| dc.description.abstract | Med en økende befolkningsvekst og urbanisering vokser behovet for bærekraftige løsninger innen matproduksjon og ressursutnyttelse. Klimaendringer forsterker utfordringene, spesielt knyttet til vannforsyning i tørre områder og problemer med overvann i urbane områder ved intense nedbørsepisoder. Akvaponi som kombinerer fiskoppdrett og jordløs plantedyrking, anses være en lovende teknologi for å møte noen av disse utfordringene. Gjenbruk av overvann, inkludert takvann, samt implimentering av grønne tak, ses som viktige tiltak for klimatilpassning. Disse tiltakene kan bidra til å minske pressen på eksisterende vannforsyninger og redusere utfordringer med regnflom i urbane områder, samtidig som grønne tak bidrar til økt biologisk mangfold.
I denne masteroppgave utforskes mulighetene for å bruke takvann i akvaponisystemer med hensikt å redusere behovet for rent springvann. I tillegg undersøkes regelverket på dette område både i EU og Norge. I en feltundersøkelse ble vannprøver fra drivhustak, to grønne tak, et referansetak og fisketanken i en akvaponipilot analysert og sammenlignet med hensyn til vannkvalitet. Prøvene ble analysert for næringsstoffer, metaller, patogener, PAH16, totalt organisk karbon (TOC), biokjemisk oksygenforbruk (BOF 5d), total tørrstoff (TTS), alkalitet og pH. Analyseresultatene ble også vurdert opp imot forskjellige grenseverdier og anbefalninger, selv om disse ikke spesifikt gjelder for takvann eller akvaponi. Videre undersøktes hypotesen om infiltrasjon av regnvann gjennom grønne tak forbedrer vannkvaliteten og dermed gjør vannet mere egnet til bruk i akvaponi enn takvann.
Innenfor EU og i Norge har akvaponi idag ingen fastsatt juridisk status eller spesifikk regulering. Det eksisterene regelverket består av en kompleks blanding av lokale, nasjonale og EU-lover som håndterer drift av fiskeoppdrett og hydroponidyrking separat. I tillegg er det få konkrete retningslinjer for vannkvalitetsparametere i akvaponisystemer. For innhøstet regnvann finnes det per i dag ikke noen spesifikke lovmessige krav til vannkvaliteten tilknyttet formålet med bruken.
Resultatene av feltundersøkelsen viste at vannet fra de grønne takene generelt hadde høyere konsentrasjoner av ulike stoffer i prøveperioden enn vannet fra drivhus- og referansetakene. Dermed ser det ikke ut å til å være mer egnet til bruk i akvaponier. Vannet fra referansetaket hadde stoffkonsentrasjoner innenfor anbefalninger og vannforskriftens grenseverdier (MAC-EQS og AA-EQS) for henholdsvis akutte og kroniske effekter på fremst fisken i akvaponiet. Noen måleverdier av kobber (Cu) og sink (Zn) i vannet fra drivhustaket overskred disse grenseverdier. De grønne takene hadde høyere konsentrasjoner enn grenseverdier og anbefalinger for flere stoffer i hele eller deler av prøveperioden, blant annet Cu, Zn, aluminium (Al) og kadmium (Cd). En utvaskningseffekt ved den første nedbøren, etterfulgt av en fortynningseffekt med økt nebør over tid, kan forklare en generelt høyere konsentrasjon av de fleste stoffene i første delen av prøveperioden og lavere mot slutten.
En relativt høy konsentrasjon total tørrstoff (TTS) i vannet fra de grønne takene og drivhustaket, indikerer at mengden supenderede stoffer (TSS) kan være høy og bør undersøkes nærmere. Det er også behov for nærmere undersøkelser av stoffer i potensielt giftige mengder, samt en vurdering av vannkvaliteten med hensyn til dens påvirkning på akvaponisystemet. Det kan være nødvendig å justere pH og alkalitet i takvannet, og det bør også vurderes å inkludere et enkelt rensetrinn før vannet anvendes i akvaponisystemet. | |
| dc.description.abstract | As the population grow and urbanization continues, the need for sustainable solutions in food production and resource utilization increases. Climate change amplifies these challenges, particularly regarding water supply in arid regions and stormwater handling in urban areas during heavy rainfall. Aquaponics, integrating fish farming with soilless plant cultivation, is considered a promising technology to address some of these challenges. Reusing stormwater, including roof runoff, and implementing green roofs are recognized as vital measures for climate adaptation. These measures can help alleviate pressure on existing water supplies and mitigate urban flooding, while green roofs also contribute to increased biodiversity.
This master's thesis explores the potential of utilizing roof runoff as a water source in aquaponic systems, aiming to reduce reliance on clean tap water. It also examines the regulatory frameworks related to this topic in both the EU and Norway. As part of a field study, water samples from various sources including a greenhouse roof, two green roofs, a reference roof, and the fish tank in an aquaponic pilot were subjected to analyis for nutrients, metals, pathogens, PAH16, Total Organic Carbon (TOC), Biochemical oxygen demand (BOF 5d), Total solids (TTS), alkalinity, and pH. The results were compared in terms of water quality and evaluated against various water-quality criteria and recommended limits for selected properties and constituents. Moreover, the hypothesis that rainwater filtering through green roofs enhances water quality compared to rooftop runoff, making it more suitable for use in aquaponics was examined.
In both the EU and Norway, aquaponics currently lacks a defined legal status or specific regulation. Existing regulations consist of a complex mix of local, national, and EU laws that handle the operation of fish farming and hydroponic cultivation separately. Additionally, there are few concrete guidelines for water quality parameters in aquaponic systems. Regarding the quality of harvested rainwater, there are currently no specific legislative requirements, tailored to its intended use.
The field study found that the water from the green roofs generally showed higher concentrations of various substances during the sampling period relative to water from the greenhouse and reference roofs. Therefore, it does not appear to be more suitable for use in aquaponics systems. Water from the reference roof met recommended limits and the water regulations' threshold values (MAC-EQS and AA-EQS) for acute and chronic effects. Some measurements of copper (Cu) and Zinc (Zn) in the water from the greenhouse roof exceeded these thresholds. The concentrations of various substances in water from the green roofs intermittently exceeded thresholds and recommended limits throughout the sampling period, including Cu, Zn, aluminum (Al), and cadmium (Cd). The higher initial concentration of substances may be attributed to a washout effect during the first rainfall, followed by dilution as rainfall increased over time, with concentrations gradually decreasing towards the end.
The relatively high total solids (TTS) content observed in water from both the green roofs and greenhouse roof suggests a potentially elevated presence of suspended solids (TSS), indicating the need for further investigation. There is also a need for furhter examination of substances in potentially toxic koncentrations, as well as an assessment of water quality considering its impact on the aquaponic system. Adjusting the pH and alkalinity of the roof water may be necessary, and a simple purification step prior to using the water in the aquaponic system should be concidered. | |
