Vattenkvaliteten i svenska yt, - och grundvatten riskerar att försämras i framtiden på grund av klimatförändringar (Svenskt Vatten, 2007). Bland annat förväntas halten organiskt material i vattnet öka, medeltemperaturen stiga samt förekomsten av virus och bakterier i ytvatten öka (Svenskt Vatten, 2011). Förändrade förutsättningar i svenska sjöar har redan upptäckts, bland annat har halten organiskt material ökat i ytvattnet i södra Sverige sedan 1990-talet (Löfgren, Forsius, & Anderson, 2002). Dessutom hade 20 av totalt 33 tillfrågade dricksvattenproducenter sett försämrad råvattenkvalitet i sina verksamheter med avseende på bland annat organiskt material (Svenskt Vatten, 2007). Varje år sker ett antal sjukdomsutbrott relaterat till bristfällig dricksvattenkvalitet i Sverige och i de flesta fall har detta skett på grund av att otillräcklig kontroll av vattenkvaliteten eller att vattenverket inte haft tillräckliga skyddsbarriärer mot mikrobiella föroreningar (Lindberg & Lindqvist, 2005). Bristfällig råvattenkontroll har identifierats som en svag länk i svensk dricksvattenproduktion och kommer att behöva förbättras i framtiden (Statens offentliga utredningar, 2016). Syftet med detta arbete var att visa hur god råvattenkontroll kan användas för att minska risker för försämrad dricksvattenkvalitet samt att ge förslag på innehåll i verksamhetsutövares egenkontrollprogram för förbättrad råvattenkontroll. I huvudsak har råvattenkvaliteten i vattenverket från det inducerade ytvattnet vid Rökebo utvärderats genom att studera provtagningsdata från området. Provtagning i observationsrör i grundvattentäkten har utförts för att undersöka hur avskiljningen av främst organiskt material påverkas av avståndet från ytvattnet. Råvattnet i Rökebo har jämförts med råvattnet i Årsunda och Wifsta för att undersöka om liknande trender återfinns vid dessa eller om vattnets egenskaper är lokalt betingade. Åtta stycken vattenverk har studerats för att utvärdera utsträckningen av råvattenkontrollen vid dessa. Utifrån resultatet av detta arbete framkom att råvattenkvaliteten i Rökebo har försämrats över tid med avseende på bland annat organiskt material, mangan och vattnets turbiditet samt färgtal. Den huvudsakliga avskiljningen av organiskt material i grundvattentäkten sker vid strandkanten, vilken identifierats som en känslig punkt i produktionskedjan. Råvattnets järnhalt minskar vid ökat uttagsflöde och det är möjligt att halten organiskt material har börjat sjunka men längre tidsserier krävs för att kunna säkerhetsställa detta. Råvattnet i Årsunda och Wifstas vattentäkter visar däremot ingen tydlig förändring över tid, vilket tyder på att råvattnets beskaffenhet är områdesspecifik. Vid de studerade vattenverken skiljer sig dessa åt, både i storlek och hur pass omfattande råvattenkontrollen är. Generellt tar de större vattenverken fler råvattenprov än de små men antalet provtagningstillfällen varierar kraftigt. För ett av vattenverken togs inga råvattenprov alls. Råvattenkontroll varierar kraftigt mellan verksamhetsutövare och områden men behöver i många fall förbättras. Som förslag ges här att råvattenprover ska tas med liknande frekvens som dricksvattenprover. Förslag på råvattenkontroll är att verksamhetsutövarna ska utföra en uppströms mikrobiologisk riskanalys för att utvärdera om skyddsbarriärerna är tillräckliga för att undvika eventuell smitta vid vattenverket. Utöver detta bör uppföljning av insamlade data ske i större utsträckning samt att samarbete med tillsynsmyndigheter förbättras. Förslag och exempel på metoder för datautvärdering har getts i rapporten (tidsserieanalyser, PCA-analyser och korrelationsanalyser). Provtagning och övervakning bör ske i vattentäkten, inte bara vid vattenverket. Som ett verktyg för detta förslås att en hydrogeologisk modell upprättas över vattentäkten då denna kan användas bland annat för att identifiera lämpliga provtagningspunkter, utvärdera influensområdets utsträckning och för att ge verksamhetsutövaren bättre insyn över flödessituationen i området.

The task of providing clean drinking water is made more demanding since pollutants have the ability to percolate into the groundwater. Because of the limited budget for drinking water monitoring and the high cost of drinking water contaminant analysis, it is of the highest importance to only analyze relevant contaminants. The aim of this study is thus to develop a monitoring tool that is adapted according to the specific industrial activities and land uses in a water catchment area to simplify and target relevant pollutants in raw water. This will also minimize the costs and increase the effectiveness of the groundwater monitoring. First we conducted a scientific data literature search to empirically enquire the answers to the following questions: (1) Can a so called basic analytical parameter package be designed with appurtenant addition packages? (2) What environmentally hazardous industries are present in the water catchment area of the water source Harplinge-Dettan? (3) How can it be assured that a parameter package is complete, and that not new or forbidden substances are being used and which are not being identified? We further mapped out the surrounding industries in the area of Harplinge-Dettan as well as the agricultural purposes of the land. From here we designed a basic analytical parameter package, which essentially is a list of possible parameters that can be found in a water catchment area. These parameters are recurrent pollutants that can be found in any catchment area. Additionally, we designed several additional packages which are specific to the surrounding industries for that water catchment area. Subsequently, the parameters here are outliers found in the basic analytical parameter package. This means that these are non-recurring pollutants that can only be linked to a specific source (i.e. trikloretylen can be linked to dry cleaning facilities, but no other activity in the area).

En pilotanläggning för ultrafiltering testas nu i Norrvattens reningsprocess för att undersöka ifall den kan användas som en tredje mikrobiologisk barriär i reningsprocessen. Målet med detta projekt är att testa membranets kapacitet att filtrera bort viruspartiklar men även membranet generella reduktionsförmåga för andra mikrobiologiska och kemiska kontamineringar. För att hitta lämpliga kandidater att använda sig av för att mäta reduktionskapaciteten av membranet har en litteraturstudie samt experimentell testning av råvattnet genomförts. OD mätningar på bakteriekulturer samt plackbildandeenheter (PBE) har undersökt för att se om bakteriofager kan finnas i proven. Ungefär 9000 L av ingående och utgående vatten från ultrafilteringen har koncentrerats med hjälp av ett elektropositivt filter som senare har eluerats och ultracentrifugerats. Pellet från ultracentrifugeringen har testat för virusdetektion med hjälp av PCR, qPCR samt PBE. TOC och absorbansmätningar har också genomförts på ingående och utgående vatten från ultrafiltermembranet. Slutligen utfördes ett bänkskaleexperiment för att undersöka hur väl filtret reducerade MS2 fager i utgående vatten. Den inledande testningen visade att plantviruset PMMoV och Pseudomonas fager kan vara bra kandidater att använda sig av för att mäta virusreduktionen över ultrafiltermembranet. När elueringen från ultrafiltreringen testades indikerades en minskad DNA koncentrationen över ultrafiltermembranet med hjälp av Qubit-mätningar. Testningen visade även indikation på att PMMoV reduceras över membranet samt att Pseudomonas fager kan finnas i vattnet. TOC och absorbansmätningarna visade en konstant reduktion över membranet. I bänkskaleexperiment borde enlig teori alla fager stoppas av membranet eftersom viruset är större än porstorleken 20 nm, dock visade experimentell testning på att fager även fanns i utgående vatten från filteringen. Resultat av studien indikerar att mikrobiologiska och kemiska kontamineringar tas bort av membranet, dock för att bestämma den exakta virusreduktionen över membranet och ifall alla kontamineringar större än filters porstorlek (20 nm) tas bort kräver vidare testning.  E. coli fager, som i Livsmedelverket nya restriktioner används för att undersöka mikrobiologiska risker i vattenreningsprocesser, har också testats under studien på vattnet utan positiva utslag. Det kan därför vara av intresse att även undersöka andra fager, så som Pseudomonas fager för att kontrollera dem mikrobiologiska riskerna med vattenrening. / The present study was investigating the effectiveness of the ultrafiltration membrane as third biological barrier in Norrvattens drinking water treatment process, using a pilot scale model. This project aims to test the viral reduction capability of the membrane but also to remove other microbiological and chemical contaminants. To find suitable candidates for measuring the reduction capability, literature research has been performed as well as experimental testing of the raw water coming into the treatment plant and the backwash water from the membrane. Bacterial growth analysis using optical density (OD) measurements and plaque forming unit (PFU) has been performed to investigate the presence of bacteriophages. Approximately 9000 L of incoming and outgoing water from the ultrafiltration membrane has been concentrated using an electropositive membrane which then was eluted and ultracentrifuged. The pellet from ultracentrifugation has been tested for viral detection with PCR, qPCR and plating. TOC and absorbance measurement was also performed on the ingoing and outgoing water from the ultrafiltration pilot plant. Finally, a bench-scale experiment was performed using MS2-spiked water to investigate how well the filter reduced MS2 phages in the outgoing water.  The initial testing of the raw and backwash water showed that the plant virus Pepper Mild Mottle Virus (PMMoV) and Pseudomonas phages may be good candidates to use when evaluating the ultrafiltration membrane. When testing the eluate from the ultrafiltration pilot plant a reduction was seen in the starting DNA concentration when comparing the inlet and outlet water to the ultrafiltration pilot plant. The testing gave indications of a reduction of PMMoV and presence of Pseudomonas phages. The bench-scale experiment was hypothesized to stop all viral particles since according to theory the virus should be stopped by the membrane due to its pore size, but experimental testing indicated viruses in the outgoing water from the membrane as well. TOC and absorbance measurements showed a constant reduction over the membrane. The result of the study indicates that microbiological and chemical contaminants are removed by the filter, however, to determine the exact viral reduction potential of the filter and if all contaminant over the size of 20 nm is removed further testing is required.  No indications were seen for Escherichia coli (E. coli) phages in the water throughout the study, which in Livsmedelverket’s (The National Food Agency) new regulations is used for determining the microbiological risks in water treatment processes. It may be of interest to investigate the possibility to also look for other type of phages to determine the microbiological risks, for example Pseudomonas phages which has been seen in this study.

Poly- och perfluorerade alkylsubstanser (PFAS) är syntetiskt tillverkade kemikalier som omfattar cirka 4700 individuella ämnen. PFAS har använts sedan 1950-talet i ett antal applikationer som brandsläckningsskum, impregneringsmedel samt textilier, på grund av sina unika egenskaper att vara både vattenlöslig (hydrofila) och vattenavstötande (hydrofoba). Dessa egenskaper gör att göra att PFAS kan transporteras långa vägar. Dessutom är ämnets kol-fluorbindning en av det starkaste kemiska bindningar som gör dem mycket stabila och därför svårnedbrytbara i miljön. Många PFAS misstänkts vara skadliga och kan ansamlas i både djur och människor. Ett antal PFAS har visat sig ge negativa effekter på reproduktion, immunsystem, sköldkörtelhormoner och levern vid djurförsök. Vissa tas lättare upp av kroppen men det är oklart vilken påverkan exakt alla 4700 PFAS-ämnen har. Dessa potentiellt skadliga föroreningar upptäcks på flera ställen i Sverige och har redan resulterat i allvarliga problem för dricksvattenförsörjningen. Dagens reningsmetoder avlägsnar inte PFAS och i kombination med toxiska egenskaper och hög bioackumuleringspotential kan det bli farligt för både människor och miljö. Därför regleras summan av 11 PFAS-ämnen (summa-11) med en åtgärdsgräns på 90 ng/L för vattenverk i Sverige. Vissa vattenverk har tvingats sättas ur bruk på grund av för höga PFAS-koncentrationer i producerat dricksvatten. Kunskapen om källor till PFAS är fortfarande låg men utredning av flera potentiella källor pågår.  I detta arbete har ett antal PFAS-ämnen analyserats uppströms Glan, den sjö i Norrköping kommun som försörjer över 90 % av invånarna med dricksvatten. Syftet är att kartlägga och karaktärisera PFAS i Norrköpings råvattentäkt Glan med tillflöden för att få en ökad förståelse för potentiell påverkan på dricksvattenproduktion. Kartläggningen skedde genom provtagningar uppströms Borgs råvattenintag. Det samlades också in data från andra aktörer längre uppströms i vattensystemet längs Motala Ström, Stångån samt även i Glan. Provtagning skedde också vid Bråvalla som är ett sedan tidigare välkänt förorenat område i direkt anslutning till Glan. All data analyserades sedan med ett Kruskal-Wallis test. Studien visar 1) av 21 analyserade PFAS-ämnen detekterades PFHxS, PFOS, PFPeA, PFHxA, PFHpA, PFOA och PFBA i flest provpunkter 2) Både PFOS och PFOA hade högst koncentration i Motala ström av de tillflöden till Glan som undersökts 3) PFBA, visade högst koncentration i andra tillflöden än Motala Ström, Hällestaån, Ysundaviken, till Glan med okänd källa 4) Av alla inflöden till Glan uppmättes högst halter av summa-11 i Motala ström som också utgör det största tillflödet till Glan 5) Våtmarken vid Bråvalla är en potentiell PFAS-källa till Glan då koncentrationen i dessa provpunkter är mycket höga i jämförelse med övriga provpunkter. Däremot indikerar inte resultaten på att Bråvalla är en källa i dagsläget men kan bidra till framtida komplikationer för Borgs råvattentäkt pga. klimatförändringar. / Per- and polyfluoroalkyl substances (PFAS) are synthetically manufactured chemicals comprising about 4700 individual substances. PFAS has been used since the 1950s in a number of applications such as firefighting foam, impregnating agents and textiles, due to its unique properties of being both water-soluble (hydrophilic) and water-repellent (hydrophobic). These properties allow PFAS to be transported long distances. In addition, the substance's carbon-fluorine bond is one of the strongest chemical bonds that makes them very stable and therefore difficult to degrade in the environment. Many PFASs are suspected to be harmful and can accumulate in both animals and humans. A number of PFASs have been shown to have adverse effects on reproduction, immune systems, thyroid hormones and the liver in animal experiments. Some are more easily absorbed by the body, but it is unclear what effect exactly all 4700 PFAS substances have. These potentially harmful pollutants are discovered in several places in Sweden and have already resulted in serious problems for the drinking water supply. Today's purification methods do not remove PFAS and in combination with toxic properties and high bioaccumulation potential, it can be dangerous for both humans and the environment. Therefore, the sum of 11 PFAS substances (summa-11) is regulated with a limit value of 90 ng/L for waterworks in Sweden. Some waterworks have been forced out of service due to too high PFAS concentrations in produced drinking water. Knowledge of sources for PFAS is still low, but investigation of several potential sources is ongoing. In this study, a number of PFAS substances have been analyzed upstream of Glan, the lake in Norrköping municipality that supplies more than 90% of the inhabitants with drinking water. The aim is to map and characterize PFAS in Norrköping's water catchment Glan with inflows to gain an increased understanding of the potential impact on drinking water production. The mapping took place through sampling upstream of Borg's raw water intake. Data were also collected from other actors further upstream in the water system along Motala Ström, Stångån and also in Glan. Sampling also took place at Bråvalla, which is a previously well-known polluted area in direct connection to Glan. All data were then analyzed with a Kruskal-Wallis test. The study shows 1) of 22 analyzed PFAS substances, PFHxS, PFOS, PFPeA, PFHxA, PFHpA, PFOA and PFBA were detected in most test points 2) Both PFOS and PFOA had the highest concentration in Motala stream of all the inflows examined to Glan 3) PFBA showed the highest concentration in inflows other than Motala stream, Hällestaån, Ysundaviken, to Glan with unknown source 4) Of all inflows to Glan, the highest levels of summa-11 were measured in Motala stream which also constitutes the largest inflow to Glan 5) The wetland at Bråvalla is a potential PFAS source of Glan as the concentration in these test points is very high compared to other test points. However, the results do not indicate that Bråvalla is a source at present, but may contribute to future complications for Borg's raw water source due to climate change.