Utlysning av forskningsmedel till syntesanalyser om avloppsvatten och övergödning

Syftet med denna utlysning är att syntetisera och analysera det befintliga kunskapsläget och peka på kunskapsbehov inom tre områden av avloppsvatten och avloppshantering:

Syntes 1: Användning av avloppsvatten som resurs

Syntes 2: Material i markbaserade avloppsanläggningar

Syntes 3: Övergödning i kust och hav i Bottniska viken

Det övergripande syftet med synteserna är att bidra till policyutveckling inom hållbar vattenhantering så att vi uppnår miljömålen på lång sikt och att miljöns tillstånd förbättras.

Den primära målgruppen är handläggare och utredare på Naturvårdsverket och på Havs- och vattenmyndigheten som jobbar med avloppsvattenfrågor, men även handläggare på andra myndigheter som har ett ansvar för avloppsfrågor. Lokalt och regionalt ska synteserna även stödja kommuners, regioners och länsstyrelsers arbete (sekundära målgrupper) och övriga målgrupper med intresse i avfallsvattenfrågor.

Sverige har ett stort kunskapsbehov att fylla inom avloppsområdet för att kunna vägleda både tillsynsmyndigheter och privatpersoner. Det finns även ett stort kunskapsbehov för att hantera och prioritera bland möjliga åtgärder som behövs för att säkra efterlevnad av både nu gällande och framtida nationella och internationella miljökrav och miljömål. Kunskapsbehovet gäller allt från att tydliggöra drivkrafter och hinder för utveckling, utreda miljöpåverkan till framtagande av underlag för att bedöma effektivitet för olika typer av åtgärder, samt styrmedel, exempelvis teknikval för rening och möjliga uppströmsåtgärder som kan minska mängden av oönskade ämnen som introduceras till våra ekosystem.

EU-kommissionen kommer under de närmaste åren driva på för att flytta fram positionerna för att nå miljömål riktade mot bland annat en ökad cirkulär resurshantering, klimat, giftfri miljö och biodiversitet. Flera processer som direkt rör olika aspekter av avloppsvatten och avloppshantering är redan inledda eller är planerade i närtid. Exempelvis är EU:s slamdirektiv under utvärdering och avloppsdirektivet under revidering 2021, en ny EU-förordning om återanvändning av avloppsvatten blir gällande 2023 och arbetet med EU:s ramdirektiv för vatten närmar sig beslut inför den sista förvaltningscykeln fram till 2027, det reglerade slutliga målåret enligt direktivet.

Sveriges regering har nyligen tagit fram en strategi för en cirkulär ekonomi (M2020/01133) som sätter en ambition att gå mot mer resurseffektiva kretslopp med minskade mängder oönskade ämnen där både utbud och efterfrågan av sekundära råvaror ska öka. Arbetet med avloppsvattenfrågor kopplar tydligt till flera miljömål på nationell och internationell nivå inom EU och Agenda 2030 relaterade till giftfri miljö, biodiversitet, hushållande med ändliga resurser, minskad övergödning och klimatanpassning.

Kunskapssynteser är viktiga underlag för Naturvårdsverkets, Havs- och vattenmyndighetens och andra myndigheters och aktörers arbete. Myndigheterna behöver få överblick över befintlig kunskap och forskning som underlag för prioritering och utveckling av arbete med vägledning, föreskrifter, tillståndsprövning, regeringsuppdrag och vid framtagande av indikatorer, mätmetoder och åtgärder.

I dagsläget ligger ansvaret för avloppsfrågor spritt över flera myndigheter. Kunskapsunderlag behövs därför även för att kunna göra tydligare avgränsningar myndigheterna emellan gällande övergripande ansvar och peka på samverkansbehov.

Ur perspektivet cirkulär ekonomi är det viktigt att beakta avloppsvatten som en resurs. Ett ökat användande av avloppsvatten som resurs kan dock ha potentiellt negativa konsekvenser om användandet leder till oönskade spridningsvägar för övergödande ämnen, patogener, antibiotikaresistens, mikroplaster och mikroföroreningar, däribland metaller, läkemedelsrester och andra persistenta föroreningar. Syntesen ska kartlägga och analysera befintlig kunskap om etablerade och nya tekniker och metoder för avloppshantering och användning av avloppsvattenfraktioner som möjliggör näringsåterföring och andra typer av utnyttjande av avloppsvatten som resurs, inklusive energiutvinning och användande av avloppsvatten som råvara för framställning av produkter som är intressanta för industri och samhälle. Produkter avses i ett brett perspektiv, exempelvis själva vattnet, näringsämnen, jordförbättrings-, anläggnings- eller täckmaterial, eller att delar av det organiska innehållet kan användas som råvara inom kemiindustrin för vidare förädling. Syntesen får gärna utgå från befintliga system och tekniker för avloppsvattenrening men bör i litteratursökningar inte förutsätta att varken behandling av sammansatt avloppsvatten (urin, fekalier, och gråvatten) eller betydande slamproduktion behöver ske.

Traditionellt sett används naturgrus för rening av avloppsvatten i en så kallad markbaserad anläggning eller som förstärkningsmaterial i en infiltration, men naturgrus är en ändlig resurs där användandet behöver minska. Redan idag är tillgången begränsad, inte bara på grund av få nya täkter, utan också på grund av begränsad tillgång till rätt kornstorleksfördelning hos befintliga täkter. Det finns därmed behov av att öka kunskapen om långsiktigt hållbara ersättningsmaterial till naturgrus. Syntesen ska kartlägga och analysera befintlig kunskap om material som kan användas för rening av avloppsvatten i markbaserade avloppsanläggningar.

Syntesen ska kartlägga och analysera befintlig kunskap om kvävets och fosforns roll för uppkomst av eutrofieringseffekter i Bottenhavet och Bottenviken. Fokus ska särskilt läggas på kvävets roll som begränsande faktor för primärproduktionen i kustvatten, vid behov uppdelat på olika förhållanden, till exempel utifrån vattenomsättning eller salthalt. Syntesen ska även kartlägga och analysera olika näringsämnesbelastningar till kust och hav i Bottenhavet och Bottenviken, både deras direkta och indirekta bidrag till förhöjda halter av näringsämnen och sammanhängande eutrofieringseffekter i relevanta delområden, inklusive kustområden i Finland. Syntesen ska dessutom kartlägga och analysera metoder för att bedöma vilket näringsämne som är begränsande och vilka faktorer i övrigt som behöver beaktas vid en sådan bedömning. Mot bakgrund av sammanställd kunskap ska ingå en analys av vilka slutsatser som kan dras om åtgärder för att reducera tillförsel av näringsämnen, särskilt kväve, vid behov även uppdelat i olika typer av kustvattenområden.

Fokusområde för synteserna bör vara avloppsvatten som idag hanteras vid kommunala avloppsreningsverk eller i enskild regi. Inom varje syntes behövs en systematisk granskning och en kartläggning av befintlig nationell och internationell kunskap utifrån nedanstående frågeställningar. Sammanställningen bör förutom peer-review litteratur även inkludera myndighetsrapporter och annan "grå" litteratur som har relevans för svenska och nordiska förhållanden. Det ska tydligt framgå vilka kriterier som tillämpats för den litteratur som inkluderats och vilken metod som ska användas för litteratursökningen. Syntesen bör dessutom presentera en sammanvägd analys av frågeställningarna där slutsatserna på ett tydligt och transparent sätt diskuteras i termer av giltighet och pålitlighet. Dessutom bör det pekas på vilka kunskapsluckor som finns och ges rekommendationer för framtida forskning och framtida policyarbete.

Där det är relevant bör en precisering göras med avseende på avloppsreningsanläggningens storlek, verksamhetsutövare och lokala förutsättningar som kan påverka analysernas resultat, rekommendationer, diskussioner och slutsatser.

Målsättningen är att bevilja två synteser under syntes 1 som kompletterar varandra. Utifrån befintlig kunskap i Sverige och utlandet genomförs syntesen med hänsyn till någon eller flera av följande frågeställningar och behov:

• Synen på om avloppsvatten och -slam är lämpligt att använda som resurs skiljer sig åt mellan olika länder. Detta beror sannolikt på flera faktorer exempelvis skillnader i tradition, lagstiftning, socioekonomi och kultur men också den underliggande vetenskapliga hälso- och miljöriskbedömningen. Dessa kan i sin tur bero både på exempelvis skillnader i avloppsvattnets sammansättning och vilka tekniklösningar som finns. En djupare analys av dessa skillnader önskas.
• Hur stort är behovet och dagens faktiska återanvändning av avloppsvatten i Sverige? Finns regionala skillnader? Hur kan behov och användning komma att förändras i framtiden? Vilka drivkrafter styr? Vilka hinder finns för ett ökat användande med avseende på vattenkvalitet, acceptans och farhågor kring ackumulering av miljögifter, smittskydd, dricksvattenpåverkan, kostnader samt regelverk?
• Vilka metoder och tekniker finns det som kan ersätta dagens avloppsvattenhantering och underlätta användning av avloppsvatten som resurs? Vad är deras teknikmognadsgrad? Vilka möjliga miljö- och samhällsvinster kan identifieras, hur kan nya tekniker och metoder bidra till att uppfylla nationella och internationella miljömål utöver de som kopplar till vattenkvalitet, till exempel klimatpåverkan?
• Hur kan vi på bästa sätt beskriva och kvantifiera de miljö- och hälsorisker som är förknippade med ett ökat utnyttjande av avloppsvatten som resurs? Hur ska hälso- och miljöeffekter/risker från ökade utsläpp av miljögifter eller mikroplaster vägas mot de nyttor som ett ökat resursutnyttjande innebär? Frågeställningar när det gäller möjlig miljö- och hälsopåverkan kan exempelvis inkludera påverkan på ekosystem, biologisk mångfald, dricksvatten, beteendeförändringar, ökad/minskad fertilitet hos vissa arter och öde av olika föroreningar med fokus på bioackumulation och trofisk transfer mellan olika arter. Riskbedömningar av nya metoder och tekniker där litteratur ännu inte finns bör ta avstamp i och jämföras med vad som redan beskrivits för användning av konventionellt renat avloppsvatten och slamspridning.

Målsättningen är att bevilja en syntes som svarar på alla frågeställningar nedan om vilka långsiktigt hållbara material som kan ersätta naturgrus i markbaserade avloppsanläggningar. Syntesen ska utgå ifrån befintlig kunskap i Sverige och utlandet och syftar till att besvara följande frågeställningar:

• Hur stor är reningsfunktionen hos de olika möjliga materialen (alternativt kombinationen av material) beträffande reduktion av totalfosfor, totalkväve, biokemisk syreförbrukning, patogener, miljögifter och mikroplaster?
• Under hur lång tid och under vilka förutsättningar kan materialen bibehålla sin reningsfunktion?
• Utifrån vilka aspekter kan materialet anses vara långsiktigt hållbart? Här kan ingå studier av genomförda LCA-analyser där även klimatpåverkan ingår.
• Vilka material kan anses ha högst potential för att fungera som ersättare till naturgrus med hänsyn tagen till reningsförmåga, tillgång i Sverige, kostnadsbild och eventuella nackdelar såsom utlakning av oönskade ämnen?
• Vilken ytterligare forskning behövs för att klargöra att de material som anses ha högst potential är lämpliga som ersättning för naturgrus?

Vattenförvaltningen utgår från lokala miljökvalitetsnormer utryckta som till exempel halter av kväve och fosfor i enskilda kustvattenförekomster. För kvävekänsliga områden enligt avloppsdirektivet och miljökvalitetsnormer inom havsförvaltningen tillämpas ett storskaligare synsätt. Olika EU-direktiv har därför i viss mån olika betraktelsesätt på en gemensam fråga. Det är av förvaltningsintresse att ta del av forskningsresultat som skulle kunna förena synsätten och leda till kostnadseffektiva åtgärder som bidrar till miljömålet Ingen övergödning.

Målsättningen är att bevilja en syntes som svarar på alla frågeställningar nedan och tydliggör det vetenskapliga kunskapsläget för att ta ställning till var ytterligare åtgärder mot övergödning är befogad utifrån eutrofieringssituationen i Bottniska vikens kustvattenmiljöer och med hänsyn till miljö- och belastningssituationen i Bottniska viken i stort. Särskilt fokus ligger på kommunal avloppsrening, men måste inte begränsas till detta. Bedömning av vad som är befogat syftar primärt på åtgärder som behövs för att åstadkomma minskade effekter, vanligen algblomning, av förhöjda halter av näringsämnen. Underlaget behöver omfatta inverkan av både fosfor och kväve, men sammanställning om kvävets roll för primärproduktionen i kustvatten är prioriterad. Syntesen ska utgå ifrån befintlig kunskap i Sverige och utlandet och syftar till att besvara följande frågeställningar:

• Enligt tidigare kunskapsläge har Bottniska viken, särskilt kustvatten, bedömts vara fosforbegränsad. Är detta fortfarande en relevant bedömning, eller har kvävets roll kommit att ta över helt eller delvis och i så fall i vilken omfattning? Vilka är skälen till en eventuellt förändrad situation eller förändrad bedömning?
• Hur kan förhållandena beskrivas vad gäller begränsande näringsämnen för primärproduktion i kustvatten samt i havsbassängerna i Bottniska viken, med särskilt fokus på kväve? Vilket ämne utgör begränsande faktor och i vilken typ av miljöer och sammanhang?
• Med utgångspunkt i forskning och dokumenterad förvaltning ur ett nationellt, regionalt och internationellt perspektiv, vad anses som ett förankrat sätt att bedöma begränsande näringsämnen för växtplankton under olika årstider, givet de varierande biologiska, kemiska och hydrografiska förhållanden som anträffas i Bottenhavet och Bottenvikens kustvatten och utsjö? Hur används N:P kvoter som praktiska bedömningsgrunder av vilket näringsämne som är begränsat?
• Vilka variationer finns över året och över längre tidshorisonter vad gäller produktionsbegränsande ämne? Vilka skillnader vad gäller begränsande ämne finns i stor skala och/eller i mindre skala beroende på lokala förhållanden och eutrofieringsnivå?
• Vilken betydelse har minskad belastning från land i förhållande till påverkan från utsjön och Egentliga Östersjön, uppdelat på åtminstone Bottenhavet och Bottenviken? Hur ser de storskaliga och långsiktiga trenderna ut för eutrofieringssituationen i kustvatten och utsjön i Bottniska viken? Är resultaten giltiga även i ett klimatperspektiv?
• Sekundärt: Sammanfaller analys av åtgärdsbehov med de slutsatser som dras med anledning av krav inom vatten- och havsförvaltningen framför allt med avseende på statusklassificeringar och åtgärdsbehov?

Det är viktigt att relevansen för Naturvårdsverket, Havs- och vattenmyndigheten och andra relevanta myndigheter tydligt framgår av ansökan. Vi ser gärna att de sökande föreslår syntesarbeten med aktiva samarbeten med målgrupper och det omgivande samhälle.

Du är välkommen att söka medel för fler synteser. För att ansökan ska beaktas ska en separat ansökan ha skickats in för syntesområde 1, 2 respektive 3. Ansökan kommer inte att beaktas om det maximala sökbeloppet (3 miljoner kronor per syntes) angivet i utlysningstexten överskrids.

Behörig att söka är disputerad forskare vid universitet, högskolor, forskningsinstitut eller myndigheter som bedriver forskning som en del av sitt uppdrag. Huvudsökande måste vara knuten till en organisation med svenskt organisationsnummer.

Slutrapportering från sökande och medsökandes tidigare projekt, där projekttiden gått ut, ska ha inkommit till Naturvårdsverket och godkänts innan ny ansökan kan beviljas.

Forskare som beviljas medel förväntas medverka i Naturvårdsverkets årliga konferens, årsmöten med satsningen samt avsätta resurser för kommunikation med myndigheter och andra aktörer.

Ansökan görs elektroniskt via ansökningsportalen Prisma.

Ansökningsportalen Prisma

Ansökan ska skrivas på engelska, då ansökningarna granskas av internationella experter.

Instruktioner för sökande – synteser

Uppmärksamma gärna Naturvårdsverkets policy för vidareutnyttjande av data och information.

Policy för vidareutnyttjande av Naturvårdsverkets data/information (pdf 133 kB) 

• Sista ansökningsdag: 7 september 2021 klockan 14.00.
• Beslut om finansiering: Januari 2022.
• Beviljade projekt startar: Mars 2022.

Forskningssekreterare Karin Hansen
Telefon: 010-698 13 28
karin.hansen@naturvardsverket.se

Forskningssekreterare Neda Farahbakhshazad
Telefon: 010-698 12 50
neda.farahba@naturvardsverket.se

Utredare Bengt Fjällborg
Telefon: 010-698 60 60
bengt.fjallborg@havochvatten.se