I Stockholms innerskärgård, som sträcker sig från Mälarens utlopp i väster till Trälhavet i nordost, är miljögifter och eutrofiering två av de största vattenmiljöproblemen. Situationen har förbättrats i takt med reningsverkens antal och effektivitet men för att uppnå en ”god vattenstatus” krävs fortfarande återgärder. När det gäller effekten av föroreningar är det av stor vikt att känna koncentrationen då denna ofta är avgörande för hur stor påverkan blir. Genom att kvantifiera vattenutbytet mellan källa och recipient möjliggörs prediktion av miljögifters och andra intressanta ämnens koncentration. Syftet med detta examensarbete var att hitta den lämpligaste indelningen av innerskärgårdens fjärdar och med hjälp av dynamisk massbalansmodellering kvantifiera vattenutbytet mellan olika områden i Stockholms innerskärgård. Den konstruerade modellen har beräknat vattenutbytet för fyra sammankopplade bassänger med hjälp av massbalansen för salt (Knudsens relationer). Långa tidsserier av salinitetsdata ligger till grund för den genomförda indelningen av bassänger som skett utifrån skillnader i salthalt. Mätningarna av saliniteten är utförda under åren 1988-2007 i ett antal mätpunkter i Stockholms innerskärgård. I den använda metoden bestäms vilket inflöde av saltvatten som erfordras för att bibehålla den salinitet som uppmätts i vattenmassan givet storleken på sötvattentillförseln från Mälaren via Norrström. Vattenmassan i varje bassäng har delats in i yt- och djupvatten utifrån vågbasens läge för att ta hänsyn till de vertikala skillnaderna i salthalt. Omblandningen mellan de två vattenmassorna har skattats utifrån vattentemperaturdata. Resultaten visar att det sker stora interna utbyten av vatten mellan bassängerna som försvårar uttolkningen av det effektiva vattenutbytet. Den genomsnittliga uppehållstiden för respektive delbassängs ytvatten uppgår typiskt till 0,9, 2, 17 och 5 dygn. Den genomsnittliga uppehållstiden för hela vattenmassan i Stockholms innerskärgård har skattas till 28 dygn. För att bestämma den lämpligaste metoden för att erhålla vågbasens läge och undersöka hur fosfor flödar i ett system, likt det i Stockholms innerskärgård, har en modell för partikulärt fosfor i Kanholmsfjärden använts. Enligt modellen genomströmmas årligen ytvattnet i Kanholmsfjärdens av cirka 200 ton fosfor.

Periods of hypoxia are a recurring issue in Brunnsviken. Main factors that trigger hypoxia in Brunnsviken are eutrophication  due to anthropogenic emission of nutrients, stratification in the water column due to salinity and temperature differences  that prevents mixing and a sill inlet that prevents water exchange. As an attempt to improve the oxygen levels, bottom water is pumped from Brunnsviken causing aerated surface water to flow back into the basin.  The objective of this Master’s thesis was to study the change in dissolved oxygen levels due to pumping.  Since  the question is  complex,  two areas  were  chosen  to focus on; oxygen variability and the impact of water exchange on dissolved oxygen.  Conductivity, temperature, depth  and oxygen  measurements, which were performed  by Stockholm Vatten, were studied.  This type of data set, with high resolution, is very rare and the data set from Brunnsviken  has not been  evaluated  thoroughly  before. The result of the evaluation was that high resolution data of oxygen are  required in order to describe  the dynamics of oxygen  in Brunnsviken and other aquatic systems properly. Measurements of oxygen once a month is not sufficient. For that reason, it is not possible to use monthly measurements to evaluate  the  effect of the pumping. However, high resolution data for approximately one year were available. Episodes of hypoxia occurred during that period. This was not surprising, as the main purpose of  the pumping was to keep the oxycline as deep as possible.  The water exchange was determined from a water balance of Brunnsviken and compared with oxygen data. The water exchange did not seem to influence the oxygen level in Brunnsviken. The reason for this is most likely that the density of inflowing water was less than the density of  the  bottom water in Brunnsviken  during  most of  the period  studied.  This  result in combination with the fact that the pump flow is small compared to the water exchange suggests that the most important result of the pumping is that water with a low oxygen level is removed. / Perioder av syrebrist är ett återkommande problem i Brunnsviken. De faktorer som i huvudsak ger upphov till utbredningen av syrefria områden i viken är övergödning orsakad av antropogena utsläpp av näringsämnen, en tröskel vid inloppet som hindrar vattenutbyte samt skiktning i vattenkolumnen till följd av salinitets-  och temperaturskillnader  som hämmar vertikal omblandning. I ett försök att förbättra syrgasförhållandena pumpas bottenvatten ut ur viken i syfte att syrerikare vatten ska strömma in.  I detta examensarbete  undersöktes pumpningens effekt på  syrgashalten.  Då detta  är en komplex fråga lades fokus på att utreda syrets variabilitet samt vilken effekt vattenutbytet har på syrgashalten.  I Brunnsviken pågår sedan omkring ett år tillbaka konduktivitet-, temperatur-, djup-  och syremätningar med hög tidsupplösning. Dataserien är en av mycket få serier  i sitt slag  och någon grundlig utvärdering av dessa mätningar har inte gjorts tidigare.  Resultatet av utvärderingen  visade  att  syremätningar måste göras mycket ofta för att beskriva syredynamiken i Brunnsviken och andra akvatiska system på ett korrekt sätt, eftersom syrgashalten varierar mycket på kort tidsskala.  Det är därför inte möjligt att använda månadsmätningar för att utvärdera vilken effekt pumpningen har haft på  syrgashalten i Brunnsviken. Högupplösta data visade att syrebrist inte varit möjligt att undvika  i Brunnsviken. Detta var heller inte att vänta då målet med pumpningen främst varit att hålla ner oxyklinen.     Vattenutbytet beräknades utifrån  Brunnsvikens vattenbalans och jämfördes med syredata. Någon effekt på  syrgashalten orsakad  av vattenutbytet har inte gått att påvisa. Det beror troligen på att densiteten på det inströmmande vattnet varit lägre än densiteten på bottenvattnet i Brunnsviken under nästan hela den studerade perioden. Detta i kombination med att pumpflödet är mycket litet i förhållande till det naturliga vattenutbytet gör att det viktigaste med pumpningen är att syrefattigt vatten förs bort från viken.