The availability of nutrients is the foundation of our ecosystems both on land and in the sea. The processes that control the surplus of nutrients and the biogeochemical cycle are linked to several important environmental issues and therefore important to know. At present, there is an excess of nutrients in our waters, mainly due to anthropogenic activities such as agriculture, emissions from operations or forestry. The abundance of nutrients leads to an overproduction of plant and zooplankton, which in turn creates problems such as oxygen deprivation, impaired depth of vision, changes in species composition and thus also changes in the structure of ecosystems. This study aims to increase the knowledge of which factors affect how nutrients are transported from land to sea. The focus is on the transport and uptake of macronutrients in a smaller catchment area with little anthropogenic influence. The study is based on analytical results from sampling surface water in the Forsmark area located on the coast of Uppland. The starting point has been to investigate how the availability of dissolved nitrogen, phosphorus, carbon and silicon differs in Lake Bolundsfjärden, its inflow and outflow, as well as which key factors control the mobility and transport of nutrients in the catchment area.  The study has been carried out by analysing data from previous samplings in the area. The sampling has been carried out by SKB (Svensk kärnbränslehantering AB) for approximately 20 years as part of their research on nuclear fuel disposal. Relevant parameters from the sampling results were compiled and have been statistically analyzed through Spearman's correlation tests as well as Wilcoxon signed ranked tests. The key factors that have a major impact on the uptake and transport of nutrients are temperature, alkalinity, and pH. These parameters are part of the biogeochemical cycle and vary with the seasons of a temperate climate. Silicon, nitrogen and phosphorus co-vary with several seasonal parameters, while the DOC content in surface water is only indirectly affected by the seasons mainly in the form of precipitation and snowmelt.  Over the past two decades, the annual nutrient flow has remained relatively stable for phosphorus and silicon, while nitrogen and DOC show rising trends, a likely explanation being ongoing climate change with more extreme weather.

Skogen är en viktig resurs, både ekonomiskt och miljömässigt, därför är det viktigt att den brukas på ett ansvarsfullt sätt på både kort och lång sikt. Ett sätt att bidra till ett hållbart skogsbruk är att använda dess restprodukter till gödning av skogsmarken och på så sätt sluta kretsloppet och bidra till en cirkulär ekonomi. När skogen avverkas och brukas tas viktiga makronäringsämnen bort från skogsmarken, ett sätt att återföra dessa viktiga ämnen är genom skogsindustriell aska. Forskning pågår där det undersöks om aska kan återföras i kombination med hydrokol, båda från skogsindustrin. Förhoppningen är att hydrokolen ska binda en del av tungmetallerna som finns i askan för att förhindra att dessa sprider sig i mark och vattendrag. Tanken är att askan och hydrokolen kan användas som gödsel som samtidigt binder tungmetaller och fungerar som koldioxidsänka.  Målet med studien är att ta reda på hur spår- och makronäringsämnena sprids i marken beroende på jordart och om återföringen sker med pelleterad eller pulverformig aska och hydrokol. Detta undersöks genom att under 8 veckor bevattna jordprover med regnvatten. Jordproverna består av endera sand eller torv samt olika kombinationer av aska och hydrokol, totalt 10st olika jordprover. Tester tas på vattnet som lakas ur jordproverna under hela studiens gång. Halten ämnen på olika djup i jordproverna analyseras med hjälp av en XRF varje vecka för att ta reda på hur ämnena transporteras vertikalt i jorden över tid.  Resultatet påvisade att transporten av spår- och makronäringsämnena var högre i sand än i torv. Joner som spår- och makronäringsämnen men även salter och andra ämnen lakades snabbare och i större utsträckning ur sand än torv där högre halt spår- och makronäringsämnen adsorberades till organiska ämnen. I lakvattnet från sandmarken gav pulverformig aska ett höjt pH-värde och högre alkaliniteten. Den pelleterade askan och hydrokolen gav ingen signifikant effekt på lakvattnet i någon av jordarterna. I torv sågs förhöjda halter spår- och makronäringsämnen i slutet jämfört med i början av studien där pelletsen spridits. Vid askåterföring visar studien att det är fördelaktigt att sprida askan pelleterad med hydrokol då detta resulterat i lägre halt tungmetaller i översta marklagret direkt vid spridning. En XRF visade sig ge en god indikation om halter spår- och makronäringsämnen i jordproverna med hög noggrannhet. Däremot fanns svårigheter med att uppnå helt homogena jordprover från vecka till vecka. / The forest is an important resource, both financially and environmentally, therefor it is important that it is used responsibly both short -and long term. One way to contribute to sustainable forestry is to use its residual products to fertilize the forest and thus close the cycle and contribute to circular economy. When the deforestation takes place, important macronutrients are removed from the forest land, one way of returning these important substances is through forest industrial ash. Research is ongoing where it is investigated whether ash can be recycled in combination with hydrochar, also from the forest industry. The hypothesis is that the hydrochar will adsorb some of the heavy metals present in the ash to prevent them from spreading in soil and groundwater. The idea is that the ash and biochar can be used as fertilizer that simultaneously binds heavy metals and acts as a carbon dioxide sink. The aim of the study is to find out how trace- and macronutrient substances are spread in the soil, depending on the soil type and whether the recycling takes place with pelleted or powdered ash and hydrochar. This is investigated by irrigating soil samples with rainwater for 8 weeks. The soil samples consist of either sand or peat as well as different combinations of ash and hydrocarbon, a total of ten different soil samples is studied. Tests are taken on the water that is leached from the soil samples throughout the study. The content of substances at different depths in the soil samples is analyzed using an XRF every week to find out how the substances are vertically transported in the soil over time. The results showed that the transport of trace and macronutrients was higher in sand than in peat. Ions such as trace and macronutrients but also salts and other substances were leached faster and to a greater extent from sand than peat where higher levels of trace and macronutrients were adsorbed to organic substances. In the leachate from the sandy soil, powdered ash gave a higher pH value and higher alkalinity. The pelleted ash and hydrocarbon did not have a significant effect on the leachate in any of the soils. In peat, elevated levels of trace and macronutrient substances were seen at the end compared with the beginning of the study where the pellets were spread. In the case of ash recycling, the study shows that it is advantageous to spread the ash pelleted with hydrocarbon as this has resulted in a lower content of heavy metals in the top soil layer after spreading. An XRF was found to give a good indication of trace and macronutrient levels in the soil samples with high accuracy. However, there were difficulties in obtaining completely homogeneous soil samples from week to week.

Black soldier fly larvae (BSFL) waste treatment is becoming a more sought-after organic waste treatment since it produces larvae for animal feed as well as fertilizer, the need for prediction and optimization of treatment performance increases. This study aims to predict biomass conversion efficiency (BCE) for waste going into treatment, using only the nutritional data from other studies as it could give a good performance estimation while using available data. First, macronutrient fractions, based on a normalized total weight of volatile solids (VS), were calculated from nutritional data of other studies and of this present study.  Using the results, coordinates of these samples were calculated and put on the ternary plot, revealing trends for different macronutrient compositions. To validate these trends, selected nutrient compositions were created as waste mixtures containing fish, bread and vegetable waste and then treated by BSFL. After treatment, BCE and waste reduction in both VS and wet weight basis were noted.  The results showed that a composition high in carbohydrate and low in fat content is favorable for a high BCE value while protein content remained similar across all treatments and only seemed to slightly increase BCE. Treatment A5 held the highest BCE%VS (32.6 ± 3.5) with a composition of 73%VS carbohydrates, 19%VS protein and 8%VS fat and control treatment (A0) with no fish waste held the highest BCE%WW  (21.2 ± 1.8).   When comparing with the results of the other studies used to make the trends in the ternary plot, predictions of BCE were more accurate for a composition  of  70%VS carbohydrates, 20-25%VS protein and < 8%VS fat and also for compositions with similar waste substrates, as their percental changes were similar. This suggests that it is possible to predict high BCE  values from nutritional data in a ternary plot and could be of use when optimizing larval production. / Fluglarvskompostering med den amerikanska vapensflugan (Hermetia illucens) är en avfallsbehandling för organiskt avfall som producerar larver och gödselmedel som kan används som djurfoder respektive gödselmedel.  Många studier har undersökt hur makronäringsämnen påverkar larvproduktion eller behandlingseffektiviteten och kommit till olika resultat. I dagens läge skulle det underlätta om man kunde uppskatta den högsta möjliga effektiviteten baserat på data om avfallet som redan finns utan att behöva gå igenom en längre studie först. Den här studien har som syfte att undersöka om det är möjligt att förutspå biomassomvandlings-effektivitet (BCE) från makronäringsdata tagen från andra studier i ett triangulärt diagram. I denna studie användes studierna av Lopes et al., (2020) och Isibika et al., (2021) som basdata i triangulär diagrammet.  För att validera det trender som sågs i det triangulära diagrammet utfördes tester på valda kompositioner beståendes av ansjovis, bröd och grönsaksavfall med fluglarvkompostering. För att kunna applicera makronäringsämnernas data till triangulär diagrammet, beräknades mängden protein, kolhydrater och fett som en andel av den totala mängden glödförlust (VS).  Efter behandling beräknades BCE på våtvikt (WW) och VS basis.  Resultaten tyder på att en avfallskomposition med hög halt kolhydrater och låg halt fett (70%VS kolhydrater, 20–25%VS protein and <8%VS fett) bidrog till ett högt BCE värde, där proteinhalten var snarlik i alla behandlingar och verkade ha ett litet bidrag till ett högt BCE värde. Behandlingen A5 hade det högsta BCE%VS värdet (32.6 ± 3.5) med en komposition av 73%VS kolhydrater, 19%VS protein och 8%VS fett och kontroll behandlingen A0 (utan ansjovis avfall) hade högst BCE%WW värde (21.2 ± 1.8).   Vid jämförelse mellan de andra studierna och resultaten, var uppskattningar av BCE mer precisa för en komposition med ca 70%VS kolhydrater, 20–25%VS protein and <8%VS fett och för uppskattningar baserad på data från rapporter med liknande avfallssubstrat, då deras procentuella förändringar var liknande varandra. Detta stärker hypotesen att det är möjligt att kunna förutspå högt BCE värde med hjälp av näringsdata från avfallet och skulle kunna användas för att optimera av larvproduktion.