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.

I norra Storstockholm produceras och distribueras dricksvatten av kommunalförbundet Norrvatten. Under värmeböljan sommaren år 2018 ökade dricksvattenförbrukningen bland medlemskommunerna till en sådan hög nivå att Norrvattens tillgängliga kapacitet för dricksvattenproduktion riskerade att inte räcka till. En bidragande orsak till detta, antogs vara att en stor del av den ökade vattenförbrukningen gick till bevattning och fyllande av pooler. Det är ett behov som Norrvattens verksamhet inte är dimensionerad för att hantera. I takt med dagens växande befolkning i Norrvattens medlemskommuner och en hotande global uppvärmning, förväntas risken för kapacitetsbrist tillta. Således var syftet med detta arbete att studera hur behov av vatten för bevattning och fyllande av pooler kan tillgodoses på ett långsiktigt hållbart sätt bland Norrvattens medlemskommuner utifrån de tre hållbarhetsdimensionerna. Med hjälp av litteraturstudier, intervjuer och beräkningsmodeller identifierades alternativa lösningar och effektiviseringsmöjligheter gällande tillgodoseendet av vattenbehov för bevattning och poolfyllning. Dessutom genomfördes en stickprovsundersökning med syftet att studera socioekonomiska faktorer, vid eventuell implementering av de identifierade alternativa lösningarna och effektiviseringsmöjligheterna i Norrvattens medlemskommuner. Därefter applicerades en kvantitativ analys på det erhållna dataunderlaget med väldefinierade statistiska metoder för konfidensintervall och hypotesprövningar på signifikansnivån 5 %. Resultatet visade flertalet alternativa lösningar och effektiviseringsmöjligheter var passande att implementera för att tillgodose behov av vatten för bevattning och fyllande av pooler bland Norrvattens medlemskommuner. Det berodde på en stor välvilja gentemot såväl miljön som Norrvattens verksamhet. Mer konkret identifierades en utbredd vilja att förändra konsumtionsbeteenden gällande vattenanvändning för bevattning och fyllande av pooler. Som en följd fanns också en villighet att betala mindre summor för alternativa lösningar och effektiviseringsmöjligheter för att tillgodose sådana vattenbehov. Dock påvisades även en utbredd motvillighet till kraftiga ökningar i priser och kostnader för knippade med vattentjänster, varpå mer kostsamma alternativa lösningar uteslöts som långsiktigt hållbara utifrån socioekonomiska hållbarhetsperspektiv. Därmed rekommenderades Norrvatten att fortsätta planera för utbyggnation av sin produktionskapacitet, eftersom de identifierade alternativa lösningarna och effektiviseringsmöjligheterna inte ansågs tillräckliga för att nollställa behov av dricksvatten producerat av Norrvatten för bevattning och fyllande av pooler. Samtidigt drogs slutsatsen att behovet av utbyggd kapacitet skulle kunna reduceras vid implementering av de identifierade lösningarna och effektiviseringsmöjligheterna. Dock kunde inte det reducerade behovet beskrivas i kvantitativa termer med den applicerade arbetsmetodiken. Således rekommenderades Norrvatten att i framtiden arbeten genomföra en kartläggning av detta, i syfte att erhålla värdefullt beslutsunderlag kring storlek på utbyggd produktionskapacitet. / In the northern part of Greater Stockholm, drinking water is produced and distributed by the municipal association Norrvatten. During the height of the summer 2018, drinking water consumption among the member municipalities increased to such an extent that the available production capacity was nearly insufficient. This was assumed to be due to major increases in drinking water consumption for garden irrigation and filling of pools, which are water needs that the production capacity is not dimensioned to handle. Furthermore, the risk of production capacity shortage is assumed to increase in the near future due to population growth and global warming. The purpose of this thesis was to examine possible approaches to supply the need for water for garden irrigation and filling of pools among the member municipalities of Norrvatten in a long-term sustainable manner with regard to the three sustainable dimensions. Based on literature studies, interviews and theoretical models, alternative solutions and efficiency opportunities of supplying water needs for garden irrigation and filling of pools was identified. A sample survey was also conducted with the aim of studying socio-economic factors regarding a potential implementation of the identified alternative solutions and efficiency opportunities among the member municipalities. Subsequently, quantitative analysis was applied to the obtained data with well-defined statistical methods for confidence intervals and hypothesis tests at the significancelevel of 5 %. The result illustrated implementable alternative solutions and efficiency opportunities of supplyingwater needs for garden irrigation and filling of pools. It was due to a large benevolence towards the environment and Norrvatten’s operations. More specifically, a widespread willingness to change consumption behaviours regarding water utilization for garden irrigation and filling of pools was identified. As a consequence, there was also a great willingness to pay smaller sums for alternative solutions and efficiency opportunities of supplying such water needs. However, a widespread reluctance to larger costs associated with water services was also identified, whereby costly alternative solutions were excluded as long-term sustainable from a socio-economic perspective. Due to this, Norrvatten was recommended to continue planning for an expansion of its production capacity, with regard to the conclusion that the identified alternative solutions and efficiency opportunities were not considered sufficient to completely reduce the need for drinking water produced by Norrvatten for garden irrigation and filling of pools. Nevertheless, it was also concluded that the need for expanded capacity could be reduced when implementing the identified solutions and efficiency opportunities. However, the reduced need could not be described in quantitative terms with the chosen methodology. Because of that reason, Norrvatten was recommended to examine this further in future projects considering that it would provide a valuable basis for operation decisions regarding expanded production capacity.

This thesis examines water mixing and exchange in a drinking water reservoir operated by themunicipal association Norrvatten. Recent water samples from the reservoir’s outgoing waterhave shown an increase in culturable bacteria during late summer and fall. This thesis utilizesComputational Fluid Dynamics (CFD) modeling and analysis in OpenFOAM to simulatereservoir inflow and outflow, analyzing mixing processes and their relationship to operationalstrategies. The objective is to understand the correlation between the residence time of waterand microbial growth and propose operational improvements to increase the exchange of waterin order to achieve improved water quality. A trace element was implemented in the CFDmodel to simulate the residence time of water. Initial simulations were based on the reservoir’shistorical operational data, utilizing temperature and water level measurements providedby Norrvatten. After the initial simulations, four alternative simulations were performed,comparing different operational strategies by modifying inflow parameters. Inflow parametersthat were changed were the volumetric inflow rate, water level variation, and the temperatureof the inflowing water. The post­processing in ParaView focused on the thermal stratificationand residence time distribution near the outlet during each mixing process. The study revealeda complex relationship between flow conditions and microbial growth, making it challengingto identify a clear pattern. However, based on the simulations with the alternative operationalstrategies it was concluded that the set of operational strategies called ”Strategy 1” generated themost optimal flow conditions. This strategy involves a three times larger volumetric inflow rate(an increase from 0.05 to 0.15 m^3/s) and a water level that is kept at the same values comparedto the original simulation. Strategy 1 resulted in a 3.6 % higher water exchange compared to theoriginal simulation. In comparison to the other simulated strategies, Strategy 1 generates thehighest water exchange, with a 63.6 % increase compared to the worst­-case scenario involvingcolder inflow. The conclusion that could be drawn is that the most favorable operationalstrategies involve higher volumetric inflow rates, lower water levels, and an incoming watertemperature that is higher than the initial reservoir temperature.

Denna kandidatuppsats i miljöteknik består av en fältundersökning från Norrvatten, ett kommunalförbund ägt av 14 olika kommuner i norra Stockholms län. Uppsatsen innehåller en undersökning av möjliga relationer mellan olika klagomål på dricksvattnet från Görvälnverket, som lagrar och behandlar råvaran för framställning dricksvatten från Mälaren. De uppmätta parametrarna var definierade från litteratur inom ämnet. Indata består av det totala antalet inkomna klagomål, med ett särskilt fokus på dem med en eller flera överskridna parametrar. Vi analyserar kvantitén av klagomål per kommun, per capita och fördelningen av klagomål för olika kategorier och relevanta parametrar såväl som relationen till befolkningstätheten i regionen. Vi hittade att det är signifikanta kopplingar mellan vissa kategorier av klagomål, och framförallt att järn är den vanligaste parametern häri. Vi hittade också att klagomål per capita kan indikera ett samband med befolkningstätheten. Ytterligare ett konstaterande är att spolning är effektivt som åtgärd mot mikrobiologiska problem, medan det för vissa kemiska parametrar förvärrade situationen. / This bachelor thesis in environmental engineering consists of a case study from Norrvatten, a municipal federation owned by 14 different urban municipalities in the northern part of the Stockholm region. The essay contains an investigation of possible relations between the various complaints on the drinking water from Görvälnverket, which is storing and treating the source material for tap water production from Mälaren. The measured parameters were defined from literature in the field. The data sets consisted in the total quantity of the complaints, with a particular focus on the ones where one or several parameters were exceeded. We analyse the quantity of complaints per municipality, per capita and the distribution of complaints for various categories and relevant parameters as well as the relation to the population densities in the region. We found that there are significant connections between some classes of complaints, and in particular that iron is the most common parameter herein. We also found that complaints per capita may indicate a correlation with the population density. A further finding is that flushing is more efficient as a measure against microbiological issues, while it for some chemical parameters rather worsened the situations.