Vattenbehovet stiger i världen till följd av ökande befolkning. Med ökad urbaniseringskapas mer hårdgjorda ytor där föreningar ackumuleras. Dagvattnet transporterar dessa föroreningar som således kan nå grundvattnet. Ett miljömål har antagits i Sverigeför att skydda grundvattentäkter och därmed säkra framtida dricksvattenförsörjning. Rullstensåsar innehåller stora grundvattenmagasin och har hög infiltrationsförmåga för vatten från markytan. Uppsala kommun tar 95 % av sitt dricksvatten från rullstensåsenUppsalaåsen. Ulleråker ligger strax söder om Uppsala stadskärna och i området planerasen ny hållbar stadsdel. Stadsdelen ligger delvis rakt på Uppsalaåsens kärna och det ärviktigt att inget förorenat dagvatten kan infiltrera åsen då det kan påverka dricksvattenförsörjningennegativt. Syftet med detta projekt är att bidra till en djupare förståelse för hur grundvattnet kan påverkas av dagvattenhanteringen vid den planerade nybyggnationen av Ulleråker. Målet med projektet är att utvärdera vad hållbar dagvattenhantering innebär och hur tekniken är planerad att implementeras i Ulleråker. Projektet innefattar även utvärderingav alternativa tekniker som applicerats i andra stadsbyggnadsprojekt med hållbarhetsprofil som skulle kunna tillämpas i Ulleråker. Projektet är till största delen en litteraturstudie där planprogram för Ulleråker studeratsför att identifiera och utvärdera risker som kan uppstå till följd av dagvattenhanteringen,men även för att utvärdera de åtgärder som planeras. En modellering utfördesäven för att studera föroreningsspridning från en bilväg i området. Slutligen studeradesandra stadsbyggnadsprojekt för att se om deras lösningar skulle kunna implementeras i Ulleråker. De främsta riskerna för grundvattenkvaliteten relaterade till dagvattenhantering i Ulleråker har identifierats till släckvatten vid brand, dagvatten- och avloppsledningarsamt utsläpp under byggnationen. Planerade åtgärder är att utifrån sårbarhetsområdensätta restriktioner för markanvändningen och hur byggnationen ska gå till, särskilt vidåskärnan. Dagvattenhantering ska utgå från ett robust dagvattensystem baserat på ettsystemtänk genom att inget dagvatten ska infiltrera marken i sårbara områden. Detta ska säkerställas genom ett tätt vattenledningssystem som avleder dagvattnet till dagvattendammardär det fördröjs och renas. Hantering av släckvatten vid bränder ska ske genom att täta markytor kring byggnader hindrar släckvatten från markinfiltration. Endast vatten får användas som släckvätska. Modelleringen över föroreningsspridning frånen bilväg i Ulleråker visar att föroreningar avsätts på en yta upp till 6 meter från vägbanansmitt. Ett annat stadsbyggnadsprojekt som studerades var Augustenborg i Malmödär dagvattensystemet bygger på öppna lösningar med bland annat kanaler, dammar ochgröna tak. Slutsatserna är att hållbar dagvattenhantering generellt går ut på att fördröja ochrena dagvattnet lokalt. De lösningar som tagits fram för Ulleråkers dagvattenhanteringbygger på täta ledningar och dammar som fördröjer vattnet innan det når ytvattenrecipienten Fyrisån eller kopplas på Uppsala kommuns dagvattenledningar. I Ulleråker blir det viktigt att kontrollprogram finns och efterföljs för att minska risken för förorening av grundvattnet. Föroreningar från Ulleråkersvägen sprids upp till 6 meter ut från vägensmitt och det är således viktigt att täta denna yta så att föroreningarna inte kan infiltreramed dagvattnet ner till Uppsalaåsen. Lösningar från Augustenborg som skulle kunna implementeras i Ulleråker är gröna tak med tjocka jordlager då de renar vatten mer effektivtän tak med tunnare jordlager. / Water demand rises in the world as a result of increasing population. Increased urbanizationcreates more impervious surfaces where pollutants accumulate. The stormwater transports these pollutants, which can thus reach the groundwater. An environmental goal has been adopted in Sweden to protect the groundwater and thus secure future drinking water supply. Eskers contain large groundwater storages and have high infiltration capacity for water fromthe ground surface. Uppsala municipality takes 95 % of its drinking water from the Uppsalaesker. Ulleråker is located just south of Uppsala city centre and in the area a new sustainabledistrict is planned. The district is partly located on the Uppsala esker’s core and it is importantthat no contaminated water is able to infiltrate the esker as it may affect the drinking watersupply negatively. The purpose of this project is to contribute to a deeper understanding of how the groundwatercan be affected by the stormwater management in the planned new construction of Ulleråker.The aim of the project is to evaluate what sustainable stormwater management means andhow the technology is planned to be implemented in Ulleråker. The project also includesevaluation of alternative techniques applied in other urban construction projects with sustainability profile that could be implemented in Ulleråker. The project is mainly a literature study where Ulleråker's plan program has been studied to identify and evaluate risks that may occur as a result of stormwater management, but also to evaluate the planned measures. A modelling was also conducted to study pollutant dispersio nfrom a roadway in the area. Finally, other urban construction projects were studied to see if their solutions could be implemented in Ulleråker. The main risks of groundwater quality related to stormwater management in Ulleråker have been identified as extinguishing water in the event of fire, stormwater and sewage pipelinesand leakage during construction. The planned measures are to impose restrictions on land usebased on vulnerability areas and how the construction is executed, especially at the core of the esker. Stormwater management should be based on a robust water system based on a system thinking so that no water will infiltrate the soil in vulnerable areas. This is to be ensured by a dense water pipeline system that leads the stormwater into surface water dams where it isdelayed and cleaned. Handling of extinguishing water should be done by sealing land surfaces around buildings preventing extinguishing water from soil infiltration. Only water may beused as extinguishing fluid. The modelling of pollution dispersion from a roadway inUlleråker shows that contaminants are deposited on a surface up to 6 meters away from the centre of the roadway. The studied urban building project Augustenborg in Malmö has its stormwater system based on open solutions, including channels, ponds and green roofs. The conclusion is that sustainable stormwater management in general is based on delayingand cleaning stormwater locally. The solutions developed for Ulleråker’s stormwatermanagement are based on dense conduits and ponds that delay the water before reaching thesurface water receptor Fyrisån or are connected to Uppsala municipality's water pipelines. In Ulleråker it becomes important that control programs are in place and followed to reduce therisk of groundwater contamination. Pollution from Ulleråkersvägen is spread up to 6 meters out of the middle of the road and it is therefore important to seal this area so that thecontaminants cannot infiltrate with the stormwater to Uppsalaåsen. Solutions from Augustenborg that could be implemented in Ulleråker are green roofs with thick soil layers asthey clean water more efficiently than roofs with thinner soil layers.

Stormwater management is a problematic area and has during the last 20 years been given an increased attention due to more pollution in the cities. The increased pollution and contaminants in stormwater implicates risks for animals, humans, the ecosystem and receiving recipients. Due to the increased attention, authorities, government and other stakeholders have developed measurements to deal with the problem. Stormwater accommodations and other type of stormwater detainment has been developed with increased modern technology and functionality to fit specific areas where different type of pollutants can vary. Stormwater treatment are necessary because it creates social, environmental and technical advantages combined with protection of ecosystem, increased multifunctionality when combining for example stormwater ponds in nature, parks or urban and rural environment. This report describes seven diverse types of stormwater accommodations systems; rain garden, stormwater ponds, wells, screen basins, infiltration trenches, pipe-/concrete magazine and swales in accordance from Structor Mark Stockholm. From these seven accommodations, three were chosen to be included in Multi Criteria Decision Analysis (MCDA). The purpose of the MCDA was to evaluate four different categories linked to stormwater, which are environment, social, technology and economical categories. These categories are broad concepts; therefore, parameters were developed to narrow down the areas within the concept, from which the area of investigation was founded within. The parameters created for each category are degree of purification for the environmental category, performance and maintenance for the technological category, aesthetical and social benefits for the social category and costs and risk for the economical category. The criteria developed from these parameters are specific topics that was scored from the scale between 0-5, where 0 = insignificant, 1= Low, 2= Moderate, 3= Major, 4=High, 5= Very high. A reference option was also created, considered as “no commercial treatment of stormwater”, only to transport stormwater. This reference option was also referred to as a zero-alternative and is drainage by piping. The scoring was conducted by stakeholders and citizens of Stockholm. The scoring of the three chosen stormwater accommodations and the reference alternative after calculating the mean value and summarize it resulted in that stormwater pond received the highest overall score of 11.9 followed by rain gardens 11.4, infiltration trench 11.3 and drainage by piping 7.3. The stakeholders are influential people that works either with stormwater, layout and planning or maintenance personnel. Citizens of Stockholm provided inputs only in regards of the social aspects. A total of 20 stakeholders were contacted and 5 stakeholders participated in the scoring procedure. Citizens were interviewed on the street; a total of 60 people was asked to participate and 13 people decided to participate in the scoring procedure of the social aspects. Although, the attendance of stakeholders was low, they are still considered important to this project since they provided the scoring of the criteria for each respective category (environment, technology, social and economic). In regards of the low attendance by stakeholders, this resulted in a way that it became hard to distinguish the result between the different stormwater accommodation. Therefore, it was hard to determine which stormwater accommodation that was the best out ofthe ranking provided by the MCDA. A benefit by using MCDA as a tool in this case, gave an indication that the MCDA can work as a framework to decision makers, even though the result in this case became difficult to manage and distinguish between the different stormwater accommodations. Finally, the method, layout and analysis itself can provide means of measurements for stormwater investigations when the purpose is to choose between the best stormwater systems included in the MCDA. Inputs from stakeholders concluded that depending on what type of existing circumstances, there must be a site-specific evaluation to treat every area as a unique area, before deciding what type of stormwater accommodation to apply to that specific location. / Dagvattenhantering är ett problematiskt område som under de senaste 20 åren har fått allt mer uppmärksamhet då mer föroreningar uppdagats i städerna. Den ökande föroreningen av dagvatten tenderar att orsaka en större risk för djur, människor, ekosystem och recipienter dit dagvatten rinner. På grund av uppmärksamheten som dagvattenhanteringen har fått, har myndigheter, regering och andra intressenter utvecklat dagvatten teknologin ytterligare för att skapa en modern dagvattenstrategi för att handskas med problemet. Dagvattenhantering är nödvändigt eftersom den skapar sociala, miljömässiga och tekniska fördelar samt om dagvattensystemen kombineras med funktionalitet så kan detta ge ökat skydd för ekosystemen samt förbättrad hälsa hos befolkningen i städerna. Den här rapporten beskriver sju olika typer av dagvattensystem så som; rain gardens, dagvattendammar, brunnar, skärmbassänger, svackdiken, rör-/betong magasin samt krossdiken på begäran av Structor Mark Stockholm. Utav dessa 7 dagvattensystem, ingick 3 anläggningar i en så kallad multi-criteria decision analysis (MCDA). Syftet med en MCDA är att utvärdera fyra olika kategorier som kan förknippas med dagvattenhantering. Kategorierna är miljömässiga, sociala, tekniska och ekonomiska. Dessa kategorier utger dock ett brett budskap och för att begränsa analysen så skapades parametrar. Dessa parametrar skapas utifrån varje enskild kategori. För den miljömässiga kategorin skapades parametern grad av rening, för den tekniska kategorin skapades parametern prestanda och underhåll, för den sociala kategorin skapades parametern estetiska och sociala fördelar, och slutligen för den ekonomiska kategorin skapades parametern kostnader och risker. Utifrån dessa parametrar skapades sedan kriterier med specifika huvudämnen som kan bedömas enligt en poängskala från 0-5 där 0 = insignificant, 1=Low, 2= Moderate, 3= Major, 4= High, 5= Very high. Tre dagvattensystem inkluderas i MCDA vilket var; rain gardens, dagvattendammar, krossdiken vars syfte är att rena och fördröja dagvatten. Ett referensalternativ skapades också som ävenkallas ”zero-alternative”, vilket anses inte ha någon rening av dagvatten utan är endast ett transportsystem för dagvatten. Detta referensalternativ kallas drainage by piping. Poängsättningen gjordes av intressenter och invånare i Stockholm. Intressenterna är människor som arbetar med dagvattenhantering antingen på planeringsstadiet eller ute i fält som drift och underhålls personal. Invånare i Stockholm bedömde endast den sociala kategorin eftersom det kan sakna kunskap och insyn i det miljömässiga, tekniska och ekonomiska detaljerna. Totalt kontaktades 20 intressenter där 5 personer valde att medverka i MCDA. Invånare i Stockholm intervjuades på stan, totalt frågades ca 60 personer varav 13 personer valde att medverka i poängsättningen. Poängsättningen av de tre valda dagvattensystemen samt referensalternativet, efter beräkningav medelvärdet samt den totala summeringen resulterade i att dagvattendammar fick den hösta poängen 11,9 hamnade rain garden på andra plats med 11,4, krossdike på tredje plats med 11,3 samt referensalternativet på en fjärde plats med 7,3. De tre dagvattensystemen hade ett relativt liknande slutgiltigt resultat. Dock så skilde sig den individuella kategoriska bedömningen av miljömässiga, tekniska, sociala samt ekonomiska aspekten med större varierande resultat. Även om deltagandet av intressenter var relativt lågt, endast 25 % av det kontaktade intressenterna valde att ställa upp, så anses dessa intressenter vara viktiga för det här projektet då de, utifrån deras kunskap, bedömer det uppsatta kriterierna och det är denna bedömning som resultatet baseras på. Resultaten mellan det olika dagvattenanläggningarna som var inkluderade i MCDA var svåra att särskilja, troligtvis beroende på att ingen viktningsmetod användes. Däremot så är en fördel med MCDA som verktyg i det här fallet, att det gav en indikation på att MCDA kan fungera som ett stödjande verktyg för beslutsfattare även om resultatet i det här fallet var svårt att särskilja. Själva metoden, upplägget och analysen kan användas som medel för att avgöra vilken typ av dagvattenanläggning som passar bäst utifrån de kriterier som är uppsatta. Slutligen så gav intressenterna en påvisning att dagvattenanläggningar ska konstrueras så att hänsyn tas till omkringliggande omständigheter, där varje plats ska ansesvara unik. Det krävs en platsspecifik utredning där hänsyn till geologiska, geotekniska,hydrologiska samt infrastrukturella och miljömässiga aspekter bör utredas innan valet av dagvattensystem bestäms.

Groundwater is potentially a useful source for storing and providing thermal energy to the built environment. In a nordic context, aquifer thermal energy storage, (ATES) has not been subject to a wider extent of research concerning environmental impact. This thesis intends to study the impact on groundwater chemistry from an ATES that has been operational since 2016 and is located in the northern part of Stockholm, on a glaciofluvial deposit called the Stockholm esker. Analysis of groundwater sampling included a period of 9 months prior to ATES operation as well as a 7 month period after operation and sampling was conducted in a group of wells in vicinity of the installation and within the system as ATES operation began. Means of evaluation constituted a statistical approach which included Kruskal-Wallis test by ranks, to compare the ATES wells with the wells in the surroundings and principal component analysis, (PCA), to study the chemical parameters that could be related to ATES. In addition, a geophysical survey comprising 2D-resistivity and induced polarization, (IP) was done to elucidate whether the origin of high salinity could be traced to nearby possible sources. The analysis was based on foremost the cycle of cold energy storage. The results showed large variations in redox potential, particularly at the cold wells which likely was due to the mixing of groundwater considering the different depths of groundwater being abstracted/injected from different redox zones. Arsenic, which has shown to be sensitive to high temperatures in other research showed a decrease in concentration compared to surrounding wells. There were found to be a lower specific conductivity and total hardness at the ATES well compared to their vicinity. That indicates that they are less subject to salinization and that no accumulation has occurred to date.  It is evident that the environmental impact from ATES is governed by the pre-conditions in  soil- and groundwater. / Grundvatten har förutsättningen att utgöra en värdefull resurs för att lagra och förse byggnader med termisk energi. I en nordisk kontext har termisk energilagring i akviferer, (ATES)  inte varit föremål för någon bredare forskning angående miljöpåverkan. Denna uppsats syftar till att studera kemisk grundvattenpåverkan från ett ATES som togs i drift 2016 i norra Stockholm, i en isälvsavlagring vid namn Stockholmsåsen. Analysen omfattar grundvattenprovtagning 9 månader före ATES driften samt 7 månader efter driftstart och provtagningen genomfördes i ett antal brunnar i närheten av installationen samt i ATES systemet då driften startade. Utvärderingsmetoden bestod av ett statistiskt tillvägagångssätt och omfattade Kruskal-Wallis test by ranks, för att jämföra ATES brunnarna med omgivande brunnar och principal component analysis, (PCA), för att studera kemiska parametrar som kan kopplas till ATES. I tillägg genomfördes en geofysisk undersökning som omfattar 2D-resistivitet samt inducerad polarisation, (IP) för att klarlägga huruvida källan till den höga saliniteten kunde spåras. Analysen baseras på främst på cykeln då kyld energi lagras. Resultaten visar stor variation i redoxpotential, i synnerhet vid de kalla brunnarna vilket sannolikt beror på omblandning av grundvatten med tanke på en differens i djup som grundvattnet infiltrerar/pumpas från med tillhörande skillnad i redox zon. Arsenik vilket har visat sig känsligt för höga temperaturer i annan forskning visade minskade koncentrationer jämfört med omgivande brunnar. ATES brunnarna uppvisade även lägre specifik konduktivitet och totalhårdhet i jämförelse. Det pekar mot att brunnarna är mindre utsatta för salinitet och att ingen ackumulering har skett till dags dato. Det framgår tydligt att miljömässig påverkan från ATES styrs av grundförutsättningarna i mark och grundvatten.

Vid produktion av el med hjälp av vattenkraft regleras vattenflödet i vattendraget för att producera den mängd el som marknaden efterfrågar för stunden. Detta gör att vattenflödet blir annorlunda i en reglerad älv jämfört med en oreglerad älv. Därför analyseras och jämförs skillnaderna i vattenföringen mellan en reglerad och en oreglerad älv i den här rapporten. Det gjordes med hjälp av flödesdata från två mätstationer i finska älvar, en med reglerat flöde och en med oreglerat. Utifrån flödesdatat beräknades tre olika parametrar i olika tidsskalor, månad, dag och timme, för att undersöka olikaregleringsmönster i älvarna. När flödesskillnaderna analyserats i de olika tidsskalorna konstaterades att skillnaderna i regleringsmönster blev större desto kortare tidshorisont som analyserades. I månadsperspektivet varregleringsmönster nästan lika medan i dags- och timperspektivet var det stora skillnader. I dagsperspektivet som analyserades med parametern HP1 var värdena i genomsnitt ungefär 20 gångerhögre för den reglerade älven än den oreglerade och i timperspektivet som analyserades med parameter HP2 var värdena ungefär 40–50 gånger högre i genomsnitt i den reglerade älven jämförtmed den oreglerade. Att värdena i den reglerade älven är så mycket högre beror på att flödet regleras till att optimera elproduktionen vilket gör att flödesskillnaderna under en dag och mellan två timmar blir betydligt större jämfört med flödesskillnaderna i den naturliga vattenföringen som finns i den oreglerade älven. När vårfloden kommer händer något intressant med regleringsmönstret. Mönstret i de två älvarna närmar sig varandra och blir mer lika. Värdena på parametrarna i den oreglerade älven ökar medan de minskar kraftigt i den reglerade älven. Att värdena i den reglerade älven minskar beror sannolikt på den ökade risken för dammbrott och översvämningar på grund av de högre vattenflödena, vilketberor på begränsningar i lagringskapaciteten. Regleringsmönstret skiljer sig från år till år vilket beror på nederbördsmängden och hur fyllda magasinen är vid årets början. Vid jämförelse av resultatet med en annan rapport som analyserat samma parametrar på en älv i Schweiz, kan samma trender i mönstret ses men vissa skillnader finns också vilket indikerar på de lokala förhållandenas påverkan på regleringsmönstret. / Hydro Power is one of the most important producer of electricity and to optimize the production hydropeaking is used. Hydropeaking means regulation of the discharge to produce the amount of electricity the market demands at the time. In this study the regulation pattern has been analyzed and compared in one observation station in a regulated river and one observation station in an unregulated river, in Finland. Flow data has been analyzed with regards to three different statistic parameters. One parameter that analyzes the regulation per month, one that analyzes the regulation per day and one that analyzes per hour. The result shows that the smaller the time interval is the bigger are the differences in the regulation pattern. In the month perspective the value of the parameter is almost the same, in the day perspective the values for the regulated river is approximative 10-20 times bigger than the unregulated. And in the hour perspective it is even bigger differences where the value in the regulated river is around 40-50 times bigger than for the unregulated. The reason to the higher values on the parameters in the regulated river comes from that the discharge here is regulated to optimize the production of electricity which makes the differences in the discharger higher within the day and between two hours.When the spring flood comes something interesting happens with the regulation pattern. The regulation pattern in the two rivers becomes more similar. In the unregulated river the value of the parameters increases meanwhile the values in the regulated river decreases. The reason the short time regulation decreases in the regulated river is probably because of the higher risk of flooding, due to limitations of the capacity to store water, which comes with higher discharges. The regulation pattern got some differences between the years which depends on the amount of rain and the levels in the storing magazines by the start of the year. When the results in this thesis are compared with the results of another report which analyzes the same parameters in Switzerland, the same pattern can be seen in general but also some differences which indicates on the local conditions impact on the pattern.

Syftet med detta arbetet är att skapa en förståelse kring vattenförbrukningen på Storsudret, som är beläget på Gotland, samt hur den varierar över året. Detta för att kunna planera för en framtida hållbar vattenförsörjning i ett område där vattenbrist periodvis hotar och klimatförändringar förväntas ge betydande konsekvenser. Genom framtagning av en modell som beräknar vattenförbrukning för fyra kategorier har den totala årsförbrukningen på Storsudret sammanställts. Vattenförbrukningen kan användas som riktlinje vid dimensionering av grundvattendammar som planeras i området för att stärka lagringen av grundvatten. Modellen är skapad i programmet Excel och kategorierna består av hushåll, djurhållning, bevattning och service. Modellen innehåller ett antal parametrar som anges för de olika kategorierna samt vilka månader som antas tillhöra låg-, medel- och högsäsong. Vattenförbrukningen för respektive kategori räknas ut i kubikmeter per månad och år och redovisas i en sammanställning över året. Utöver vattenförbrukningen i dagsläget har två scenarier tagits fram och studerats där Scenario 1 är baserat på strålningsdrivningsscenariot RCP 8.5, framtaget av FN:s Klimatpanel för att bilda en uppfattning om framtidens klimat vid fortsatt höga utsläpp, samt Scenario 2 som är baserat på hur mycket åkermark som bevattnas.  Sammanställningen av vattenförbrukningen för Storsudret framgick till ett värde på 407 000 kubikmeter per år och visade på en kraftig variation över året där vattenförbrukningen var som högst under sommarmånaderna. För vattenförbrukningen i dagsläget antogs att tio procent av Storsudrets åkerareal bevattnas vilket gav det överlägset största bidraget till vattenförbrukningen. I Scenario 2.1 beräknades årsförbrukningen utan bevattning vilken resulterade i 187 000 kubikmeter. Scenario 2.2 innebar full bevattning och resulterade i en mycket stor total årsförbrukning på 2,4 miljoner kubikmeter vatten. Scenario 1 resulterade i en vattenförbrukning på 611 000 kubikmeter per år och 199 000 kubikmeter exklusive bevattning. Klimatförändringarnas förväntade effekter på vattenförbrukningen bör beaktas vid planering för en framtida hållbar vattenförsörjning. Vid dimensionering av grundvattendammar är det rimligt att bortse från bevattning förutsatt att bevattningen även fortsättningsvis sker genom bevattningsdammar och att kapacitet för detta finns. / The purpose of this work is to create a better knowledge of the water consumption at Storsudret, which is located on the island of Gotland, and how it varies over the year. This to be able to plan for a future sustainable water consumption in an area where water shortage periodically is threatening and climate changes are expected to have significant consequences. By creating a model which calculates the water consumption for four categories, the total annual consumption at Storsudret has been compiled. The total water consumption can be used as a guideline when dimensioning the groundwater dams that are planned in the area to reinforce the magazines of groundwater. The model is created in the program Excel and the categories consists of household, animal husbandry, irrigation and service. The model contains a number of parameters which is entered for the different categories and which months that belongs to off-season, mean season and peak season. The water consumption for each category is calculated in cubic meters per month and year and is presented in a compilation over the year. In addition to the water consumption at present, two scenarios have been developed and studied where Scenario 1 is based on the Representative Concentration Pathway RCP 8.5, developed by the Intergovermental Panel on Climate Change to form an opinion about the future climate if continuing a high rise of emission, and Scenario 2 is based on how much of the cropland is being irrigated.  The compilation of the water consumption at Storsudret resulted in a value of 407 000 cubic meters a year och showed a strong variation over the year, where the water consumption was at its highest during the summer months. When calculating the water consumption at present, an irrigation of ten percent of the cropland was assumed which represented the biggest addition to the water consumption. In Scenario 2.1 the total water consumption for a year was calculated without any irrigation and resulted in 187 000 cubic meters. In Scenario 2.2 the irrigation was at full-scale (when calculating the water consumption for a year) and resulted in a very large total annual consumption at 2,4 million cubic meters of water. Scenario 1 resulted in a water consumption of 611 00 cubic meters a year and 199 000 cubic meters excluding the irrigation. The climate change’s expected impacts on the water consumption should be taken into account when planning for a future sustainable water supply. It is reasonable to ignore the irrigation when dimensioning the groundwater dams hence most of the irrigation is done with the help of irrigation dams.

Vatten är en livsviktig resurs för allt liv. I Sverige kommer hälften av allt dricksvatten från grundvatten. I kustnära områden begränsas grundvattentillgången av omgivningens lagringsförmåga och begränsad tillrinningsyta och det leder till att tillgången på vatten ett växande problem. Det är därför viktigt att förstå alla parametrar som påverkar grundvattnet, både för nutida och framtida brukare. Förändringen av grundvatten i geologiskt blandad miljö är svårt att kartlägga på grund av lagerföljder, materialens heterogenitet, låg kinematisk porositet och okunskap om strömningen mellan olika lager. Grundvattennivåerna skiftar dessutom med klimatet, både över året och över längre tid. Även människans påverkan är av stor betydelse. Rapportens syfte är att se hur dessa parametrar påverkar grundvattenytan i förhållande till varandra. För att undersöka dessa parametrar har tre olika geografiska, kustnära områden jämförts: Stor, Blidö, och Insjön, Rådmansö, i Norrtälje kommun samt Klintemåla i Oskarshamns kommun. För att sätta vattenanvändningen i ett sammanhang har uppgifterna relaterats till vattenexploateringsindexet (WEI). Uppgifter har hämtats från SGU, SMHI och Lantmäteriets arkiv. I två fall har kompletterande fältundersökningar genomförts. Informationen har bearbetats i Excel och programmet GWBal. I dessa områden råder lokal akut eller total vattenbrist under vissa sommarmånader. Förekomsten av vatten är en fråga om lokal tillgång och en generellt god situation i Sverige döljer stora regionala och lokala obalanser. Vad fritidsboende gör spelar större roll än permanentboende då det är under sommarsäsongen problemen är störst. Mindre reservoarer är känsligare när parametrar för klimat, vattenförbrukning och kemisk sammansättning förändras. De klimattendenser som nu uppvisas leder till konklusionen att grundvattentillgången i områdena under den kritiska perioden kommer att minska. / Water is a vital resource for all human life. Half of all drinking water in Sweden comes from groundwater and in some coastal areas, the access to water is a growing problem. It is therefore crucial to properly understand all parameters that affect the access to water, both for present and future users. The change in groundwater level in geologically varied environments is hard to get a complete picture of. Stratification, heterogeneity of soil and rock, low kinematic porosity and flow between the layers are partially unknown parameters and therefore highly uncertain. Groundwater levels also change with the climate, both over the year and over longer period of time. The impact of humans is of great importance. The objective is to see how these parameters effects groundwater level in relation to each other. To analyze these factors, three different geographic areas in Sweden will be compared: Stor, Blidö, and Insjön, Rådmansö, in Norrtälje kommun and Klintemåla in Oskarshamns kommun. To put the water use and potential stress in context, the results will be related to the Water Exploitation Index (WEI). Data was obtained from the archives of SGU, SMHI and Lantmäteriet. In two cases, the information was supplemented with field investigation. The information was processed in Excel and the program GWBal. Overall, the local shortage of water in these areas is urgent during some summer months. The water supply is a local resource and the generally good situation in Sweden conceals major regional and local imbalances. The part time residents have a much greater impact since the problem is at its peak during summer. Changes in the climate, withdrawal of water and chemical composition have greater impact on small reservoirs then on big ones. With today’s trend in climate, the conclusion is that the availability of groundwater in the areas will decrease.

This project is established on the following questions:  How can Stockholm adapt to increasing extreme rainfall events through combined stormwater drainage strategies?How can social sustainability be implemented in stormwater treatment?How can stormwater and social design educate the public about the importance of clean water bodies?  Global and national trends show that annual precipitation is increasing, and extreme weather events are becoming more common. Urban landscapes are more susceptible to cloudburst flooding due to impervious surfaces. Additionally, when the stormwater runoff reaches water bodies, it can pollute its recipients unless the stormwater is treated beforehand. Stockholm is an urbanised area with several surrounding water bodies of various sizes that are burdened by human activity, and the water quality in most water bodies is currently at an unsatisfactory ecological and chemical level.  The project site has been determined through mapping, where the accumulation of stormwater flows have been mainly considered. Another important factor is the socio-economically vulnerable aspect, to be able to tackle the social sustainability aspect. For this project, the lake Magelungen is the water body targeted, and the connected site is Hagsätra. This project is using a holistic approach to stormwater management, where the design of recreational spaces, such as parks and playgrounds, can be utilised to serve an ecological as well as a social purpose. A set of toolboxes have been set forth through research and case studies which have been contextualised in the site through sequences and strategies.

Developing low-cost and effective technologies to upgrade phosphorus (P) removal from the catchment runoffs and rural wastewater treatment facilities is one of the main research agendas to save the Baltic Sea from eutrophication. In Sweden, the construction of the constructed wetlands has been one of the environmental objectives for wastewater quality improvement in the small communities. However, the insufficiently understanding of the mechanisms underlying the process of phosphorus mobility and sorption in the constructed wetlands has limited design of the effective constructed wetlands. To provide the better understanding of sorption process in the catchment and constructed wetland system, this thesis used the GIS-based Soil and Water Assessment Tool (SWAT) to predict phosphorus mobility and identify the critical diffusing sources of phosphorus loss in the Oxunda catchment (Paper I). Then, the study developed the three-dimensional numerical Reactive TRAnsPort Model (RETRAP - 3D) in the COMSOL Multiphysics® for evaluating the long - term sorption processes and removal efficiencies of the porous reactive media for upgrading the performance of constructed wetlands (Paper II and III). The latter model coupled many physics equations to solve process of water flow, reaction kinetics and solute transport in the porous reactive adsorbent media for application in the constructed wetlands. The data from the field measurements and column experiments have been used to demonstrate the model simulation accuracy to capture the process of phosphorus sorption in the real environment. Modeling results ranked the phosphorus removal efficiency of the adsorbent media as follows: Polonite® (88 %), Filtralite P® (85%), BFS (62%), Wollastonite (57 %). The satisfactory agreement which obtained between the simulated outputs and measured data confirmed that the SWAT and RETRAP-3D are useful tools for describing various processes in the complicated system. However, further study is required to generate and validate more experimental data to evaluate the sensitivity of local parameters. / <p>This reserch project was finacially supported by Lars Erik Lundberg scholarship foundation for projectnumber (2015/34 and 2016/12), ÅkeochGreta Lissheds Stiftelsen for project number (2015-00026), J.Gust. Richert Stiftelsen and Ecopool researchproject for smart and sustainable environment. QC 20170523</p>

Per- and polyfluorinated substances (PFASs) have become an urgent topic in the water treatment industry in recent years as a consequence of new scientific discoveries of the correlation between the ingestion of some PFASs and their toxicity in humans and other organisms. PFASs are synthetic compounds present in a variety of products. Due to their desirable physical and chemical properties, PFASs are found in everything from clothes and furniture to aqueous fire-fighting foams. These compounds have also been identified in food and drinking water. The flourine-carbon bond present in these chemicals are exceptionally strong. Hence PFASs are persistent in nature when leaked to the environment. Additionally, the mobility properties of PFASs in the soil leads to contamination of surface and groundwater, necessitating actions from drinking water treatment plants (DWTP).  Nanofiltration plants have shown to successfully reduce the PFASs content in contaminated waters. The accumulation of PFASs in the concentrate is a potent source of these compounds and requires treatment before leaving the DWTP. Foam fractionation (FF) is an aeration technique that utilizes the hydrophobic properties of the PFASs compounds, in which PFASs adsorbs to the interfaces of introduced rising air-bubbles. The foam forming at the surface is then extracted, reducing the contamination.  In this study, the efficacy of the FF system on a concentrate from a two-stage nanofiltration membrane was evaluated. Also, the ability of surfactants to enhance the PFAS reduction was explored. The study was conducted in two parts. The first part was executed in a laboratory scale environment where five surfactants were added to a batchwise FF system. A minimum dose was determined and four experimental runs were then executed for each surfactant: Zero surfactant, 1x minimum dose, 2x minimum dose and 5x minimum dose. The results were evaluated and the surfactant showing the greatest improvement of PFASs removal, in this study a cationic surfactant, was chosen for further investigations in the second part. A continuous pilot FF system was used in the second part, the inner diameter of the colon was 54 mm, the height of the water column was held at 1 m prior to the aeration, the contact time (CT) was 10 minutes and the air-flow rate was set to be 4 L/min in all runs. Four experimental runs were conducted with different doses of the cationic surfactant: Zero surfactant, 1x minimum dose, 2x minimum dose and 3x minimum dose. Each experiment was repeated three times. A total of 12 runs were performed.  The results showed a removal efficiency of &gt; 99 % of long-chained PFASs in all conducted experimental runs. Without the addition of surfactant, the average removal efficiency of ∑ short-chained PFASs was 61 % whereas maximum removal (77 %) was obtained with the highest surfactant dose applied. The mean reduction of ∑PFASs was 90 % in the zero surfactant run and 94 % in the highest dose experiment. The main findings from the study were that: 1) FF is an efficient method for the removal of long-chained PFASs from concentrate 2) Surfactants can be added to increase the removal of short-chained PFASs, 3) Higher dosing of the surfactant positively correlated with the removal efficiency of ∑short-chained PFASs in the FF system, however the relationship was not linear. / Per- and polyfluorerade ämnen (PFAS) är ett högaktuellt forskningsområde inom dricksvattenproduktion. På senare år har ny forskning påvisat korrelationen mellan intag av vissa PFAS-ämnen och hälsoproblem hos både människor och djur. PFAS är syntetiskt framställda kemikalier som förekommer i flertalet av våra vardagliga produkter på grund av dess fördelaktiga fysiska- och kemiska egenskaper. PFAS används i allt från smink och möbler till brandskum men har också påträffats i dricksvatten och mat. Kol-fluor bindningen som förekommer i alla PFAS-ämnen tillhör den organiska kemins starkaste bindningar. Följaktligen bryts PFAS-ämnen ned extremt långsamt när de hamnar i naturen. PFAS förmåga att mobilisera sig i jorden leder till kontaminering av yt- och grundvatten vilket tvingar dricksvattenverk att vidta åtgärder.  Nanofiltration har visat sig vara en kraftfull metod för att rena vatten från PFAS. I koncentratet, det vill säga det vatten som inte renas genom membranen, ackumuleras PFAS vilket förutsätter en separat reningsprocess innan vattnet kan släppas ut i naturen. Skumfraktionering är en luftbaserad teknik som utnyttjar hydrofobiciteten i PFAS. PFAS-ämnen adsorberas till ytan hos de injicerade luftbubblorna och transporteras till vattenytan där det bildar ett skum. Uppsamling av skummet reduceras således kontamineringen.  I den här studien bedömdes effektiviteten av skumfraktionering på koncentratet från ett två- stegs nanofiltrationsmembran. Därutöver undersöktes effekterna av att tillföra surfaktanter till systemet för att optimera reduceringen. Studien genomfördes i två delar. Den första delen ufördes i en mindre skala där 5 olika surfaktanter adderades till en satsvis- skumfraktioneringsprocess. Initialt bestämdes en minimum dosering för alla surfaktanter. Totalt genomfördes 4 experiment: Ingen surfaktant, 1x minimum dosen, 2x minimum dosen, 5x minimum dosen. Den surfaktant som påvisade bäst effekt på reduceringen av PFAS, i detta fall en katjonisk surfaktant, användes sedan.  I den andra delen av arbetet användes en kontinuerlig skumfraktioneringsprocess. Den inre diametern på kolonnen var 54 mm, vattenkolumnen hölls konstant på 1 m innan luftningen, kontakttiden var 10 min och lufthastigheten var satt till 4 L/min. Totalt genomfördes 4 experiment: Ingen surfaktant, 1x minimum dosen, 2x minimum dosen, 3x minimum dosen. Varje experiment upprepades tre gånger.  Resultatet visade att &gt; 99 % av ∑långkedjiga PFAS-ämnen reducerades i alla genomförda experiment. Den genomsnittliga reduktionen av ∑kortkedjiga PFAS-ämnen var 63 % i experimenten utan surfaktant, medan i experimenten med den högsta doseringen var reduktionen 77 %. Den genomsnittliga reduktionen av ∑11 PFAS var 94 % för den högsta doseringen medans den var 90 % i experimentet utan surfaktant. Studien visade att:  1) Skumfraktionering är en effektiv metod för att rena koncentrat från långkedjiga-PFAS 2) Surfaktanter kan fördelaktigen användas för att optimera reningen av kortkedjiga-PFAS ämnen. 3) Högre dosering av surfaktanter korrelerade med högre reduktion av ∑kortkedjiga PFAS i skumfraktioneringsprocessen, ökningen var dock inte linjär.

This bachelor thesis was executed as a Minor Field Study (MFS) in Malolo Lailai Island, Fiji.The Minor Field Study was funded by the state agency Swedish International DevelopmentCooperation Agency (SIDA). The thesis was written during the spring of 2023 at the RoyalInstitute of Technology (KTH) in Stockholm and the project was created and executedtogether with the organisation Corals for Conservation (C4C) located in Fiji. Coral reefs around the world are degraded due to many different anthropogenic stressors,where climate change is a major one. This has affected the reefs in Fiji as sea temperaturesare rising which is causing corals to bleach. Efforts are being made to restore the reefs whichincludes outplanting and monitoring corals in degraded reefs. As conditions in the seaschange, corals are increasingly exposed to predators and disease. Against this backgroundthis project was created in order to see if outplanting corals inside or close to a Damselfish(Stegastes nigricans) territory makes any difference to the survival rate of the corals. Theresults show that corals outplanted outside of a Damselfish territory has a higher risk ofexposure to predators as well as foragers which leads to a lower survival rate. The conclusionthat was made was that planting corals inside of a Damselfish territory therefore increases thechances of corals surviving. / Detta kandidatexamensarbete har gjorts som en Minor Field Study (MFS) på Malolo LailaiIsland, Fiji. Arbetet har blivit finansierat av Styrelsen för internationellt utvecklingssamarbete(SIDA). Arbetet skrevs under våren 2023 på Kungliga Tekniska Högskolan (KTH) iStockholm och projektet är grundat och utfört tillsammans med organisationen Corals forConservation (C4C), beläget i Fiji. Hälsan hos korallrev runt om i världen försämras allt mer på grund av flera olika antropogenastressfaktorer såsom exempelvis klimatförändringar. Detta har påverkat reven runt om Fijinegativt på grund av ökade havstemperaturer som resulterar i att koraller bleks. Flertaletåtgärder har utförts för att restaurera de korallrev som degraderats där utplantering ochövervakning av koraller är ett exempel. När förhållandena i haven ändras blir korallernaalltmer utsatta för såväl ökade temperaturer som ökad mängd predatorer och sjukdomar. Medtanke på denna bakgrund har detta projekt skapats för att se om utplacering av koraller inutieller nära ett territorium av Damselfish (Stegastes nigricans) utgör någon skillnad förkorallers överlevnadschans. Resultaten har visat att koraller som blir planterade utanförDamselfish-territoriet löper större risk att påträffa både predatorer och betare vilket leder tillatt dess levnadschanser minskar. Slutsatsen som drogs var därför att utplantering av korallerinuti ett Damselfish-territorium ökar korallernas chanser för överlevnad.