DESCARTES is a light-weight, balloon-borne grab sampler for stratospheric long-lived tracers developed at the University of Cambridge. 33 flights have been performed with two versions of the instrument at northern latitudes by the DESCARTES team at the Swedish Institute of Space Physics (IRF) in Kiruna during the years 1997-2000. The general interest in long-lived stratospheric tracers is to study the general global circulation of air in the stratosphere and the exchange between the stratosphere and troposphere. In the study of chemical ozone depletion in the stratosphere, long-lived tracers serve as an important reference to distinguish between the variations in ozone of dynamical and chemical origin. This thesis focuses on calibrations and quality assessment of the measurements made with the third version of the DESCARTES instrument based at IRF. Two different general approaches to make calibrations are discussed. Uncertainty estimations for both of these methods are made and the results are tested by laboratory methods and by comparisons to other instruments, including comparisons between two versions of DESCARTES. Analyzed and calibrated flight data for all successful flights are presented. The basic principle of the instrument is to chemically adsorb a number of tracers (in practice only CFC-11 is measured) in an adsorption bed of Carboxen in a micro trap through which the sampled air is driven by a pump. After recovery the adsorbed species in the trap is desorbed by electrical heating of the trap and analysed by gas chromatography. The resulting estimated mixing ratios from the instrument are directly dependent on the adsorption of the sampled species being quantitative in the traps. Laboratory experiments are described using two traps in series, where the performance of the first is tested by sampling the breakthrough by the second. A model is developed to recreate these tests in order to be able to compensate for breakthrough during flights. The model showed that the adsorption in the traps is not explained by simple chromatographic theory and the results allow us only to give an estimation of the uncertainty due to breakthrough. / DESCARTES är ett lätt ballongburet provtagningsinstrument för stratosfäriska spårgaser. Det är utvecklat vid universitetet i Cambridge. DESCARTES-teamet vid Institutet för rymdfysik (IRF) i Kiruna har under åren 1997-2000 genomfört 33 flygningar med två olika versioner av instrumentet från nordliga latituder. Det generella intresset av långlivade stratosfäriska spårgaser är att studera den globala cirkulationen i stratosfären och utbytet av luft mellan stratosfären och troposfären. För studier av den kemiska ozonnedbrytningen i stratosfären spelar långlivade spårgaser en avgörande roll som referens för att skilja mellan variation i ozonkoncentrationen av kemiskt och dynamiskt ursprung. Denna avhandling fokuserar på kalibrering och kvalitetssäkring av mätningar gjorda med den tredje versionen av DESCARTES-instrumentet hemmahörande vid IRF. Två i grunden olika kalibreringsförfaranden för instrumentet behandlas. Osäkerhetsuppskattningar är gjorda för båda dessa metoder och resultaten är prövade i laboratorietester. Dessutom jämförs resultaten från två versioner av DESCARTES och andra instrument. Analyserade data från samtliga lyckade flygningar presenteras. Den grundläggande principen för instrumentet är att pumpa luftprover genom en fälla som innehåller en bädd av det kemiska adsorptionsmaterialet Carboxen, som adsorberar ett antal spårgaser. När instrumentet hämtats tillbaka efter en flygning gasas de adsorberade ämnena i fällan ut genom att fällan upphettas på elektrisk väg. De utgasade ämnena analyseras med gaskromatografi. I praktiken kan endast CFC-11 analyseras. Den slutgiltiga bestämningen av blandningsförhållandet från instrumentet är direkt beroende av att adsorptionen i fällorna för de ämnen man vill undersöka är fullständig. En serie laboratorieexperiment har genomförts där två likadana fällor kopplats efter varandra. På så sätt har tillförlitligheten av den första fällan kunnat studeras genom att uppmäta hur mycket som bryter igenom till den andra fällan. En modell har utvecklats för att förstå resultatet av dessa tester och kunna kompensera för eventuella genombrott vid provtagning under flygningar. Modellen visade att adsorptionen i fällorna inte kan förklaras med enkel kromatografisk teori. Resultaten ger endast möjlighet att bedöma osäkerheten i mätningarna till följd av risken för genombrott.

Hur kan livscykelanalyser bistå riskvärderingen vid val av åtgärdsmetod? I det här examensarbetet undersöktes hur resultaten från livscykelanalyser kan användas i beslutstödsverktyget SAMLA för förorenade områden för att bistå val av åtgärdsmetod vid Finspångs centraltvätt. Examensarbetet har genomförts i samarbete med Structor Miljö Öst AB. Livscykelanalyser har utförts för två olika typer av åtgärdsmetoder in situ, stimulerad anaerob reduktiv deklorering samt elektrisk konduktiv uppvärmning. Tidigare studier har visat att olika livscykelanalysmetoder ger olika resultat. Även den här studien bekräftar det. Därför bör inte resultat från olika metoder jämföras. Livscykelanalyser kompletterar SAMLA för förorenade områden väl. De procentuella förhållandena beräknades mellan åtgärdsmetodernas miljö- och klimatpåverkan. I värderingssteget i SAMLA bedöms åtgärdsalternativens påverkan i jämförelse med nollalternativet. En bedömning gjordes av respektive åtgärdsalternativ och korrigering av förhållandet mellan metoderna utfördes genom att samma procentuella förhållande som beräknats fram för miljöbelastningen respektive klimatpåverkan beräknades för värderingspoängen. Med stöd av livscykelanalyser samt riskvärdering bör efterbehandlingsmetoden stimulerad anaerob reduktiv deklorering väljas för Finspångs centraltvätt. / How can life cycle analyzes assist the risk assessment when choosing a remediation method? In this thesis, it was investigated how the results from life cycle analyzes can be used in the decision support tool SAMLA for contaminated sites to assist in the choice of remediation method at Finspång's Centraltvätt. The thesis has been carried out in collaboration with Structor Miljö Öst AB. Life cycle analyzes have been performed for two different types of in situ remediation methods, Enhanced Reductive Dechlorination and Electrical Conductive Heating. Previous studies have shown that different life cycle analysis methods lead to different results. This study also confirms this. Therefore, results from different methods should not be compared. Life cycle analyzes complement SAMLA for contaminated sites. The percentage ratios were calculated between the remediation methods' environmental and climate impact. In the valuation step in SAMLA, the impact of the remediation alternatives is assessed in comparison with the no action alternative. An assessment was made of the respectively remediation alternatives and a correction of the relationship between the methods was performed by calculating the same percentage ratio that was calculated for the valuation points of the environmental and climate impact. With the support of the life cycle analysis and the risk assessment the remediation method Enhanced Reductive Dechlorination should be chosen for Finspång's Centraltvätt.

Under våren 2021 upptäcktes förhöjda halter av polyaromatiska kolväten (PAH) i Björklinges dricksvattennät. Då ett vattenprov taget hos användare påvisade halter som låg över Livsmedelsverkets gränsvärden och källan till föroreningen inte identifierats, rekommenderades hushållen i Björklinge att inte använda kranvattnet till mat och dryck under en period. Efter sektionering av nätet och provtagning identifierades en äldre, nyligen reparerad, ledningssträcka av gjutjärn som trolig föroreningskälla. Denna typ av ledning är relativt vanligt förekommande i delar av Uppsala Vattens nät. Syftet med denna studie var att få en djupare förståelse för orsakerna till PAH-föroreningen i Björklinge och bedöma risken för att liknande föroreningar ska hända igen, samt att tillhandahålla ett beslutsunderlag för Uppsala Vattens hantering av äldre gjutjärnsledningar.En litteraturstudie genomfördes och data från Björklinge analyserades. Resultaten av litteraturstudien visade att frisättning av PAH från äldre gjutjärnsrör med korrosionsskydd innehållande stenkolstjära eller bitumen är ett välkänt fenomen. Biofilmen har en skyddande effekt och graden av frisättning kan därför påverkas av faktorer som klorering eller syrehalt i vattnet. Även mekaniskt slitage i form av reparationsarbete och tryckvågor kan leda till förhöjda nivåer av PAH. Korrosion av ledningarna är troligen också en viktig faktor.Utifrån litteraturstudien och resultaten från användarprover tagna i Björklinge respektive Skuttunge kunde det konstateras att problemen i Björklinge hade ett samband med frisättning av PAH från gjutjärnsrör. Vid tidpunkten för studien kunde ökande PAH-halter observeras på vissa platser i ledningsnätet även efter ledningsbytet i Björklinge våren 2021, vilket tydde på fortsatt kontaminering. Inga uppmätta halter i användarprover låg dock över något av Livsmedelsverkets gränsvärden och PAH i dricksvattnet anses inte vara ett stort hälsomässigt problem i dagsläget. Det är däremot viktigt att fortsätta monitorera halterna av PAH i Uppsala Vattens nät då denna typ av problem kan uppstå igen. Man bör också vara försiktig med åtgärder som kan påverka biofilmen samt vara återhållsam med spoling av denna typ av ledningar. De ledningar som identifierats som föroreningskällor bör åtgärdas. Med tanke på ledningarnas stigande ålder, begränsad kunskap om PAH och dess hälsoeffekter, samt WHOs rekommendationer bör man dock initiera ett långsiktigt arbete med att byta ut eller renovera denna typ av ledningar i Uppsala Vattens nät. / During the spring of 2021 elevated levels of polyaromatic hydrocarbons (PAH) were discovered in the drinking water supply network of Björklinge. Levels above the limit set by the Swedish Food Agency were observed in one user sample, which led to the inhabitants of Björklinge being recommended not to use the tap water for drinking or cooking while the source of the contamination was being identified. After sectioning and sampling the network, an older, recently repaired cast iron pipe was identified as the probable source of the contamination. This type of pipe is not uncommon in the drinking water network of Uppsala Vatten. The purpose of this study was to gain a deeper understanding of the causes of the PAH contamination in Björklinge and to determine the risk of similar contaminations happening again. Further, it aimed to provide a basis for future decisions regarding the handling of older cast iron pipes in the drinking water network of Uppsala Vatten.A literature study was done and data from Björklinge was analysed. The results of the literature study showed that the release of PAH from older cast iron pipes with coal tar or bitumen coating is a well-known phenomenon. The biofilm has protective properties, and the degree of PAH release can hence be affected by factors such as chlorination or oxygen concentration of the water. Mechanical wear in the form of repair work or pressure waves can also cause increased levels of PAH in the water.Based on the literature study as well as the results from the user samples of Björklinge and Skuttunge, it could be determined that the PAH contamination in Björklinge was related to the release of PAH from old cast iron pipes. At the time of this study, increasing levels of PAH could be observed in some parts of the drinking water network even after the suspected pipes had been replaced during the spring of 2021. This might indicate that the contamination was still ongoing. However, no samples were above the limits set by the Swedish Food Agency and PAH is currently not considered a major health problem. Despite this, it is important to keep monitoring the levels of PAH in the drinking water since the PAH levels might increase again. It is also important to be careful with measures that might affect the biofilm and when flushing cast iron pipes. The pipes that have already been identified as sources of contamination should be replaced. Given the increasing age of the cast iron pipes, the limited knowledge of PAH and its health effects, as well as the recommendations from the WHO, a long-term plan for how to remove or renovate this type of pipes from the drinking water network of Uppsala Vatten should be initiated.