Tidig forskning och samverkan

Kemisk Miljövetenskap blev 1986 den första självständiga helt miljövetenskapliga avdelningen på Chalmers med bl a egen forskarutbildning. Rapporten dokumenterar forskning och samverkan främst under perioden 1980-2000 då miljöns betydelse efterhand blev allmänt accepterad i näringsliv och samhälle.<p> Rapporten listar forskarexamina, internationellt publicerade artiklar, projektrapporter, examensarbeten och några tidiga temadagar

Biobränsle från hushållsavfall

Förbränning med utvinning av el och fjärrvärme är det miljömässigt klart bästa alternativet för hushållens källsorterade matavfall. Biogasutvinning är ett sämre alternativ än förbränning, om energiutbytet och de problem som är förknippade med rötresten beaktas. Storskalig kompostering är ohållbar med hänsyn till föroreningsrisker och bör avvecklas för hushållsavfall. Det är tveksamt om småskalig kompostering ger någon miljövinst om miljöanpassad förbränning finns som alternativ. Hushållens källsortering bör ställas om till biobränsleistället för komposterbart avfall. Utsorterat biobränsleavfall kan klara en viktig del av den miljömässigt eftersträvade omställningen till förnyelsebara energikällor

Risodling i Mekongdeltat

Uppsatsen redogör för hur klimatförändringen och vattenkraften i Mekongregionen påverkar risodling i Mekongdeltat samt vad det betyder för livsmedelssäkerheten och fattigdomsbekämpningen i Vietnam. Cirka 40% av Vietnams landyta används till jordbruk och Mekongdeltat är ett av världens största jordbrukssystem för risodling (Food and Agriculture Organization of the United Nations, 2018). Produktionen hotas av klimatförändringen och den ökande användning och utbyggnaden av vattenkraft uppströms i Mekongfloden. Klimatförändringen förutses minska möjligheten för risodling på grund av havsnivåhöjning, översvämning, förändrade vattenflöden samt saltvatteninvasion. Vattenkraften i Mekongfloden påverkar främst strömmarna vilket leder till mindre sediment i Mekongdeltat och förändrade förutsättningar för risproduktion i deltat. Flera lösningar för att skydda odlingen finns presenterade idag, men att odla andra grödor och alternativ djuruppfödning samt salt- och vattentåliga rissorter framhålls som viktiga anpassningsåtgärder för att bibehålla jordbruket i deltat. Det är även väldigt viktigt med skydd av landet mot de ökade översvämningarna som kommer ske av högre havsnivå, för att förhindra omlokalisering av deltats befolkning. Framtiden för vattenkraften i Mekongregionen är osäker och samtidigt ökar användandet av solenergi i Sydostasien. Forskare och intressenter har delade meningar om hur livsmedelssäkerheten påverkas av försämrad risodling, men alla instämmer om att det handlar om en ekonomisk förlust för landet och risk för ökad fattigdom. Att förbättra risodlingen kommer inte vara avgörande för Vietnams välfärd utan lösningen framhålls vara att diversifiera odlingen för att säkerställa inkomster.The thesis describes how climate change and hydropower in the Mekong region affect rice cultivation in the Mekong Delta and what it means for food security and poverty reduction in Vietnam. About 40% of Vietnam's land is used for agriculture and the Mekong Delta is one of the world's largest agricultural systems for rice cultivation (Food and Agriculture Organization of the United Nations, 2018). The production is threatened by climate change and the increasing use and expansion of hydropower upstream in the Mekong River. Climate change is predicted to deteriorate rice cultivation due to sea level rise, floods, changes in water flows and saltwater invasion. Hydropower in the Mekong River affects the main currents which leads to less sediment in the Mekong Delta and changing conditions for rice production in the Delta. Several solutions to protect cultivation are presented today but cultivating other crops and alternative animal husbandry as well as salt- and water-resistant rice varieties are emphasized as important adaptation measures to maintain agriculture in the delta. It is also very important to protect the country from the increased floods that will occur from higher sea levels, to prevent the relocation of the delta population. The future of hydropower in the Mekong region is uncertain and at the same time is the use of solar energy in Southeast Asia increasing. The interviewed researchers have different opinions on how food security is affected by deteriorated rice cultivation, but both agrees that it is a matter of an economic loss for the country and a risk of increased poverty. Rice cultivation will however not be decisive for Vietnam's welfare, but the solution is emphasized to be to diversify cultivation to ensure income

Bokashi´s respiration in soil : significance for its climate impact

Idag är det enbart 38 % av Sveriges matavfall som tas till vara på ett sådant sätt att växtnäringsämnena nyttjas. Avfallshanteringen av matavfall kan därför få en betydande roll för näringskretsloppet och därmed även kolkretsloppet. Traditionellt har kompostering varit en vanlig metod för att återföra matavfallet till jorden men i och med att samhällets klimatengagemang ökar börjar andra potentiellt mer effektiva metoder för att återföra näringsämnena samt det organiska kolet att träda fram. Bokashi är en metod som marknadsförs som det klimatsmartare alternativet till kompost då det påstås frigöra mindre kol. Dock saknas vetenskapliga studier som underbygger detta. Huvudsyftet med denna studie var därför att undersöka respirationen från jord behandlad med bokashi och kompost för att jämföra deras kolavgång. Under skapandet av bokashin ska bokashiströ innehållande så kallade Effektiva Mikroorganismer (EM) tillsättas för att skapa en hälsosam miljö som är viktig för omsättningen i jorden. Men även där saknas det vetenskapliga studier som underbygger effekten av inympandet av EM. Därför har denna studie inkuberat tre olika bokashimaterial, ett med levande ymp (BY), ett med avdödad ymp (DY) och ett utan ymp (EY), för att ta reda på EM´s effekt på bokashimaterialens respiration. En inkubationsstudie genomfördes där respirationen från fyra olika material blandade med jord mättes under fyra veckor. Försöksleden var de tre bokashileden-, BY, DY och EY samt ett kompostled (KOM). Försöket var fullständigt randomiserat med fyra replikat samt två labbreplikat för varje försöksmaterial. För att testa ett generellt respirationsmönster för bokashimaterialet jämfört med kompostmaterialet slogs alla tre bokashileden ihop, medan de tre bokashileden testades sinsemellan för utvärdering av EM-ympens effekt. Resultatet visade att bokashimaterialet i medel respirerade 20 % mer kol än kompostmaterialet under tiden i jorden. Sett för hela perioden, från råvaran till inkubationsstudiens slut, var respirationen från de två metoderna däremot snarlik. Komposten respirerade totalt 70 % av det tillsatta kolet medan bokashin respirerade 66 % av det tillsatta kolet. Då de båda metoderna alltså respirerade liknande mängd kol blev det svårt att avgöra vilken av behandlingarna som var den klimatsmartaste sett till perspektivet kolinlagring i jorden. Vid jämförandet av de tre bokashileden fanns det inga signifikanta skillnader mellan materialen. Studie stödjer alltså inte att EM skulle påverka jordens aktivitet och med det även respirationen från det nedblandade materialet.Only 38 % of Sweden’s food waste is currently managed in a way that utilises their content of plant nutrients. The way food waste is being disposed of can have a significant role for the nutrient cycle and therefore also the carbon cycle. Composting is a traditional method of returning food waste to the soil, but as society is getting more aware of climate change, new and potentially more effective methods for returning nutrients as well as organic carbon are advocated. Bokashi is one of these methods and is marketed as a climate-smart alternative to compost as it´s allegedly releasing less carbon. However, this claim is not (yet) supported by scientific studies. The main purpose of this study was therefore to investigate the respiration from soil treated with bokashi and compost to compare their carbon emissions. During the bokashi process, bokashi inoculum containing so-called Effective Microorganisms (EM) should be added to create a beneficial environment which is important for degradation in the soil. However, the effect of inoculation of EM is also lacking support from scientific studies. Therefore, this study has incubated three different types of bokashi materials, one with live inoculum (BY), one with killed inoculum (DY) and one without inoculum (EY), to find out EM´s effect on the respiration from bokashi materials. An incubation study was conducted over four weeks to measure the respiration from four different substrate types mixed with soil. The substrate types were the three bokashi materials-, BY, DY, and EY as well as one compost (KOM). It was a completely randomized trial with four replicates of each substrate type and two lab replicates for each substrate. To test the general respiratory pattern from the bokashi substrates vs that of the compost, data from all three bokashi types were pooled. The three bokashi types were tested between themselves for evaluation of the effect of the EM inoculum. The result showed that the bokashi materials on average respired 20 % more carbon than the compost during the incubation in soil. During the whole period, from the raw material to the end of the incubation study, the respiration from the two substrate types was, however, very similar. The compost respired in total 70 % of the added C and the bokashi materials respired in total 66 % of the added C. Both substrates thus respired similar amounts of carbon which made it difficult to determine which of the substrate types that was the most climate-smart, from the perspective of carbon storage in soil. The result showed no significant difference when comparing the respiration from the three bokashi types. Hence, the study does not support the claims about EM´s effects on bokashi´s activity and the respiration of the bokashi material

Sukralos och sötningsmedel

Det klorinnehållande sötningsmedlet sukralos belyser klart riskerna med naturfrämmande kemiska ämnen i livsmedel. Sukralos sprids via reningsverk ut i miljön och kan rimligen inte få godkännas enbart av livsmedelsmyndigheter. Marknadsföringen av sukralosprodukter har hittills knappast uppfyllt rimliga etiska krav på saklighet. Det ökade sötmaberoendet är ett starkt skäl för avveckling av inte bara sukralos utan även andra syntetiska sötningsmedel. Näringslivet har stort intresse av och stora möjligheter att gå i spetsen för en avveckling av sötningsmedel och söta drycke

DNA adducts as biomarkers of exposure to some dietary carcinogens

Humans are exposed to many chemicals via intake of food and drink and there are strong associations between dietary factors and cancer. Exposure to the dietary carcinogens acrylamide and acetaldehyde are potential health risks that have made the headlines. High levels of acrylamide are found in various food items, such as potato chips. Acetaldehyde exposure in association with alcoholic beverages is clearly linked to increased cancer risk. In addition, acetaldehyde is a contaminant and present or produced in various foods, including certain dairy products. Dietary exposure is normally assessed from levels in food together with consumption patterns. However, with such assessments it is difficult to take into account the metabolic changes to the various chemicals, as the interindividual variations are great. Efforts have therefore been made to improve measurements of internal exposure by use of biomarkers, such as DNA adducts. The aim of this thesis was to develop and apply biomarkers for human exposure to acrylamide and acetaldehyde. This was done by characterizing the DNA adduct N1-(2- carboxy-2-hydroxyethyl)deoxyadenosine (N1-GA-dA), formed by glycidamide) and the adducts N2-ethyl-2’-deoxyguanosine (N2-ethyl-dG) and N6-ethyl-2'-deoxyadenosine (N6- ethyl-dG), both formed by acetaldehyde. In addition, LC-MS/MS and 32P-postlabeling methods for the analysis of these DNA adducts were developed and used to analyze animal and human DNA and tissue samples. The glycidamide-derived DNA adduct N1-GA-dA was for the first time shown to be formed when mammalian cells were treated with glycidamide. However, the adduct was not detected in liver DNA of mice exposed to acrylamide. The adduct N2-ethyl-dG was detected in DNA treated in vitro with acetaldehyde, in human lung DNA from smokers and non-smokers and for the first time in DNA exposed in vitro to cannabis smoke. N2-Ethyl-dG was also analyzed in leukocyte DNA from a group of healthy men who had consumed a moderate amount of alcohol under controlled circumstances. Adduct levels were not significantly increased. The chemical stability of N2-ethyl-dG was studied and the findings imply that the rate of loss is more rapid than previously thought. With the 32P-postlabeling assay developed for the analysis of acetaldehyde adducts, it was shown for the first time that N6-ethyl-dA is formed in DNA in vitro exposed to acetaldehyde. Sensitive biomonitoring methods were developed and several novel findings were made. The methods used could be applied in future animal and human studies of exposure to glycidamide and acetaldehyde. In order to make these biomarkers useful for epidemiological studies, they must be fully validated and future biomarker studies should aim for analysis of multiple endpoints in a large number of samples

Internbelastningsrisk från våtmarkssediment

Syftet med studien var att kvantifiera internbelastningsrisken i 21 anlagda våtmarker i jordbruksområden runt sjön Mälaren i Sverige. Även att utvärdera hur avrinnings- och våtmarksfaktorer påverkar internbelastningsrisken. I denna studie varierade den uträknade maximala internbelastningen (Li) i våtmarkerna mellan 4 upp till 21,6 mg/m2/d. Variationen påverkades främst av den totala massan P och andelen järnbunden P i våtmarkerna. Modellen inkluderar däremot inte labil organisk bunden P, vilket gör att internbelastningsrisken i våtmarkerna kan vara större. Andel jordbruksmark och lerinnehåll hade lite eller ingen effekt på internbelastningsrisken. Däremot hade våtmarksfaktorer viss påverkan. De anlagda våtmarkerna som var utformade för P- ackumulation hade generellt högre P koncentration, vilket kan bidra till internbelastning, än våtmarker som inte var anlagda i samma syfte. I vidare undersökningar kan ytterligare avrinningsfaktorer vara viktiga att inkludera för bättre förståelse av extern påverkan på internbelastningen i våtmarkerna.The aim of this study was to quantify the risk of internal loading of phosphorus (P) in the sediments of 21 constructed wetlands, situated in agricultural catchment in close proximity to the lake Mälaren in Sweden. Furthermore, to evaluate how factors in the catchment area and in the wetlands, effect the risk of internal loading. This study found that the calculated maximal internal loading (Li) in the wetlands ranged from 4 up to 21,6 mg/m2/d. This variation is mostly due to the total mass of P and iron bound P found in the wetlands. However, the model does not include organic bound P, and the amount of P that risk leaking from the wetlands could be higher. Share of agricultural land and clay content did not have a profound effect on the risk of internal loading. Factors in the wetlands however had some impact. The constructed wetlands designed for P accumulation had generally a higher concentration of P, which could contribute to internal loading, than wetlands with similar depth. For further studies, including additional catchment-factors would perhaps be an option for better understanding the external impact on internal loading in the wetlands

Hur gruppstorlek påverkar tillväxt hos hussyrsan (Acheta domesticus)

Ökad tillväxthastighet har observerats bland insekter som hålls i grupp. Begreppet för fenomenet är grupp-effekt (group effect), vilket beskrevs 1958 av Rémy Chauvin. Det finns olika förklaringar till varför tillväxten ökar, men det är osäkert vad den bakomliggande mekanismen är. Diet, könsfördelning och populationsdensitet påverkar hur och om en grupp-effekt ”uttrycks”. Med sina klimatmässiga fördelar börjar insekter bli ett alternativt livsmedel för människor. Effektivisering av produktionen som t ex. insekternas tillväxt, utan att det påverkar deras välmående, är därför av intresse. Studiens syfte var att undersöka om storleken och tillväxthastigheten hos Acheta domesticus ökar när de hålls i grupp jämfört med när de går själva, samt undersöka om mortaliteten påverkas av hur många de är tillsammans. Grupp-effekten undersöktes genom att mäta nymfer av hussyrsor som gick själva och grupper om två samt fyra individer. Syrsornas startstorlek uppskattades i studiens början, därefter skedde tre mätningar med en veckas mellanrum. En fjärde och sista mätning utfördes med ett digitalt skjutmått på samtliga individer efter att de blev frysta. I programmet R användes en generaliserad linjär modell för att analysera all insamlad data. Studiens resultat visade en tydlig grupp-effekt hos syrsorna som gick fyra tillsammans när deras startstorlek jämfördes med gruppstorlekarna med en och två individer under de tre första mätomgångarna. I denna kategori med flest individer hade störst andel syrsor som dog, men mortalitet kunde inte statistiskt analyseras beroende på otillräckligt med data. Slutsats av studien är att det är positivt för tillväxten att hålla syrsor i grupp, men att mer forskning om ämnet behövs för att förstå mekanismerna bakom detta.An increase in growth rate has been observed in group reared insects. In 1958 Rémy Chauvin described this phenomenon as the group effect. There are different explanations as to why this occurs, but the mechanism behind it is unknown. Diet, sex and population density are factors that influence how and if a group effect occurs. Production of insects as human food is becoming more relevant because of its reduced environmental impact. Increasing growth rates, while maintaining good animal welfare are important for an effective production. This study was conducted to examine if group reared individuals of Acheta domesticus show an increase in size and growth rate. How group rearing affects mortality was also examined. Nymphs of the house cricket were reared individually and in groups of two and four crickets. Their sizes were measured at the beginning of the study, as well as three times with one week apart. A fourth and last measurement at the end of the study was done with a digital caliper on all crickets after they were frozen. The collected data was analyzed by using a generalized linear model in the software R. The results of the analyses showed an evident group effect in the groups of four crickets during the first three measurements. Also, in the groups of four individuals, most crickets died. Mortality could not be statistically analyzed to low sample sizes of data. The conclusion of this study is that rearing house crickets in groups increases their body size, but more research needs to be done on the subject to understand the mechanisms behind

Terpener från skogsindustrin kan orsaka skogsskador

Utsläpp av terpener från skogsindustrier orsakar under sommarhalvåret bildning av ozon och andra skogsskadande fotooxidanter. Kustlokalisering och massaindustriernas utsläpp av klorgas och kväveoxider förvärrar effekten. Norra Halland och södra Värmland är exempel på områden som uppvisar skogsskador inom några mil från stora massaindustrier.<p> Vid avverkning av barrskog frigörs terpener som i kombination med avgaser från motorsågar, skogsmaskiner och transportfordon kan ge lokalt ökade halter av fotooxidanter