det är ett viktigt resultat i arbetet med att identifiera mer hållbara alternativ till allmänt använda gödningsmedel som bidrar till vattenföroreningar. Deras höga nivåer av kväve och fosfor kan stimulera tillväxten av alger, vilket kan hota våra dricksvattenkällor.

urin innehåller kväve, fosfor och kalium-viktiga näringsämnen som växter behöver växa. Idag tar kommunala behandlingssystem inte helt bort dessa näringsämnen från avloppsvatten innan det släpps ut i floder och strömmar. Samtidigt är tillverkning av syntetiskt gödselmedel dyrt och energiintensivt.

U-M leder landets största konsortium av forskare som utforskar teknik, systemkrav och sociala attityder i samband med urinbaserade gödningsmedel.

under de senaste åren har gruppen studerat avlägsnande av bakterier, virus och läkemedel i urinen för att förbättra säkerheten hos urinbaserade gödningsmedel.

i denna nya studie har forskare visat att övningen av ”åldrande” uppsamlad urin i förseglade behållare under flera månader effektivt avaktiverar 99% av antibiotikaresistenta gener som fanns i bakterier i urinen.

”baserat på våra resultat tror vi att mikroorganismer i urinen bryter ner det extracellulära DNA i urinen mycket snabbt”, säger Krista Wigginton, u-m docent i civil-och miljöteknik, och motsvarande författare på en studie publicerad idag i miljövetenskap och teknik.

” det betyder att om bakterier i den uppsamlade urinen är resistenta mot antibiotika och bakterierna dör, som de gör när de lagras i urinen, kommer det frigjorda DNA inte att utgöra en risk för överföring av resistens mot bakterier i miljön när gödselmedlet appliceras.”

tidigare forskning har visat att antibiotikaresistent DNA kan hittas i urinen, vilket väcker frågan om gödselmedel som härrör från det kan överföra denna resistens.forskarna samlade urin från mer än 100 män och kvinnor och lagrade den i 12 till 16 månader. Under den perioden ökar ammoniaknivåerna i urinen, sänker surhetsnivåerna och dödar de flesta bakterier som givarna kasta. Bakterier från urinvägsinfektioner har ofta antibiotikaresistens.

När ammoniaken dödar bakterierna dumpar de sitt DNA i lösningen. Det är dessa extracellulära fragment av DNA som forskarna studerade för att se hur snabbt de skulle bryta ner.

urin har använts som växtgödsel i tusentals år, men har tittat närmare på de senaste åren som ett sätt att skapa en cirkulär näringsekonomi. Det kan möjliggöra tillverkning av gödselmedel på ett mer miljövänligt sätt, minska den energi som krävs för att hantera näringsämnen vid avloppsreningsverk och skapa lokaliserade gödselkällor.

”det finns två huvudorsaker till att vi tror att uringödsel är framtidens väg”, sa Wigginton. ”Vårt nuvarande jordbrukssystem är inte hållbart, och hur vi hanterar näringsämnen i vårt avloppsvatten kan bli mycket effektivare.”

i sitt pågående arbete går U-M-lead-teamet mot jordbruksmiljöer.

” vi gör fältförsök för att bedöma tekniker som bearbetar urin till ett säkert och hållbart gödningsmedel för matgrödor och andra växter, som blommor. Hittills är våra experimentella resultat ganska lovande”, säger Nancy Love, Borchardt och Glysson Collegiate Professor och professor i civil-och miljöteknik vid U-M.

forskningen finansierades av National Science Foundation.