• Refine Query
  • Source
  • Publication year
  • to
  • Language
  • 203
  • 141
  • 1
  • Tagged with
  • 345
  • 344
  • 343
  • 340
  • 340
  • 339
  • 339
  • 69
  • 65
  • 55
  • 37
  • 36
  • 33
  • 33
  • 32
  • About
  • The Global ETD Search service is a free service for researchers to find electronic theses and dissertations. This service is provided by the Networked Digital Library of Theses and Dissertations.
    Our metadata is collected from universities around the world. If you manage a university/consortium/country archive and want to be added, details can be found on the NDLTD website.
261

Kalibrering av en snömodell med satellitdata kring Kultsjöns avrinningsområde

Erikson, Torbjörn-Johannes January 2016 (has links)
För att förutsäga snö är en av de viktigaste redskapen en snömodell som beskriver hur snö ackumuleras och avsmälter. En viktig aspekt i snömodellering är variationmed höjden. Höjden påverkar temperatur och nederbörd och därigenom också mönstret för avsmältning och ackumulering.En grad-dag snömodell över området anslutande till Kultsjöns avrinningsområde utfördes med hänsyn till höjdfördelningen. Modellens snötäcke kalibrerades med hjälp av klassificerade satellitfoton över området under perioden mars till juni 2014. Jämförelsen gjordes med hjälp av Cohens Kappa.Resultatet av simuleringen påvisade en påtaglig överrensstämmelse mellan modellen och den observerade data. De simulerade värdena för snödjup jämfördes med observerade data för att utföra en enkel validering. Igen erhölls till stor del överrensstämmelse.Det finns säkert ett behov av tillägg till modellen som tar hänsyn till strålning och vind, då båda dessa faktorer uteblev i modellen. / To predict snow, one of the most important tools is a snow model that describes how snow accumulates and melts. An important aspect in snow modeling is variation with elevation. Elevation influences temperature and precipitation, and therefore also the patterns of snow melt and accumulation.A degree-day snow model over the area around Kultsjön’s catchment area was made with respect to elevation distribution. The modeled snow cover was calibrated using classified satellite photo over the area during the period March to June 2014. The comparison was done using Cohen’s Kappa.The results of the simulation show a large portion of agreement between the model and observed data. The simulated values for snow depth were then compared to the observed data to perform a basic validation. Again there was a large portion of agreement.There is certainly a need for supplementary adjustments to the model that take into account radiation and wind, as both factors were left out of the model.
262

Soilless Cultivation of Edible Plants for Phytoremediation

Haddad, Ola January 2020 (has links)
Food security and eutrophication are two issues proven to have severe impacts on both humanity and the environment. This study suggests improving the local food security by utilizing phosphorus and nitrogen, available in severe eutrophic small lakes, in local food production, thus turning eutrophication from a problem into a resource. The study theoretically experiments the possibility of using eutrophic water in a greenhouse, where hydroponics is used as a cultivation method. The eutrophic water is pumped from the lake into the greenhouse, and then to the hydroponic system, which is expected to remediate the water, returning clean water to the lake. The objective of this process is to phytoremediate eutrophic water and simultaneously, produce edible commercial plants. Finding the best matching lake and plant nitrogen to phosphorus (N:P) ratio, is of key importance to optimize the remediation process. Based on data from a literature review, edible plants N:P ratios are found lower than typical lake N:P ratios, suggesting that, in some cases, edible plants in the hydroponic system would require additional nutrients to grow optimally. Finding the best matching lake and plant N:P ratio is thought to optimize the remediation process. Matching the lake and plant N:P ratio was conducted in Python.
263

Carbon dioxide dynamics in agricultural streams : Investigation of two streams draining catchments dominated by agricultural land

Bostner, Albin January 2020 (has links)
In recent years, streams draining agricultural land has been suggested to exhibit high carbon dioxide (CO2) concentrations when compared to streams draining other land-types. The transport of carbon from land to ocean is mainly occurring through the chain of inland waters, and with agricultural land today representing 40% of all continental area many of these inland waters are influenced by agricultural land. The aim of this study was to improve the understanding of CO2 dynamics and its control in agricultural streams. Continuous data was collected from two catchments of different scales, near the city of Uppsala, Sweden. Both catchments are typical low-land catchments largely dominated by agricultural land. The measured CO2 concentrations were analyzed to find temporal variations and differences in dynamics between the catchments. The interplay between CO2 and parameters such as dissolved oxygen, discharge and conductivity were analyzed to determine the main drivers for CO2 dynamics. The findings show supersaturation of CO2 concentration during the full length of the measurement periods, with mean CO2 concentrations higher than what have been observed in streams draining other land-type catchments. Diel CO2 cycles were found throughout most of the measurement periods, where manual measurements were conducted to confirm these findings. The diel CO2 patterns were suggested to be heavily dependent on in-situ metabolic control while hydrological factors, such as sufficient discharge, seemed to be needed to produce a good diel CO2 signal. CO2 build-up is suggested to occur in the catchment soil and, when flushed out after rain events, result in an increasing CO2 concentration. This might be one important driver for the high levels in CO2 concentration found in the streams during summer and autumn. Analysis of the catchment areas suggest the percentage of agricultural land and the size of the catchment areas had an impact on hydrology, both for sufficient water flow to exist but also for the CO2 response after rain events. More research is encouraged, where more parameters should be investigated, such as groundwater inputs and carbonate precipitation. / Bäckar som dränerar åkermark har under de senaste åren blivit mer uppmärksammade på grund av nya studier som visat att dessa bäckar tenderar att ha högre CO2-koncentration än bäckar som dränerar andra marktyper. Idag utgör cirka 40% av all kontinentalyta åkermark, då den huvudsakliga transporten av kol från land till hav sker genom sammankopplade vattendrag är därav en förståelse av åkermarkers dränering till bäckar av stor betydelse. Syftet med studien var att förbättra förståelsen av CO2-dynamiken och dess påverkan på bäckar i jordbruksdominerade avrinningsområden. Kontinuerlig data samlades in, samt erhölls från tidigare mätningar, från två avrinningsområden med olika storlekar och markfördelningar nära Uppsala. Båda avrinningsområdena var typiska låglands- avrinningsområden som dominerades av åkermark. Data för CO2-koncentration analyserades för att hitta kort- och långsiktiga variationer i CO2-dynamiken samt undersöka hur denna dynamik skiljer sig mellan avrinningsområden med olika storlek och markfördelning. Samspelet mellan CO2 och parametrar såsom vattenlösligt syre, vattenföring och konduktivitet analyserades för att hitta drivkrafter bakom CO2-dynamiken. Resultatet visar att de undersökta bäckarna var övermättade med CO2 under hela mätperioden, samt att medelkoncentrationerna som uppmättes var högre än vad som observerats i bäckar som dränerar andra landtyper. En dygnsvariation av CO2 observerades under större delar av mätperioderna, manuella prover utfördes för att stärka denna data. Den observerade dygnscykeln av CO2-koncentrationen konstaterades korrelera med den in-situ metaboliska kontrollen medan hydrologiska faktorer, såsom ett tillräckligt högt vattenflöde, visade sig var viktigt för att en CO2-dygnscykel ska existera. De mycket höga toppar av CO2-koncentration som observerats under mätningarna tros bero på ackumulering av CO2 i avrinningsområdenas marker, vilket under nederbörd utarmas och transporteras till bäcken. Vid jämförelse av de två avrinningsområdena föreslogs den procentuella andelen åkermark och storleken av avrinningsområdet ha en stor påverkan på hydrologin, både för att ett tillräckligt vattenflöde ska existera men också för CO2-responsen vid större nederbördsmängder. Mer forskning behövs där fler parametrar börs ta i beaktning, till exempel in-situ karbonutfällning och inflöde av CO2 via grundvatten, för att få en bättre bild över åkermarkens påverkan på CO2-dynamik i bäckar.
264

Troubling Waters Ahead – an Evaluation of Coastal Flooding in Stockholm / På Djupt Vatten – en Utvärdering av Kustöversvämningsrisk i Stockholm

Sandberg, Holger January 2020 (has links)
The increasing rate of global sea mean level rise, one of many effects of climate change, will most likelyproduce heightened risk of coastal flooding. Cities located along coastlines have to adapt to thesecircumstances that otherwise will increase the magnitude and frequency of coastal flooding. The purposeof this study is to evaluate the current and future risk of coastal flooding in central Stockholm in relationto global sea level rise. The overall coastal flood risk of central Stockholm is assessed using the currentsea level as well as with possible future sea level rise. Wave modelling is carried out in Saltsjön toestimate the possible addition to extreme sea levels from wave action. The wave characteristics isdetermined according to the physical properties of inner Saltsjön and local meteorological conditions.In-depth case studies regarding flood risk and flood prevention measures are carried out on Stadsholmenand Hammarby Sjöstad, two areas with very different physical characteristics. Areas most prone toflooding in these districts are identified using flood vulnerability maps. Suggestions for flood defencemeasures for the identified vulnerable areas are presented. It is evident that implementation of flooddefence should be adapted after the physical and social properties of the locality. Results of this studycorrelates with well with similar research claiming that there is a small risk of significant coastalflooding in central Stockholm. The flood risk will not increase significantly in the near future, primarilydue to the effect of regional uplift counteracting the global sea level rise. The accelerating rate of globalsea level rise in combination with possible trend changes of meteorological extremes will however mostlikely generate larger problems with coastal flooding in a longer time span. / En av de mest påtagliga effekterna av pågående klimatförändringar är global havsnivåhöjning. Ökademedel- samt extremnivåer kommer innebära ökad risk för översvämningar längs med kuststräckor.Städer belägna längs med kuster behöver anpassa sig efter dessa framtida förhållanden för att undvikaomfattande skador och förluster. Syftet med denna studie är att utvärdera den nuvarande och framtidarisken för kustöversvämning i centrala Stockholm med koppling till global havsnivåhöjning. Dengenerella risken för kustöversvämning i centrala Stockholm bedöms för den nuvarande havsnivån såvälsom för möjliga framtida havsnivåer. Modellering och beräkning av möjliga våghöjder för Saltsjönutförs för att uppskatta det potentiella tillägget till extrema havsnivåer från vågeffekter. Den potentiellavåghöjden i inre Saltsjön kontrolleras främst av de rådande meteorologiska och fysiskaförutsättningarna, så som vindens styrka och riktning. Mer ingående fallstudier gällandeöversvämningsrisk och åtgärder för att förhindra översvämningar utförs för Stadsholmen (Gamla Stan)och Hammarby Sjöstad, två områden med distinkt olika stadsbild och förutsättningar. Områden mestsårbara för kustöversvämning i dessa distrikt identifieras med hjälp av översvämningssårbarhetskartor.Förslag till åtgärder för att förhindra översvämningar i dessa områden presenteras. Hur och vad för typav översvämningsskydd som anläggs bör anpassas efter den specifika plats fysiska och estetiskaförutsättningar. Resultaten i denna studie stämmer överens med tidigare forskning vad gällande den lågarisk för kustöversvämning som finns i centrala Stockholm. Översvämningsrisken kommer inte ökanämnvärt i den närmaste framtiden, främst på grund av den regionala landhöjningens motverkandeeffekt till den globala havsnivåhöjningen. Däremot kommer hastigheten hos den globalahavsnivåhöjningen att öka. Detta i kombination med möjliga förändringar i meteorologiska extremerkommer troligtvis utgöra större risk för kustöversvämningar i ett längre tidsperspektiv.
265

Twenty-First Century Drought Projections in Swedish Catchments / Framtida torkprognoser i svenska avrinningsområden

Jonsson, Elise January 2022 (has links)
Droughts can have far-reaching and devastating effects on all sectors of society and ecology and future changes to drought and flood patterns are uncertain. This uncertainty has led to a lax response from local officials in dealing with mitigation and adaptation, particularly in Sweden. As such, this study focused on providing more localized estimates of future drought trends in Sweden so that policy makers can make informed decisions. To assess impacts to different sectors, the results from ten different climate model simulations between 1961-2100 under different emission scenarios, along with hydrological model simulations, were evaluated throughout Sweden for 50 different catchments using a variety of meteorological and hydrological drought indices. We projected a consistent and significant increase in drought severity, duration, and intensity over the course of the 21st century in many parts of Sweden under both moderate and high emission scenarios (RCP 4.5 and RCP 8.5). However, models were in less agreement on the sign of change of drought frequency. These results are highly consistent with more regional pan-European studies on drought, but also show significant departures due to local catchment-specific variability in some forms of drought. Local impacts to agriculture, energy production, water supply, public health, and fresh-water ecosystems are briefly discussed. These results are likely underestimates of future drought due to biases in the models. Improved formulations of drought indices along with a more robust statistical handling of the model output could reduce these uncertainties. / Torka kan ha förödande effekter på samhälle och ekosystem. På grund av ökande nederbörder och temperaturer är förändringar i torka och översvämningar osäkra. Dessa osäkerheter har lett till slappa åtgärder från politiker och lokala tjänstemän vars syfte är att anpassa samhället inför torka och översvämningar. I och med detta fokuserade denna studie på att ge mer lokaliserade uppskattningar av framtida torktrender i Sverige så att beslutsfattare kan fatta välgrundade beslut. För detta utvärderades resultat från olika klimatmodeller och simuleringar av avrinnesområden mellan 1961-2100 under olika utsläppsscenarier. Dessa utfördes i hela Sverige för 50 olika avrinningsområden för att bedöma effekterna av framtida torka på olika samhällsfunktioner, så som jordbruk, energiproduktion, vattenförsörjning, folkhälsa, och ekosystem. De flesta modellerna visade en överensstämmande ökning av torkans magnitud, varaktighet och intensitet under 2007-2100 i många delar av Sverige under både måttliga och höga utsläppsscenarier. Modellerna var dock mindre överens om förändring av torkfrekvensen. Dessa resultat överensstämmer mycket väl med mer regionala studier av Europa men visar också tydliga skillnader på grund av lokal variation, vilket har olika effekter på olika samhällsfunktioner. Det visade sig även att klimatmodellerna och våra metoder hade en tendens att överskatta bland annat nederbörd, vilket innebär att dessa resultat sannolikt är underskattningar av framtida torka.
266

Våtmarkers potential att rena avloppsvatten från läkemedelsrester

Adolfsson Lindahl, Frida, Edholm, Sigrid, Hagberg, Felicia, Holmgren, Niclas, Källbom, Jacob, Magnusson, Astrid January 2021 (has links)
Denna studie genomfördes på uppdrag av det statliga forskningsinstitutet Formas. Syftet med rapporten var att undersöka hur effektiva våtmarker är som tilläggsrening av avloppsvatten, detta med avseende på reducering av läkemedel samt skadeeffekter på akvatiska organismer. Rapporten baserades på en tidigare studie utförd av Breitholtz et al. (2012) där mätningar av läkemedelshalter samt mortalitet och larvutveckling hos hoppkräftor, Nitocra spinipes, gjordes i fyra olika våtmarker.  De fyra våtmarkerna ligger i Eskilstuna, Oxelösund, Nynäshamn och Trosa. Deras mätningar undersökte mortalitet och larvutvecklingskvot för hoppkräftor i prover utspädda med bräckt vatten vid koncentration avloppsvatten på, 11,25 %; 22,5 %; 45% och 90 %. Proverna för läkemedelshalter späddes inte ut och enbart ett mätvärde per våtmark togs vid inflödet och utflödet. I denna rapport undersöktes dessa frågeställningar: (1) Är anlagda våtmarker som tilläggsrening en effektiv metod med avseende på skadeeffekter hos hoppkräftor, (2) till vilken grad reduceras halten läkemedel när våtmarker används som tilläggsrening samt (3) finns det ett samband mellan läkemedelsrester och hoppkräftornas överlevnad? För att besvara de tre frågeställningarna genomfördes en metaanalys av data från studien av Breitholtz et al. (2012). Hoppkräftors mortalitet, larvutvecklingskvot (LDR) och koncentration av läkemedel analyserades. Endast mortalitet och larvutvecklingskvot hade tillräckligt med data för utförande av en metaanalys. Läkemedelsanalysen kunde bara göras på en grundläggande nivå. Metaanalysen programmerades i MATLAB R2019b, där skillnaden i medelvärdet för mortalitet respektive larvutvecklingskvot beräknades mellan in- och utflöde för de fyra våtmarkerna. Skillnaderna för varje våtmark vägdes samman med invers-varians metoden för att få ett sammanvägt medelvärde. Analysen av läkemedel gjordes på nio läkemedel från Breitholtz et al. (2012). De nio valdes ut då de har pekats ut av Svenska Miljöinstitutet som intressanta ur ett avloppsreningsperspektiv. Excel användes för att göra enklare statistiska analyser mellan in- och utflöde i våtmarkerna. Slutligen gjordes en jämförelse mellan hoppkräftors skadeeffekter och läkemedelshalter genom att ta ut skillnaden i medelvärde mellan in- och utflöde. Resultatet från analyserna visade att när våtmarker användes som tilläggsrening minskade mortaliteten hos hoppkräftor för koncentrationerna 11,25 % och 90 % avloppsvatten. För koncentrationerna 22,5 % och 45 % fanns däremot ingen signifikant skillnad i mortalitet. Larvutvecklingskvoten minskade efter våtmarksbehandlingen för alla koncentrationer utom 90 %. Läkemedelshalten minskade i snitt med 30 % mellan inflöde och utflöde i våtmarkerna. För läkemedlen sulfametoxazol och oxazepam kunde dock en ökning ses efter behandling med våtmark. Ingen direkt trend kunde utläsas mellan läkemedelshalt och mortalitet hos hoppkräftor. Detta berodde troligtvis på att andra faktorer och föroreningar påverkade hoppkräftornas mortalitet och larvutvecklingskvot i högre grad än läkemedelshalterna. I studien kunde ingen slutsats dras om huruvida tilläggsvåtmarker är en effektiv reningsmetod med avseende på skadeeffekter hos hoppkräftor. Hoppkräftor är bra indikatorer på föroreningar i vattnet, dock är det svårt att bestämma vilka föroreningar som påverkar mest i detta fall. Detta medför att inga direkta samband mellan läkemedel och hoppkräftors mortalitet kunde påvisas i studien. De undersökta läkemedlen reducerades generellt. Eftersom mätningarna gjordes under vinterförhållanden då nedbrytningen i våtmarken är som minst effektiv bör resultatet ses som ett lägsta värde.
267

Antal tvärsektioners påverkan på djupmodeller producerad av SeaFloor HydroLite ™ enkelstråligt ekolod : En jämförelse mot djupmodeller producerad av Kongsberg EM 2040P MKII flerstråligt ekolod

Hägg, Linnéa, Stenberg Jönsson, Simon January 2023 (has links)
Hydroakustiska mätningar har gjorts i nästan två hundra år. Det kan liknas med topografiska mätningar på land och visar hur sjö- eller havsbottnar ser ut. Idag används ekolod vilket är en teknik som skickar ut ljudvågor i vattnet för att mäta hur lång tid det tar för ljudet att studsa på bottnen och sedan komma upp till instrumentet igen. Därefter går det att räkna ut djupet med hjälp av ljudhastighetsberäkningar. Vid inmätning av enkelstråligt ekolod rekommenderas användande av tvärsektioner som kontroll av data. Flerstråligt ekolod behöver däremot inte tvärsektioner då övertäckning mellan stråken används som kontroll. I denna studie undersöks hur antalet tvärsektioner påverkar djupkartor skapade av Seafloor HydroLite TM enkelstråligt ekolod. Detta är även en undersökning av hur djupkartor producerade av SeaFloor HydroLite TM enkelstråligt ekolod skiljer sig mot djupkartor producerade av Kongsberg EM 2040 MK11 flerstråligt ekolod. Studieområdet är 1820 m2 och är beläget vid Forsbackas hamn i Storsjön, Gävle kommun. Vid inmätning av flerstråligt ekolod användes en övertäckning av lägst 50 %. Fem huvudstråk och sju tvärsektioner mättes med enkelstråligt ekolod för området. Djupkartor med olika antal tvärsektioner gjordes i Surfer 10 från enkelstråligt ekolod. Därefter jämfördes djupkartor av enkelstråligt ekolod mot kartor gjorda av data från flerstråligt ekolod för att se hur djupkartorna skiljer sig och för att se hur djupkartorna av enkelstråligt ekolod påverkas av olika antal tvärsektioner. Med användande av flerstråligt ekolod som referens mot djupkartor gjorda av enkelstråligt ekolod blev resultaten att RMS och standardosäkerhet minskar med 1 cm i RMS-värde och med 2 cm i standardosäkerhet. Jämförelse mellan ekolods systemen visar att skillnaden av djupvärderna är runt 10 cm. Slutsatserna från denna studie är att tvärsektioner endast förbättrar kvalitén på djupkartor marginellt vid jämn och enhetlig bottentopografi, men fyller en viktig funktion genom att kontrollera kvalitén av inmätningsdatat. Samt att SeaFloor HydroLite TM klarar av order 1b vid ett djup omkring en till fyra meter om ej kravet på full bottentäckning beaktas. Seafloor HydroLite TM skapar en översiktlig djupkarta medan djupmodellerna från Kongsberg EM 2040 MKII ser mera detaljer. / Hydroacoustic measurements have been conducted for almost two hundred years. It can be compared to topographic measurements on land and shows the appearance of lake or ocean floors. Today, echosounders are used, which is a technique that sends out sound waves into the water to measure the time it takes for the sound to bounce off the bottom and return to the instrument. Sound velocity calculations can then be used to calculate the depth. The use of cross-sections is recommended as a data control of single beam echosounder. However, multi beam echosounders only use overlap as control. This study examines how the number of cross-sections affects depth maps created by Seafloor HydroLite TM single beam echosounder. It also investigates the differences between depth maps produced by the SeaFloor HydroLite TM single beam echosounder and the Kongsberg EM 2040 MK11 multi beam echosounder. The study area covers 1820 m2 and is located at Forsbackas Harbor in Storsjön, Gävle municipality. A minimum overlap of 50% was used for the surveying with the multi beam echosounder. Five main lines and seven cross-sections were measured using the single beam echosounder. Depth maps with different numbers of cross-sections were created using data from the single beam echosounder. The maps from the single beam echosounder were compared to maps created from the data obtained by the multi beam echosounder to assess the differences and the impact of varying numbers of cross-sections on the depth maps from the single beam echosounder. By using the multi beam echosounder as a reference for the depth maps created by the single beam echosounder, the results showed a decrease of 1 cm in RMS value and 2 cm in standard deviation. The comparison between the echosounder systems revealed a difference of around 10 cm in depth values. The conclusions from this study are that cross-sections only marginally improve the quality of depth maps in cases of even and uniform bottom topography but serve an important function in validating the quality of the survey data. Additionally, the SeaFloor HydroLite TM is capable of meeting Order 1b at depths ranging from one to four meters if the requirement for full bottom coverage is not considered. The Seafloor HydroLite TM creates a general overview of the depth map, while the depth models from the Kongsberg EM 2040 MKII provide more detailed information.
268

Soil erosion by water : Estimating soil loss and sediment yield in the southern half of Sweden by using the Revised Universal Soil Loss (RUSLE) model

Myr, Ella January 2021 (has links)
Soil erosion has been recognized as an increasing threat to the environment and humans worldwide as anthropogenic activities have accelerated the soil degradation rate. In Sweden, it is estimated that 15% of the arable land is affected by soil erosion, and studies have shown that fields in the south of Sweden lose a substantial amount of soil under certain weather conditions. However, few studies have investigated current soil erosion rates and sediment yield on a large scale, focusing on Sweden. Therefore, this study aimed to estimate the annual soil erosion for all erodible surfaces in the southern half of Sweden and calculate the sediment load emitted into adjacent seas. I here applied the RUSLE model, which is the most widely used soil erosion model worldwide. The model required secondary data of precipitation, soil properties, LULC, and topography.The findings showed that most erodible surfaces in the study area eroded less than 0.5 t ha-1y-1. However, it varied considerably in both space and time. The catchments on the western part of the study area had, in general, a higher mean value than watersheds on the eastern coast. The total sediment load entering the Baltic Sea was 123500 t y-1, while Skagerrak and Kattegat's load was approximately 20% higher. Higher soil erodibility, rainfall erosivity, and steeper slope gradient in these regions could partly explain the spatial pattern. Large temporal variabilities in rainfall erosivity indicated that soil erosion and sediment transportation mainly occurred during the summer. However, previous research suggests that other erosive processes have a more significant impact on soil erosion than rainfall. Thus, the RUSLE may not predict the full extent of soil erosion occurring in the study area. Nevertheless, since there is no previous large-scale estimate of soil erosion in Sweden, it provides insights into the potential risks and extent of rainfall-induced erosion.
269

Modelling the Effects of Climate Change on Future DOC Export to Lake Mälaren Using a Generalized Watershed Loading Functions (GWLF) Model / Modellering av effekterna från klimatförändringar på framtida löst organiskt kol (DOC) export till Mälaren med hjälp av en GWLF-modell

Lindqvist, Klara January 2022 (has links)
Browning of boreal freshwaters due to an increased export of terrestrial dissolved organic carbon (DOC) has been observed for some decennia. Drivers include recovery from acid deposition and changing climate and land cover. Lake Mälaren provides the Swedish capital Stockholm with drinking water and an increased future browning of the lake could demand more treatment to produce acceptable drinking water. Knowledge of what can be expected in a changing climate is therefore needed. The aim of this study was to evaluate; (1) The performance of the GWLF model simulations of hydrology and DOC export for 13 catchments draining into the Galten and Ekoln basins in lake Mälaren; (2) How simulated DOC export from the 13 catchments would change in response to climate scenarios RCP2.6, 6.0 and 8.5; and (3) If climate change impact on DOC export to lake Mälaren potentially will demand more treatment of the lake water in the future to produce acceptable drinking water to the Stockholm area. All data used were open access and include temperature, precipitation, discharge, total organic carbon (TOC) and water colour, land cover and soil types. In comparison to other studies, good model performance was found when simulating daily streamflow, baseflow, surface runoff, daily DOC loads and monthly DOC loads. Model simulations of DOC concentrations were less certain, but for some catchments similar results were obtained as in other studies. Increased air temperature resulted in higher simulated soil temperatures and a longer growing season. An increase in both annual precipitation and evapotranspiration resulted in only slight increase in simulated annual streamflow. There were, however, large seasonal impacts on streamflow with higher winter flows and lower spring flood. Annual DOC loads increased, mainly due to increased DOC concentrations over the whole year, as the annual streamflow did not change greatly. Increased winter streamflow and DOC concentrations resulted in large increases in DOC loads. The impact was larger for the higher emission scenarios. DOC loading to Galten and Ekoln increased in all future scenarios during winter, with a likely impact on DOC concentrations in the eastern basins as well. Increased loads to Ekoln are likely to impact the drinking water production of Stockholm more direct than the increases in Galten, as the Ekoln water has a shorter transit time to the drinking water withdrawals. The GWLF model shows much promise in predicting DOC concentrations and loads to lake Mälaren in a changing climate. To estimate the effects of DOC export to lake Mälaren on future drinking water production, further work also needs to be done on in-lake transport and processes. / Sjöar och vattendrag på nordliga breddgrader har under flera decennier blivit allt brunare. Orsaken är att löst organiskt kol, Dissolved Organic Carbon (DOC), som bland annat utgörs av humusämnen, transporteras till ytvatten från omkringliggande mark. De vanligaste förklaringarna till detta är en återhämtning från tidigare försurning orsakad av sulfatdeposition, klimatförändringar och en ändrad markanvändning. Mälaren är den primära dricksvattenkällan för Stockholm och om vattnet fortsätter bli brunare kan det innebära att reningsprocessen behöver ändras för att undvika produktion av hälsofarliga biprodukter i dricksvattnet. Det är därför viktigt att ta reda på hur ett ändrat klimat kan påverka export av DOC till Mälaren. Målet med den här studien var att undersöka tre frågor kopplade till framtida DOC i Mälaren. Den första var hur väl GWLF-modellen kunde användas på 13 avrinningsområden i Mälaren. Modellen simulerar vattnets väg från nederbörd till vattendrag samt hur DOC bryts ned och transporteras ut från marken. Den andra frågan var hur simulerad nedbrytning och export av DOC skulle påverkas av tre olika klimatscenarion, Representative Concentration Pathways (RCP), som baseras på tre olika nivåer av utsläpp av växthusgaser. Dessa var RCP2.6, 6.0 och 8.5, där högre nivåer av utsläpp av växthusgaser är kopplade till en högre siffra. Den tredje och sista frågan var att utvärdera om klimatförändringar kommer påverka hur mycket DOC som når Mälaren och ifall detta kan väntas påverka framtida dricksvattenproduktion i området. All data som har använts för att genomföra studien har varit så kallad “Öppna data”, som är fritt för alla att ladda ned, från både svenska, europeiska och andra internationella databaser. Data som använts är temperatur, nederbörd, vattenflöde, vattenkemi, vegetationstäcke och jordarter.  Modellen visade ett tillfredsställande resultat i att simulera dagligt vattenflöde och både daglig och månatlig DOC-export. Den var mer osäker på att simulera koncentrationerna av DOC, men i flera områden lyckades den prestera liknande som i många andra studier. Alla framtida klimatscenarier visade en ökning av nederbörd, luft- och marktemperatur, avdunstning och antal växtdagar. Det syntes en större påverkan vid högre utsläppscenarion och effekterna ökade för RCP6.0 och 8.5 mot slutet av detta sekel. För RCP2.6 kunde en återhämtning ses mot slutet av seklet på grund av en minskning av utsläpp av växthusgaser. Den högre årsnederbörden resulterade inte i motsvarande ökning i årsvattenflöde på grund av att även avdunstningen ökade. Simuleringen visade en säsongsbunden effekt på DOC-export med en ökning under vintermånaderna men ingen skillnad under sommaren. Koncentrationer av DOC ökade däremot under hela året, dock mer under vintern. Årsexport av DOC från de undersökta avrinningsområdena till de två bassänger i Mälaren som mottar vattnet, Galten och Ekoln, ökade för alla framtida klimatscenarion. Ökningen var ett resultat av ökad vinterexport då det under sommarmånaderna antingen inte fanns någon skillnad eller en liten minskning av DOC-export. Detta påverkar sannolikt även de östra bassängerna där Stockholm tar sitt dricksvatten. Ökad DOC-export till Ekoln skulle troligen påverka Stockholms dricksvattenproduktion mer eftersom bassängerna har ett direkt vattenutbyte. GWLF-modellen som användes här visade potential i att simulera DOC-export till Mälaren i ett ändrat klimat. För att uppskatta framtida påverkan av DOC-export på dricksvattenproduktionen kring Mälaren behöver även processer som sker i sjön undersökas.
270

Modelling the risk of rainfall events leading to momentary pollution levels exceeding maximum allowed concentrations - A Swedish case study of urban runoff in the Fyris river / Modellering av risken att regntillfällen leder till tillfälliga föroreningskoncentrationer som överskriver maximala tillåtna koncentrationer - En svensk fallstudie av dagvatten i Fyrisån

Gannholm Johansson, Tove January 2022 (has links)
The purpose of this study was (1) to study the proportion (X) of the flow in a watercourse that consists of urban runoff during a rain event and (2) to evaluate the risk that a few chosen pollutants, transported by urban runoff, exceed the maximum allowed concentration in the watercourse according to the environmental quality standards (MAC-EQS). The Fyris river in Uppsala, Sweden, was selected as a case study. Urban runoff quickflow was estimated with a water balance model using precipitation data and flow data from three stations. Precipitation data was used to identify 31 rain events with a minimum rain volume of 10 mm and at least a maximum rain intensity of three mm/h during the study period 2017-2020. Pollutants in urban runoff were sampled during the winter of 2020-2021. The highest concentrations obtained during sampling were used to estimate momentary pollution concentration and to evaluate the risk of exceeding MAC-EQS. The highest X found during a rain event was 71%. Low flow conditions in the river prior to a rain event in summertime are circumstances when X can be expected to be high. It is therefore advised to include rain events under such circumstances when monitoring MAC-EQS or sampling momentary pollution concentrations in the Fyris river. The pollutant category polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH), and especially the pollutant fluoranthene, showed risk of momentary pollution concentration exceeding MAC-EQS. Therefore, the author recommends that future studies of urban runoff should include PAHs. / Syftet med denna studie var (1) att studera hur stor andel (X) av flödet i ett vattendrag som utgörs av dagvatten vid ett regntillfälle, och (2) att utvärdera risken att ett utvalt antal föroreningar som transporteras med dagvattnet överskrider maximal tillåten koncentration enligt miljökvalitetsnormerna för vatten (MAC-MKN). Fyrisån i Uppsala, Sverige, valdes som fallstudie. Snabbt dagvattenflöde (quickflow) uppskattades med en vattenbalansmodell som använde nederbördsdata samt vattenföring från tre stationer. Nederbördsdata användes för att identifiera 31 regntillfällen med en minsta regnvolym på 10 mm och minst en maximal regnintensitet på tre mm/h under perioden 2017-2020. Föroreningar i dagvatten provtogs under vintern 2020-2021. De högsta koncentrationerna som påträffades vid provtagningen användes för att uppskatta momentan föroreningskoncentration och för att utvärdera risken att MAC-MKN överskrids. Det högsta X som beräknades under ett regntillfälle var 71%. Lågt flöde i Fyrisån innan ett regntillfälle under sommartid är omständigheter när X kan förväntas vara högt. Det rekommenderas därför att inkludera regntillfällen under sådana omständigheter när MAC-MKN övervakas eller när momentana föroreningskoncentrationer i Fyrisån provtas. Föroreningskategorin polycykliska aromatiska kolväten (PAH), och särskilt föroreningen fluoranten, uppvisade risker för att MAC-MKN skulle överskridas. Därför rekommenderas att framtida studier av dagvatten bör inkludera PAH:er.

Page generated in 0.0563 seconds