Die Verwendung von Düngemitteln aus menschlichen Fäkalien und Urin kann laut neuen Forschungsergebnissen genauso produktiv sein wie herkömmliche organische Düngemittel, ohne das Risiko einer Krankheitsübertragung.
Es mag unappetitlich erscheinen, aber Menschen verwenden seit Tausenden von Jahren menschliche Exkremente als Dünger, weil sie die wichtigsten Nährstoffe enthalten, die Pflanzen zum Wachsen benötigen, einschließlich Stickstoff, Phosphor und Kalium. Das Zurückpflügen menschlicher Exkremente – die herkömmlicherweise unsere Toiletten hinunter und in das Abwassersystem gespült werden – zurück in den Boden schafft ein nachhaltigeres Landwirtschaftssystem ohne signifikante Ertragseinbußen, fanden die Forscher heraus.
Das Team untersuchte eine Weißkohlernte, die zwischen Juni und Oktober 2019 20 km südlich von Berlin angebaut wurde. Sie testeten drei abfallbasierte Produkte: zwei aus menschlichem Urin gewonnene Düngemittel und einen aus menschlichen Fäkalien namens „Fäkalienkompost“. Die Auswirkungen wurden mit denen der Verwendung eines kommerziellen organischen Düngemittels, Vinasse, verglichen, das aus Zuckerrüben hergestellt wird und ein Nebenprodukt der Bioethanolproduktion ist.
Die leitende Co-Autorin Franziska Häfner, Doktorandin an der Universität Hohenheim in Deutschland, sagte: „Die Düngemittel aus nitrifiziertem menschlichem Urin lieferten ähnliche Erträge wie herkömmliche Düngemittel und zeigten kein Risiko hinsichtlich der Übertragung von Krankheitserregern oder Arzneimitteln.“
Urindünger lieferte vergleichbare oder sogar etwas höhere Erträge als handelsüblicher Dünger. Laut dem Papier, veröffentlicht in Frontiers in Environmental Science, war der Ertrag für Fäkalienkompost im Durchschnitt 20-30 % geringer. Der Fäkalkompost stärkte jedoch den Bodenkohlenstoff, was bedeutet, dass die Fruchtbarkeit langfristig aufrechterhalten werden konnte. Infolgedessen ist die nachhaltigste Option das Mischen von Urindünger und Fäkalkompost, schlugen die Forscher vor, wobei die Erträge im Durchschnitt 5-10 % niedriger sind als bei kommerziellen Düngemitteln.
Die Forscher testeten die Düngemittel für menschliche Abfälle im Vergleich zu organischen Düngemitteln anstelle von konventionellen synthetischen Düngemitteln, weil sie sagen, dass es viele Gründe gibt, warum wir uns angesichts der Schäden, die sie der Umwelt zufügen, von synthetischen Düngemitteln abwenden müssen, und wollten daher nicht zu ihnen zurückkehren Standard im Experiment. Der Ertrag von organischem Dünger wird auf etwa 20 % niedriger geschätzt.
Synthetischen Düngemitteln wird die Steigerung der Nahrungsmittelproduktion und die Verringerung des Hungers zugeschrieben, aber sie sind mit enormen Umweltkosten verbunden, einschließlich Luft- und Wasserverschmutzung, und führen zu einem Rückgang der Tierwelt. Düngemittel haben hohe Treibhausgasemissionen, wobei synthetische Stickstoffdünger für etwa verantwortlich sind 2 % des weltweiten Energieverbrauchs.
Inzwischen sind die Kosten für Düngemittel exponentiell gestiegen. Die Preise im Jahr 2022 waren dreimal so hoch wie zu Beginn des Jahres 2021, was in diesem Jahr wahrscheinlich zu einem Anstieg der Lebensmittelkosten führen wird, wodurch weitere 100 Millionen Menschen von Unterernährung bedroht sind. Suchvorschläge.
Um zu testen, wie sicher die Düngemittel sind, untersuchten die Forscher den Abfall auf 310 Chemikalien wie Insektenschutzmittel, Gummizusätze und Flammschutzmittel, die Menschen manchmal in ihre Toilette entleeren. Sie untersuchten auch pharmazeutische Produkte wie Schmerzmittel und Hormone, die hauptsächlich im Urin landen. Mehr als 93 % dieser Chemikalien wurden nicht nachgewiesen, und der Rest war in sehr geringen Konzentrationen vorhanden.
Am deutlichsten waren die Schmerzmittel Ibuprofen und Carbamazepin – die zur Behandlung von Epilepsie und als Stimmungsstabilisator verwendet werden – die in den essbaren Teilen des Kohls (dh dem Kopf) gefunden wurden, jedoch in äußerst geringen Mengen. Dies würde daran liegen, dass das Gemüse sie durch seine Wurzeln aufgenommen hatte.
Die Forscher fanden heraus, dass man eine halbe Million Kohlköpfe essen müsste, um das Äquivalent einer Carbamazepin-Pille einzunehmen. „Im Allgemeinen scheint das Risiko für die menschliche Gesundheit, dass pharmazeutische Verbindungen durch die Verwendung von Fäkalkompost in das Lebensmittelsystem gelangen, gering zu sein“, schrieben sie.
Dr. Rupert Hough, ein Umwelt- und Bodenwissenschaftler vom James Hutton Institute in Aberdeen, der nicht an der Forschung beteiligt war, sagte, Klärschlamm werde seit Jahrzehnten als Düngemittel in der landwirtschaftlichen Produktion verwendet, es habe jedoch immer Herausforderungen gegeben, dies sicherzustellen nicht kontaminiert. Er sagte: „Die Qualität hat sich im Laufe der Zeit aufgrund neuer moderner Behandlungsmethoden erheblich verbessert und kann jetzt in den meisten Situationen ohne Schaden verwendet werden. Diese Studie zeigt, dass die Quellentrennung menschlicher Ausscheidungen vor jeder konventionellen Abwasserbehandlung, dh die Verwendung von Komposttoiletten, das Potenzial hat, die Qualität weiter zu verbessern.“
Um menschliche Ausscheidungen effektiv zu recyceln, müssen die Toiletten so verändert werden, dass Urin und Fäkalien getrennt und die darin enthaltenen Nährstoffe gewonnen werden können. Für das Experiment verwendeten die Forscher in Trockentoiletten gesammelte Abfälle, obwohl einige neue Toiletten auf Wasserbasis auch Fäkalien und Urin getrennt halten können.
Die andere Co-Autorin der Studie, Dr. Ariane Krause, Forscherin am Leibniz-Institut für Gemüse- und Zierpflanzenbau in Großbeeren in Deutschland, sagte: „Ich denke, Wassertoiletten, wie wir sie kennen, werden nur für kurze Zeit auf unserem Planeten sein – sie sind schön und bequem, aber sie funktionieren nicht auf Dauer, weil sie nicht nachhaltig sind.
„Unsere Ergebnisse im Feldexperiment bestätigen, was Forscher in ein paar Dutzend Experimenten aus Asien, Afrika, Nord- und Südamerika gefunden haben. Unser nächster Schritt wird sein, die Datensätze zusammenzuführen und eine Metaanalyse durchzuführen“, sagte sie.
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