| 1. |
- Sonesten, Lars, et al.
(författare)
-
Uncertainty in nutrient loads resulting from discharge data uncertainty
- 2016
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Reliable estimates of nutrient loads discharged to the sea are important for managing marine and upstream water resources. Most major river mouths in Sweden are monitored for discharge and nutrient concentrations. These data are used together with direct point source loads as the basis for annual load estimates. The estimates are used as a basis for national environmental policy and they are reported to international bodies such as the EEA (SoE TCM report), OSPAR (OSPAR RID report) and HELCOM (PLC-Annual report). The Pollution Load Compilation-Annual (PLC-Annual) report to HELCOM is used as evidence for managing eutrophication in the Baltic Sea. The reliability of load estimates based on monitoring data in gauged catchments is affected by uncertainty in the discharge and nutrient concentration data. Knowledge about the uncertainty associated with the load estimate values is of fundamental importance when using these data as a basis for management decisions, e.g. for assessing fulfillment of national environmental objectives, or analysing trends in the loads over time (i.e. is it a real change that is observed or is it a result of data uncertainty?). In the PLC-Annual reports for 2015 and onwards both the loads and the estimated uncertainty in the loads should be reported. The aim of this study was to quantify uncertainty in discharge data resulting from rating curve uncertainty and its impact on uncertainty in the nitrogen and phosphorous PLC-Annual load estimates at selected river mouths. In total there are 34 river mouth stations for which the PLC-Annual load calculations are based entirely on measured discharge (i.e. no modelled data are used). We used data from the 12 river mouth stations that are run by the Swedish Meteorological and Hydrological Institute, SMHI, for which data were available to estimate discharge uncertainty. These stations are representative of all the 34 stations in terms of catchment characteristics except for a lower degree of river regulation. Discharge was calculated indirectly from water level (stage) at all these stations using a rating curve, which is fitted to stage–discharge gaugings. For each discharge station we used 15-minute water-level data for 2005–2014 and the stage–discharge gaugings that had been used to fit the current rating curve equation. Rating curve uncertainty was estimated with the Voting Point likelihood method in a Monte Carlo analysis, essentially estimating multiple feasible rating-curve parameter sets that are compatible with the uncertain gauging data. We estimated 40,000 rating curves and the method succeeded in 5 capturing the uncertainty in the gauging data at all stations. Only a few of the stations had extrapolated rating curves during the time period and most of the stations had a well constrained rating curve uncertainty for the mid and high flow range. For each rating curve a time series of discharge was calculated from the stage time series and aggregated to daily values. The 90% uncertainty interval for the relative uncertainty in the daily flow percentiles was around ±15–50% for low flows (Q95, i.e. the flow exceeded 95% of the time), ±10% for mean flow, and around ±10–25% for high flows (Q0.1 and Q0.01). These estimates include both model and data error, which means that they are likely conservative estimates. Rating curves are normally updated continuously as new data become available. Effects of historic rating curve updates were visible in the official discharge time series for some of the stations (as differences in comparison to the PLC-Annual discharge data). These differences were of a similar magnitude as the 90% uncertainty interval from the rating-curve uncertainty estimated here. The uncertainties we estimated from the gauging data were therefore representative of those stemming from real rating-curve changes in the last 10 years. The nutrient load uncertainty was estimated by repeating the PLC-Annual load calculation method (interpolation of monthly nutrient concentrations to daily values that are then multiplied by discharge) for each estimated discharge time series. As a result of the rating curve uncertainty, the estimated relative uncertainty in the PLC-Annual nitrogen and phosphorous loads was ±7–14% (the half-widths of the 90% interval). However, there were biased uncertainty distributions up to ±30–40% for individual years as a result of errors in the water-level time series (that had been updated after the data was delivered for the load calculations). We therefore recommend that the historic load estimates are updated regularly in the future to take advantage of successive data quality improvements. The potential impact of load uncertainty should be considered when load estimates are used for other analyses or as a basis for policy decisions. We expect a greater impact on load comparisons between catchments compared to between sea basins, and for individual years compared to long-term averages. Trend analyses are expected to be obscured where the magnitude of the uncertainty is large in relation to the strength of the measured trend. This study has quantified the uncertainty arising from discharge data and has established an uncertainty estimation method that can be extended to include other components of the total load uncertainty. We recommend that future studies build on the current method to include uncertainty
|
|
| 2. |
|
|
| 3. |
- Sonesten, Lars, et al.
(författare)
-
Vattenkvaliten i Vänerns tillflöden och utlopp
- 2016
-
Ingår i: Vänern : årsskrift från Vänerns vattenvårdsförbund. ; 96, s. 50-59
-
Bokkapitel (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- De flesta av Vänerns tillflöden uppvisade en något högre vattenföring under året än normalt, vilket framförallt beror på att året överlag var jämförelsevis nederbördsrikt. Den något förhöjda vattenföringen innebar även att transporterna av näringsämnen i vattendrag var något förhöjda. Halterna av kväve och fosfor var överlag på normala nivåer, även om några vattendrag har uppvisat ökande halter under senare år. Halterna av organiskt material har under senare år stabiliserats eller i några fall till och med minskat efter en period med stadigt ökande halter.
|
|
| 4. |
- Sonesten, Lars, et al.
(författare)
-
Sources and pathways of nutrients to the Baltic Sea : HELCOM PLC-6
- 2018
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Eutrophication caused by oversupply of the Baltic Sea by nutrients remains the major environmental pressure on the marine ecosystem. In order to mitigate eutrophication, HELCOM countries have agreed on a joint effort to reduce nutrient load on the marine ecosystem, reflected in the HELCOM Baltic Sea Action Plan as a nutrient input reduction scheme. Compilations of pollution load data, designed to follow up on the implementation of the scheme, have been an integral part of the HELCOM assessment system since 1987. This assessment of major sources and pathways of nitrogen and phosphorus into the marine environment is a vital part of the HELCOM Pollution Load Compilation (PLC) and one of the main products of the HELCOM Sixth Pollution Load Compilation project (PLC-6). The product includes an assessment of three major pathways of nutrients – riverine, airborne and via direct sources – and more detailed assessment of sources of riverine load.The previous (PLC-5) assessment, published in 2013, was based on the data on nutrient inputs in 2006. Current assessment illustrates the contribution of various sources of nitrogen and phosphorus into total loads in 2014 (2012 for Germany and Poland). The assessment also illustrates changes in proportion of different pathways since 1995.
|
|
| 5. |
|
|
| 6. |
- Bringmark, Ewa, et al.
(författare)
-
Long-term monitoring of scots pine litter decomposition rates throughout sweden indicates formation of a more recalcitrant litter in the south
- 2011
-
Ingår i: Ambio. - : Springer Science and Business Media LLC. - 0044-7447 .- 1654-7209. ; 40:8, s. 878-890
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- Decomposition studies were carried out at sites throughout Sweden, including the four Integrated Monitoring sites. Scots pine needle litterbag weight loss measurements over 3 or 5 years were determined at 26 sites and repeated up to 27 times, depending on the site. Humus layer respiration rates were determined for 20 sites in 1987-1989 and repeated in 2007-2008. Partial Least Squares (PLS) regression was used to elucidate the relative importance of climatic and soil factors. Annual needle weight losses decreased only slowly (20-10%) over 3-5 years for all northern (> 60A degrees N) sites but decreased sharply from 30 to 10% in the third year in southern (< 60A degrees N) sites. Respiration rates of southern sites were less (40% on average) than those of northern sites. Humus layer N was positively correlated to needle weight loss during the first and the second years, but negatively correlated in the third year and to respiration rates. The results indicated that litter formed in southern Sweden became more recalcitrant in later stages of decomposition compared to litter produced in northern Sweden.
|
|
| 7. |
- Ejhed, Helene, et al.
(författare)
-
Uppskattning av utsläpp för Cd, Hg, Cu ochZn på TRK-områden : Slutrapport januari 2005
- 2005
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Denna rapport sammanställer lokala bruttoutsläpp av diffusa källor , punktkällor samt totalt utsläpp av metallerna kadmium, koppar, kvicksilver och zink geografiskt fördelat till rapporteringsområden för att ge underlag till rapportering enligt ramdirektivet för vatten. Ingen beräkning av avskiljning av metaller till mark eller sediment under transporten genom vattensystemet har genomförts.Utsläpp av diffusa källor har beräknats baserat på inom projektet nya framtagna typhalter och samband för utlakning av metaller för olika markanvändning samt sammanställningar av kända typhalter för utlakning av typhalter där de bedömts vara trovärdiga. De nya typhalterna baseras på uppmätta halter från miljöövervakningsprogram för sjöar och vattendrag samt typområden för jordbruksmark. Deposition av metallerna på öppen sjöyta har tagits fram baserat på uppmätta depositionsvärden kopplat till nederbörd för området samt för metallerna kadmium, koppar och zink baserat på ett omfattande nätverk av uppmätta halter i husmossa och väggmossa. Typhalterna har multiplicerats markanvändning som till stor del tagits fram inom TRK-projektet förutom vägmark som tagits fram för det statliga vägnätet inom detta projekt. Typhalterna har också multiplicerats med avrinningen för området som togs fram inom TRK-projektet som ett långtidsmedel för perioden 1985-2000. Stora punktutsläpp har framför allt inhämtats från Länsstyrelsens databas EMIR med efterföljande omfattande kvalitetssäkring av data. Data har inhämtats för år 2003 eller senast registrerat data, nedlagd verksamhet exkluderad utom avseende deponier och avfallsupplag. Utöver denna databas har data inhämtats från enskilda Statistiska meddelanden avseende utsläpp från reningsverk och miljörapporter och uppgifter från Länsstyrelser och Naturvårdsverks rapporter avseende gruvverksamhet samt SMED rapport avseende avfallsanläggningar. Små punktkällor har ansatts schabloner för utsläpp baserat på resultat i enskilda referenser och SMED rapporter och avseende små reningsverk baserat på medelvärde för reningsgrad och föroreningsmängd redovisat för stora reningsverk.Resultaten redovisas i tabeller summerat per vattendistrikt och i kartbilder över utsläppen per rapporteringsområde och havsområde. Kartorna läggs till rapporten i separata filer med numrering enligt rapportens avsnitt kartbilder. Kartorna presenterar klassade data enligt percentil indelning av utsläpp i kg i 25:e, 50:e, 75:e och 90:e percentilen för att visa fördelningen av utsläppen så tydligt som möjligt samt kartor över omräknat utsläpp vid källan med hjälp av avrinning och områdets areal till mg/l med klassning enligt bedömningsgrunder för miljökvalitet, sjöar och vattendrag för att visa utsläppen i förhållande till gränser för biologisk effekt. Resultaten presenteras även för tillförseln till havsområden klassade enligt 25:e, 50:e, 75:e samt 95:e percentilen av diffusa utsläpp och totalt utsläpp i enheten g/ha för att skillnader i tillrinningsområdets areal inte skulle dominera resultatet. Tillförseln av punktkällor till havsområdena presenteras totalt summerat i kg eftersom dessa källor inte är relaterade till arealen. Jämförelser mellan beräknat resultat och beräknade transporter baserat på uppmätta halter i flodmynningarna visar att beräkningarna är av rätt storleksordning. Vissa områden har större transport baserat på uppmätta data än beräknat resultat och kan bero på brister i de ingående utsläppen eller avsaknad av utsläppskällor som till exempel återcirkulation av metaller från sediment.Osäkerheter i markläckagens storlek vilka står för en stor del av utsläppen kan också vara en orsak till skillnad i resultat och transporterad mängd i flodmynningarna. Resultaten för jordbruksmarkens utlakning av kadmium jämfördes dessutom med en beräkning av kadmiumbalansen baserat på tillförsel i form av gödsel, kalkning, utsäde, deposition samt slam och bortförsel i form av upptag i gröda till jordbruksmarken.Skillnader mellan resultat i denna rapport och tidigare totala sammanställningar av utsläpp av metaller till vatten beskrivs översiktligt i avsnittet diskussion. Brister i indata redovisas delvis i delrapporter avseende typhalter för de diffusa markläckagen i appendix till rapporten och delvis i avsnittet bristanalys. Estimerat bortfall av utsläpp för olika typer av större punktkällor på grund av saknade data har beräknats och visar att stora enskilda utsläpp troligen saknas i rapportens resultat.
|
|
| 8. |
- Eklöf, Karin, et al.
(författare)
-
Spatial and temporal variation of THg concentrations in run-off water from 19 boreal catchments, 2000-2010
- 2012
-
Ingår i: Environmental Pollution. - : Elsevier BV. - 0269-7491 .- 1873-6424. ; 164, s. 102-109
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- Total mercury concentrations are presented for 19 Swedish watercourses 2000-2010, together with an analysis of factors affecting these concentrations in space and time. Organic matter (OM) measured as absorbance at 420 nm (Abs(420)) and total organic carbon (TOC) were the variables most strongly correlated with THg concentrations in the pooled dataset from all 19 watercourses, explaining 66% and 61% of the variance respectively. The correlation between THg and OM indicates that OM is the main controlling factor independent of geographical variation in Hg deposition, geology, or any other factor evaluated in this study. Despite an increase in TOC concentrations at most sites during the study period, THg increased in only one of the watercourses, and the THg/TOC ratio decreased significantly at six sites. The Abs(420) did not increase like TOC. We suggest that OM-fractions absorbing at 420 nm are more important for Hg mobilization than other OM-fractions.
|
|
| 9. |
- Fonticella, D, et al.
(författare)
-
Tilapia aquaculture in Cuba
- 2000
-
Ingår i: Tilapia Aquaculture in the Americas. - : Baton Rouge: The World Aquaculture Society. ; , s. 184-203
-
Bokkapitel (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)
|
|
| 10. |
|
|
