<p><p>Eutrophication has been a problem in aquatic systems for a long time. It is well known that the key nutrient to control the eutrophication process is phosphorus. Lately, it has been possible to reverse the process and recover lakes from eutrophication.</p><p>During a long time Lake Näsnaren in Katrineholms kommun, Södermanland, has been exposed of a large amount of phosphorus from the city's wastewater. The lake has a great value as a habitat of rare species but also a high recreation value for people living in Katrineholm and Södermanland. Lake Näsnaren is situated in a Natura 2000 area. This work aims to investigate Lake Näsnarens condition today, reasonable measures to reverse the eutrophication process and Lake Näsnaren's situation in the future.</p><p>Lake Näsnaren has today reached a very high level of phosphorus. Reducing the external load of phosphorus from fertilizers can reverse the eutrophication process. Increasing the depth also has a reversing effect.</p><p>If no measures are taken, it is likely that the lake overgrows. To reduce the lake's phosphorus values, more extreme measures have to be taken, like dredging or decreasing the load of phosphorus. However, Lake Näsnaren is shallow and reacts quickly to changes in the external load.</p></p>

Eutrophication has been a problem in aquatic systems for a long time. It is well known that the key nutrient to control the eutrophication process is phosphorus. Lately, it has been possible to reverse the process and recover lakes from eutrophication. During a long time Lake Näsnaren in Katrineholms kommun, Södermanland, has been exposed of a large amount of phosphorus from the city's wastewater. The lake has a great value as a habitat of rare species but also a high recreation value for people living in Katrineholm and Södermanland. Lake Näsnaren is situated in a Natura 2000 area. This work aims to investigate Lake Näsnarens condition today, reasonable measures to reverse the eutrophication process and Lake Näsnaren's situation in the future. Lake Näsnaren has today reached a very high level of phosphorus. Reducing the external load of phosphorus from fertilizers can reverse the eutrophication process. Increasing the depth also has a reversing effect. If no measures are taken, it is likely that the lake overgrows. To reduce the lake's phosphorus values, more extreme measures have to be taken, like dredging or decreasing the load of phosphorus. However, Lake Näsnaren is shallow and reacts quickly to changes in the external load.

Östersjön är idag ett utsatt område med många miljöproblem. Det är ett av världens största brackvattenområden som bildades vid den sista istiden. Saltvatten når endast Östersjön genom smala och grunda sund, vilket gör att dess omloppstid är mycket lång och tillförsel av nytt syrgasrikt vatten till bottnen kan vara sällsynt. De många geografiska delarna av Östersjön skiljer sig åt i salthalt, topografi och artdiversitet och påverkas således inte alltid på samma sätt av de miljöproblem som hotar brackvattnet. Ett av de största problemen i Östersjön är eutrofiering. Eutrofiering innebär tillförsel av kväve och fosfor från bland annat jordbruk till havet vilket orsakar massiva algblomningar på somrarna. När fytoplankton sjunker till bottnen och bryts ned förbrukas syrgas vilket kan leda till syrgasbrist och således negativ påverkan på de organismer som lever där. Det kan ge bland annat försämrad reproducering, förändrat födosöksbeteende, förändring i populationsdensitet eller leda till döden hos vissa organismer. Vid nedbrytning av organiskt material under syrgasfria förhållanden bildas också vätesulfid (H2S) som kan vara akut toxiskt och döda många organismer. Många fytoplankton är också toxiska i sig och kan hos en del organismer orsaka skador som minskad tillväxt och minskade energireserver. Det kan också ge andra allvarliga fysiologiska skador eller leda till döden. Hos däggdjur kan toxinerna även orsaka minnesförlust och krampanfall. Toxiner kan också föras vidare mellan olika trofiska nivåer då predatorer äter byten där toxiner ansamlats. När en effekt på detta sätt kan leda till en annan kan hela ekosystemet tillslut förändras och det uppstår obalans. De stora massorna av fytoplankton orsakar också ökad grumlighet och minskad ljusgenomträngning i vattnet. Därmed kan makrofyter (vattenväxter) drabbas och minska i antal. När detta sker drabbas också de organismer som utnyttjar växterna som uppväxthabitat eller har dem som föda. Följaktligen drabbas även nästkommande steg i näringskedjan. Det kan orsaka en lång kedjeeffekt som tillslut rubbar hela ekosystemet. Återhämtningen av Östersjöns ekosystem kan ta lång tid men mycket görs idag för att minska utflödet av kväve och fosfor till vattnet. Bland andra har Helsingforskommissionen (HELCOM) satt upp aktionsplaner med mål för att rädda Östersjöns framtid.

Ett restaureringsarbete pågår i Vallentunasjön under ledning av Täby och Vallentuna kommuner. Syftet är att minska näringsämnena i Vallentunasjön, då sjön är övergödd. Tidigare har man provat olika metoder för att minska näringsämnena, men resultatet har varit dåligt. Den nya metoden går ut på att pumpa ut slammet från sjön kontinuerligt året om. Kemiska analyser har gjorts på sjövattnet och slammet före och efter isläggningen, för att se om metoden är hållbar.  Mätningar från Vattenkemikursen KH1400 åren 2013 till 2015 har använts som kompletterande mätningar i detta examensarbete.[10]    Sjövattnet och slammet testades med analyser för att kunna dra slutsatser gällande hur miljöfarligt det pumpade vattnet är. Torrsubstansen bestämdes i vattnet och slammet för att undersöka om det pumpade slammet kan avskiljas genom sedimentering. Fosforanalyser användes som måttstock för att uppskatta mängden pumpat slam. Genom analys av fosfor, vars koncentration kan mätas med hög precision, uppskattades slammängden med hjälp av Redfields formel. Två pumpar beskrivs i denna rapport och det är Fiskevårdsföreningens pump och EON’s pump där EON’s pump används för värmeproduktion. Denna metod fungerar då det pumpades ut ungefär 1.5 ton fosfor per år med EON’s pump, vilket är tillräckligt. Nästa frågeställning är att se om slammet kan koncentreras genom sedimentering. Det visade sig att slammet kan koncentreras, så att torrsubstansen ökade från 3 % till 30 %. Under ett år, transporteras ca 5 800 ton slam från Vallentunasjön genom EON’s pumpsystem. Det behövs ungefär 580 lastbilar för att transportera iväg slammet. Om slammet koncentreras genom sedimentation behövs 58 lastbilar. Huruvida slammet, som pumpas och transporteras, har en hög metallhalt är en fråga, som behöver analyseras och diskuteras i ett nytt projekt. Det krävs fler analyser för att se huruvida det pumpade sjövattnet innehållande slammet är miljöfarligt. Det skulle ta ca 3-5 år att pumpa bort slammet i sjön med EON´s pump. / A restoration work is being carried out in the Lake Vallentuna under the leadership of Täby and Vallentuna municipalities. The aim of this project is to reduce the nutrients in Lake Vallentuna, since the lake is eutrophicated. Previously, various methods have been tested to reduce the amount of nutrients, but the result has not been good enough. The new method is to pump out the sludge continuously throughout the year. Chemical analysis has been made on the water and the sludge from Lake Vallentuna, before and after the formation an ice cover on the lake, in order to investigate whether the method could be successful. Measurements in the water chemistry course KH1400, made in the years 2013, 2014 and 2015 have been used as a supplement in this thesis.[10] Lake water and the sludge have been analyzed. The dry matter of the lake bottom water and the sludge were determined to investigate whether the sludge can be separated by sedimentation or not. The concentration of phosphorous has been used as a yard stick to estimate the amount of pumped sludge.  The Redfield formula gives the relationship between phosphorous and total mass of sludge, assuming that the sludge consists of dead algea . Two pumps are described in this report. One is managed by Fiskevårdsföreningens (VFOF) and one is managed by EON. The latter pump is used for heat production. This method could be successful, because approximately 1.5 tons phosphorous per year of were transported, which is sufficient. The next issue was to investigate whether the sludge could be concentrated by sedimentation. It was found that the sludge could be concentrated by sedimentation and that the dry substance increased from 3 % to 30 %. It was found, that in one year, approximately 5 800 tons of sludge can be separated by pumping and sedimentation. This corresponds to 580 trucks (each loading 10 tons).  If the sludge is concentrated by sedimentation 58 trucks are required.  Whether the pumped and transported sludge has a high metal content is an issue, that needs to be investigated and considered in a special project, which requires further analyses. It would take 3-5 years to remove the excess phosphorus from Lake Vallentuna by continuous pumping.

<p>Stormskador på skog har ökat i omfattning under 1900-talet bland annat på grund av förändringar inom skogsbruket. Stormfälld skog medför ett akut behov av lagring och omhändertagande av stora mängder virke. I brist på landlagringsytor har lagring i sjöar blivit ett alternativ. Sjötimmerlagring kan medföra en betydande miljöpåverkan genom att t.ex. olika näringsämnen lakas ur veden. Kisasjön i Östergötland kommer under perioden 2005 till 2006 att utgöra lagringsplats för upp till 300 000 m3 virke. I studien framkommer genom bl.a. belastningsberäkningar och simuleringar att timmerlagret kommer bidra med en belastning på Kisasjön om ca 750 kg fosfor, ca 3000 kg kväve och drygt 100 kg fenoler. Då lagringen är begränsad till en kortare tidsperiod kan effekterna initialt bli påtagliga men sedan avta förhållandevis snabbt efter att lagringen avslutats. Kisasjön har även tidigare fungerat som lagringsplats för timmer, då under en betydligt längre tidsperiod. Trendanalyser av kväve och fosfor i sjöns utlopp tyder på att sjöns återhämtning efter avslutat lagring då varit förhållandevis långsam.</p>

Stormskador på skog har ökat i omfattning under 1900-talet bland annat på grund av förändringar inom skogsbruket. Stormfälld skog medför ett akut behov av lagring och omhändertagande av stora mängder virke. I brist på landlagringsytor har lagring i sjöar blivit ett alternativ. Sjötimmerlagring kan medföra en betydande miljöpåverkan genom att t.ex. olika näringsämnen lakas ur veden. Kisasjön i Östergötland kommer under perioden 2005 till 2006 att utgöra lagringsplats för upp till 300 000 m3 virke. I studien framkommer genom bl.a. belastningsberäkningar och simuleringar att timmerlagret kommer bidra med en belastning på Kisasjön om ca 750 kg fosfor, ca 3000 kg kväve och drygt 100 kg fenoler. Då lagringen är begränsad till en kortare tidsperiod kan effekterna initialt bli påtagliga men sedan avta förhållandevis snabbt efter att lagringen avslutats. Kisasjön har även tidigare fungerat som lagringsplats för timmer, då under en betydligt längre tidsperiod. Trendanalyser av kväve och fosfor i sjöns utlopp tyder på att sjöns återhämtning efter avslutat lagring då varit förhållandevis långsam.

This essay discusses the Laholm’s bay and its eutrofication problems. The question of issue is: Have the efforts to limit the eutrofication in the Laholm’s bay been effective? What is the local actor’s opinion whether the measures have been effective or not? What efforts have been made to prevent the leakage of nutrients from fields and forestland? The Laholm's bay is located in the south part of the Swedish west coast. The problem was noticed in the 1960´s by local fishermen that experienced a lack of catch. Attention was drawn to the problem and it turned out that the bay was experiencing oxygen depletion The Laholm’s bay drainage basin is drained by five streams: Lagan, Nissan, Fylleån, Genevadsån and Stensån. The Laholm’s bay is especially sensitive to eutrofication because of its shallowness and has a medium depth of only 15 meters. In this bay nitrogen is the limiting nutrient. There are several sources for nitrogen and agricultural land as well as woodlands are the main cause. Interviews has been with wide range of persons to get a grip of what have been done and what is left to do in the area. The interviews have been divided between municipalities, county administration, the Federation of Swedish Farmers, scientist and farmers. The farmers along with the whole agriculture industry in the Laholm’s bay have put a lot of effort to reduce the nutrients leakage. The efforts have not given any clear results and the nitrogen levels are still the same. Data from small forest rivers and small rivers in agriculture land are showing a much more clear result. Agriculture land is in these measurements showing a slightly decrease in nitrogen levels. Forrest rivers are on the other hand showing an increase. It can be concluded that the efforts to reduce the eutrofication have been partly effective. Stronger regulations for all nutrients leakage source are necessary if eutrofication problems are going to show any significant improvement. It’s important to keep in mind that it’s a slow process that involves that efforts are made in several countries.

Pollution or changes in abiotic factors can be stressful if they exceed a species tolerance level, it can for example prevent the species ability to reproduce and disperse. High nutrition- and salt levels may be limiting for species in higher concentrations and affects all species since indirect, interactive and additive effects of high nutrient or salt levels lead to changes in the community structures. Algae blooms are a major problem in many lakes around the world and a reduced population of zooplankton had contributed to faster growth in phytoplankton and therefore eutrophication. The purpose of the study is to investigate species composition of zooplankton in a eutrophic- and oligotroph nutrient levels with different salt concentration and how it changes over time. Three salt concentrations (15, 250 and 1000 mg Cl-/L) along with the two nutritional levels resulted in six possible combinations replicated four times each, a total of 24 units. Zooplankton samples were taken from all units on day 19 and 78. A total of 51 different species were found throughout the study, of which a total of 34 species was found in the first sample and a total of 36 species in the second sample. The result showed an increase in Nauplii and Philodina spp. and a decrease in Daphnia pulex and Daphnia rosea. In the first sample a significant difference in the number of species was found between the salt concentrations 1000 mg Cl-/L and 15 mg Cl-/L and also between 1000 mg Cl-/L and 250 mg Cl-/L, where the total number of species decreased. There was also a significant difference in the species community between the nutrient levels from the first to the second sample, where a more even community was found between the first and second sample. The reduction in the number of species from the first to the second sampling may have been the reason why the species turned into communities that looked more like each other at the second test occasion, while the higher nutritional level may be what contributed to a community with higher evenness and similarity due to a greater opportunity to utilize food resources for the zooplankton without competition. The conclusion is that the salt concentration reduced the number of species, although the results show that salt concentrations with oligotrophic nutrient levels were more similar and had a greater similarity in amount of different species. Preserving lakes together with protective efforts is needed to reduce the ecological consequences of road salt, to be able to preserve species diversity and biodiversity in freshwater ecosystem.

<p><p><strong>Sammanfattning.</strong></p><p> </p><p>Östersjön är ett hav som även i av människans verksamhet opåverkat tillstånd drabbas av återkommande algblomningar. Sedan människan börjat påverka havet har frekvensen av algblomningarna ökat. Den mänskliga påverkan består huvudsakligen i utsläpp av närsalter såsom fosfor och kväve till Östersjöns vatten men även av vår klimatpåverkan.</p><p> </p><p>Problemen med algblomningarna är såväl biologiska, ekonomiska som estetiska. Biologiskt påverkar det balansen i ekosystemet genom att bakterierna efter blomningen bryts ner. Till denna process åtgår syre vilket ofta är en bristvara i Östersjön på grund av havets begränsade vattenutbyte med Atlanten. Kronisk syrebrist och bildande av giftigt svavelväte på stora delar av Östersjöns djupare bottnar blir konsekvensen. Denna syrebrist förhindrar effektivt allt liv ovanför bakterienivå i dessa områden. Detta får även en ekonomisk konsekvens eftersom torsken är beroende av dessa djupområden för sin reproduktion. En annan ekonomisk konsekvens hänger ihop med den estetiska effekten. Algblomningarna med sina sjok av grumligt illaluktande gulgrönt vatten inträder oftast under tursitsäsongen varför även denna industri drabbas.</p><p> </p><p>Uppsatsen analyserar trender och framtidsprognoser för tre indikatorer som påverkar frekvensen av algblomningarna i Östersjön. De tre indikatorerna är; utsläpp av kväve och fosfor, temperatur-förändringar och förändringar beträffande antalet soltimmar över Östersjön. Algblomningarna, som egentligen är blomningar av cyanobakterier, styrs av dessa tre parameterar. Uppsatsens frågeställning är hurvida problemet kommer att förvärras i framtiden eller om vår kunskap och insikt i problemet burit och kommer att bära frukt i form av effektiva åtgärder mot eutrofieringen med minskad frekvens av algblomningar som följd?</p><p> </p><p>Uppsatsens analys visar att de tre indikatorerna pekar åt lite olika håll. Klimatet kommer med all sannolikhet fortsätta bli varmare varför denna indikator tenderar verka förstärkande i framtiden. Den andra indikatorn, antalet soltimmar, kommer enligt modeller endast att öka svagt. Detta innebär att även denna indikator kommer förstärka problematiken i framtiden, om än svagt. Den tredje indikatorn, utsläppen av närsalter, pekar i olika riktningar. Trenden för den vattenburna andelen av tillskotten till Östersjön pekar på en minskning i framtiden. Det luftburna tillskottet kommer däremot troligen att öka i framtiden. Då den vattenburna delen är den största är det troligt att tillskottet av närsalter till Östersjön kommer minska något framöver. Denna indikator verkar således i motsatt riktning kontra de två förstnämnda. Uppsatsens slutsats förutspår en svagt förbättrad situation för Östersjön ur ett eutrofieringsperspektiv. Inte minst den insikt som i dag finns hos politiker och allmänhet stödjer denna slutsats. De positiva förändringarna kommer att gå långsamt men den negativa trenden torde vara bruten.</p></p>

Enligt ett av de 16 miljökvalitetsmålen, Ingen övergödning, ska halterna av eutrofierande ämnen inte ha någon negativ effekt på människors hälsa, den biologiska mångfalden eller vår möjlighet till ett hållbart brukande av mark och vatten. En stor bidragande orsak till den rådande övergödningsproblematiken i svenska vatten är läckage av främst näringsämnena kväve och fosfor från agrara och urbana källor. Hallands kustkommuner har sedan länge problem med övergödning och behovet för åtgärd är stort. Länet är särskilt utsatt för näringsläckage, delvis på grund av att en stor del av åkermarken utgörs av genomsläppliga jordar, vilka underlättar för vattnets framkomlighet och transport av näringsämnen, men även för att vattendrag har rätats ut av människan och för att naturliga våtmarker har tagits bort. I Halland rinner Suseån som är den femte största ån i länet. Problematiken i den övre regionen av dess avrinningsområde handlar främst om försurning, medan det i det nedre området främst handlar om övergödning och fysisk förändring av vattendragen. Vattenprovtagning utfördes i Suseån, samt i tre biflöden i den nedre delen av avrinningsområdet, vilken till stor del domineras av jordbruksmarker. De utvalda vattendragen var Käringasjöbäcken, Boarpsbäcken och Årstadbäcken. Resultatet av vattenprovtagningarna uppvisade överlag förhöjda halter av näringsämnen i alla biflöden till Suseån. De högsta halterna av både totalkväve och totalfosfor uppmättes i Boarpsbäcken och Årstadbäcken, vilka således har det största åtgärdsbehovet.