Het is een belangrijke bevinding in de pogingen om duurzamere alternatieven voor veel gebruikte meststoffen te vinden die bijdragen tot waterverontreiniging. Hun hoge stikstof – en fosforgehalte kan de groei van algen stimuleren, wat onze drinkwaterbronnen kan bedreigen.

Urine bevat stikstof, fosfor en kalium — belangrijke voedingsstoffen die planten nodig hebben om te groeien. Vandaag de dag verwijderen gemeentelijke zuiveringssystemen deze voedingsstoffen niet volledig uit afvalwater voordat het in rivieren en beken wordt geloosd. Tegelijkertijd is de productie van synthetische kunstmest duur en energie-intensief.

U-M leidt het grootste consortium van onderzoekers van het land dat de technologie, systeemvereisten en sociale attitudes onderzoekt die samenhangen met urine-afgeleide meststoffen.

De afgelopen jaren heeft de groep de verwijdering van bacteriën, virussen en geneesmiddelen in urine bestudeerd om de veiligheid van uit urine verkregen meststoffen te verbeteren.

in deze nieuwe studie hebben onderzoekers aangetoond dat de praktijk van “veroudering”, verzameld urine in verzegelde containers gedurende enkele maanden effectief 99% van de antibioticaresistente genen die aanwezig waren in bacteriën in de urine deactiveren.”op basis van onze resultaten denken we dat micro-organismen in de urine het extracellulaire DNA in de urine zeer snel afbreken”, aldus Krista Wigginton, universitair hoofddocent civiele en milieutechniek, en correspondent auteur van een vandaag gepubliceerde studie in Environmental Science and Technology.

” Dit betekent dat als bacteriën in de verzamelde urine resistent zijn tegen antibiotica en de bacteriën sterven, zoals wanneer ze in de urine worden opgeslagen, het vrijgekomen DNA geen risico vormt om resistentie tegen bacteriën in het milieu over te brengen wanneer de meststof wordt gebruikt.”

eerder onderzoek heeft aangetoond dat antibioticaresistent DNA in urine kan worden gevonden, wat de vraag doet rijzen of de daaruit verkregen meststoffen deze resistentie kunnen overdragen.

de onderzoekers verzamelden urine van meer dan 100 mannen en vrouwen en bewaren deze gedurende 12 tot 16 maanden. Gedurende die periode neemt het ammoniakgehalte in de urine toe, verlaagt het de zuurgraad en doodt het merendeel van de bacteriën die de donoren afstoten. Bacteriën van urineweginfecties hebben vaak antibioticaresistentie.

wanneer de ammoniak de bacteriën doodt, dumpen ze hun DNA in de oplossing. Het zijn deze extracellulaire fragmenten van DNA die de onderzoekers bestudeerden om te zien hoe snel ze zouden afbreken.

Urine wordt al duizenden jaren gebruikt als meststof voor gewassen, maar wordt de laatste jaren nader bekeken als een manier om een circulaire nutriënteneconomie te creëren. Het kan de productie van meststoffen op een milieuvriendelijkere manier mogelijk maken, de energie verminderen die nodig is om nutriënten in afvalwaterzuiveringsinstallaties te beheren en lokale meststofbronnen creëren.

” Er zijn twee belangrijke redenen waarom we denken dat urinemesting de weg van de toekomst is, ” zei Wigginton. “Ons huidige landbouwsysteem is niet duurzaam en de manier waarop we voedingsstoffen in ons afvalwater aanpakken kan veel efficiënter zijn.”

in hun lopende werkzaamheden beweegt het U-M-lead team zich naar agrarische omgevingen.

” We doen veldexperimenten om technologieën te beoordelen die urine verwerken tot een veilige en duurzame meststof voor voedselgewassen en andere planten, zoals bloemen. Tot nu toe zijn onze experimentele resultaten veelbelovend”, aldus Nancy Love, collegiaal Professor Borchardt en Glysson en hoogleraar civiele en milieutechniek aan U-M.

het onderzoek werd gefinancierd door de National Science Foundation.