Islevbro Vandværk i København. Fotograf: Philip J. Binning

Et skridt nærmere genopretning af kvælstofbalancen

fredag 07 okt 16

Kontakt

Barth F. Smets
Professor
DTU Miljø
45 25 22 30

Hurtige sandfiltre

Hurtige sandfiltre er designede mikrobielle systemer, der anvendes i hele verden til produktion af drikkevand fra overflade- og grundvand. Sandfiltrering - ofte i to serielle filtre - kan være den eneste behandling af grundvand, før det fordeles i drikkevandsnettet.

Villum Fonden

  • VILLUM FONDEN er en almennyttig fond, der støtter teknisk og naturvidenskabelig forskning, miljømæssige, sociale og kulturelle formål i ind- og udland.
  • I 2015 uddelte VILLUM FONDEN 608 mio. kr. til almennyttige formål.
  • VILLUM FONDEN er stiftet i 1971 af civ.ing. Villum Kann Rasmussen, der udviklede det moderne ovenlysvindue VELUX og etablerede VKR firmagruppen, som VILLUM FONDEN er hovedaktionær i.
Fundet af en ny, hidtil ukendt mikrobe åbner mange muligheder - både i forhold til at kunne rette op på naturens kvælstofbalance, der gennem de seneste 100 år er bragt i ubalance, samt i rensningsprocessen af både drikkevand og spildevand.

Tidligere på året offentliggjorde professor Barth F. Smets, DTU Miljø, et opsigtsvækkende fund af en ny mikrobe. Nu har han modtaget 5 millioner kr. fra VILLUM FONDEN til at forske yderligere i, hvad opdagelsen af mikroben betyder i forhold til kvælstofkredsløbet, hvor ammoniak og ammonium omdannes til nitrat.

”En større forståelse og indsigt i nitrifikationsprocessen vil nuancere vores mulighed for at bidrage til at rette op på naturens kvælstofbalance, der er bragt i uligevægt gennem de sidste hundrede års tilførsel af gødning til jordens afgrøder. Og som er en af de største trusler både mod klimaet, men også mod vores sundhed. For meget kvælstof i vandmiljøet øger algeforekomsten og forårsager fiskedød, ligesom for meget nitrat i drikkevandet kan være kræftfremkaldende,” tilføjer Barth F. Smets.

Omskrivning af lærebøgerne

I de sidste 100 år har der i alle lærebøger stået, at denne proces – nitrifikation – skete ved hjælp af to forskellige specialiserede grupper af mikroorganismer, der varetog hver sin del af processen. Men Barth F. Smets har sammen med kollegaer fra DTU fundet en tredje hidtil ukendt mikrobe, der selv kan stå for hele processen med omdannelse af ammoniak til nitrat. En af nyere tids mest betydningsfulde mikrobielle opdagelser.

”Det åbner helt nye perspektiver. Vi ved dog endnu ikke så meget om den nye mikroorganisme, og derfor er det fantastisk at have fået 5 millioner kr. fra VILLUM FONDEN, så vi kan gennemføre yderligere forskning på området,” siger Barth F. Smets.

Han vil sammen med to andre kollegaer i de kommende år gennemføre en række målinger og forsøg for at opnå en større viden om, under hvilke betingelser, de nye mikroorganismer trives bedst. Og dermed hvordan de bedst kan stimuleres til øget aktivitet til gavn for kvælstofbalancen.

Rensning af vand

Viden om den nye mikrobe kan også anvendes i forhold til rensning af spildevand og grundvand. Eksempelvis indeholder grundvand tit for meget ammoniak, som skal fjernes for at sikre en god kvalitet af vores drikkevand. Det sker i store sandfiltre på vandværkerne, de såkaldte hurtige sandfiltre, hvor mikroorganismer omdanner ammoniak og ammonium til nitrat. Det var også i sådan et sandfilter, at Barth F. Smets opdagede forekomsten af den nye mikrobe.

”Et større kendskab til den nye mikrobes økologiske og fysiologiske kredsløb kan også bidrage til viden om, hvordan hurtige sandfiltre bør designes for at optimere processen med rensning af grundvand mest muligt. Og det samme gør sig gældende i forhold til rensning af spildevand,” siger Barth F. Smets.

Forskerne håber også med deres kommende indsats at kunne få en større evolutionær og biokemisk viden om, hvor den nye mikroorganisme kommer fra og dens unikke egenskaber, ligesom de drømmer om undervejs at kunne afdække, om der er andre mikrobielle processer end vandrensning, hvor den nye mikrobe med fordel kan anvendes.

Opdagelse af mikroben
Professor Barth F. Smets og professor Thomas Sicheritz-Pontén, begge fra DTU, offentliggjorde deres fund af den nye mikrobe i det prestigefyldte videnskabelige tidsskrift ISME Journal:
Metagenomic analysis of rapid gravity sand filter microbial communities suggests novel physiology of Nitrospira spp Palomo, A. et al. (2016)

Relaterede Videoer  

Vis flere