Adsorción de plomo con nanopartículas de Fe° biosintetizadas de mashua en suelos contaminados de la comunidad de Paxa: efecto del tamaño y concentración

Abstract

La contaminación de suelos agrícolas por metales pesados, como el plomo (Pb), constituye una grave amenaza ambiental y sanitaria, especialmente en zonas influenciadas por actividades mineras, debido a su persistencia, toxicidad y capacidad de bioacumulación. El presente estudio tuvo como objetivo determinar la capacidad de adsorción de Pb²⁺ mediante nanopartículas de hierro cero (nZVI) biosintetizadas a partir del extracto de mashua en suelos contaminados de la comunidad de Paxa, así como analizar el efecto del tamaño de partícula del suelo y la concentración de nanopartículas. La metodología se desarrolló en dos etapas: en la primera, se realizó la síntesis de las nZVI y se caracterizaron sus grupos funcionales, tamaño y naturaleza mediante FTIR, SEM y XRD, respectivamente; en la segunda etapa, se evaluó el porcentaje de adsorción de Pb²⁺ mediante un diseño factorial 3², considerando dos factores a tres niveles: tamaño de partícula del suelo (63, 125 y 250 µm) y concentración de nanopartículas (0.01, 0.02 y 0.03 g/100 mL), cada uno con tres repeticiones. Los resultados evidenciaron que el extracto presentó un contenido de compuestos fenólicos de 107.52 mg de ácido gálico/L, asociados a grupos funcionales identificados en el espectro FTIR. Asimismo, el análisis SEM mostró una morfología esférica y subesférica, con diámetros entre 49.03 y 87.54 nm, y naturaleza amorfa. El mayor porcentaje de adsorción de Pb²⁺ (99.45 %) se obtuvo con suelo de 63 µm y 0.03 g/100 mL de nanopartículas. Además, el análisis estadístico evidenció que ambos factores tuvieron efectos altamente significativos (p < 0.001). En conclusión, las nanopartículas biosintetizadas a partir del extracto de mashua mostraron una alta eficiencia en la remoción de Pb²⁺, lo que evidencia su potencial como una alternativa efectiva, económica y sostenible para la remediación de suelos contaminados.