There are a lot of uncertainties when it comes to global greenhouse gas (GHG) emissions which affects society’s ability to effectively respond to climate change. Small ponds have been found to potentially play a large role in global warming. More research is needed, however, to determine to what extent they act as sources or sinks for GHGs, and what factors may contribute. The aim of this thesis was to study carbon dioxide (CO2), methane (CH4), and nitrous oxide (N2O) emissions, and carbon burial in a small pond in Uppsala, Sweden. The pond was a source for both CO2 and CH4, but a sink for N2O. About 50% of CH4 emissions came from ebullition (bubbles). CO2 flux was higher in the vegetated area than in the open water area, no difference was found for CH4 flux. Both CO2 and CH4 flux were higher on colder days, while CH4 ebullition was higher on warmer days. Limited accumulation of CO2 and CH4 occurred under the winter ice coverage. For water chemistry, CO2 flux had the strongest negative relationship with electrical conductivity (EC), nitrate (NO3−) and nitrite (NO2−), and positive with total phosphorous (TP). CH4 flux showed the strongest negative correlation with chlorophyll-a (chl-a) and total nitrogen (TN), and positive with EC and total dissolved solids (TDS). For extracellular enzyme activity, CO2 flux had a very strong positive correlation with β-D-glucosidase (BG), as did CH4 with N-acetyl-β-D-glucosaminidase (NAG). Carbon burial rate was low making the pond a carbon source and inefficient at burying carbon / Det finns många osäkerheter vad gäller globala utsläpp av växthusgaser vilket påverkar samhällets förmåga att effektivt motarbeta den globala uppvärmningen. Små dammar har potentiellt förmågan att ha en stor påverkan på klimatet, men mer forskning behövs för att avgöra i vilken utsträckning de fungerar som källor eller sänkor för växthusgaser, samt vilka faktorer som påverkar deras utsläpp eller förmåga att binda kol. Målet med denna studie var att undersöka utsläpp av koldioxid (CO2), metan (CH4) och lustgas (N2O), samt kolbindning i en liten damm i Uppsala, Sverige. Dammen var en nettoutsläppare av CO2 och CH4, men en nettoupptagare av N2O. CH4 i form av ebullition (bubblor) stod för ungefär 50% av CH4 utsläppen. CO2 flödet var högre i områden med växtlighet jämfört med områden med öppet vatten, för CH4 hittades ingen skillnad mellan dessa områden. Under kallare dagar var CO2 och CH4 flödet högre, medan ebullition av CH4 var högre under varmare dagar. Under vintern skedde minimal ackumulation av CO2 och CH4 under istäcket. För vattenkemin hade CO2 flödet starkast negativ korrelation med elektrisk konduktivitet (EC), nitrat (NO3−) och nitrit (NO2−), och positiv korrelation med totalfosfor (TP). CH4 flödet visade det starkaste negativa förhållandet med klorofyll a (chl-a) och totalkväve (TN), och positiv korrelation med EC och totalt upplösta fasta ämnen (TDS). För extracellulär enzymaktivitet hade CO2 flödet en mycket stark positiv korrelation med β-D-glucosidase (BG), medan CH4 flödet hade en mycket stark positiv korrelation med N-acetyl-β-D-glucosaminidase (NAG). Kolbegravningshastigheten var låg vilket resulterade i att dammen var en kolkälla med låg förmåga att binda kol.

Ökade utsläpp av växthusgaser är ett stort problem idag för den pågående klimatförändringen. Lustgas (N2O) är en mycket potent växthusgas och är relaterad till kväverening vid rening av avloppsvatten. I februari 2014 ansattes en separat rejektvattenreningsprocess på Bromma reningsverk som använder ANITA™Mox med anammox bakterier som reningsteknik. Denna masteruppsats undersöker samband och korrelationer mellan kväverening och N2O utsläpp i rejektvattenreningen på Bromma reningsverk, men syftet att presentera hur Stockholm Vatten och Avfall AB kan minska sina lustgasutsläpp. En manuell profilmätning genomfördes även för att utvärdera hur processen fungerade. Fyra olika scenarion testades under åtta veckor: intermittent luftning med olika fördelning mellan luftning och icke-luftning, olika löst syrekoncentrationer, ändringar i ammoniumbelastningen samt seriekörning av processen. Den manuella profilmätningen mätte pH, konduktivitet, löst syre, nitrit- och ammoniumkoncentrationen. Dessa mätningar togs i sju olika punkter, inkluderat rejektet direkt från centrifugerna och utgående rejekt. Resultaten påvisade att vid intermittent luftning gavs de högsta utsläppen vid 60 minuter luftning och 7,5 minuter paus (1,46% N2O-N/inkommande N-tot). Lägsta utsläppen var vid samma luftningstid men 15 minuter paus (0,44% N2O-N/inkommande N-tot).  Både höga och låga koncentrationer av löst syre gav ökade utsläpp. Med de högsta utsläppen vid 0,77 mg/L (0,88% N2O-N/inkommande N-tot ) och lägsta vid 0,34 mg/L (0,07% N2O-N/inkommande N-tot ). Ändringen av ammoniumbelastning (1,5 högre belastning) hav ingen signifikant skillnad gällande utsläpp, med utsläpp på 0,42–0,90% N2O-N/inkommande N-tot. Seriekörning av processen resulterade i driftproblem med höga ammoniumhalter, med utsläpp på 0,90-1,47% N2O-N/inkommande N-tot. Profilmätningarna visade på att processen är stabil och välutvecklad för att rena rejektet på kväve. Uppsatsen kan ge slutsatsen att rejektvattenreningsprocessen är komplex med många parametrar som påverkar varandra och N2O utsläppen. En ingående och bred förståelse om vad som påverkar utsläppen av lustgas är viktigt för att förstå hur utsläppen ska minskas. En positiv linjär korrelation mellan halten nitrit i processen och lustgasutsläpp kan verifieras, samt påverkan av ökade utsläpp vid både för låga och höga koncentrationer syre. Från profilmätningarna kan slutsatsen dras att det är viktigt att rengöra onlineinstrumenten regelbundet. / Greenhouse gas emissions, particularly nitrous oxide (N2O), are a significant environmental challenge linked to biological nitrogen removal in wastewater treatment. Bromma Wastewater Treatment Plant (WWTP) implemented a separate reject water treatment process in February 2017 using ANTIA™Mox with anammox bacteria. This Master's thesis investigates the relationship and correlations between nitrogen removal and N2O production in this process, aiming to assist Stockholm Vatten och Avfall AB in reducing emissions. A manual profile measurement was conducted to investigate the ongoing process. Over eight weeks, four operating strategies were tested: intermittent aeration with varying ratios between aeration and non-aeration, different dissolved oxygen (DO) concentrations, changes in ammonium load, and series configuration. Manual profile measurements of pH, conductivity, DO, nitrite, and ammonium were taken at seven points in the treatment process, including the supernatant and discharged reject. Findings indicate that intermittent aeration, particularly 60 minutes of aeration followed by a 7.5-minute pause, produced the highest N2O emissions (1.46% N2O-N/Influent N-tot load). The lowest emissions (0.44% N2O-N/Influent N-tot load) occurred with a 15-minute pause. The lowest emission (0.07% N2O-N/Influent N-tot load) was detected at 0.34 mg/L, and high DO concentrations (0.77 mg/L) had the highest emissions (0.88% N2O-N/Influent N-tot load). Variations in ammonium load (1.5 times higher) did not significantly affect emissions, averaging 0.42-0.90% N2O-N/Influent N-tot load. The series configuration faced operational challenges with elevated ammonium levels, leading to emissions of 0.90-1.47% N2O-N/Influent N-tot load. Profile measurements confirmed a stable nitrogen removal process. The study concludes that N2O emissions in reject water treatment are complex and influenced by multiple factors. A positive linear correlation was identified between nitrite concentration and N2O emissions, alongside the impact of not having too-low or too-high DO levels, which results in elevated. Regular maintenance of oxygen sensors is crucial for accurate measurements and effective N2O mitigation.

Lustgas är en växthusgas, ca 300 gånger mer potent än koldioxid och som har potential att bryta ned ozonlagret med sin livslängd på 120 år i atmosfären. Lustgasutsläppen beräknas ha ökat med mellan 20–30% sedan förindustriell tid vilket tros bero på en ökad användning av konstgödsel i jordbrukssektorn men en del av all lustgas som bildas kommer från avloppsreningsverk vilka står för ca 1,6% av lustgasavgången till atmosfären där Henriksdals reningsverk bidrar med lustgasproduktion. Under 2021 beräknade man en lustgasavgång från Henriksdals reningsverk på ca 37 ton, vilket kan jämföras med klimatavtrycket på 10 000 nyregistrerade bilar vid körningar på ca 1500 mil/år. Syftet med rapporten var att undersöka om det gick att beräkna mängden kväve i avgående lustgas och jämföra det med hur mycket av den beräknade lustgasen som avgår till luft av andelen renat ammonium, samt att undersöka olika strategier för minimering av lustgasproduktion. Det finns flera vägar till lustgasbildning i de biologiska reningsprocesserna i verket. Tre huvudspår finns dock till lustgasbildning varav autotrof nitrifikation var aktuell för detta examensarbete. Flera driftsstrategier finns att tillgå för att undersöka hur lustgasproduktion påverkas av olika faktorer. Under detta examensarbete undersöktes en av dessa, syrebörvärden, där ett fast syrevärde i den luftade bassängen antingen skulle minska eller öka lustgasproduktionen beroende på luftningsintensitet och ammoniumkoncentration i vattnet. Lustgasavgången beräknades bestå till 0,19% av kväve renat från ammoniumbelastningen. Resultatet visade att vid låga syrehalter i vattnet fanns en lägre andel lustgasbildning jämfört med högre luftningsintensitet. Nackdelen blev dock att andelen renad ammonium sjönk i blocket. Vid högre luftningsintensitet var lustgasavgången högre i ett av huvudscenariona. I det andra scenariot med hög luftning var andelen renat ammonium lägre än i första scenariot, men med låga lustgashalter. Slutsatsen blev att lustgas kan bildas under olika förutsättningar men att under just den här studien var lustgasproduktionen som högst när nitrifikationen var som mest effektiv. / Nitrous oxide is a greenhouse gas, almost 300 times more potent than carbon dioxide, and which has the potential to deplete the ozone layer with its lifetime of 120 years in the atmosphere. Nitrous oxide emissions are estimated to have increased between 20–30% since pre-industrial times, which is believed to be due to increased use of artificial fertilizers in the agricultural sector, but part of all nitrous oxide that is formed comes from wastewater treatment plants, which account for approx. 1.6% of nitrous oxide emissions to the atmosphere where Henriksdals treatment plants contribute to nitrous oxide production. In 2021, nitrous oxide emissions from Henriksdal's treatment plant were calculated to be approximately 37 tons, which can be compared to the climate footprint of 10,000 newly registered cars driven approximately 15 000 km per year. The aim of the report was to investigate whether it was possible to calculate the amount of nitrogen in outgoing nitrous oxide to compare it with how much of the calculated nitrous oxide is emitted to air from the proportion of purified ammonium, as well as to investigate different strategies for minimizing nitrous oxide production. There are several routes to the formation of nitrous oxide in the biological purification process in the plant. There are, however, three main tracks for nitrous oxide formation, of which autotrophic nitrification was relevant for this degree project. Several operational strategies are available to investigate how nitrous oxide production is affected by various factors. During this thesis, one of these, oxygen set-point, was investigated, where a fixed oxygen value in the aerated basin would either decrease or increase nitrous oxide production depending on aeration intensity and ammonium concentration in the water. The nitrous oxide discharge was calculated to consist of 0.19% nitrogen purified from the ammonium load. The result showed, that at low oxygen levels in the water, there was a lower proportion of nitrous oxide formation compared to higher aeration intensity. The disadvantage, however, was that the proportion of purified ammonium decreased in the block. At higher aeration intensity, nitrous oxide emissions were higher in one of the main scenarios. In the second scenario with high aeration, the proportion of purified ammonium was lower than in the first scenario, but with low levels of nitrous oxide. The conclusion was that nitrous oxide can be formed under different conditions, but during this study, nitrous oxide production was highest when nitrification was most efficient.

This thesis has, commissioned by Dräger, an international company at the forefront of medical and safety technology, examined how the use of inhalational anesthetics affects the climate and environment. The purpose of this work is to examine how the Swedish healthcare sector currently works with inhalational anesthetics, how different anesthetic machines affect the emissions, as well as alternatives available to reduce anesthetic gases emissions. Climate change is a current issue in today’s society, but the impact of anesthetic gases on the climate is not widely known, despite their everyday use in the healthcare sector. Through data collection from two Swedish hospitals; Linköping University Hospital and Örebro University Hospital, an interview with medical and medical engineering staff, as well as a literature study the main question of the thesis could be answered; How do the most common anesthetic gases affect the environment? The results are presented in the form of diagrams showing the amount of anesthetic gas used in the aforementioned hospitals during surgeries. The results have been analyzed and discussed based on the research questions, and the different results from each hospital have been compared to each other. It can be seen that Dräger’s anesthesia machines have a relatively low consumption of sevoflurane, but it is impossible to draw any definitive conclusions due to lack of data, and lack of access to machines from other manufacturers. / Detta examensarbete har, på uppdrag av Dräger, ett internationellt företag i framkant inom medicin- och säkerhetsteknik, undersökt hur användning av inhalationsanestetika påverkar miljön. Målet med arbetet är att undersöka hur den svenska sjukvården för närvarande arbetar med inhalationsanestetika, hur olika anestesimaskiner påverkar utsläppen, samt alternativ som finns tillgängliga för att minska dessa utsläpp. Klimatförändringar är en aktuell fråga i dagens samhälle men påverkan av anestesigaser på klimatet är inte allmänt känt, trots att dessa används dagligen i hälsovården. Genom datainsamling från två svenska sjukhus; Linköpings Universitetssjukhus och Örebro Universitetssjukhus, intervjuer med medicinsk- och medicinteknisk personal, samt en litteraturstudie har arbetets problemställning besvarats; Hur påverkar de mest frekvent använda anestesigaserna miljön? Resultaten visar i diagramform hur mycket anestesi gas som använts i tidigare nämnda sjukhus under operationer. Resultaten har analyserats och diskuterats utifrån forskningsfrågorna, dessutom har de olika resultaten från respektive sjukhus jämförts med varandra. Det kan ses att Drägers anestesimaskiner har en relativt låg konsumtion av sevofluran, men brist på data samt brist på tillgång till maskiner från andra producenter gör det omöjligt att dra en konkret slutsats.