key for the study is the separation of water withdrawal rates and water consumption rates.The results indicate that future coal production and electricity demand have strong influence on water consumption. The coal industry’s water consumption is expected to have increased by 18-28% by 2035 depending on water use policies. By 2035, a business-as-usual scenario (BAU) will have increased annual water consumption by 24-63% from current levels, compared to an increase of 6-35% in a water saving scenario (WS). In terms of water withdrawal by 2035, the results show a 18-47% increase in the BAU scenario and a 9% decrease to 13% increase in the WS scenario. It is concluded that water management has high potential in mitigating and reducing water withdrawal rates, but failure to do so may result in a significant increase.

Increasing demands for energy and water from a growing urban population challenges resource availability and infrastructure capacity in cities worldwide. Planning for infrastructure systems development to meet growing demands has traditionally been done separately, not regarding that these systems are in many aspects interlinked. New York City has well developed systems for supplying these basic needs, but they are among the oldest in the country and may not suffice the needs of a growing population. Meanwhile, ambitious city-planning documents recognize opportunities for holistic planning focused on resource efficiency and long-term sustainability. This thesis aims to develop a foundation for quantitative modelling of how water and energy consumption may be affected by political decisions in New York City. The MARKAL (MARKet ALlocation) framework, commonly used to model long-term energy systems developments, is expanded to include the NYC’s water system. Relevant water system technologies are quantified with economic parameters, energy input and greenhouse gas emissions to give an as realistic as possible description of the entire water system. When combined with the existing MARKAL-model over NYC's energy system, the test runs of the model clearly shows impacts on energy consumption from water system regulations. These preliminary results are not applicable to support urban policy-making at this stage. However, with further development of the model as well as improvements in data quality it is perceived that this integrated water-energy model has the potential to become a powerful decision support tool for joint planning of water and energy systems developments in New York City. This Master thesis has been conducted in collaboration with the Energy Policy and Technology Analysis Group of the Sustainable Energy Technologies Department at Brookhaven National Laboratory, U.S.A.

Flodpärlmusslan (Margaritana margaritifera) är en starkt hotad mussla som är beroende av öring (Salmo trutta) för sin larvutveckling. Musslan är negativt påverkad av dagens användning av vattendrag och omgivande mark då de har höga krav på sin omgivning. Denna undersökning tittar på hur bottensubstrat, tillgång till värdfiskars habitat och kantzonernas sammansättning påverkar musslornas rekrytering. För detta användes biotopkarteringar, vilka relaterades till musslans rekrytering. Resultatet visade att hög förekomst av ståndplatser för värdfisken, strömmande vatten och buskskiktet på land var positivt för rekryteringen av flodpärlmusslan. Det visade sig däremot att det inte var någon skillnad i bottensubstratets sammansättning eller i antalet diken mellan vattendrag med och utan rekrytering. Slutsatsen för denna undersökning är att det behövs fördjupade studier på mindre skala och i akvarieexperiment med fokus på hur värdfiskens habitat, hydrologin och kantzonens utseende påverkar musslans rekrytering. / The freshwater pearl mussel (Margaritana margaritifera) is a highly endangered mussel that depends on trout (Salmo trutta) for its larval development. The mussels are negatively affected by the current use of watercourses and surrounding land as they have high demands on their surroundings. This study looks at how bottom substrates, access to host fish habitats and the composition of ecotone affect mussel recruitment. For this biotope mapping was used, which was related to the mussel's recruitment. The results showed that the high prevalence of sites for host fish, flowing water and the shrub layer on land was positive for the recruitment of freshwater pearl mussels. It turned out, however, that there was no difference in the composition of the bottom substrate or in the number of ditches between watercourses with and without recruitment. The conclusion of this study is that in-depth studies on a smaller scale and in aquarium experiments are needed with a focus on how the host fish's habitat, hydrology and the appearance of the edge zone affect the mussel's recruitment.

Köksblandare är en produkt som många människor använder sig av varje dag och därför är det intressant att studera vattenbesparande tekniker för just köksblandare. I detta examensarbete har det utförts en livscykelanalys av köksblandare med höghastighetsteknik, en vattenbesparande teknik.

Ett säkert samhälle kräver välplanerade strategier för att uppehålla samhällets tjänster, även i situationer då leveranser och tillhandahållning av resurser kan förhindras – som vid kris och krig. Det är därför viktigt att sjukhus, inte minst sjukhus som går under benämningen krigssjukhus och har extra krav på beredskap, har tillgång till ett överskott av viktiga resurser via tillförlitliga alternativa vägar; redundans. Syftet med projektet som beskrivs i denna rapport var att kartlägga flöden av värme, kyla, elektricitet och vatten på Akademiska sjukhuset i Uppsala. Detta för att kunna identifiera sårbarheter och beroenden av utomstående faktorer som kan riskera att äventyra sjukhusets funktion. Projektet genomfördes på beställning av Region Uppsala, i samarbete med STUNS Energi.  Med hjälp av mätdata över årsförbrukning av de respektive resurserna gjordes beräkningar över fördelningen till olika användningsområden, i studien kallade poster, inom sjukhuset. Beräkningarna byggde på information (såsom antal och dagsförbrukning) om stora punktlaster för värme, kyla, elektricitet och vatten. För elektriciteten bestämdes vissa poster även utifrån resultat från liknande studier över resursfördelning på sjukhus. För vattenförbrukning gjordes beräkningar med hjälp av antaganden gällande rutiner för vattenförbrukning hos personal och patienter, bland annat baserade på hur stor andel av personalen som bedriver vårdverksamhet och inte. Slutligen beräknades, från givna data, hur ekonomiska resurser fördelade sig mellan de studerade flödena. Resultaten presenterades i form av resursflöden i flödesdiagram och visade att den största andelen kyla gick till processkyla, den största andelen värme gick till komfortvärme, den största andelen el gick till icke-kritisk ventilation, den största andelen vatten gick till handtvätt och att den största kostnaden var för resurser till allmän fastighetsanvändning (exempelvis uppvärmning och belysning). I övrigt gick en mindre andel resurser till olika poster som kan betraktas som kritiska, exempelvis operation och dialys, vilka bör prioriteras i krissituation. Akademiska sjukhuset har pålitliga system för energi- och vattenförsörjning när alla utomstående leveranser fungerar, men då inga reservsystem finns för värme eller kyla kan brister i systemen få negativa konsekvenser för sjukhusets verksamhet. Även vattenförsörjningen saknar redundans på området och är beroende av nödvatten från andra aktörer ifall den kommunala försörjningen skulle brista. Utan Akademiska sjukhusets tillgång till nämnda resurser kan konsekvenserna bli allvarliga, även på samhällsnivå, eftersom vissa av de resurskrävande posterna är livsnödvändiga för de människor som använder dem. Sårbarheten kan minskas med hjälp av återcirkulation av resurser inom sjukhuset och genom planering av resursfördelning till prioriterade poster vid kris.

För att klara av den befolkningsökning som sker i städerna projekteras nybyggnadsområden. Innan byggnation av bostäder kan ske måste ett beslut tas om val av spillvattensystem. I nuläget saknas enkla hjälpmedel för att jämföra och göra val baserat på systemens totala kostnader under dess livslängd. Målet med detta arbete var att ta fram en beräkningsmall som kan göra en livscykelkostnadsanalys samt vara ett komplement vid projektering och val av spillvattensystem. Topografin och områdesspecifika kostnader bryts ner och förs in i beräkningsmallen för den sträcka där spillvattenledningen ska anläggas. Mallen kontrollerar därefter om områdets förutsättningar uppfyller de krav som finns för spillvattenledningar eller ej. Resultatet som erhålls av beräkningsmallen påvisar initiala-, årliga och ackumulerade kostnader för de båda systemen. Skillnader och eventuella brytpunkter mellan ackumulerad kostnad för de båda systemen redovisas och kan användas som underlag vid val av spillvattensystem. Arbetet visade att det finns ett stort b / In order to cope with the population increase that occurs in the cities, new construction areas are being planned. Before the construction of housing can take place, a decision must be made regarding the choice of sewerage system. At present there are no simple tools to compare and make choices based on the systems total lifetime cost. The aim of this thesis has been to develop a calculation template that can perform a life cycle cost analysis and to be a complement to the project planning and choice of sewerage systems. The topography and area-specific costs are broken down and entered into the calculation template for the distance where the wastewater pipeline is to be constructed. The template then checks whether the area's conditions meet the requirements for wastewater pipelines or not. The result obtained from the calculation template shows initial, annual, and accumulated costs for the two systems. Differences and possible breakpoints between the accumulated cost of the two systems are reported and can be used as a basis for decision. The work showed that there is a great need for supporting tools to facilitate the planning and decision making of water systems.

The basic ingredient of paper is the individual wood fibers. The property of the fibers depends on a variety of factors e.g., method of pulp production and processing. The final sheet quality depends in part on how the fibers interface between each other and therefore factors that affect the fiber size are of interest. The flexibility of the fibers depends in part on the pore water i.e., the fiber swelling. The sheet becomes less flexible at low water content which gives a loss in strength. Thus it becomes desirable to increase the water uptake. The experimental investigation described in this report consists of exposing the wood fibers to different ions and ionic strength and then measure the pore size by thermoporosimetry where a DSC (Differential Scanning Calorimeter) is used. DSC measures the freezing point of water in the pores of the wood fibers. As the freezing point varies with the pore size the size distribution can be determined. The results show that there are complications with thermoporosimetry measurements at different ion concentrations. The strength of the ionic solutions will contribute to a fictitious pore volume, which makes analysis difficult to interpret.

In this project, the temperature of water was to be determined by recording the sound made whilst being poured into a container. The goal was set to achieve an accuracy of at least 80% of measurements should be predicted within ±10°C and a negligible amount outside ±20°C. The approach to this problem was through creating an algorithm based on signal analysis and machine learning, which required a large quantity of audio samples to train. This algorithm would then be put into an application for added versatility. The resulting algorithm was able to make a prediction of 78.4% of measurements within ± 10°C and the ± 20°C interval contained all but 5.4%  of the measurements. The app did not work as intended on mobile devices but is functional on a computer. Although the computer version is functional and can predict temperatures, it is not accurate enough to be useful in day to day life.

This report presents a case study on the Water and Sewage (abbreviated as WS in the following) system of Stockholm, which is faced with several challenges over the coming decades. The purpose is to explore the current and future threats and challenges that can have an impact on the WS system, with the aim of identifying a sustainable and resilient way of handling potential issues and incorporating a wider perspective when planning for a continued water and sewage infrastructure of sufficient capacity and quality. The study asks what the current and potential future challenges for the Stockholm WS system are, what is required to enable a sustainable and resilient WS system in a long-term perspective, which actors are involved or need to be involved beyond Stockholm Water, to provide Stockholm with a resilient and sustainable WS system, and what would be required for efficient governance? A content analysis of literature was made in order to develop three possible future scenarios, each with its own set of challenges. The scenarios were discussed with several interviewees from the WS-sector. The information provided during the interviews was used in a resilience analysis, based on the framework developed by the Resilience Alliance Workbook for Practitioners. A discussion follows in relation to the connected theoretical concepts of futures studies, resilience theory, governance and sustainability. The findings in this study suggests that the main challenges facing the WS system are primarily climate change and population increase. The WS system has to expand to support a growing population, as well as be adapted to cope with the consequences of climate change. Also pulse disturbances, such as sabotage and bio-terrorist attacks, were discussed and constitute a worry to which there is less preparedness. Further, a different challenge was found in the difficulties in planning for this required expansion and development where there is a lack of support, funding, communication and division of responsibilities. In order to retain a WS system that is able to provide high quality water services of sufficient quantity, communication and coordination between actors need to improve, and someone has to take a lead in continued work to ensure that all actors and stakeholders move in the same direction. Long-term planning is required on all parts, and there is a need to make decisions that will enable a sustained water and sewage structure in the long run. It is also required that water is made a priority; that water and sewage related issues are allowed more space in the municipal planning process and are discussed at a much earlier stage. Further, all municipalities will face challenges that concerns the WS system, leading to an increasing requirement of a more extensive regional cooperation, where planning and development occurs across municipal borders, focusing on watershed- and drainage areas. This study focuses on specified resilience, which means that only a limited number of challenges and events that could affect the WS system have been studied. Further studies are encouraged to determine the general resilience of the system, and provide a more detailed and comprehensive assessment.

Kosmetika är något som används i stor utsträckning i dagens samhälle. Läkemedelsverket är den ansvariga myndigheten för kosmetika och är de som definierar vad begreppet kosmetika innefattar. På EU-nivå är det Kosmetikaförordningen som reglerar vilka ingredienser som får förekomma i kosmetika. För miljöskadliga ämnen ska EU:s kemikalielagstiftning REACH säkerställa att dessa inte får användas. Dock finns det brister i både REACH och Kosmetikaförordningen. Det är därför möjligt att det idag används kosmetiska produkter med ingredienser som är belastande eller till och med farliga för miljön. För att få en tydligare bild av huruvida detta är ett problem, har i detta projekt undersökts ca 1440 kosmetiska ingredienser. Undersökningen har skett med avseende på ingrediensernas persistens, bioackumuleringsförmåga och toxicitet. Projektet har utförts i samarbete med Naturskyddsföreningen. Syftet var att fylla på Naturskyddsföreningens egna kosmetikadatabas med information om vilka ämnen som är klassade som persistenta, bioackumulerande och/eller toxiska. De klassade ingredienserna togs även vidare för att ta reda på om de förekommer ute i svenska vatten. Projektet genomfördes genom att söka upp ingredienserna i ECHA, som är EU:s kemikaliemyndighets databas, där information om ingrediensernas PBT-utredningar fanns att hämta. Ett ämne klassas som PBT om det uppfyller kraven för både persistent, bioackumulerande och toxisk. Ett ämne kan också vara mycket persistent och mycket bioackumulerande, vPvB. De ingredienser som var P, B, T, vP och/eller vB, togs sedan vidare att jämföras med vattenanalysresultat från IVL:s screeningdatabas. En sammanställning gjordes av vilka ämnen som förekom även där, och i vilka halter de uppmätts. Under projektets gång påträffades svårigheter såsom att ganska många ämnen saknade en registrerad PBT-utredning i ECHA. Ämnen som idag inte har någon registrerad PBT-utredning är troligtvis de ämnen som produceras eller importeras i mängder om 1-100 ton/år. Detta eftersom dessa ämnen fått en tidsfrist till år 2018 innan registreringen i ECHA måste göras. Resultatet av projektet blev att av 1440 ämnen kunde endast 880 stycken som hittas i ECHA:s databas. Av dessa hade 300 ämnen en registrerad PBT-utredning, och 270 stycken av dem var inte klassade som persistenta, bioackumulerande eller toxiska. De kvarvarande 30 ämnena var - eller kunde inte uteslutas vara - persistenta, bioackumulerande eller toxiska. Då de 30 ämnena jämfördes mot IVL:s databas, återfanns nio av dem även där. Ämnena förekom i dessa analyser i koncentrationer om upp till 32 μg/l. Zinc pyrithione var det ämne som hade det högst detekterade värdet. Resultatet har också jämförts med tidigare arbeten inom området, och där kan framförallt konstateras att ett ämne som kommit på fråga i flera av dem är Cetrimonium chloride. Under projektets gång har konstaterats att vi i dagens läge inte har riktigt koll på alla de ämnen vi tillåter släpps ut i vår miljö. Kanske man i framtiden borde följa och analysera samtliga ämnen som klassas som persistenta, bioackumulerande och/eller toxiska. Inte bara de som redan är känt miljöfarliga och som importeras/produceras i mängder större än ett ton per år. Slutsatsen blev att av 1440 undersökta ämnen återfanns 30 stycken som är klassade som - eller inte kan uteslutas att vara - persistenta, bioackumulerande eller toxiska. Av dem återfanns nio stycken i IVL:s vattenanalyser. En intressant aspekt är att hela fyra av dessa ämnen, är sådana som används för UV-skydd i kosmetiska produkter. Man bör därför utreda dessa ingredienstyper närmare och försöka hitta bättre alternativ till dem. Särskilt då vi under sommaren smörjer in en stor del av kroppen med produkter innehållandes UV-skydd och sedan badar med det. Det innebär antagligen att det varje år läcker ut relativt stora mängder av dessa miljöbelastande ämnen i våra sjöar och hav, utan att de passerar några reningsverk som skulle kunna rena bort dem. / The use of cosmetics is widely spread in today’s society. In Sweden, the Medical Products Agency (Läkemedelsverket) is the authority responsible for cosmetic products, and they define which products belongs in that category. When it comes to which ingredients a cosmetic product may contain, it is in the European Union defined in the Cosmetics Regulation. For environmentally harmful substances, the REACH Regulation shall make sure these are not used. There are however some shortages in both the REACH and Cosmetics Regulation. Therefore, there may today still be products in use on the market containing ingredients that are harmful to the environment. To get a better picture of whether this is a problem or not, this project has consisted in examining the environmental harmfulness of approximately 1440 cosmetic ingredients. The project was done in cooperation with the Swedish Society for Nature Conservation (Naturskyddsföreningen). The purpose of the project was to supply their database of cosmetic ingredients with another bit of information - if the ingredients are classified as persistent, bioaccumulating and/or toxic. The ingredients that had a classification were then compared to results from analyzes done on Swedish waters. The information of whether the substances were persistent, bioaccumulating and/or toxic, was found in the database of the European Chemicals Agency, ECHA. The results from the water analyzes were found in the database of IVL. An issue that occurred during the project, was that some substances did not have a registered PBT-assessment in ECHA. PBT stands for persistent, bioaccumulating and toxic, and if a substance fulfills the criteria of all these three, it is classified as PBT. A substance can also be vPvB, very persistent and very bioaccumulating. The substances that today are missing a registered PBT-assessment in ECHA, are most likely those that are produced or imported in quantities of 1 000 – 100 000 kilograms per year. This is because these substances have been given time until year 2018 before they have to be registered. The result of the project is that out of 1440 substances, only 880 were found in ECHA. Out of these, 300 substances had a registered PBT-assessment. Among them, 270 were not classified as persistent, bioaccumulating or toxic. The remaining 30 substances had a classification - or could not be entirely excluded. Nine of the remaining 30 substances were found in IVL’s database. These substances turned out to occur in Swedish waters in concentrations of up to 32 μg/liter. The substance with the highest concentration value was Zinc pyrithione. When comparing the result of the project with earlier studies done within this subject, it can be concluded that the substance Cetrimonium chloride occurred in several of them. From the project it can be concluded that we are not fully aware of which substances we let out into our environment today. In the future it would perhaps be better to do water analyzes for all substances that are classified as persistent, bioaccumulating and/or toxic. Not just for the substances that are already known to be environmentally harmful, and imported or produced in amounts of over 1 000 kilograms per year. The overall conclusion of the project was that out of 1440 examined substances, 30 had – or were suspected to may have – a classification as persistent, bioaccumulating or toxic. Nine of these substances were also found in water analysis results from IVL. An interesting fact is, that four out of these substances are used in cosmetic products as UV-protection. Therefore, products containing UV-protection, such as sunscreen, should definitely be examined further, and maybe even the ingredients should be exchanged for better alternate ones in the future. Especially since most of us cover ourselves in sunscreen products during sunny days, and then go swimming in our seas and oceans. This probably causes the release of a large amount of these environmentally harmful ingredients into our waters. Water that does not pass any water treatment plant that could possibly purify it from the substances.