The theoretical overview summarize the characteristics of algae and their primary and secondary metabolism. It also deals with inhibitors of ascorbic acid, glutathione and polyphenolic compounds synthesis. The practical part studies the influence of selected inhibitors (BSO, Lyc, AIP) and CdCl2 on the secondary metabolites production and biomass growth in freshwater microalgae Scenedesmus quadricauda. The content of secondary metabolites (eg. caffeic acid, chlorogenic acid, salicylic acid, cinnamic acid, p-coumaric acid) was detected by HPLC-MS. Furthermore, the total antioxidant capacity, the total polyphenol content and the total flavonoid content was determined spectrophotometrically. All the inhibitors used, reduced S. quadricauda growth in comparison with control samples. The most pronounced inhibitory effect was observed in the samples treated with Lyc + Cd after 7 days of experiment. All the treated samples responded to the stress factors by altering metabolic pathways and inhibiting growth. As a result, there were changes in the composition and the amount of selected secondary metabolites versus the control samples. At the same time, in most cases, the biosynthesis of polyphenolic and flavonoid substances has been stimulated. The oxidative reduction equilibrium and the induction of oxidative stress were probably impaired.

Kadmiumkällor och risker med exponering för kadmium beskrivs. Svenska nationella och Stockholms kommunala miljömål som rör kadmium gås igenom och analyseras ur olika aspekter. Två olika modeller för flödesanalyser beskrivs och jämförs. Beräkningar för kadmiumflöden i Stockholm 1995 genomförs enligt den ena flödesmodellen. Beräkningarna redovisas i ett Microsoft Excelark tillsammans med några enkla analysverktyg. I rapporten finns 8 figurer och 37 tabeller. / www.ima.kth.se

The aim of this master thesis was to experimentally determine the effect of grape seeds (their metabolically active compounds) on blood parameters of laboratory rats. The experiment was conducted in a laboratory of The Mendel University, Brno in late 2015. Four groups of laboratory rats were supplied with; 1) water, 2) water in combination with grape seed extract, 3) water with grape seed extract and cadmium, 4) water in combination with cadmium. Half of the laboratory animals were killed after 14 days and second half were killed after 28 days. Blood samples were analyzed in the veterinary laboratory (VLAB). The results were evaluated and compared. From our results, we can assume that feeding grape seed extract for its protective effect against damage of organism caused by cadmium, cannot be recommended because this effect was not proved.

Östersjön har flertalet regionala miljöproblem, exempelvis övergödning samt höga halter av tungmetaller vilka beror på mänsklig påverkan. På Gotland spolas det årligen upp stora mängder släke, alger och vattenlevande växter på stränderna, som idag inte nyttjas i större utsträckning. Denna rapport syftar att bedöma lämpligheten att använda det gotländska släket för produktion av biokol. Under denna studie har ett studiebesök till Gotland, flertalet intervjuer samt en litteraturstudie genomförts vilka lagt grund för beräkningar av energi- och materialbalanser kopplat till släkesbaserad biokolsproduktion. Släket har ett kadmiuminnehåll på cirka 0,9 mg/kg och består till 80 % av vatten, där vanligt förekommande arter är bland annat bandtång och kräkel. För beräkningar av energi- och materialbalanser nyttjades två olika förbehandlingsalternativ av släket, där alternativ A var en värmebehandling och alternativ B innefattar en kompostering samt avlsutande värmebehandling. Alternativ B är mer energieffektiv sett till energiförbrukning per kilo producerat biokol vilket var 14,5 MJ/kg jämfört med 29,8 MJ/kg. Det finns både för- och nackdelar med användning av släke för biokolsproduktion. Släke är en outnyttjad resurs som kan ingå i biokolsframställning, dock är processen energikrävande på grund av det höga vatteninnehållet i biomassan. Användningen av ett kadmiumrikt biokol är även problematiskt i och med risken för utlakning av denna tungmetall. Utifrån resultatet är det därmed svårt att bedöma lämpligheten av ett släkesbaserat biokol. / The Baltic sea has multiple environmental problems, such as over-fertilization and high concentration of certain heavy metals, caused by human activity. Yearly, beach-cast is washed up on the shores of Gotland and this biomass is today not utilised to a considerable extent. This report aims to assess the suitability of producing biochar from the left over beach-cast. During this study a visit to Gotland, interviews and a literature study has been completed, which has laid the groundwork for calculations of energy and material balances regarding algae-based biochar production. The beach-cast contains approximately 0.9 mg cadmium per kg and consists of 80 % water, in which common species found are eelgrass and furcellaria, among others. For the calculations of energy- and material balances, two different pretreatment alternatives were used before the pyrolysis. Alternative A simply uses preheating and alternative B consist of a composting step before a finishing preheating session. The most energy efficient was alternative B as the power consumption per kilo produced biochar was 14,5 MJ/kg compared to 29,8 MJ/kg. The use of beach-cast for manufacturing biochar has benefits as well as disadvantages. Beach-cast is an unexploited resource that could be used for biochar production, but on the other hand the process is demanding energy-wise due to the high amount of water in the biomass. The utilisation of cadmium rich biochar is also problematic due to the risk of the heavy metal leaching. Based on the results it is therefore complicated to estimate the suitability of a beach-cast based biochar.

Närmare 80 000 förorenade områden beräknas det finnas i Sverige. Antropogena aktiviteter är en betydande anledning till att dessa områden finns. Glastillverkning har exempelvis varit en stor utsläppskälla av olika tungmetaller såsom As, Cd, Cu, Pb, Zn och Sb då detta är ämnen som använts för att ge glas sina rätta egenskaper. Kalmar och Kronobergs län har haft många aktiva glasbruk som bidragit till föroreningar runt om i länen. Dessa områden behöver saneras och det finns olika metoder för att göra detta, bland annat kan man använda växter för att ta upp tungmetaller. Syftet med rapporten är att undersöka om de naturligt vattenlevande växterna i vattendragen tar upp tungmetaller i så pass hög grad att de kan användas för att rena förorenade våtmarker från tungmetaller. Sex stycken vattenlevande kärlväxter (Lysimachia thyrsiflora, Sagittaria sagittifolia, Phragmites australis, Glyceria maxima, Carex nigra och Equisitum fluviatile) samlades in, tillsammans med vatten- och sedimentprover, vid Orrefors, Ljungbyån (kontaminerat område) och Läen (kontrollplats) och tungmetallarhalter (As, Cd, Cu, Pb, Zn och Sb) analyserades. Med hjälp av statistiska test och BCF (Bioaccumulation factor) visade det sig att E. fluviatile, P. australis och L. thyrisflora var de växtarter som var bäst lämpade att använda för fytoremediering av de mest aktuella tungmetallerna Cd, Pb i Ljungbyån.

This study has examined how cooking affects the levels of the toxicantsaflatoxin, arsenic, lead, dioxins, cadmium, mercury, perfluorinatedcompounds and polybrominated diphenyl ethers in rice, potatoes and fish.Not every toxicant was examined for all three types of food, they were onlyexamined for those types of food where current levels of the toxicant in thattype of food are relevant from a risk assessment perspective. To determineif there is a danger of negative effects due to the exposure of thesetoxicants from food, articles from the Swedish National Food Agency andother scientific articles have been compiled. A minor experimentalsubstudy was also performed where rice bought in Uppsala was rinsed andboiled in different ways to see if that affected the residue levels of arsenic.The results of this study indicate that the levels of some toxic substancescan be lowered on a dry weight basis by cooking, and that this reduction isdependent on the cooking method used, the properties of the food andtoxin. The levels of cadmium and mercury were generally unchanged bycooking whereas the results for lead and perfluorinated compounds wereconflicting. Cooking can lover the levels of aflatoxin, arsenic, dioxins andpolybrominated diphenyl ethers on a dry weight basis. The effects ofcooking on toxicant levels should be considered when performing riskassessments, but further studies are needed to achieve a better basis for decision-making.

The human biomonitoring is today an important tool for monitoring of people exposition to environmental pollutants. Mercury and cadmium are long-term monitored biomarkers in the Czech population. A developmental trend of mercury concentration level in urine and hair of children population as well as in urine and blood of adult population is investigated. These biomarkers were monitored in the years 1996 - 2011. Data originate from the NIPH (National Institute of Public Health) databases and from the international project COPHES/DEMOCOPHES. Adult blood donors at age of 18 to 64 were the first monitored group, the second one were children at age of 6 to 12, which were selected based on an agreement with elementary schools or with the paediatricians' cooperation. Available data were statistically processed; trends are presented in graphs as a dependence of geometric means on the time (the year of the biological samples collection). Results show an unstable development of biomarkers levels in different matrixes. A moderate decreasing trend of cadmium level in urine of adults was observed. GM values for adults decreased from 0.43 μg/g creatinine in 2009 to 0.24 μg/g creatinine in 2009. For year 2011, data are available only for women (GM = 0.21 μg/g creatinine). The downward trend was also found in the...

Human biomonitoring represents today an important tool for the monitoring of the human beings exposition to the environmental pollutants. COPHES and DEMOICOPHES projects are address to harmonized approach to human biomonitoring within Europe. This process enables receiving comparable data on the international level. Four biomarkers (mercury, cadmium, kotinin and phthalate metabolites) were selected for this pilot study; all of them are extensively monitored at present. 27 European states at all participated in these projects and procedures were tested in 16 countries of the European Union and the Switzerland. Two localities different in the population density - Prague and Liberec were selected for the Czech Republic. Children of age 6 - 11 and their mothers were selected as the sensitive population groups. Samples of biological material (hair and urine) were taken from the representative individuals. 120 pairs of mother - child were involved in the study. Information about participant's alimentation and life style, inhabitation, education, and smoking habits was gained in questioners. Obtained information was joined with results of analyses of biological material and was evaluated statistically. It was found from results that recorded levels of monitored biomarkers do not exceed substantial healthy limits...

The aim of our research was to investigate if oat is capable of extracting cadmium to such extent that it is usable in decontaminating polluted soils. We grew oat in a hydroponic culture during 28 days in a controlled environment and a total of 30 plants were used. The nutrient solutions were contaminated with cadmium of ten different concentrations after seven days. After harvesting the plants, the roots were separated from the shoots, placed in separate containers and then turned to ashes. The cadmium content was measured three times per sample in an atomic absorption spectrometer. Our results indicate that the ability of oat to extract cadmium from a solution is linearly dependent of the cadmium concentration of the solution. We also noted that the resistivity to cadmium of oat is limited. When the concentration of accessible cadmium ions exceeded 0,06mM, a significant difference of the shoot growth appeared. The results we obtained from shoots and roots show cadmium amounts much higher in the roots than the shoots. Despite this difference there were sufficient amounts of cadmium in the shoots to call oat a hyper accumulator. This means that oat fulfills one of the criteria of a phytoextractor.

Gästrike Vatten är ett kommunalägt driftbolag bildat 2008. Bolaget har avloppsreningsverk i Gävle, Hofors, Ockelbo och Älvkarleby kommuner som tillsammans renar avloppsvatten från cirka 120 000 personer. Totalt producerar Gästrike Vatten cirka 11 000 ton slam per år som renderar en total kostnad om 5 000 000 kr. Med anledning av riksdagens uppsatta miljömål om återföring av 60 % av fosforn till produktiv mark vill Gästrike Vatten undersöka hur deras avsättningsmöjligheter ser ut. I dag går slam från samtliga Gästrike Vattens reningsverk till kompostering till anläggningsjord eller som täckmaterial på deponier. Slammet från fem av sex avloppsreningsverk har metallhalter under, i SFS 1998:944 ansatta, gränsvärden för att få spridas på produktiv mark. Det reningsverk som innehåller för höga metallhalter är Duvbackens reningsverk som tar emot spillvatten från Gävle kommun med omnejd och bidrar med mer än 60 % av den totala slammängden från Gästrike Vatten. Av den anledningen kommer Gästrike Vatten ha svårt att nå riksdagens ansatta miljömål avseende återföring av fosfor till produktiv mark. Syftet med denna studie var att utreda vilka avsättningsalternativ som är hållbara miljömässigt och ekonomiskt. Studien beskriver Gästrike Vattens avloppsreningsverk och avsättningsalternativ för slammet. En massbalansstudie har upprättats för utvalda metaller i spillvatten från olika upptagningsområden och producerat slam. Studien visade att det enda avsättningsalternativ som i dag gör det möjligt att nå riksdagens miljömål avseende återföring av fosfor till produktiv mark, till en rimlig kostnad, är en kvalitetssäkring av slammet enligt REVAQ med påföljande återföring till åkermark. Sålunda fokuserades studien på att utreda möjligheterna att REVAQ-certifiera Duvbackens reningsverk. En ökning av Cd, Cu och Zn i slammet på Duvbackens reningsverk de senaste åren tyder på ökade utsläpp till spillvattennätet, vilket är ett troligt resultat av bristande underhåll av oljeavskiljare då Gävle kommuns monopol på hämtning av farligt avfall togs bort 2007. Genom en kartläggning av spillvattennätet och de påkopplade verksamheterna samt en provtagning i större noder på spillvattennätet konstaterades att de största relativa metallmängderna kommer från industriområden i Gävle. Verksamheter som använder Cd, Cu och Zn är fordonstvättar, verkstadsindustrier och ytbehandlingar. Samtliga industriområden där dessa verksamheter finns är därför viktiga att studera närmre. / Gästrike Vatten is owned by the municipalities of Gävle, Hofors, Ockelbo and Älvkarleby and established in 2008. The company is responsible for handling and treating wastewater in the municipalities. Gästrike Vatten elutes wastewater from approximately 120,000 persons and all in all they handle 11,000 tonnes sewage sludge per year to a total cost of 5,000,000 SEK. Because of the Swedish Parliament’s environmental objectives reutilization of 60 % of the phosphorus from sewage sludge to agricultural soils, Gästrike Vatten now want to investigate possible options for reutilization of their sewage sludge. Gästrike Vatten has six wastewater treatment plants. Except for Duvbacken sewage treatment plant all of them produce sewage sludge with metal concentrations below the maximum permissible value for spreading sewage sludge on agricultural soils. The sewage sludge from Duvbacken comprises of more than 60 % of the total amount managed at Gästrike Vatten. As a result of this, Gästrike Vatten has difficulties reaching the Swedish Parliament’s environmental objectives for reutilization of phosphorous. Today, all sewage sludge from Gästrike Vatten is composted for later use as covering material for landfills. The objective of the present study was to investigate the possible options for environmental and economic sustainable reutilization of sewage sludge. This thesis describes Gästrike Vatten’s treatment plants and possible options for reutilization of sewage sludge. A mass balance study was conducted for Duvbacken as well as a detailed study on cadmium (Cd), copper (Cu) and zinc (Zn) content in the sludge. The study showed that the only option for Gästrike Vatten to meet the Swedish Parliament’s environmental objectives on reutilization phosphorous is certifying the sewage sludge according to REVAQ with subsequent reutilization to agricultural soils. Consequently, this study focuses on the possibility to implement REVAQ. An increase in concentrations of Cd, Cu and Zn in the sewage sludge from Duvbacken during the last years indicates an increase of emissions to the sewerage. The reason may be the abolition of the municipal monopoly on emptying the oil separators. Mapping the sewerage catchment areas and associated industries as well as sampling the effluent, it was found that the major metal contribution to the sewage sludge comes from industrial activities. Industries that can be expected to contribute to excessive release of Cd, Cu and Zn to the sewerage are engineering industries and surface treatment industries. Thus, all the industrial areas containing these industries are of interest in further studies.