Brunare sjöar orsaker och utmaningar för vattenverken! Stephan Köhler

Storlek: px

Starta visningen från sidan:

Download "Brunare sjöar orsaker och utmaningar för vattenverken! Stephan Köhler"

Hanna Hedlund
för 8 år sedan
Visningar:

1 Brunare sjöar orsaker och utmaningar för vattenverken! Stephan Köhler med inspel av Dolly Kothawala b, Alexander Keucken a, Elin Lavonen b, Kristina Dahlberg c, Per Ericsson c, Johanna Ansker d, Phillip McCleaf e ; Malin Dehlin g, Kenneth Persson h a Vatten & Miljö i Väst AB (VIVAB), Box 110, SE Falkenberg (Sweden) b Department of Aquatic Sciences and Assessment, Swedish University of Agriculture Sciences, Box 707*-50, Uppsala (Sweden).; c Norrvatten, Box 2093, SE Solna (Sweden); d Stockholm Vatten; e Uppsala vatten; g Gästrike vatten; h Sydvatten AB, Skeppsgatan 19, SE Malmö (Sweden)

McCleaf e ; Malin Dehlin g, Kenneth Persson h a Vatten & Miljö i Väst AB (VIVAB), Box 110, SE-311 22 Falkenberg (Sweden) b Department of Aquatic Sciences

2 Stephan Köhler Institutionen för vatten och miljö DEL 1 Humus, processer, trender och modeller DEL 2 Effekterna i vattenverken och förslag till möjliga åtgärder

3 Stephan Köhler Institutionen för vatten och miljö DOC ökar i många områden date TOC Lyckebyån, IMA data

4 SO 4 sjunkar i många områden Stephan Köhler Institutionen för vatten och miljö date TOC Lyckebyån, IMA data date

07-05-2005 08-09-2011 date TOC 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.

5 Stephan Köhler Institutionen för vatten och miljö DOC ökar i många områden och oftast samvarierar DOC med färg Temnerud et al. (2014) Evaluating common drivers for color, iron and organic carbon in Swedish watercourses. AMBIO. DOI: /s

(2014) Evaluating common drivers for color, iron and organic

6 Stephan Köhler Institutionen för vatten och miljö men det finns många möjliga orsaker för ökande halter organiskt kol i ytvatten återhämtning från försurningen minskande sulfathalter minskad jonstyrka ökande ph variationer i temperatur och flöde längre vegetationsperioder markanvändning (skog) kväve deposition STYRANDE FAKTORER löslighet produktion nedbytning flödesvägar utfällning med aluminium det är sällan bara en faktor som styr!

variationer i temperatur och flöde längre vegetationsperioder markanvändning (skog) kväve deposition STYRANDE

7 Stephan Köhler Institutionen för vatten och miljö DOC (Löst organiskt kol) Stora, komplexa organiska föreningar Transportör för toxiska spårämnen surhet färg

8 organiskt kol källor Organiskt kol bildas Allochthont ( i marken) Authochthont ( i sjöar) Från marken mobiliseras det med vattnet till ytvattnet Olika källor av organiskt kol ger olika egenskaper!

9 Mobilisering av löst organsikt kol Stephan Köhler Institutionen för vatten och miljö Bäcknära zon marken Sjöar och vattendrag

10 Stephan Köhler Institutionen för vatten och miljö forskning vattenverk Karakterisering av humus (löst organiskt kol; DOC) forskning vattenverk

11 Mälaren

12 Färg av naturligt organiskt material i Mälaren Sjöar Calculations Exempeldiagram Photo: Filterpapper där partikulärt material har fastnat

13 Processförståelse om humusomsättning i akvatiska ekosystem (Karaktär ändras) CO 2 nedbrytning terrestert Humus (allochthont) och nybildning Fällning av terrestert humus Blandning av terrestert och nytt (authochthont) humus

Humus (allochthont) och nybildning Fällning av

14 Processförståelse om humusomsättning i akvatiska ekosystem (Karaktär, halt ochfärg ändras) Köhler et al (2013) PLoS ONE In lake processes offset increased terrestrial inputs of dissolved organic carbon and color to lakes. DOI: /journal.pone

lake processes offset increased terrestrial inputs of dissolved

15 Nya verktyg satellitbilder för bedömning av vattenkvaliten Kutser et al. (2014) Impact of iron associated to organic matter on remote sensing estimates of lake carbon content. Remote Sensing of Environment.. Doi: /j.rse

16 DOC kvantitet och karakter vattendrag Torra år Normalt år Fuktiga år Låg DOC Högre DOC

17 DOC kvantitet och karakter sjödominerade system Torra år Normalt år Fuktiga år lägre DOC Mera intern C Låg SUVA högre DOC Mera Terrestert Högre SUVA

18 modellering och prognos Stephan Köhler Institutionen för vatten och miljö (Fyrisån, Uppsala) Indata: Temperatur, nederbörd, DOC Ledesma et al. (2012) Long term dynamics of dissolved organic carbon: implications for drinking water supply. STOTEN DOI: /j.scitotenv

al. (2012) Long term dynamics of dissolved organic carbon:

19 Effekterna i vattenverken och förslag till möjliga åtgärder

20 Ökande halter av humus och klimatvariationer

21 Minskad effekt för UVdesinfektion Minskad effekt för klorbaserad desinfektion Högre halter av desinfektionsbiprodukter (DBPs) Ökande halter av humus och klimatvariationer

22 Bildning av trihalometaner ökar med ökande DOC Cancerogena ämnen bildas vid disinfektion av vatten med höga humushalter THMfp = Trihalogen formation potential THMfp = a + b*doc; kan bara ibland skattas med absorbans Toxicitet J > Br > Cl Kväveinnehållande DOC kan också leda till biprodukter, ändras C/N kvoten i DOC?

23 Minskad effekt för UVdesinfektion Mera fluktuation i råvattenkvaliten Minskad effekt för klorbaserad desinfektion Ökad behandling Högre halter av desinfektionsbiprodukter (DBPs) Högre driftskostnader. Ökande halter av humus och klimatvariationer

24 Stephan Köhler Institutionen för vatten och miljö Högre DOC kräver mera kemikalier och större årstids variationer leda till högre driftkostnader 100% Autochthont humus är svårfällt 100% 25% Ökande mängd fällningskemikalie

25 Minskad effekt för UVdesinfektion Mera fluktuation i råvattenkvaliten Minskad effekt för klorbaserad desinfektion Ökad behandling Högre halter av desinfektionsbiprodukter (DBPs) Högre driftskostnader. Ökande halter av humus och klimatvariationer Mera problem med oönskad smak, lukt och färg NOM buren transport av farliga organiska spårämnen Ökad risk för biologisk tillväxt i ledningsnätet

26 Stephan Köhler Institutionen för vatten och miljö DOC karaktär och mängd kan medföra problem Andel algproducerad (autochthont) DOC leder till större problem med lukt och smak, mera biotillgänglig DOC i ledningsnätet. DOC kan verkar som transportör för toxiska spårämnen

27 Minskad effekt för UVdesinfektion Mera fluktuation i råvattenkvaliten Minskad effekt för klorbaserad desinfektion Ökad behandling Högre halter av desinfektionsbiprodukter (DBPs) Högre driftskostnader. Ökande halter av humus och klimatvariationer Mera problem med oönskad smak, lukt och färg NOM buren transport av farliga organiska spårämnen Ökad risk för biologisk tillväxt i ledningsnätet Adsorption till aktiva kolfilter Adsorption till membranytor Minskad barriäreffekt Ökad bakspolning Minskat skydd mot föroreningar (t.ex. olja och diesel) Högre driftskostnader.

28 Stephan Köhler Institutionen för vatten och miljö Mättnad av aktiv kol filter i beredningen Löst organiskt kol sorbera på aktivt kol filter Barriereffekten mot kemiska föreningar så som diesel eller andra oönskade ämnen fungerar inte längre!

29 Stephan Köhler Institutionen för vatten och miljö Adaptation och alternativa tekniker Ökad dosering har sina begränsningar. Anpassing av reningstekniker och även nya reningstekniker krävs

30 Dricksvattenberedning(sedan) 2. Korgbandssil Al 2 (SO 4 ) 3 3. Råvattenpumpar 4. Blandningsränna 1. Intagsledning 5. Flockningskammare 6. Sedimenteringsbassänger 7. Sandfilter 8. Pumpar 11. UV ljus reaktorer 13. Renvattenbehållare 9. Nanofiltration 10. Kolfilter 12. Kalkvatten och monokloramin tillsats 14. Dricksvattenpumpar

31 det är inte bara humus i vattnet det finns även andra för(or)eningar i vattnet! Perfluoroalkyl Substances (PFASs) Pharmaceuticals Plasticizer PFOS Pesticides Carbamazepine Personal care products Nonylphenol Algal toxins Glyphosate 4 MBC

32 Klimatrelaterade frågor Karakterisering av organiskt kol Kemiskt och hydrologiskt modellering Alger och algrelaterade ämnen Analys och spridning av spårämnen Stort Nätverk till vattenverk i Sverige

33 Stephan Köhler Institutionen för vatten och miljö orsaker och utmaningar återhämtning från försurningen, högre flöden och längre vegetationsperioder större fluktuationer av löst kol och färg direkta och indirekta effekter av ökande humushalter sammanfattning samverkan samordna krafter för en hållbart dricksvattenförsörjning sträva efter mera enhetliga analysmetoder i vattenverk koppla ihop miljöövervakning och råvattenanalyser sprida kunskap om anpassning av och nya beredningsprocesser mera satsningar på tillämpad forskning inom dricksvatten

Relevanta dokument

Förändringar av vårt råvatten - orsaker, konsekvenser och behov av nya beredningsmetoder

Förändringar av vårt råvatten - orsaker, konsekvenser och behov av nya beredningsmetoder Kenneth M Persson Forskningschef Tack till Stephan Köhler, Lars-Anders Hansson, Bjørnar Eikebrokk, Per Ericsson,