NIVA Open Access Archive
Not a member yet
8416 research outputs found
Sort by
Fate of microplastics in agricultural soils amended with sewage sludge: Is surface water runoff a relevant environmental pathway?
Get PDFEmbargo until November 18, 2023Sewage sludge used as agricultural fertilizer has been identified as an important source of microplastics (MPs) to the environment. However, the fate of MPs added to agricultural soils is largely unknown. This study investigated the fate of MPs in agricultural soils amended with sewage sludge and the role of surface water runoff as a mechanism driving their transfer to aquatic ecosystems. This was assessed using three experimental plots located in a semi-arid area of Central Spain, which were planted with barley. The experimental plots received the following treatments: (1) control or no sludge application; (2) historical sludge application, five years prior to the experiment; and (3) sludge application at the beginning of the experiment. MPs were analyzed in surface water runoff and in different soil layers to investigate transport and infiltration for one year. The sewage sludge used in our experiment contained 5972–7771 MPs/kg dw. Based on this, we estimated that about 16,000 MPs were added to the agricultural plot amended with sludge. As expected, the sludge application significantly increased the MP concentration in soils. The control plot contained low MP concentrations (31–120 MPs kg−1 dw), potentially originating from atmospheric deposition. The plot treated five years prior to the experiment contained 226–412 and 177–235 MPs kg−1 dw at the start and end of the experiment, respectively; while the recently treated plot contained 182–231 and 138–288 MPs kg−1 dw. Our study shows that MP concentrations remain relatively constant in agricultural soils and that the MP infiltration capacity is very low. Surface water runoff had a negligible influence on the export of MPs from agricultural soils, mobilizing only 0.2–0.4% of the MPs added with sludge. We conclude that, in semi-arid regions, agricultural soils can be considered as long-term accumulators of MPs.publishedVersio
Kunnskapsoppsummering om marine områder som er viktige for karbonlagring
Get PDFProsjektleder: Gunhild BorgersenDenne rapporten presenterer en kunnskapsoppsummering om marine områder og naturtyper som er viktige for karbonlagring i Norge. Oppsummeringen omfatter sammenstilling av eksisterende kunnskap om naturtypenes utbredelse og evne til å binde og lagre karbon, mulige trusler mot disse naturtyper, samt identifisering av kunnskapshull. Marine naturtyper som omtales er tareskog, tang, ålegrasenger, helofytt-saltvannssump, bløtbunnsområder, plante- og dyreplankton, fisk og pattedyr. Arbeidet inkluderer i tillegg et online kartverktøy som sammenfatter informasjon om arealutbredelser og karbonlagring knyttet til de ulike naturtypene fremhevet i rapporten. Kartverktøyet er tilgjengelig som selvstendig webapplikasjon, mens bruken og mulighetene er beskrevet i rapporten.MiljødirektoratetpublishedVersio
Dispersal and Deposition of Detritus From Kelp Cultivation
Get PDFA high resolution coastal and ocean hydrodynamic model system was used to investigate the transport and deposition patterns of Particulate Organic Matter (POM) from kelp farmed at three locations of different properties: a sheltered location, an exposed location, and an offshore location. Published values on the sinking speeds of organic particles from kelp were used, spanning several orders of magnitude. Recent work on quantifying the release of particulate organic matter from farmed kelp was used to link the release of carbon to possible cultivation volumes and scenarios, and finally to link this to the potential for carbon loading on the ocean floor. The results are presented in terms of loading and distribution per unit harvested kelp, and the loading estimates are compared with estimates of natural (background) primary production. According to the simulation results, organic matter may be transported anything from a few (hundred) meters up to a hundred km away from the release site, depending on the sinking rates, time of release, and the location. The depth at which the matter settles on the sea floor likewise depends on the properties of the matter and the sites. The time until settlement varied from minutes to several hundred hours. The results underscore the importance of constraining the dispersal and deposition of detritus from kelp cultivation in order to better understand and quantify associated environmental risks posed by organic loading, and the potential for seafloor carbon sequestration by kelp farming as a nature based climate solution.publishedVersio
How to Clean and Safely Remove HF from Acid Digestion Solutions for Ultra-Trace Analysis: A Microwave-Assisted Vessel-Inside-Vessel Protocol
Get PDFThe complete dissolution of silicate-containing materials, often necessary for elemental determination, is generally performed by microwave-assisted digestion involving the forced use of hydrofluoric acid (HF). Although highly efficient in dissolving silicates, this acid exhibits many detrimental effects (e.g., formation of precipitates, corrosiveness to glassware) that make its removal after digestion essential. The displacement of HF is normally achieved by evaporation in open-vessel systems: atmospheric contamination or loss of analytes can occur when fuming-off HF owing to the non-ultraclean conditions necessarily adopted for safety reasons. This aspect strongly hinders determination at the ultra-trace level. To overcome this issue, we propose a clean and safe microwave-assisted procedure to induce the evaporative migration of HF inside a sealed “vessel-inside-vessel” system: up to 99.9% of HF can be removed by performing two additional microwave cycles after sample dissolution. HF migrates from the digestion solution to a scavenger (ultrapure H2O) via a simple physical mechanism, and then, it can be safely dismissed/recycled. The procedure was validated by a soil reference material (NIST 2710), and no external or cross-contamination was observed for the 27 trace elements studied. The results demonstrate the suitability of this protocol for ultra-trace analysis when the utilization of HF is mandatory.publishedVersio
Overvåking av Ytre Oslofjord 2019-2023. Tilførsler og undersøkelser i vannmassene i 2021. Fagrapport
Get PDFHovedforfatter Anette EngesmoDet er beregnet teoretiske, kildebaserte tilførsler av fosfor og nitrogen til Ytre Oslofjord for 2020. Jordbruk var største enkeltkilde for tilførsler av både menneskeskapt fosfor og nitrogen. Tilførsler fra befolkning (avløpsrenseanlegg) bidro med om lag 25% av totaltilførslene av både fosfor og nitrogen. Utslipp fra befolkning synes å ha bidratt til en svak økning i nitrogentilførslene de siste 15 årene. De fire største vassdragene (Glomma, Drammenselva, Numedalslågen og Skienselva) representerer nær 90% av ferskvannstilførslene til Ytre Oslofjord, og av dette bidrar Glomma alene med over 40%. Glomma har også de klart største tilførslene av næringsstoffer til fjorden. Det ble gjennomført vannmasseundersøkelser ved 18 stasjoner i 2021, der det ble målt fysiske, kjemiske og biologiske parametere. Programmet ble omlagt i 2021, prøvetakningstidspunkt er endret til å være i feb, mars, mai, juni, august, september og oktober. Ammonium og DOC ble inkludert på alle stasjoner. Sommer-næringssaltnivåene er høye, tilnærmet 2019-nivå. De nye målingene av ammonium viser at det på de fleste stasjonene er kontinuerlig tilgang til nitrogen for algevekst på sommeren, selv der nitrat og nitritt er klassifisert til svært god tilstand.publishedVersio
Miljøovervåking i Vikkilen i Grimstad i 2021 - fem år etter sedimenttiltak
Get PDFProsjektleder Sigurd ØxnevadPå oppdrag for AS Nymo har NIVA gjort miljøovervåking i Vikkilen i 2021. I 2016 ble områder med forurenset sediment innerst i Vikkilen dekket til med rene masser. Undersøkelsen i 2021 er utført for å dokumentere tilstanden i Vikkilen fem år etter at tiltakene ble gjennomført. Det er gjort overvåking av nivå av tinnorganiske forbindelser inkludert tributyltinn (TBT), polysykliske aromatiske hydrokarboner (PAH), polyklorerte bifenyler (PCB) og tungmetaller (arsen, bly, kadmium, krom, kobber, kvikksølv, nikkel og sink) i sediment fra fem stasjoner. Det ble overvåket miljøgifter i blåskjell fra fem stasjoner og tinnorganiske forbindelser i strandsnegl fra fire stasjoner. Det er også gjort undersøkelse av effekter av hormonforstyrrelse (intersex) i strandsnegl fra fire stasjoner. I tillegg ble det gjort undersøkelse av bløtbunnsfauna på fem stasjoner. Strandneglene hadde ingen synlige tegn på å være kjønnsforstyrret. Det var lave konsentrasjoner av tungmetaller, PAH-forbindelser og TBT i blåskjellprøvene. Konsentrasjonen av TBT i blåskjell var langt under grenseverdien for TBT i biota. Det har blitt lavere konsentrasjoner av tributyltinn og PAH-forbindelser i blåskjell i Vikkilen siden 2016. Dette indikerer at vannmassene har blitt renere de siste årene. Konsentrasjonen av TBT i strandsnegl har økt på de innerste stasjonene fra 2018 til 2021, og verdiene var høyere enn grenseverdien i Vannforskriften. Bløtbunnsfaunaen på de tre stasjonene som var påvirket av tildekkingsmassene viste en positiv utvikling fra 2016 til 2021. Derimot var det motsatt trend på de to stasjonene som ikke ble dekket til, som var særs tydelig på stasjonen ytterst i Vikkilen. Totalt sett viser resultatene at det har blitt en vesentlig miljøforbedring i Vikkilen.publishedVersio
Monitoring of environmental DNA from nonindigenous species of algae, dinoflagellates and animals in the North East Atlantic
Get PDFMonitoring the distribution of marine nonindigenous species is a challenging task. To support this monitoring, we developed and validated the specificity of 12 primer-probe assays for detection of environmental DNA (eDNA) from marine species, all nonindigenous to Europe. The species include sturgeons, a Pacific red algae, oyster thief, a freshwater hydroid from the Black Sea, Chinese mitten crab, Pacific oyster, warty comb jelly, sand gaper, round goby, pink salmon, rainbow trout and North American mud crab. We tested all assays in the laboratory, on DNA extracted from both the target and non-target species to ensure that they only amplified DNA from the intended species. Subsequently, all assays were used to analyse water samples collected at 16 different harbours across two different seasons during 2017. We also included six previously published assays targeting eDNA from goldfish, European carp, two species of dinoflagellates of the genera Karenia and Prorocentrum, two species of the heterokont flagellate genus Pseudochattonella. Conventional monitoring was carried out alongside eDNA sampling but with only one sampling event over the one year. Because eDNA was relatively fast and easy to collect compared to conventional sampling, we sampled eDNA twice during 2017, which showed seasonal changes in the distribution of nonindigenous species. Comparing eDNA levels with salinity gradients did not show any correlation. A significant correlation was observed between number of species detected with conventional monitoring methods and number of species found using eDNA at each location. This supports the use of eDNA for surveillance of the distribution of marine nonindigenous species, where the speed and relative easy sampling in the field combined with fast molecular analysis may provide advantages compared to conventional monitoring methods. Prior validation of assays increases taxonomic precision, and laboratorial setup facilitates analysis of multiple samples simultaneously. The specific eDNA assays presented here can be implemented directly in monitoring programmes across Europe and potentially worldwide to infer a more precise picture of the dynamics in the distribution of marine nonindigenous species.publishedVersio
Marin overvåking Nordland 2016-2019. Undersøkelser av hydrografi, planteplankton (klorofyll a), hardbunnsorganismer og bløtbunnsfauna i seks fjorder i Nordland
Get PDFProsjektleder Marijana Stenrud BrkljacicMarin overvåking Nordland har som mål å overvåke og angi den økologiske miljøtilstanden i seks ulike fjordområder i Nordland hvor det er en aktiv akvakulturnæring. I 2016-2019 ble det gjort undersøkelser i Sjona, Nordfoldfjorden, Sagfjorden, Tysfjorden, Ofotfjorden og Øksfjorden og har omfattet de biologiske kvalitetselementene planteplankton (klorofyll a), makroalger og bløtbunnsfauna samt støtteparametere for disse. Rapporten presenterer resultatene fra denne perioden, og gir en endelig klassifisering basert på data innsamlet fra prosjektets start i 2013. Planteplankton og næringssalter ga «svært god» tilstand i alle fjordområder unntatt i Sjona, som fikk «god» tilstand for begge parametere. Oksygenmålinger i bunnvannet viste tilstandsklasse «god» for alle fjordområder unntagen Sjona, som hadde tilstandsklasse «moderat» (SJON2) og «svært god» (SJON1). Oksygen var utslagsgivende for den samlede tilstanden for støtteparameterne for de fleste stasjoner. For makroalger oppnådde samtlige fjordområder undersøkt i 2018 minst «god» tilstand. Sagfjorden og Tysfjorden var de eneste som fikk «svært god» tilstand. Tilstanden for bløtbunnsfauna i 2019 var «svært god» i de fleste fjordområdene, unntagen Sagfjorden og Sjona som fikk «god» tilstand. Innholdet av organisk karbon (TOC) i sedimentet var lavt, med unntak av Sagfjorden og Øksfjorden som hadde hhv. «moderat» og «svært dårlig» tilstand. Bunnfauna i Øksfjorden så imidlertid ikke ut til å være negativt påvirket, noe som kan ha sammenheng med gode oksygenforhold i bunnvannet målt året før. Samlet tilstandsvurdering basert på datagrunnlag fra hele overvåkingsprogrammet (2013-2019), viser at fem av seks undersøkte fjordområder oppnår vannforskriftens miljømål om god økologisk tilstand. Sjona, ved SJON1, oppnår også «god» tilstand, mens SJON2 blir klassifisert med «moderat» tilstand. Overvåkingen har ikke kunnet påvise eutrofieffekter eller organisk belastning fra oppdrettsvirksomheten på de undersøkte stasjonene.publishedVersio
Investing in Urban Blue–Green Infrastructure—Assessing the Costs and Benefits of Stormwater Management in a Peri-Urban Catchment in Oslo, Norway
Get PDFCities are challenged by climate change impacts, such as extreme rainfall events that affect conventional urban water management systems via increased sewage water overflows resulting in water quality deterioration and urban floods causing infrastructure damage. Investments in blue–green infrastructure (BGI) are increasingly considered to address these issues. However, these should be cost-effective. In this study, the effectiveness of five different BGI strategies and one grey strategy are assessed for a peri-urban catchment area in Oslo (Grefsen) using a cost–benefit analysis. The strategies include (i) wadis; (ii) green roofs; (iii) raingardens, rain barrels and wadis; (iv) infiltration crates; (v) water squares, and (vi) a separate sewage system. Besides economic effectiveness, the study also aims to identify the proper protection level by comparing cost–benefit ratios and net benefits for 60-min rainfall events occurring once every 5, 20, and 100 years (M5, M20, and M100), concerning both the current situation and under future climate change (using the Representative Concentration Pathway 8.5). The analyses revealed the highest BC ratios for wadis (12.0–17.3), separate sewage systems (7.7–15.1), and a combination of raingardens, rain barrels, and wadis (1.6–2.3). Strategies dimensioned for less frequent but more intensive rainfall events yielded higher BC ratios. Results for infiltration crates were difficult to interpret and were found to be very sensitive to input parameters. The other strategies implied a negative BC ratio. The study concludes that investments in BGI in Grefsen, Oslo, can be positively judged from a social–economic perspective and provide suitable information for water-related decision makers to decide upon the strategy selection and the appropriate flood protection level.publishedVersio
Driftskontroll av kalkdoseringsanlegg i Tovdalsvassdraget År 2021
Get PDFProsjektleder Rolf HøgbergetDriftskontroll av kalkdoseringsanlegg gjennomføres for å optimalisere kalkingstiltaket. Rapporten sammenfatter avvikshendelser i 2021, og det foreslås forbedringstiltak: Kalkingen fra Bås-anlegget var svært god, og bidro vesentlig til at pH stort sett var over målet i Herefossfjorden. Det er ønskelig å oppgradere pH oppstrøms Bås til en ordinær pH-overvåkingsstasjon. På Skripeland er det foretatt forbedring som resulterte i at den gjennomsnittlige effektiviteten var god, målt som bidrag til pH-målet i fjorden. Anlegget på Væting er nytt av året, og effekter av kalkingen er ikke observert i 2021. Ved Monebekk-anlegget var driftssikkerheten totalt sett bedre i 2021 enn tidligere. Søre Herefoss-anlegget doserte periodevis litt mye, og det var kun et tilfelle med pH under målet. Doseringseffektiviteten var derfor meget god. Det etterlyses en mer nøyaktig måte å loggføre nødvendige driftsparametere i MikaCom med eksakte tidsstempel som timesverdier. Kontinuiteten i loggingene må også bil bedre.publishedVersio