Grundvattnets kemiska kvalitet påverkas av olika processer i dess närområde, dessa kan vara såväl mänskliga aktiviteter som klimatologiska faktorer. Hur och i vilken utsträckning de påverkar grundvattenkvaliteten kan studeras genom att undersöka utvecklingen av historiska grundvattenkvalitetsdata i relation till förändringar i klimatet. Detta kandidatarbete syftar till att studera hur grundvattnets kvalitet påverkas av klimatförändringarna. Data över ökande och minskande trender i förändringar hos olika kemiska parametrar har bearbetats utifrån material från Sveriges geologiska undersökning från stationer i grundvattenmagasin utspridda i Sverige, detta under åren 1985-2014 samt 1995-2014 i områden där risk för lokal föroreningsspridning är liten. De undersökta kemiska parametrarna är olika salter, tungmetaller, organisk halt och fysikaliska parametrar. De senaste 40 åren i Sverige har präglats av ett varmare klimat med höjda grundvattennivåer, klimatscenarier förutser en liknande utveckling men där grundvattennivåerna kommer sjunka i sydöstra Sverige. Resultatet visar på trender som mest sannolikt beror på minskade deposition av svavel, kväve och tungmetaller sedan slutet av 1970-talet. Mätvärden för sulfat, kväveföreningar, konduktivitet, tungmetaller och pH har minskat, medan dessa för alkalinitet och organisk halt har ökat. Klimatologiska faktorer som har påverkat grundvattnet är en ökad årsmedeltemperatur och förändrade grundvattennivåer, vilket främst syns genom ökande temperatur i grundvattnet samt utspädning av salter och en ökad organisk halt. / The chemical quality of groundwater is affected by different processes in its surrounding. These can be human activities as well as climatological factors. How and to what extent they influence the groundwater quality can be studied by examining the development of historical groundwater quality data in relation to changes in the climate. This Bachelor thesis aims to study how the quality of the groundwater is affected by the climate change. Data of increasing and decreasing trends in changes of different chemical parameters have been processed based on material from the Geological Survey of Sweden from stations in groundwater aquifers spread out in Sweden. The data represent the years 1985-2014 and 1995-2014 and are collected in areas where the risk of local pollution is small. The investigated chemical parameters are different salts, heavy metals, organic content and physical parameters. In the last 40 years, Sweden has been characterized by a warmer climate and higher groundwater levels, and climate scenarios predict a similar development but with a lowering of groundwater levels in south-east of Sweden. The results show trends that most likely indicate a decrease in deposition of sulfur, nitrogen and heavy metals since the end of 1970’s. Measured concentrations of sulphate, nitrogen compounds, heavy metals and also conductivity and pH have decreased, while alkalinity and organic compounds have increased. Climatological factors that have influenced the groundwater are the increased annual mean temperature and variation in groundwater levels, which is mainly evident as an increased temperature in the groundwater, dilution of salts and an increased organic content.

Den dokumenterade nyttan med att undervisa på ett varierat vis har gjort att Uppsala universitet vill ge sina hydrologistudenter möjlighet till mera fältarbete. Detta skall göras genom att installera grundvattenrör i vilka grundvattnets nivå samt kemiska sammansättning kommer att undersökas. Detta ställer krav på att området där rören installeras har en sådan geologi och topografi så att fältarbetet blir givande. Därför eftersöks områden med egenskaper som ger variationer mellan rören. Variationer i grundvattennivå förväntas främst uppkomma av olika lagerföljder eller en lutande markyta. Variationer i grundvattnets sammansättning förväntas främst bero på huruvida man befinner sig i ett inströmnings- eller utströmningsområde. Efter en undersökning av grundvattenrör i fyra redan existerande fältområden konstateras det att flera av dessa besitter några av de eftersökta kvaliteterna. Därför kommer ett av dessa områden att utökas med flera nya rör. Det valda området ligger i Marsta cirka 10 kilometer norr om Uppsala. Marsta har flera fördelar, exempelvis en variation när det gäller lagerföljder som skapar möjligheter att jämföra grundvattennivån mellan rören och diskutera resultaten. Vidare kommer en grundvattenrörsinstallation i nämnda område att gynna flera aktörer vilket ytterligare ökar nyttan. Efter en genomförd marknadsundersökning väljs företaget Zublin Scandinavia AB till att utföra installationerna. I framtiden kan flera av de andra undersökta områdena komma att bli aktuella för användning eller utökning. Då kan denna sammanställning användas för att ge grundläggande fakta om platserna och rören. / The documented benefits of teaching in a varied manner have motivated Uppsala University to provide hydrology students with the opportunity of having more fieldwork. This will be done by installing groundwater tubes in which the groundwater level and the chemical composition will be studied. This requires that the area where the tubes are installed possesses such a geology and topography so that the field work is rewarding. Areas with features that provide variations between the groundwater tubes are therefore sought. Variations in the groundwater level are expected primarily to depend on different stratigraphies or sloping land surfaces. Variations in groundwater composition are expected to mainly depend on whether the sampling sites are located in a recharge or discharge area. After having performed an investigation of ground water tubes at field sites that already exist, it is concluded that several of them possess some of the desired qualities. Therefore one of these areas will be expanded with several new tubes. The chosen area is in Marsta, about 10 kilometers north of Uppsala. Marsta has several advantages, such as a variation in stratigraphy that creates opportunities to compare the groundwater level between the pipes and discuss the results. In addition, an installation of groundwater tubes in the region mentioned above will most possibly benefit more people, which further increases its usefulness. A marketing study was performed and the company Züblin Scandinavia AB was chosen to carry out the installations. In the future, more of the other investigated areas may be considered for use or extension. This compilation will then be used to provide basic facts about the areas and the groundwater tubes.

Groundwater is potentially a useful source for storing and providing thermal energy to the built environment. In a nordic context, aquifer thermal energy storage, (ATES) has not been subject to a wider extent of research concerning environmental impact. This thesis intends to study the impact on groundwater chemistry from an ATES that has been operational since 2016 and is located in the northern part of Stockholm, on a glaciofluvial deposit called the Stockholm esker. Analysis of groundwater sampling included a period of 9 months prior to ATES operation as well as a 7 month period after operation and sampling was conducted in a group of wells in vicinity of the installation and within the system as ATES operation began. Means of evaluation constituted a statistical approach which included Kruskal-Wallis test by ranks, to compare the ATES wells with the wells in the surroundings and principal component analysis, (PCA), to study the chemical parameters that could be related to ATES. In addition, a geophysical survey comprising 2D-resistivity and induced polarization, (IP) was done to elucidate whether the origin of high salinity could be traced to nearby possible sources. The analysis was based on foremost the cycle of cold energy storage. The results showed large variations in redox potential, particularly at the cold wells which likely was due to the mixing of groundwater considering the different depths of groundwater being abstracted/injected from different redox zones. Arsenic, which has shown to be sensitive to high temperatures in other research showed a decrease in concentration compared to surrounding wells. There were found to be a lower specific conductivity and total hardness at the ATES well compared to their vicinity. That indicates that they are less subject to salinization and that no accumulation has occurred to date.  It is evident that the environmental impact from ATES is governed by the pre-conditions in  soil- and groundwater. / Grundvatten har förutsättningen att utgöra en värdefull resurs för att lagra och förse byggnader med termisk energi. I en nordisk kontext har termisk energilagring i akviferer, (ATES)  inte varit föremål för någon bredare forskning angående miljöpåverkan. Denna uppsats syftar till att studera kemisk grundvattenpåverkan från ett ATES som togs i drift 2016 i norra Stockholm, i en isälvsavlagring vid namn Stockholmsåsen. Analysen omfattar grundvattenprovtagning 9 månader före ATES driften samt 7 månader efter driftstart och provtagningen genomfördes i ett antal brunnar i närheten av installationen samt i ATES systemet då driften startade. Utvärderingsmetoden bestod av ett statistiskt tillvägagångssätt och omfattade Kruskal-Wallis test by ranks, för att jämföra ATES brunnarna med omgivande brunnar och principal component analysis, (PCA), för att studera kemiska parametrar som kan kopplas till ATES. I tillägg genomfördes en geofysisk undersökning som omfattar 2D-resistivitet samt inducerad polarisation, (IP) för att klarlägga huruvida källan till den höga saliniteten kunde spåras. Analysen baseras på främst på cykeln då kyld energi lagras. Resultaten visar stor variation i redoxpotential, i synnerhet vid de kalla brunnarna vilket sannolikt beror på omblandning av grundvatten med tanke på en differens i djup som grundvattnet infiltrerar/pumpas från med tillhörande skillnad i redox zon. Arsenik vilket har visat sig känsligt för höga temperaturer i annan forskning visade minskade koncentrationer jämfört med omgivande brunnar. ATES brunnarna uppvisade även lägre specifik konduktivitet och totalhårdhet i jämförelse. Det pekar mot att brunnarna är mindre utsatta för salinitet och att ingen ackumulering har skett till dags dato. Det framgår tydligt att miljömässig påverkan från ATES styrs av grundförutsättningarna i mark och grundvatten.