The lack of biodegradability of PFAS, or per- and polyfluoroalkyl substances, is due to the presence of many strong carbon-fluorine bonds. Two common PFAS that are found in the environment are perfluorooctanoic acid (PFOA) and perfluorooctanesulfonic acid (PFOS). This work first studied an innovative pathway for PFAS removal through the adsorption of PFOA and PFOS (pre-concentrating the contaminants) by nanoscale zero-valent iron/reduced graphene oxide (rGO-nZVI) and their subsequent degradation via photocatalysis under UVC light. The GO that was later reduced in nanohybrid production was made utilizing a modified Hummer’s method. The rGO-nZVI nanohybrid was prepared for the first time via thermal reduction at high temperatures. Additionally, the nanohybrid was prepared using the wet chemistry method for comparison. LC/MS/MS analysis was conducted to determine the adsorption efficiencies for PFOA and PFOS using the nanohybrids and their successive removal under UVC light. Chlorinated hydrocarbons are another group of contaminants of concern that should be removed from the subsurface due to their harmful effects. In this study, a more complex mixture of the contaminants including PFAS and chlorinated hydrocarbons was investigated, which is usually found in the superfund and other contaminated sites. Considering the effectiveness of nZVI to remove chlorinated hydrocarbons from the subsurface, engineered nZVI coupled with rGO was utilized to enhance the removal efficiency of the mixture of contaminants, i.e., PFAS comingled with chlorinated hydrocarbons. The synthesized rGO-nZVI nanoparticle showed high adsorption efficiencies for both PFOA and PFOS, i.e., removal of 55.3%, 98.2%, and >99.9% of PFOA of 10, 1, and 0.1 mg/L, and 94.9%, 97.6%, and 85.0% of PFOS of 10, 1, and 0.1 mg/L, respectively, in 3 h. Later degradation of pre-concentrated PFAS under UVC light was also achieved. Using extracted rGO-nZVI, 55.1%, 77.6% of preconcentrated PFOS was degraded starting from 10, and 1 mg/L of initial concentrations before adsorption in the photoreactor at the end of 24 h. In comparison, 68.5% and 47.2% of PFOS and PFOA (starting from 1 mg/L each) was degraded, respectively, using rGO-nZVI directly under UVC light after 24 h. Moreover, it was found that rGO-nZVI had high adsorption capacity of 69.4% and 68.7% respectively for TCE and PFOA in a mixture of these contaminants. Under UVC irradiation, the preconcentrated mixture of TCE and PFOA were both degraded to below the detection limit in 21 h. It was also found that PFOA concentration dropped by 64.3% at 5 h and by 88.7% at 24 h by fresh rGO-nZVI in presence of 10 mg/L TCE. Short-chained PFCAs like PFHpA and PFHxA were found as the intermediates for PFOA degradation using rGO-nZVI under UVC light. Also, under UVC irradiation of a mixture of TCE and PFOA, TCE degradation was supported by the formation of intermediates during the reaction. Because of its composition, photocatalytic activity, large surface area, magnetic properties, and environmental friendliness, the thermal reduced rGO-nZVI particle demonstrated its potential to successfully remove PFAS and comingled chlorinated hydrocarbon from pre-concentration followed by degradation under UVC light. The nanohybrid is promising to be used to repair PFAS-contaminated water bodies.

Syftet med den här studien var att undersöka skummet som bildas på ytan i flockningskammare för kemisk fällning vid dricksvattenberedning i Kommunalförbundet Norrvattens ytvattenverk Görvälnverket. Skummet som bildas sprayas sönder med vatten och följer med vidare i reningsprocessen. För Norrvatten är det intressant att veta om det finns PFAS eller andra miljögifter i skummet för att en eventuell avskiljning av skummet skulle kunna vara aktuellt. Målet var att svara på följande frågor: 1. Under vilka förutsättningar bildas skum i flockningskammare för kemisk fällning på Görvälnverket? 2.Vad skulle det betyda för vattenkvaliteten om skummet avskiljs? 3.Vilka möjligheter finns det för Görvälnverket att avskilja skummet?  Poly- och perfluorerade alkylsubstanser (PFAS) uppdagas på flera ställen i samhället och t ex i dricksvatten hittas förhöjda halter. Det har observerats att PFAS orsakar skada på både djur och människors hälsa. PFAS har en hydrofil (vattenlöslig) och en hydrofob (olöslig i vatten) ände. De egenskaperna gör att de kan agera som ett ytaktivt ämne och förekomma i naturligt eller processrelaterat skum och kan också därför avskiljas med hjälp av t ex skumfraktionering.  Det genomfördes två provtagningar vid olika tillfällen för att mäta halten av PFAS11 och totalt organiskt kol (TOC) i skummet. Två enkäter skickades ut, en till skiftingenjörer på Görvälnverket och den andra till vattenverk i Sverige. En flödesmätning av sprayvattnet utfördes samt en analys av mätdata från Görvälnverket.  Resultatet bekräftade halter av PFAS11 i skummet, 2600 ng/l vid första provtagningstillfället och vid andra 3200 ng/l. TOC-halten vid andra tillfället var 180 mg/l TOC. Enkätsvaren påvisade att det skummar mest på våren i Görvälnverket och att andra ytvattenverk också har skumbildning i flockningskammare. Under ett år går det åt nästan 22 miljoner liter vatten för att spraya sönder skummet som istället skulle kunna distribueras. Dataanalys visade att det finns ett samband mellan TOC och konduktivitet.  Slutsatsen är att avskiljning av skummet skulle ge en förbättrad vattenkvalitet då flotation inte är i bruk. Ett förslag på en sugfunktion presenteras som en möjlig avskiljningsmetod. Vidare undersökning för under vilka förutsättningar det bildas skum behöver utföras. / The aim of this study was to investigate the foam formed on the surface of a flocculation chamber for chemical precipitation, which is a step in the preparation of drinking water in the Norrvatten local federation's surface water plant Görvälnverket. The foam that is formed is removed by spraying with water and hence the material in the foam follows the treatment process. Norrvatten are interested to know whether PFAS or other environmental toxins are present in the foam so that a possible removal of the foam could be considered. The objective was to answer the following questions: 1. Under what conditions is foam formed in flocculation chambers for chemical precipitation at Görvälnverket? 2.What would be the impact on water quality if the foam was removed? 3. What are the possibilities for Görvälnverket to remove the foam?  Poly- and perfluoroalkyl substances (PFAS) are found in many places in society and examples of elevated levels include drinking water. PFAS has been observed to cause harm to both animal and human health. PFAS have a hydrophilic (water-soluble) and a hydrophobic (water-insoluble) end. These properties allow them to act as surfactants and to be present in natural or process-related foam and can therefore also be separated by e.g. foam fractionation.  Two samples were taken at different times to measure the PFAS11 and total organic carbon (TOC) content of the foam. Two surveys were sent out, one to engineers at Görvälnverket and other to waterworks in Sweden. A flow measurement of the spray water was carried out as well as an analysis of the measurement data from Görvälnverket.  The result confirmed levels of PFAS11 in the foam, 2600 ng/l at the first sampling point and 3200 ng/l at the second. The TOC content at the second occasion was 180 mg/l TOC. The survey responses showed that foaming is most common in spring at Görvälnverket and that other surface water plants also have foaming in flocculation chambers. In a year, almost 22 million litres of water are used to spray the foam, which could be distributed instead. Data analysis showed that there is a correlation between TOC and conductivity.  It is concluded that removal of the foam would improve the water quality when the flotation step is not in use. A proposal for a suction feature is presented as a possible removal method. Further investigations on under what conditions foaming is formed needs to be carried out.

Syftet med detta examensarbete var att validera en metod som kvantitativt bestämmer PFAS ijord, slam och sediment. Valideringen omfattade en del olika tester för att utvärdera metodensrapporteringsgräns, precision, riktighet, mätosäkerhet och specificitet. Excel har använts för attberäkna och sammanställa resultaten från de olika testerna. Blankprover och spikade prover haranalyserats för att undersöka rapporteringsgräns. Kontrollprover har analyserats för attundersöka precision samt specificitet. För att undersöka riktighet har en rad olika tester utförts;ISTD-matchning för några av PFAS-analyter som saknade en direkt ISTD-match, jämförelsermot certifierat referensmaterial, analys av tidigare utförda tester som redan hade analyserats iALS Prag och spikade provmatriser. Mätosäkerheten uppskattade och utvärderades i samrådmed kvalitetsansvarig. Resultatet från metodvalideringen bekräftar att metoden har visat sig vara väl validerad.Samtliga tester som utfördes under valideringsprocessen har konsekvent uppfyllt och överträffatde ställda acceptanskriterium för valideringen. Kriterierna inkluderade bland annat relativstandardavvikelse (RSD), utbyte, bias och halt för olika testparametrar. Den omfattandemetodvalideringen gav starka bevis att metoden är tillförlitlig och kan användas för att genererapålitliga resultat inom PFAS-analys. / The purpose of this thesis was to validate a method for quantitatively determining PFAS in soil,sludge, and sediment. The validation involved a number of different tests to evaluate themethod's reporting limit, precision, accuracy, measurement uncertainty, and specificity. Excelwas used to calculate and summarize the results from the different tests. Blank and spikedsamples were analyzed to investigate the reporting limit. Control samples were analyzed toinvestigate precision and specificity. A variety of tests were performed to investigate accuracy;ISTD matching for some PFAS analytes that lacked a direct ISTD match, comparisons againstcertified reference material, analysis of previously performed tests that had already beenanalyzed at ALS Prague, and spiked sample matrices. The measurement uncertainty wasestimated and evaluated in consultation with the quality manager. The results of the method validation confirm that the method has been shown to be wellvalidated. All tests performed during the validation process have consistently met and exceededthe established acceptance criteria for the validation. Criteria included, among others, relativestandard deviation (RSD), recovery, bias, and concentration for various test parameters. Thecomprehensive method validation provided strong evidence that the method is reliable and canbe used to generate reliable results in PFAS analysis.

Both poly- and perfluoroalkylated substances (PFASs) and mercury (Hg) are persistent bioaccumulative, and toxic substances (PBTs) of great concern due to their health effects on humans.  These pollutants are ubiquitously occurring in the global aquatic environment and dietary intake of fish is the major exposure pathway for humans. PFASs and Hg are widely studied in the temperate zones, but little is known from the tropical aquatic systems in Africa. Lake Tana, Ethiopia, is of high ecological value and predicted to increase its fish production and export during following years, but knowledge of human health effects due to bioaccumulated pollutants loading from this lake is lacking. The objective of this study was therefore to compare Hg and PFAS concentrations between sites and species, evaluate accumulation patterns and assess the human health risk with increased fish consumption.    During October 2014, a total of 97 fish specimens from five species (Labeobarbus megastoma, Labeobarbus gorguari, Labeobarbus intermedius, Oreochromis niloticus and Clarias gariepinus) were collected from seven sites in Lake Tana. The fish was dissected in Bahir Dar, where a muscle sample was taken from the dorsal line, and later analyzed at the Swedish University of Agricultural Sciences. To determine differences and correlations between sites and species as well as for Hg and PFASs, statistical analyses were conducted and to determine the health risks in increased fish consumption a hazard ratio (HR) was calculated for both substances.   The results showed several similarities between Hg and PFASs, including higher concentrations in piscivorous fish species (L. megastoma and L. gorguari) than non-piscivorous and also spatial distribution similarities. Hg concentrations ranged from 0-639 ng g-1 wet weight (ww) with an overall mean of 137 ng g-1 ww for all species. Seven PFASs were detected (PFNA, PFDA, PFUnDA, PFDoDA, PFTeDA, PFBS, PFOS), and the ∑PFSA concentrations ranged from non-detected to 3.61 ng g-1 ww. PFDA was found in all sites and species, compared to PFOS, which only was found in piscivorous species in elevated levels. The positive correlation between Hg and PFOS imply that these substances have similar accumulation patterns. The HRs showed that increased fish consumption is harmless to the Ethiopian population regarding PFAS and Hg contamination. Varied fish consumption is of importance though since several individuals from the piscivorous species contained Hg concentrations exceeding the WHO marketing limit of 0.5 μg g-1 (500 ng g-1). / Både poly- och perfluoralkylerade ämnen (PFASer) och kvicksilver (Hg) är persistenta, bioackumulerande och toxiska (PBT) ämnen som kan utgöra stor hälsorisk för människor. PFASer och Hg förekommer globalt i den akvatiska miljön och den mest betydande källan för mänsklig exponering av dessa ämnen är fiskkonsumtion. Studier av PFASer och Hg är vanligt förekommande i de tempererade zonerna, men väldigt lite är känt från de tropiska akvatiska systemen i Afrika. Lake Tana, Etiopiens största sjö, har stort ekologiskt värde och fiskproduktion och export från sjön förutspås öka under kommande år. Däremot saknas kunskap om hur denna föroreningsbelastning med ökat fiskintag kommer påverka befolkningen i landet. Syftet med denna studie var därför att jämföra Hg- och PFAS-koncentrationer mellan områden och arter, utvärdera ackumuleringsmönster och bedöma hälsoriskerna med ökad fiskkonsumtion i landet.   Under oktober 2014 samlades totalt 97 individer in från fem arter (Labeobarbus megastoma, Labeobarbus gorguari, Labeobarbus intermedius, Oreochromis niloticus och Clarias gariepinus) och från sju olika platser i Lake Tana. Dissektionen utfördes i Bahir Dar (där muskelprover togs från dorsala rygglinjen) och sedan fördes proverna till Sveriges lantbruksuniversitet (SLU) för analys. För att bestämma skillnader och korrelationer mellan områden och arter, samt mellan Hg och olika PFASer, utfördes statistiska analyser och för att utvärdera hälsorisken av en ökad fiskkonsumtion beräknades riskfaktorer för båda ämnena.    Resultaten påvisade flertalet likheter mellan Hg och PFASer, bland annat högre koncentrationer i piskivora fiskarter (L. megastoma and L. gorguari) än icke-piskivora och även likheter i koncentrationer mellan provområdena. Hg-koncentrationerna varierade mellan 0-639 ng g-1 våtvikt (vv), med ett medel på 137 ng g-1 vv för alla arter. Sju PFASer detekterades i analysen (PFNA, PFDA, PFUnDA, PFDoDA, PFTeDA, PFBS, PFOS), där ∑PFSA koncentrationerna varierade mellan icke-detekterbara till 3,6 ng g-1 vv. PFDA förekom i alla arter och områden, medan PFOS bara fanns i förhöjda värden i piskivora arter. Den funna positiva korrelationen mellan PFOS och Hg antyder att dessa ämnen har liknande ackumulationsmönster. De beräknade riskfaktorerna visade att en fiskkonsumtions-ökning inte skulle utgöra en risk för den etiopiska befolkningen med avseende på Hg- och PFAS-halter. En varierad fiskkonsumtion är dock av stor vikt eftersom flertalet individer från de piskivora arterna innehöll högre Hg-koncentrationer än den av WHO rekommenderade gränsen på 0,5 μg g-1 vv.

Per- and polyfluoroalkyl substances, PFASs, are highly fluorinated substances where the carbon chain is fully- or partly fluorinated. A functional group is coupled at the end of the carbon chain which gives PFASs their different properties. PFASs have been used in aqueous film forming foams (AFFFs) to decrease the surface tension of water and form a film on the fuel surfaces. AFFF is one of the main sources of PFASs pollution in the environment. A previous study has shown high PFASs concentrations in surface water in Lake Vänern. This study has analysed PFASs in sediment samples. The main detected PFASs was perfluorooctane sulfonate, PFOS, with concentrations below limit of detection to 51700 pg/g wet weight (ww). The compound detected in the highest concentration in Vissbäcken was PFOS at 7290 pg/g ww, this was followed by 6:2 fluorotelomersulfonate , 6:2FTS, at 516 pg/g ww. In outlet 4 (utlopp 4), PFOS had the highest concentration at 51800 pg/g ww, followed by perfluorohexane sulfonate, PFHxS, at 1790 pg/g ww. The only detected compound in the sediment cores was PFOS with approximately 100 pg/g ww. The high concentration of PFOS might be due to extensive use with subsequent release of firefighting foam in the area and degradation of other PFAS substances into PFOS. / Per-och polyfluoroalkylsubstanser, PFASs, är en grupp högfluorerade ämnen där kolkedjan är helt eller delvis fluorerad. En funktionell grupp kopplas i slutet av kolkedjan vilket ger PFASs dess olika egenskaper. PFAS har använts i vattenhaltiga filmbildande skum (AFFF) för att minska ytspänningen av vatten och bilda en film på bränsleytan. AFFF är en av huvudkällorna för PFAS-föroreningar i miljön. En tidigare studie har visat på höga koncentrationer av PFASs i ytvatten i Vänern. I denna studie har PFASs analyserats i sedimentprover. Den huvudsakliga detekterade PFAS var perfluoroktansulfonat, PFOS, med koncentrationer under detektionsgränsen och till 51700 pg /g våtvikt. Den högst detekterade föreningen i Vissbäcken var PFOS med 7290 pg/g våtvikt, detta följdes av 6:2 fluorotelomersulfonat, 6:2 FTS, med 516 pg/g våtvikt. Den högst detekterade föreningen i utlopp 4 var PFOS med 51800 pg/g våtvikt, följt av perfluorhexansulfonat, PFHxS, med 1790 pg /g våtvikt. Den enda detekterade föreningen i sedimentpropparna var PFOS med ungefär 100 pg/g våtvikt. Förekomsten av PFOS i sediment i sjön Vänern kan bero på omfattande användning med efterföljande utsläpp av brandbekämpningsskum i området och nedbrytning av andra PFAS-substanser till PFOS.

Håbo municipality is looking for alternative drinking water sources for its residence city of Bålsta. One possible source is the Vreta-Bålsta esker located northeast of Bålsta, which could be used for artificial infiltration and extraction of groundwater. Located on this esker is an area called Dragets industrial area, in which several objects of potential contamination have been identified. One of these is a Landfill located in the northern part of the industrial area in which the local fire fighting forces has used this area for training exercises. During these exercises they have used aqueous film forming foams (AFFFs) containing Per- and polyfluoroalkyl substances (PFAS). Some PFASs have demonstrated adverse health effects already at low concentrations and no more than 90ng l-1 is recommended in Swedish drinking water. In order to assess the suitability of the esker as a source for drinking water a model of the esker was created inside the program GMS (Groundwater modeling system). In GMS the package MODFLOW was used to create a groundwater flow model, and the package MT3DMS was used for contamination transport of PFAS from the landfill. The finished model showed a groundwater divide located in the central parts of Dragets industrial area, with the water either running south toward Lake Mälaren or north towards Lilla Ullfjärden. In total three different PFAS species were used in the transport model with the abbreviations PFOS, PFPeA and PFBA. The transport model was created as a point source to see the transport behavior of PFAS from the landfill. This showed that all the contamination transport that occurred would transport the PFAS north towards Lilla Ullfjärden. Based on this result this would mean that a use for artificial infiltration and extraction of groundwater in the southern part of the esker would not pose a contamination risk from the landfill.

Per- and polyfluoroalkyl substances (PFASs) have become contaminants of increasing concern to society due to the contamination of drinking water and the ecosystem. A better understanding of the sorption and transport of PFASs in soil systems is urgently needed, however there have been few studies dedicated to investigating competitive sorption among PFASs, and there is no available model to model such effects. This study investigated the sorption behaviour of PFASs of different carbon chain lengths and different functional groups to investigate potential competitive sorption effects. A multi-compound sorption model was set up based on Langmuir single sorption isotherms. By modelling the different PFASs both separately and mixed together in bi-solute and multi-solute systems, the possibility of modelling competition effects between different PFASs for sorption sites was investigated. The model could describe the general tendency of longer chained PFASs to outcompete shorter chained PFASs, and that perfluorinated sulfonic acids (PFSAs) outcompete perfluorinated carboxylic aids (PFCAs). However, the model failed to reproduce multi-solute sorption results for PFOS at concentrations near or above the critical micelle concentration (CMC), indicating micelle formation and multilayer sorption, which cannot be described by a Langmuir isotherm-based model. The study showed that it is possible to model competitive effects among some PFASs using this approach, although more advanced models may be needed to model the sorption of long-chained PFASs where micelle formation may occur, which would require further research to derive values for the parameters necessary to perform this type of modelling. / Per- och polyfluorerade alkylsubstanser (PFAS) är kolväten där alla (per-) eller vissa (poly-) avväteatomerna bytts ut mot fluoratomer. PFAS är syntetiska kemikalier som började produceras på 1950-talet och kan beså av olika långa kolkedjor och funktionella grupper vilket påverkar deras egenskaper.Den funktionella gruppen är det hydrofila (vattenälskande) ”huvudet” på molekylen vilken kan bestå avolika kemiska grupper, av vilka de två vanligast studerade grupperna är sulfonsyror (PFSA) ochkarboxylsyror (PFCA), men det finns även många andra grupper. PFAS delas också in i långa och kortaföreningar där långa PFAS har en kolkedja som är längre än 6 kol och korta PFAS har 6 kol eller färrei sin kolkedja. Den molekylära strukturen med ett hydrofilt huvud och en hydrofob (vattenhatande)fluorerad kolkedja gör att PFAS ofta används som ytaktiva ämnen. Det finns fler än 4 700 PFAS och deanvänds i många olika produkter så som vatten- och fettavstötande tyger, mattor, rengöringsmedel, plastoch non-stickbeläggningar i t.ex. stekpannor. På grund av PFAS unika egenskaper har de också använtsi brandskum där de bildar en tunn film av vatten mellan skummet och det brinnande bränslet vilketeffektivt släcker branden. Men användningen av PFAS i brandskum har visat sig särskilt problematisktdå det innebär ett direkt utsläpp av stora mängder PFAS i naturen. Kol-fluorbindningen är väldigt stark och organismer klarar inte av att bryta bindningen vilket gör attPFAS inte bryts ned utan ansamlas i naturen. Detta tillsammans med deras vattenlöslighet resulterar imånga fall i stora föroreningsplymer i grundvattnet. Livsmedelsverket har rapporterat att dricksvattnetför mer än 3,6 miljoner människor är påverkat av PFAS föroreningar i Sverige. PFAS misstänks hacancerogena och hormonstörande effekter och flera PFAS föroreningar är nu reglerade inom EU. Menäven om nya utsläpp är reglerade behöver de PFAS som redan finns i naturen åtgärdas. Det finns mångatekniker för att åtgärda PFAS-förorenade områden där man utnyttjar molekylernas förmåga att binda tillfast material (sorption). Hur starkt molekylerna binder till materialet beror på en rad faktorer så somkolkedjans längd, mängden organiskt material i vattnet och/eller materialet PFAS ska binda till,elektrostatiska interaktioner med andra närvarande joner i vattnet samt vattnets pH. I den här studien utnyttjas dessa egenskaper för att se hur effektivt olika PFAS binder till olikamaterial med hjälp av matematiska modeller. Även potentiella konkurrenseffekter undersöks då olikaPFAS binder olika starkt. Om det då finns ett begränsat antal platser för molekylerna att binda till kanen del PFAS konkurreras ut av andra PFAS som binder starkare. Det påverkar hur effektiv enåtgärdsmetod är för att rena vattnet. Studien visade att det till viss del är möjligt att modellera tävlingseffekter mellan olika PFAS, därPFAS med längre kolkedjor konkurrerar ut kortare PFAS, och PFSA är mer konkurrenskraftiga jämförtmed PFCA. Men mer avancerade modeller krävs för modellering av längre PFAS vid högrekoncentrationer då deras förmåga att bilda aggregat/miceller försvårar modelleringen. Fler studierbehövs därför för att öka mängden information som krävs för att använda dessa mer avancerademodeller.

Läkemedel och per- och polyfluorerade alkylsubstanser (PFAS) har identifierats i utgående vatten från avloppsvattenverk där förekomsten av dessa mikroföroreningar har fått mycket uppmärksamhet då dessa ämnen har visats kunna leda till negativa effekter på den akvatiska miljön. De traditionella reningsteknikerna som idag används på avloppsreningsverk (ARV) har begränsad reningseffekt på mikroföroreningar där ett särskilt reningssteg för avancerad rening av mikroföroreningar krävs för att minska utsläppen av dessa till miljön.                                                              Denna studie syftade till att undersöka reduktionen av mikroföroreningar vid kombination av granulärt aktivt kol (GAK) och anjonbytare (AIX). Samt att undersöka vilken utformning, uppströmsflöde med fluidiserad bädd eller nedströmsflöde med fixerade bäddar, som fungerade mest effektivt med avseende på driftstabiliteten. Vidare syftade arbetet till att utifrån tidigare insamlade data från liknande kolonnförsök på Uppsala Vatten utreda eventuell korrelation mellan totalt organiskt kol (TOC), löst organiskt kol (DOC) och UVA med läkemedel och PFAS som skulle kunna användas som uppföljningsmetod i det senare fullskaliga reningssteget på Kungsängsverket. Kolonnförsöken bestod av sju kolonner vilka delades in i tre driftlinjer. Driftlinje ett bestod av ett GAK-filter med Cyclecarb 401 följt av ett AIX-filter med Purolite 694E, liknande utformning användes för driftlinje två men där GAK-filter med Filtrasorb 400 användes i stället för Cyclecarb 401. Samtliga filter i driftlinje ett och två drevs med nedströmsflöde. Den sista driftlinjen som undersöktes bestod av Cyclecarb 401 följt av två AIX-filter med uppströmsflöde och fluidiserade bäddar. Till varje driftlinje pumpades utgående vatten från Kungsängsverket ARV genom en förbehandling bestående av två patronfilter. I GAK- och AIX-filtren med nedströmsflöde användes en kontakttid på 15 respektive 5 minuter medan en kontakttid på 2 minuter användes för de fluidiserades AIX-filtren. Reningseffektiviteten undersöktes med avseende på PFOS, diklofenak, citalopram, metoprolol och oxazepam vid två tillfällen motsvarande 100 respektive 5 000 behandlade bäddvolymer i GAK-filtren. Utifrån analyserna beräknades reduktionsgraden över de enskilda filtren samt över varje driftlinje. Driftstabiliteten undersöktes genom att jämföra backspolningsbehovet för de tre driftlinjerna samt genom att undersöka reduktionen av TOC, DOC och UVA över dessa. Resultaten visade på god reduktion av mikroföroreningar över samtliga driftlinjer, där reduktionen var över 80 procent. Vid jämförelse av de olika GAK-filtren uppvisade Cyclecarb 401 högre reduktion av PFOS och diklofenak jämför med Filtrasorb 400. Seriedrift av GAK- och AIX-filter visades komplettera varandra där mikroföroreningar som avskildes sämre av GAK avskildes i efterföljande AIX vilket medför ett mer resurseffektivt användande av adsorbenterna. Stabiliteten med avseende på backspolningsbehov och reduktion var högst för driftlinje tre och viss korrelation mellan TOC och UVA och några mikroföroreningar kunde ses men där fler analyser skulle behövas för att undersöka detta närmare. / Pharmaceuticals and poly- and perfluoroalkyl substances (PFASs) have been detected in outgoing water from wastewater treatment plants (WWTPs) where the presence of these micropollutants (MPs) has received much attention as these substances have been shown to lead to negative effects on the aquatic environment. The traditional treatment techniques currently used at WWTPs have a limited treatment effect on MPs, where an alternative treatment step for advanced treatment of MPs is required to reduce the emission of these to the environment. This study aimed to investigate the reduction of MPs for the combination of granular activated carbon (GAC) and anion exchange resin (AE) and to investigate which design (i.e., upstream flow with fluidized bed or downstream flow with fixed beds), worked most effectively in terms of operational stability. Furthermore, the work aimed to investigate, based on previously collected data from similar column experiments at Uppsala Water and Waste AB, correlation between total organic carbon (TOC), dissolved organic carbon (DOC) and UVA with pharmaceuticals and PFAS that could be used as a follow-up method in the later full-scale treatment step at Kungsängsverket. The column experiments consisted of seven columns which were divided into three operating lines. Operating line one consisted of a GAC filter with Cyclecarb 401 followed by an AE filter with Purolite 694E, similar design was used for operating line two but with Filtrasorb 400 instead of Cyclecarb 401, both lines with downstream flow. The last operating line consisted of Cyclecarb 401 followed by two AE filters with upstream flow and fluidized beds. Outgoing water from Kungsängsverket WWTP was pumped to each operating line through a pre-treatment consisting of two cartridge filters. In the GAC and AE filters with downstream flow a contact time of 15 and 5 minute respectively, was used, while a contact time of 2 minutes was used for the fluidized AE filters. The reduction efficacy was examined for five selected MPs PFOS, diclofenac, citalopram, metoprolol and oxazepam on two occasions corresponding to 100 and 5 000 treated bed volumes in the GAC filters. Based on the analyzes, the degree of reduction was calculated over the individual filters and over each operating line. Operational stability was examined by comparing the backwashing need for the three operating lines and by examining the reduction of TOC, DOC and UVA over these. The results showed a good reduction of MPs for all operating lines, where the reduction was over 80 percent. Cyclecarb 401 showed a higher reduction of PFOS and diclofenac compared to Filtrasorb 400. Series operation of GAC and AE filters was shown to complement each other, where MPs that showed lower separation in GAC were separated in subsequent AE, which results in a more resource-efficient use of the adsorbents. The stability seen to backwashing needs and reduction was highest for operating line three. The correlation study showed correlation between TOC and UVA with some of the MPs, but more samples would be needed to investigate this further.

Per- och polyfluorerade alkylsubstanser är framväxande syntetiska föroreningar som är spritt över alla ekosystem. Per- och polyfluorerade alkylsubstanser har fått ökad regulatoriska och allmän uppmärksamhet på grund av deras egenskaper av att vara persistenta, bioackumulerande i trofinnivåer och toxiska. Under år 2020 tog EU tillsammans med EFSA fram ett förslag för ett gränsvärde på ett tolerabelt veckointag på 4.4 ng/kg kroppsvikt för PFOA, PFOS, PFHxS och PFNA. Under de senaste decennierna har konsumenter efterfrågat alger i livsmedelsmarknaden på grund av algernas egenskaper av att vara hållbart, hälsosamt och naturligt. Alger har blivit en bild av en potentiell ersättare för animaliska livsmedelsprodukter. I denna studie analyserades PFAS i vildväxande bruna Saccharina Latissimi, i havsodlade och labbodlade gröna Ulva Fenestrate och i labbodlade röda Palmaria Palmata för att bedöma PFAS-halterna. Syftet var även att se över en potential risk för människor att överskrida EFSA:s gränsvärde. PFAS extraherades och analyserades via tekniken vätskekromatografi- tandem masspektrometri. Resultaten visade att PFAS förekommer i alger. Signifikanta skillnader av PFOA (0,082 ± 0,01 ng/g tv) och PFOS (0,284 ± 0,061 ng/g tv) uppmättes i Palmaria Palmata i jämförelse med Saccharina Latissimi och Ulva Fenestrate. Resultaten visade även att det möjligtvis kan finnas en risk att EFSA:s gränsvärde överskrids vid förtäring av Palmaria Palmata beroende på portionsstorlekar. Resultaten bidrar med grundförutsättningar för framtida forskningsbehov. För att kunna specificera vilka alger som är lämpliga för framtidens livsmedel och human konsumtion behöver det undersökas vidare i algernas egenskaper, odlingsmetoder och PFAS-halter i odlingsvatten.Nyckelord: PFAS, / Per- and polyfluorinated alkyl substances are emerging synthetic pollutants that are spread over all ecosystems. Per- and polyfluorinated alkyl substances have received increasing regulatory and general attention due to their properties of being persistent, bioaccumulative in trophine levels and toxic. In 2020, the EU, together with EFSA, produced a proposal for a limit value of a tolerable weekly intake of 4.4 ng/kg body weight for PFOA, PFOS, PFHxS and PFNA. In recent decades, the consumer has been in demand in the food market due to the algae's properties of being sustainable, healthy and natural. Algae have become an image of a potential substitute for animal food products. In this study, PFAS was analyzed in wild-growing brown Saccharina Latissimi, in sea-grown and lab-grown green Ulva Fenestrate and in lab-grown red Palmaria Palmata to assess PFAS levels. The purpose was also to review a potential risk for people to exceed the EFSA limit value. PFAS was extracted and analyzed by the liquid chromatography - tandem mass spectrometry technique. The results showed that PFAS occurs in algae. Significant differences in PFOA (0.082 ± 0.01 ng/g tv) and PFOS (0.284 ± 0.061 ng/g tv) were measured in Palmaria Palmata compared to Saccharina Latissimi and Ulva Fenestrate. The results also showed that there may be a risk that EFSA's limit value is exceeded when consuming Palmaria Palmata due to portion sizes. The results contribute with basic preconditions for future research needs. To be able to specify which algae are suitable for the food of the future and consumption for humans, it is necessary to further investigate the properties of the algae, cultivation methods and PFAS levels in cultivated water.

Per- och Polyfluorerade alkylsubstanser (PFAS) är syntetiskt framställda organiska föreningar som har använts i stor utsträckning i konsument- och industriprodukter. PFAS-substanser besitter attraktiva egenskaper såsom resistans mot väta, fett, fläckar och är dessutom värmetåliga. De används i bland annat brandskum, smink, vattentäta kläder med ”andas-funktion”, möbler och non- stickstekpannor. Den senaste forskningen har dock visat att PFAS utgör en fara för levande organismer och miljön. Vissa PFAS-substanser har klassats som persistenta, bioackumulativa och toxisk (PBT), samt väldigt persistenta och väldigt bioaccumulativa (vPvB).Existerande forskning har fokuserat på beteendet hos PFAS i olika miljöer. Dock finns det en kunskapslucka när det gäller hur dessa PFAS-substanser beter sig under termiska behandlingsprocesser, samt förbränningsgraden i kommersiella förbränningsanläggningar vid temperaturerna 850–950 °C. I detta projekt undersöks därför nedbrytningsgraden av PFAS genom förbränning samt bildning av potentiellt farliga biprodukter efter förbränning. För att genomföra denna studie skulle förbränning av PFAS-haltigt avloppsslam i en pilotskalig bubblande fluidiserad bädd (BFB) genomföras. På grund av hinder utfördes experimenten i stället i en konventionell och simpel laboratorieugn. Dessutom genomfördes en litteraturstudie för att undersöka bildandet av potentiellt farliga biprodukter efter förbränning av PFAS. Denna studie har visat att termisk behandling genom förbränning är en effektiv metod för att behandla PFAS i avloppsslam med reduktion under kvantifieringsgränserna. Undersökning av potentiellt farliga biprodukter baserat på litteraturstudier har visat att kortkedjiga PFCAs var mest förekommande i aska, vätska och gasformiga rester efter termisk behandling. Några undersökningar tyder på att termisk behandling av PFAS-haltigt material möjligen resulterar i ozonnedbrytande ämnen. Utifrån den genomförde litteraturstudien i detta projekt saknas starka bevis för att kunna påstå att det bildas ozonnedbrytande ämnen under förbränning av PFAS. / Per- and polyfluoroalkyl substances (PFAS) are man-made organic compound widely used in consumer and industrial products. They exhibit attractive properties such as resistance to water, heat, and grease. Therefore, PFAS are used in fire foam, non-stick pans, water-resistant clothes, make-up, and furniture. Recent studies have revealed that PFAS substances can be harmful to humans, animals, and the environment. Some PFAS substances have, therefore, been classified as persistent, bioaccumulative, and toxic (PBT), and very persistent and very bioaccumulative (vPvB). This means that PFAS resists degradation, accumulates in living organisms and biota, and inherits toxic effects. In previous and current research, the focus has been on the behavior of PFAS in different environmental settings. However, there is a gap in research on how these PFAS substances behave during thermal treatment processes in commercial facilities at temperatures of 850-950 °C and how effective the thermal degradation is. This project investigates the effectivity of thermal degradation via combustion and the fate of PFAS post-combustion, focusing on the formation of potentially hazardous by-products. Therefore, the combustion of PFAS-containing sewage sludge in a bench- scale bubbling fluidized bed (BFB) was to be conducted to fulfill the objective of this study. Due to hindrances, the experiments were performed in a conventional furnace furnace instead. Also, a literature study was conducted to investigate the fate of PFAS after combustion. From this study, it was concluded that thermal treatment via combustion at temperatures 850 and 950 °C is an effective method to degrade PFAS in sewage sludge. Also, the literature study investigation revealed that persistent short-chain PFCAs were most abundant in the ash, liquid, and gaseous residues after thermal treatment. A few investigations indicate that thermal treatment of PFAS-containing matter possibly results in ozone-depleting compounds. Based on the conducted literature study, there is a lack of strong evidence that supports the claim of the formation of ozone- depleting compounds during combustion of PFAS.