Removing Phosphate From Aquatic Environments Utilizing Fe-Co/Chitosan Modified Nanoparticles

Remoción de fosfato de ambientes acuáticos utilizando nanopartículas modificadas de Fe-Co/Quitosan

Se utilizaron nanopartículas de hierro-cobalto modificado con quitosano (CMNP) para la adsorción de fosfato en aguas residuales sintéticas y aguas del río Jordán en Tunja, Boyacá, Colombia. La adsorción de fosfato por los CMNP alcanzó el 52,7% en aguas residuales sintéticas y el 58,7% en agua extraída del río Jordán. Esto indica que la capacidad de CMNP para adsorber fosfatos es independiente de otros componentes dentro del agua del río. Además, las medidas de adsorción se tomaron utilizando el pH, la temperatura y la concentración de fosfato promedio del agua del río para garantizar resultados comparables a los de (Kim 2017). Se encontró una tasa de adsorción máxima de 0.138 mg de fosfato por gramo de adsorbente y la mayoría de la adsorción tuvo lugar dentro de los primeros 15 minutos de contacto con el adsorbente. La adsorción de fosfatos usando CMNPs presenta una solución efectiva y ecológica para reducir los fosfatos en los ecosistemas acuáticos sin alterar las características del agua del río.

1. INTRODUCCIÓN

El fósforo desempeña un papel fundamental en los mecanismos y ecosistemas celulares, incluida la capacidad de una célula para almacenar y transferir energía, así como en su composición genética. Las células utilizan el trifosfato de adenosina (ATP) como almacenamiento de energía para la contracción muscular, la fotosíntesis y la síntesis de proteínas. [1] [2] El fósforo se encuentra normalmente en rocas y depósitos minerales, aunque se considera un recurso limitado. [3] A través de la erosión y las actividades humanas, los iones de fosfato se liberan gradualmente, y su solubilidad en el agua presenta problemas para los ecosistemas acuáticos. El fosfato existe principalmente en dos formas: ortofosfato y fósforo elemental. [4] El ortofosfato es la principal forma de fosfato disuelto en los medios acuáticos, aunque, dependiendo de las condiciones ambientales, determinados fosfatos también pueden pasar de una forma a otra. [4] Uno de los problemas que causan las altas concentraciones de fosfato en los ecosistemas acuáticos es la eutrofización.

La eutrofización es el aumento del crecimiento de plantas o algas debido a un incremento de nutrientes. [5] [6] El aumento de la concentración de nutrientes hace que las plantas y las algas crezcan agotando los niveles de oxígeno del agua hasta un punto en el que pocas especies pueden sobrevivir. Aunque las concentraciones típicas de fosfato en sistemas de agua dulce no contaminados pueden oscilar entre 0,01 mg/L y 0,025 mg/L, el aumento de la actividad agrícola y de las aguas residuales de las ciudades puede incrementar las concentraciones de fosfato, lo que puede conducir a la eutrofización. [7]