Sulfidförande berg förekommer på många platser i Sveriges berggrund. När sulfidförande berg losshålls frigörs nya ytor som utsätts för kontakt med syre och vatten, vilket oxiderar sulfidmineralen och berget vittrar. Vittringsprodukten kallas surt lakvatten. Syftet med arbetet har varit att undersöka hur det sura lakvattnet påverkar den omgivande miljön, och hur spridning av det kan förhindras, samt vilka teoretiska möjligheter och risker det finns för användning av sulfidförande berg i infrastrukturprojekt. När lakvattnet kommer i kontakt med omkringliggande vattendrag orsakar det försurning och förhöjda metallhalter. Det kan också orsaka geotekniska skador. För att på ett säkert sätt kunna återanvända bergmaterialet bör provtagning och provanalys utföras enligt representativa metoder och bedömning av omgivningens förutsättningar ske. De metoder som idag används är i stor grad utvecklade för gruvnäringen och behöver därför anpassas. Om materialet bedöms lämpligt för återanvändning eller om sulfidbärande bergmaterial oavsiktligt använts finns en mängd metoder för att minska negativ påverkan på omgivningen. Mest effektivt är förhindrande av bildning av lakvatten genom övertäckning eller mikroinkapsling. Det finns även metoder för att förhindra spridning av surt lakvatten, såsom kalkning eller olika typer av barriärer eller dräneringsbäddar. För att det losshållna berget ska kunna återanvändas behöver hänsyn tas till en mängd olika lagar och regler.  Inom ramen på projektet utfördes en fallstudie av ett område där sulfidförande berg losshållits och oavsiktligt använts som fyllnadsmaterial i lokala vägar. Detta har lett till att vattendraget som rinner genom området kraftigt förorenats med metaller och på vissa platser har mycket låga pH-värden. Sex metaller (Cd, Co, Cu, Ni, Pb and Zn) och sex andra parametrar (pH, Fe, fosfat, nitrat, sulfat och DOC) valdes ut för korrelationsanalys mellan metallerna och parametrarna med Kendall's Tau i fyra olika provpunkter. Statistiskt säkerställda korrelationer förekom mellan samtliga metaller och parametrar, men inte i alla punkter. Korrelationerna med pH och DOC var starkast, men även korrelationer med järn, fosfat och sulfat förekom enligt förväntan. Korrelationer med nitrat förekom med samtliga metaller men med oregelbundenhet och utan mönster. Biotillgänglighetsmodellering med verktyget bio-met utfördes för Cu, Ni, Pb och Zn. Biotillgängligheten var starkast relaterad till DOC-halten, men även samband med pH kunde statistiskt säkerställas. Ni och Zn var de metaller med högst biotillgänglighet. I vissa fall översteg den biotillgängliga koncentrationen HC5, gränsvärdet för skydd av 95 % av organismerna i vattendraget. I flera av punkterna över- eller underskred pH och kalciumhalten modellens godkända intervall. En utveckling av modellen för inkludering av fler förutsättningar och metaller är därför något att eftersträva. / Sulfide-bering rock is found in multiple places in Swedish bedrock. When blasted, new surfaces is exposed and weathering occurs. This has the consequence that Acid Rock Drainage (ARD), water with low pH and high concentrations of heavy metals is spread to local watercourses, the environment becomes toxic. The aim of this project was to investigate theoretical possibilities and risks with recycling of sulfide-bering rock in infrastructure projects, as well as to examine how ARD affects the surrounding environment and how spreading of ARD can be prevented. To safely recycle the rock, it needs to be sampled and analysed by proper methods and the conditions of the sorrounding environment evaluated. Methods for applying this in infrastructure projects is currently being developed. If used, there is multiple methods to prevent or mitigate the spreading of ARD. The most effective way is to prevent its forming by covering or microencapsling, but prevention of spreading can also be dealt with by liming or drainage beds. A case study was made of an area affected by ARD. Correlation analysis with Kendall's tau was conducted between six metals (Cd, Co, Cu, Ni, Pb and Zn) and six other parameters (pH, Fe, phosphate, nitrate, sulphate and DOC). The correlations between the metals and pH as well as DOC was the stongest. It was difficult to find a pattern in the correlations with nitrate. Bioavailability modelling with the Biotic Ligand model bio-met was also made. Ni and Zn hade the highest bioavailable concentrations and exceeded the limit for protection of 95 % of species in one (Zn) or two (Ni) measuring stations. Expanded models for bioavailability is needed, since they have narrow boundaries for water chemistry conditions and only exist for few metals.

Vatten är en av de viktigaste resurserna för mänskligheten eftersom det är en nödvändighet för överlevnad men också en viktig faktor inom många industrier. Utöver detta är vattenförorening ett globalt problem som påverkar både miljön och människors hälsa. Många länder runt om i världen saknar fortfarande en hållbar vattenhantering inom många sektorer, varav en viktig är energiproduktionssektorn. Detta problem hotar inte bara mål 6: rent vatten och sanitet för alla, utan även fler av FNs globala mål. Händelöverket är ett stort kraftvärmeverk som har levererat fjärrvärme till Norrköping sedan 1982. Sedan dess har anläggningen utökats från två till fem pannor. För att säkerställa en kontinuerlig tillförsel av bränsle har bränslelagret utökats och är nu fyllt med bränslen som exempelvis träflis, gummi, återvunnet trä, kol och avfall. En ökad produktionskapacitet har även lett till en ökad mängd dag- och processvatten som måste behandlas. Ursprungligen byggdes en sedimenteringsbassäng för att behandla avloppsvatten från de två första pannorna. Idag används samma bassäng för att behandla allt dagvatten och processvatten från hela Händelöverkets område tillsammans med två efterföljande sandfilter. Syftet med denna studie var att undersöka möjliga förbättringar av vattenreningen av dagvatten och processvatten vid Händelöverket. Studien begränsades till att fokusera på två vattenströmmar, en som består av dagvatten från bränslelagret och en annan som är ansluten till den strömmen och samlar upp avrinningsvatten från avfallet i bunkern. Dessutom karakteriserades dessa avfallsströmmar med avseende på koncentration av metaller, kemisk syreförbrukning, biologisk syreförbrukning (7 dagar), suspenderade partiklar och pH. Baserat på resultaten presenterades tre olika förbättringsalternativ. Från Case 1 drogs slutsatsen att återcirkulering av avrinningsvatten från avfallet tillbaka in i bunkern var ett enkelt och ekonomiskt genomförbart alternativ. Dessutom skulle det resultera i en vattenhantering som är bättre anpassat till slutsatserna i Best Available Technology presenterat av Europeiska unionen. Dessutom skulle Case 1 inte heller påverka pannornas effektivitet väsentligt. Case 2 föreslog en förändring i hanteringsplanen för hanteringen av släckvatten om en brand skulle uppstå på bränsleytan eller i avfallet i bunkern. Från Case 2 drogs slutsatsen att denna plan bör förbättras genom att införa ytterligare bestämmelser om att leda släckvatten till den befintliga bergrumsvattenreningen som applicerar fällnings- och flockningsteknik. Slutligen fokuserade Case 3 på förbättringar som skulle kunna göras för att öka effektiviteten av behandling av zink, koppar, nickel och bly. Från dessa case drogs slutsatsen att implementering av en polymerblandare samt att flytta doseringsplatsen längre upp i sedimenteringssbassängen skulle vara det mest lämpliga första steget. Dessutom rekommenderades det också att installera ett fällningssteg före polymerdoseringen för att fälla ut metaller som fortfarande är i lösning och därmed öka renlighetsgraden ytterligare i processen. / Water is one of the most important resources for humanity as it is a necessity for survival but also an important factor within many industries. In addition to this, water pollution is a global concern affecting both the environment and human health. Many countries around the world still lack a sustainable water management within many sectors whereas one important one is energy production. This problem threatens not only goal 6: clean water and sanitation, but also many other of the sustainable development goals presented by the united nations development programme.  Händelöverket is a large combined heat and power plant supplying the city of Norrköping with district heating since 1982. Since then the plant has expanded from two to five boilers in operation. Additionally, to have a continuous supply of fuel, the storage area has been increased and is now filled with fuels like wood chips, rubber tires, recycled wood, coal and waste. An expanding production site has naturally led to an increased amount of storm- and process water that has to be treated. Originally a sedimentation was built to only treat waste water from two boilers. Today the same basin is used to treat all storm and process water from the entire site of Händelöverket together with the following sand filters.  The scope of this study was to investigate potential improvements of the waste water treatment of the storm- and process water treatment at Händelöverket. This study focused on two waste water streams: one consisting of storm water from the fuel yard, and stream another connected to it, which collects waste leachate water. Furthermore these waste flows were characterized in terms of metal concentration, chemical oxygen demand, biological oxygen demand, total suspended solids and pH. Based on the results, three different cases of improvements were presented. Case 1 concluded that recirculating of the waste leachate water back onto the waste material was a simple and economically feasible option. Furthermore it would result in a waste water management more aligned with Best available technology regulation presented by the European Union. Additionally it would not significantly effect the efficiency of the boilers. Case 2 proposed a change in the management plan for handling extinguishing water if a fire would occur on the fuel yard or within the waste material of the bunker. It was concluded that this plan should be improved to send water of similar quality to the other existing waste water treatment plant working with a coagulation and flocculation technique. Lastly Case 3 focused on improvements that could be made to the existing storm and process wastewater treatment process that could enhance the efficiency of treating zinc, copper, nickel and lead. It was concluded that implementing a polymer mixing tank and moving the dosing locationfurther up the sedimentation basin would be the most important first step. Furthermore it was also recommended to install a precipitation step before the polymer dosing to precipitate metals that are still in solution. By doing this the degree of purification will be increased further for the storm- and process water treatment.

Ackumuleringen av plast och mikroplast i miljön är idag en globalt aktuell fråga. Forskning kring mikroplast och dess påverkan på miljö och biota har ökat kraftigt det senaste decenniet. En av de största utsläppskällorna till mikroplast är slitage från vägtrafiken, speciellt från däck, men mikroplast kan även komma från vägmarkeringar. Vägmarkeringar innehåller plastpolymerer (som bindemedel), fyllnadsmedel, pigment och tillsatsämnen (additiv), och ofta ingår även glaspärlor. Vissa ämnen kan ge en negativ påverkan på människa och miljö. I dagsläget saknas det data för att kunna kartlägga i vilken omfattning vägmarkeringsslitage bidrar till spridning av mikroplaster samt för att bedöma om och hur det skulle kunna påverka miljön och vattenlevande organismer. I detta examensarbete har toxicitetstest av lakvatten från vägmarkeringsprodukter utförts med algen Raphidocelis subcapitata för att studera om de är toxiska samt om det finns någon skillnad mellan olika vägmarkeringsprodukter. Partiklar från fyra olika typer av vägmarkeringsprodukter (prefabricerad termoplast, varmapplicerad termoplast, vattenbaserad akrylatfärg och 2-komponentsakrylatfärg) genererades och lakades var för sig med skakning i avjoniserat vatten under 24 timmar. Lakvattnen utan partiklar användes sedan till algtillväxthämningstest. Algerna exponerades under 72 timmar för lakvatten i olika koncentrationer, där den högsta motsvarade 100 g vägmarkeringspartiklar per liter, och algtillväxt mättes. Effektmåtten var maximal tillväxthastighet och lag-fas och dessutom analyserades korrelationen mellan dem som ett mått för anpassningseffektivitet. De fyra lakvattnen påverkade lag-fas och/eller tillväxthastighet i olika omfattning och medförde antingen inhibering eller stimulering av algtillväxten. Lakvattnet från den vattenbaserade akrylatfärgen påvisade störst inhibering av tillväxt och var även det mest toxiska eftersom ingen tillväxtanpassning skedde. För övriga lakvatten påvisades olika grad av anpassningseffektivitet av alger vid exponering. Dock krävs mer ingående statistisk utvärdering för att åtskilja de två lakvatten som hade minst påverkan, dvs. från den prefabricerade och den varmapplicerade termoplasten.  Detta är enbart en första studie. Upprepade tester med fler vägmarkeringsprodukter och fler tester med andra organismer, såsom bakterier, kärlväxter, kräftdjur och fisk, krävs för att bättre kunna utreda om och hur olika vägmarkeringar kan påverka biota. För ytterligare studier skulle det vara intressant att utvärdera vilka ämnen i vägmarkeringar som kan påverka miljön och om dessa skulle kunna ersättas med andra, mindre giftiga ämnen. / The accumulation of plastic and microplastics in the environment is a current global issue. Research on microplastics and its impact on the environment and biota has increased rapidly in the last decade. One of the largest sources of microplastics is wear from road traffic, especially tires, but they can also originate from road markings. Road markings contain plastic polymers (as a binder), fillers, pigments, and additives, and often also glass beads. Some substances may have a negative impact on humans and the environment. At present, there are no data to map the extent to which wear from road markings contributes to the emissions of microplastics, or to assess the effect they might cause on the environment and aquatic organisms. In this thesis, toxicity tests on leachates from road marking products were conducted on the alga Raphidocelis subcapitata to study the effect on the algae and if it differs between the different products.  Particles from four types of road marking products (prefabricated thermoplastic, hot-applied thermoplastic, acrylic water-based paint, and 2-component acrylic paint) were generated and leached separately by shaking in deionized water for 24 hours.  The leachates without particles were used in the standard algal growth inhibition tests. The algae were exposed for 72 hours to the leachates in different concentrations, with the highest corresponding to 100 g road marking particles per liter, and algal growth was monitored. Endpoints used were maximum growth rate and lag phase and, in addition, their correlation was analyzed as an indicator for adaptation capacity. The four leachates affected lag phase and/or growth rate to a varying extent and caused inhibition or stimulation of algae growth. Exposure to leachate from the water-based acrylic paint showed most inhibition of growth and was also the most toxic as no growth adaptation was observed. For the other tests, different rates of adaptation efficiency of the algae growth were found. However, more detailed statistical evaluation is needed to differentiate between the two leachates that had the least effect, i.e. the prefabricated and the hot-applied thermoplastic. This is only a first study. More tests with more road marking products and with other organisms, such as bacteria, vascular plants, crustaceans, and fish, are required to better understand if and how different road markings could affect biota. Additionally, an evaluation of what substances in road marking materials may cause effects and whether these can be replaced by other, less toxic substances, would be of interest.

The growing concern around per- and polyfluoroalkyl substances (PFAS) and their negative health and environmental effects have lately become more apparent which also is reflected in the new, more strict regulations of permitted levels of PFAS in drinking water extracted from water resources. However, many point sources of PFAS pollution to the environment and to water resources are still not identified and assessed for risk. This is also the case around the Mälaren-Görväln which is used as a drinking water resource. Work has been initiated to map sources of PFAS pollution to the water resource. However, hitherto, the risk of PFAS pollution from landfills surrounding the water intake is under-studied. This thesis has thus tried to address the issue by investigating landfills’ potential PFAS contribution to Mälaren-Görväln water body. Active and inactive landfills which are located within the Östra Mälaren water protection area have been researched. Furthermore, field sampling and measurements of PFAS in surface water have been conducted in connection with three landfills within the water protection area and in Brobäcken. Data from the Högbytorp facility which incorporates three landfills has also been used for comparison. The PFAS load from the landfills to Mälaren-Görväln has been estimated. Lastly a principal component analysis (PCA) has been carried out to trace the sources of sampled PFAS levels. The research of landfills located within the water protection area, led to identification of 32 different landfills of which almost all are believed to be inactive. All field samples taken in connection to Skå, Svartsjö and Johannelund landfill indicated levels of PFAS. The levels detected were lower than the levels measured downstream Högbytorp and in Brobäcken. At all sampling locations, including downstream Högbytorp and excluding the sample by Svartsjö, the levels detected exceed at least one current guiding and soon to be limiting value. The estimated mass flows of PFAS received at the sampling locations showed that landfills can potentially account for a considerable share of the estimated loads to Mälaren-Görväln. However, the results should be interpreted with caution due to the small dataset analysed and as it proved to be difficult to determine specifically the landfills’ share of the PFAS concentrations detected as the other potential sources of PFAS can have an influence on the sampled surface water. It remains to carry out a more in-depth risk assessment of the landfills' potential impact on Mälaren-Görväln where, among other things, PFAS pollution to the soil and groundwater are included. Further, more research of all identified landfills is needed to estimate the cumulative potential impact of landfills’ PFAS load to Mälaren-Görväln and the extracted drinking water. / Det växande problemet kring per- och polyfluoralkylsubstanser (PFAS) och deras negativa hälso- och miljöeffekter har på senare tid blivit allt mer uppenbar. Angelägenheten återspeglas i nya och striktare regler för tillåtna halter av PFAS i dricksvatten som utvinns från vattenresurser. Flertalet punktkällor för PFAS-föroreningar som påverkar miljö och vattenresurser är varken identifierade eller riskbedömda. Så är även fallet för Mälaren-Görväln som används som en dricksvattenresurs. Visserligen har arbete inletts för att kartlägga källor av PFAS-föroreningar till Mälaren-Görväln. Däremot saknas undersökningar om risken för PFAS-förorening kring vattenresursen. I syfte att fylla föregående nämnda forskningsgap, syftar denna avhandling till att studera deponiers potentiella PFAS-bidrag till Mälaren-Görvälns vattenförekomst. Inom ramen för studien har både aktiva och inaktiva deponier inom Östra Mälarens vattenskyddsområde undersökts. Vidare har fältprovtagning och mätningar av PFAS i ytvatten genomförts i anslutning till tre deponier inom vattenskyddsområdet och i Brobäcken. Data från Högbytorps anläggning som innefattar tre deponier har även använts för jämförelse. PFAS-belastningen från de studerade deponierna till Mälaren-Görväln har uppskattats. Slutligen har en principalkomponentanalys (PCA) genomförts för att spåra källorna till provtagna PFAS-nivåer.  Undersökningen resulterade i identifiering av 32 olika deponier varav nästan alla tros vara inaktiva. Alla provtagningar som tagits i anslutning till deponierna Skå, Svartsjö och Johannelunds visar uppmätta halter av PFAS. De påvisade halterna var lägre än de halter som uppmätts nedströms Högbytorp och i Brobäcken. På alla provtagningsplatser, inklusive nedströms Högbytorp och exklusive provtagning vid Svartsjö, överstiger de påvisade halterna minst ett vägledande och framtida gränsvärde. De uppskattade massflödet av PFAS vid provtagningsplatserna visade att deponier potentiellt kan stå för en betydande andel av de beräknade belastningarna till Mälaren-Görväln. Resultaten bör dock tolkas med försiktighet på grund av den lilla datauppsättning som har analyserats och eftersom det visade sig vara svårt att specifikt bestämma deponiernas andel av de PFAS-koncentrationer som uppmätts. Andra potentiella PFAS källor i anslutning till deponierna kan ha en inverkan på de ytvatten som har provtagits i studien.   Framtida forskning bör utföra en mer djupgående riskbedömning av deponiers potentiella påverkan på Mälaren-Görväln där även PFAS-föroreningar till mark och grundvatten bör ingå. Avslutningsvis efterfrågas vidare undersökning av den kumulativa potentiella påverkan av deponiers PFAS-belastning på Mälaren-Görväln och det extraherade dricksvattnet.