Cylinder med rör inuti. Foto.
Sensorerna behöver regelbunden översyn, men framförallt går det att titta på den frekvent insamlade data från kontoret. Foto: Mylis Jariais.

Sensorer för frekventa mätningar i vatten

Sidan granskad:  2025-04-11

Det som utmärker innande vatten är att det förändras. Hela tiden. Så när vi vill veta vad som händer i ett rinnande vatten, räcker inte enstaka prover. Då behöver vi sensorer som hjälper oss att följa vad som händer i vattnet.

Att beskriva rinnande vatten som ständigt förändras med bara ögonblicksbilder är en återkommande utmaning inom miljöövervakningen. Ögonblicksbilderna får vi genom en månadsvisa provtagning. De fyller sin funktion när vi tittar på trender över tid men gör det svårt att säga något om de snabba förändringar som kan ske i luckan mellan provtagningarna.

Med sensorer som kontinuerligt mäter vattenkvalitet, minskar vi luckorna mellan prover från en månad till en kvart. Stora möjligheter finns för framtidens miljöövervakning men även en del utmaningar.

Med sensorer kan vi mäta snabba förändringar i rinnande vatten

Snabba förändringar och hög variation i vattenkemin har ibland att göra med väder, exempelvis kraftig nederbörd, men också vattenflöde eller mänskliga aktiviteter. Vattenkemin blir påverkad av exempelvis jorderosion, pulser av näring eller ämnen från omkringliggande mark som exempelvis gör att vattnet får lågt pH.

Genom att mäta variationen i vattenkemin kan vi få större förståelse för vad som påverkar den och varför detta sker. När och varför lösgörs jordpartiklar och hamnar i vattendraget? När sjunker syrenivån till nivåer som kan skada djurlivet i vattendraget?

Det här mäter sensorerna

För att beskriva vattnet vid olika förhållanden, mäter vi en rad olika ämnen med våra sensorer. Det kan röra sig om parametrar som temperatur, pH och grumlighet. De här parametrarna är intressanta eftersom de tillsammans talar om för oss hur olika aktiviteter och processer påverkar vattnet och vattenmiljöns växt- och djurliv.

Ett exempel är när snön smälter snabbt på våren, vet vi att det påverkar pH i vattnet. Men vi vill också veta mer om när det är alldeles för lågt pH för djur och växter? Och hur länge effekten av den snabba snösmältningen stannar?

Andra parametrar vi mäter är nitrat, organiskt material, elektrisk ledningsförmåga (konduktivitet), löst syre.

Våra sensorer

Vi har åtta sensorer utplacerade över hela Sverige, för att fånga allt dynamik i erosion, variation i näringsläckage, men också för att utvärdera åtgärder. Platserna är valda för att ge oss data från vattendrag som blir påverkade av olika processer och aktiviteter, t.ex. erosion, jordbruk, eller påverkan från staden. Fem av sensorerna finansieras av HaV (Havs- och vattenmyndigheten) som ett utvecklingsprojekt i den nationella miljöövervakningen. Två av sensorerna finansieras av EU-Life IP-projektet Rich Waters.

Våra sensorer är in-situ, vilket betyder ”på plats”. Det innebär att våra sensorer är placerade i vattendragen under hela året och ger oss möjlighet att få inblick i den händelserika tiden kring snösmältning och vårflöde. För att de inte ska skadas av is under vintern, behöver de monteras tillräckligt långt under ytan. Ofta placerar vi in-situ-sensorer i ett långt rör och monterar det i strandkanten.

Resultat från flera av våra sensorer finns sammanställda i årsrapporter som kan laddas ner via länken nedan.

Mätningar i Fyrisån

Vi har en sensor placerad i Fyrisåns mynning vid Flottsund. Den här sensorn mäter hur vattnet blir påverkat av aktiviteter och processer från både jordbruk, stadsmiljö och avloppsreningsverk.

Fyrisån är ett intressant vattendrag att följa, eftersom vattnet rinner ut mot Mälaren och sedan Östersjön med sina många ekosystemtjänster. Mälaren är ju t.ex. dricksvattentäkt för cirka två miljoner människor och även viktig för rekreation.

Vår sensor i Fyrisån mäter vattentemperatur, konduktivitet, pH, turbiditet, organiskt material, löst syre och nitrat.  Konduktivitet och syrenivå kan hjälpa oss att se om vi har något ämne som förorenar vattnet och skapar sämre förhållanden för djurlivet, exempelvis låga syrenivåer. Eftersom Fyrisån rinner genom jordbrukslandskap med hög lerhalt i marken kan vi också använda mätningarna av grumlighet (turbiditet) för att se variation i suspenderat material och totalfosfor (TP), vi mäter även nitrat som också påverkas av både jordbruk och avloppsreningsverket.

Via den här länken kan du se sensorns aktuella mätningar av temperatur, konduktivitet och turbiditet i Fyrisåns mynning vid Flottsund. Som ett exempel på hur viktig temperaturen kan vara, vill vi nämna att Upplands landskapsfisk asp vandrar uppför åarna på våren när vattnet når en temperatur kring 5 °C. Är du nyfiken på att veta mer om temperatur? Det hittar du på sidan om temperatur.

Vi mäter vattentemperaturen eftersom det är en viktig ekologisk variabel. Här presenterar vi våra mätningar i vattendrag och illustrerar med ett exempel från Flottsund som ligger i Fyrisåns utlopp till Ekoln.

Fyrisån är ett vattendrag som är intressant att undersöka eftersom den har en komplex problematik då den rinner genom jordbrukslandskap och Uppsala, en större stad med ett belastat avloppsreningsverk, sjukhus och industri. Avrinningsområdet är nästan lika stort som en tredjedel av Uppsala län (1 990 km²). Längs ån finns även naturliga hinder och konstruerade hinder som påverkar ekologin i ån.

Temperaturen i ett vattendrag påverkas inte bara av lufttemperaturen, årstid, klimat och väder utan också av landskapet bredvid. Träd och buskar längs vattendraget skuggar vattnet. Detta är särskilt viktigt för smalare vattendrag, som då kan hamna i skugga helt och hållet. Att vattendraget rinner fram i skugga, gör att temperaturväxlingarna (t.ex. mellan natt och dag) blir mindre.

Vattentemperaturen beror även på hur mycket grundvatten som kommer ut i vattendraget. Grundvatten har ofta en jämnare grundtemperatur (4℃) än det mer ytliga vattnet som finns i vattendraget. Så när det rinner ut mycket grundvatten i ett vattendrag, bidrar det också till att jämna ut temperaturen.

Temperaturen är en viktig ekologisk variabel. Olika arter är olika anpassade att leva vid olika temperaturer. Vissa ”kallvattensarter” av fisk, t.ex. röding, kan bara leva i vatten som inte blir för varma på sommaren. Här kan skuggan från strandkantsvegetation spelar en särskilt viktigt roll, att “buffra” extrema temperaturer under värmeböljorr som blir allt mer vanliga.

Data över vattentemperaturer i Flottsund, Fyrisån

Vi har mätt vattentemperaturen i Fyrisån sedan länge. I Flottsund som ligger vid åns utlopp, har vi sedan 2019 en in-situ sensor, placerad vid bron.

Du kan undersöka temperaturen just nu i Fyrisåns mynning vid Flottsund. Där visas temperaturen (°C) den senaste månaden i Fyrisåns mynning vid Flottsund.

Syrgas finns naturligt i vatten. Den syrgas som finns löst i vattenmiljön kommer från algers och vattenväxternas fotosyntes eller från luften. Syrgas är livsnödvändig för många organismer, därför mäter vi den.

I någorlunda snabbt flytande vatten råder ofta goda syrgasförhållanden. Syrgas löser sig lätt i vattnet och i motsats till många andra ämnen är lösligheten större vid lägre temperatur. 

Biologiskt perspektiv på syrgasnivå i vattendrag

Syrgas är livsnödvändig för många organismer, även i vattenmiljön. Vattenlevande djur tar upp syrgas genom gälar, huden, eller ändtarmen. Djuren behöver syrgasen för att andas och omvandlar den i processen till koldioxid (CO2).

Olika vattenlevande kryp (t.ex. insektslarver, kräftdjur, maskar) har olika tolerans mot låga syrgashalter. Särskilt maskar och fjädermygglarver med hemoglobinliknande kroppsvätskor är duktiga att ta upp syrgas även vid låga koncentrationer. Denna förmåga gör att de är särskilt bra på att överleva perioder med låga syrgashalter som framförallt förekommer i bottenvatten i sjöar. Andra djur, som t.ex. kräftdjur sötvattenmärlor och sländlarver har krav på höga syrgashalter.

Så använder vi mätningar av syrgasnivån

Skillnaden i tolerans mot låga syrgaskoncentrationer bland bottenlevande kryp används för bedömning av ekologisk status för sjöar och vattendrag (t.ex. ASPT- och BQI-indexen).

Den här metoden använder vårt laboratorium för att mäta syrgasnivå. 

Resultat av syrgasmätningar i vattendrag med sensorer

Vi har mätt syrgashalt i Fyrisån vid Flottsund månatligen sedan 1965. Sedan 2019 har vi även mätt halten kontinurligt med in-situ-sensor som är placerad vid Flottsundsbron. Nedan visar grafen hur syrgashalten (mg/l O2) varierat månatligen 2019-2022.

Via den här länken kan du se syrgashalten och andra aktuella mätningar med sensorn i Fyrisåns mynning vid Flottsund.

Via den här länken kan du se sensorns aktuella mätningar av bland annat turbiditet i Fyrisåns mynning vid Flottsund. 

Figuren visar turbiditeten (FNU) den senaste månaden i Fyrisåns mynning vid Flottsund.

 

Kontakt