How does the water chemistry in runoff water from stormwater pipes affect periphyton in Rönne Å?

Abstract

Stormwater is runoff water from snow or rain events that enters a recipient shortly after the precipitations has reached the ground. Stormwater can contain heavy metals and nutrients depending on the type and size of the catchment area as well as the intensity and regularity of the precipitation. In high amounts, the pollutants can inhibit algal growth and have a negative effect in algal diversity. However, previous research is inconsistent regarding these negative effects of pollution in rivers and more research is needed on the topic.

This study investigates if the algal growth or diversity is influenced by the stormwater entering the Swedish river Rönne Å. The study focuses on assessing the quantity of chosen heavy metals and nutrients coming from the stormwater pipes and if these explain differences in algal growth or diversity in different parts of the river. It also investigates if there are differences between the urban or rural part of the river regarding the constituents of the stormwater and the algal growth and diversity. The elements, lead (Pb), cadmium (Cd), copper (Cu), chromium (Cr), mercury (Hg), nickel (Ni), zinc (Zn), total nitrogen (N) and total phosphorus (P), were chosen based on findings in previous studies and available resources.

The study found no difference in algal growth, algal diversity or in metal and nutrient concentration between the rural or urban areas. Further, there was no difference in algal growth, algal diversity or in metal and nutrient concentration between water sampled from underneath stormwater pipes and water from upstream reference points. Copper, nickel and zinc positively correlated with the algal growth. The observed correlation does not necessarily demonstrate causative effects. The metal concentrations in the river were mostly below the limits for good water quality and the concentrations. At these concentrations, metals do not have a negative effect on algal growth or diversity but are beneficial resources for algae. The study is a pilot study and the methods and findings can be used for future research to further refine and build up on.

Popular Abstract (Swedish)

Hur påverkar en stad vattenkemi och alger i en å?

Rönne å slingrar sig igenom det skånska landskapet från Ringsjön och mynnar till slut ut i havet vid Ängelholm. Jag paddlade kanot i Rönne å för att undersöka dagvattnet som rinner ner i ån. Jag ville också undersöka den ekologisk betydelsen dagvattnet har på ån genom att studera alger. Slutligen ville jag se om det finns skillnader mellan landsbygden och urbana miljöer, så som Ängelholm stad.

Tidigare studier visar att vattnet i en å är påverkad av närliggande markanvändningar. Dagvatten som rinner igenom närliggande mark kan transportera ämnen och föroreningar till ytvattnet. Dagvattnets innehåll är olika beroende på om det rinner igenom högtrafikerade områden med hårdgjorda ytor eller öppna gräsmarker. Höga halter av föroreningar kan ställa till problem i ekosystemet i en å. Metaller kan till exempel hämma tillväxten av alger, som är en viktig resurs för resterande delar av ekosystemet. Däremot har vissa arter visat sig vara mer toleranta mot metaller än andra.

I den här undersökningen mätte jag koncentrationer av ett flertal metaller; bly, kadmium, koppar, krom, kvicksilver, nickel och zink, samt näringsämnen och andra faktorer i miljön som kan påverka perifyton. Jag tog prover i Rönne å både i Ängelholm och på landsbygden utanför. Proverna togs både nedanför dagvattenrör och från referenspunkter uppströms.

Perifyton är mikroorganismer, till exempel alger och bakterier, som växter på ytor i vatten. De kan användas för att studera vattenkvalitén i ett vattendrag eftersom de är känsliga mot föroreningar och reagerar snabbt på förändringar. Jag mätte tillväxten av perifyton genom att lämna artificiella substrat (plastbitar) i ån och för att sedan samla in och mäta hur mycket alger som hade hunnit växa på plastbiten efter ett visst antal dagar. Från samma plastbit studerade jag mångfalden av alger.

Det visade sig att det inte fanns någon skillnad i dagvattnet som kom från prover vid urban markanvändning eller från landsbygden, eller perifyton som växte där proverna tagits. Det fanns inte heller någon skillnad mellan prover som tagits under dagvattenrör och referenspunkter. Halterna som mättes upp stämmer ganska bra överens med halter som hittats i tidigare kontrollprogram. Alla halter av metaller var lägre än vad som anses vara god vattenkvalité, förutom för koppar och zink som hade högre halter. Det är dock viktigt att veta att vattenproverna togs en tid på året då koncentrationerna förväntas vara höga. Det fanns ett positivt förhållande mellan koppar, nickel och zink och tillväxt av alger. Det behöver inte betyda att dessa metallerna orsakar mer tillväxt av alger. Däremot är metaller en viktig resurs som behövs vid tillväxten, om det inte förekommer i för höga halter.

Att använda artificiellt substrat, i mitt fall plastbiten, för att studera perifyton fungerade bra. En flytanordning säkerställde att plastbiten håller sig på samma avstånd från vattenytan oavsett vattennivåer. Detta kan användas i framtida forskning som avser studera perifyton.

Masterexamensprojekt i Biologi 45 hp 2025
Biologiska institutionen, Lunds universitet
Handledare: Per Carlsson
Akvatisk ekologi
I samarbete med Ängelholm Kommun

• author: Hjelm, Klara
• supervisor: Per Carlsson
• organization: Degree Projects in Biology
• course: BION02 20241
• year: 2025
• type: H2 - Master's Degree (Two Years)
• subject: Biology and Life Sciences
• language: English
• id: 9212843
• date added to LUP: 2025-09-19 11:02:53
• date last changed: 2025-09-19 11:02:53