se on keskeinen havainto pyrittäessä löytämään kestävämpiä vaihtoehtoja laajalti käytetyille lannoitteille, jotka edistävät veden saastumista. Niiden korkeat typpi-ja fosforipitoisuudet voivat kiihdyttää levien kasvua, mikä voi uhata juomavesilähteitämme.

virtsa sisältää typpeä, fosforia ja kaliumia — keskeisiä ravinteita, joita kasvit tarvitsevat kasvaakseen. Nykyään kunnalliset käsittelyjärjestelmät eivät poista näitä ravinteita kokonaan jätevedestä ennen kuin se pääsee jokiin ja puroihin. Samaan aikaan synteettisten lannoitteiden valmistus on kallista ja energiaintensiivistä.

U-M johtaa maan suurinta tutkijoiden yhteenliittymää, joka tutkii virtsasta johdettuihin lannoitteisiin liittyvää teknologiaa, järjestelmävaatimuksia ja sosiaalisia asenteita.

viime vuosien aikana ryhmä on tutkinut bakteerien, virusten ja lääkeaineiden poistoa virtsasta virtsasta johdettujen lannoitteiden turvallisuuden parantamiseksi.

tässä uudessa tutkimuksessa tutkijat ovat osoittaneet, että useiden kuukausien ajan suljetuissa astioissa kerätyn virtsan ”vanheneminen” deaktivoi tehokkaasti 99 prosenttia antibiooteille vastustuskykyisistä geeneistä, joita oli virtsassa bakteereissa.

”tulosten perusteella uskomme, että virtsan mikro-organismit hajottavat virtsan solunulkoisen DNA: n hyvin nopeasti”, sanoi Krista Wigginton, siviili-ja ympäristötekniikan apulaisprofessori ja vastaava kirjoittaja tänään Environmental Science and Technology-lehdessä julkaistussa tutkimuksessa.

”tämä tarkoittaa sitä, että jos kerätyn virtsan bakteerit ovat vastustuskykyisiä antibiooteille ja bakteerit kuolevat, kuten ne tekevät varastoituessaan virtsaan, vapautunut DNA ei aiheuta vaaraa siirtää resistenssiä bakteereille ympäristössä, kun lannoitetta levitetään.”

aikaisemmat tutkimukset ovat osoittaneet, että virtsasta löytyy antibiooteille vastustuskykyistä DNA: ta, mikä herättää kysymyksen siitä johdettujen lannoitteiden mahdollisesta vastustuskyvystä.

tutkijat keräsivät virtsaa yli sadalta mieheltä ja naiselta ja varastoivat sitä 12-16 kuukautta. Tuona aikana virtsan ammoniakkipitoisuudet nousevat, mikä laskee happamuustasoja ja tappaa suurimman osan luovuttajien tuottamista bakteereista. Virtsatieinfektioiden bakteereilla on usein antibioottiresistenssi.

kun ammoniakki tappaa bakteerit, ne upottavat DNA: nsa liuokseen. Tutkijat tutkivat näitä solunulkoisia DNA-pätkiä nähdäkseen, kuinka nopeasti ne hajoaisivat.

virtsaa on hyödynnetty viljelylannoitteena jo tuhansia vuosia, mutta viime vuosina sitä on alettu tarkastella lähemmin keinona luoda kiertoravinteetaloutta. Se voisi mahdollistaa lannoitteiden valmistuksen ympäristöystävällisemmällä tavalla, vähentää ravinteiden hallintaan tarvittavaa energiaa jätevedenpuhdistamoilla ja luoda paikallisia lannoitelähteitä.

”on kaksi pääsyytä, joiden mielestä virtsalannoite on tulevaisuuden tie”, Wigginton sanoi. ”Nykyinen maatalousjärjestelmämme ei ole kestävä, ja tapa, jolla käsittelemme jätevesiemme ravinteita, voi olla paljon tehokkaampi.”

jatkuvassa työssään U-M-johtoryhmä etenee kohti maatalousympäristöä.

”teemme kenttäkokeita arvioidaksemme teknologioita, jotka jalostavat virtsan turvalliseksi ja kestäväksi lannoitteeksi ravintokasveille ja muille kasveille, kuten kukille. Toistaiseksi kokeelliset tuloksemme ovat varsin lupaavia”, sanoi Nancy Love, Borchardtin ja Glyssonin kollegiaalinen professori ja U-M: n yhdyskunta-ja ympäristötekniikan professori.

tutkimusta rahoitti Kansallinen tiedesäätiö.