【2017年整理】地下水中的锰含量
4页1、锰铁铁合金工厂的水资源保护1.自 然 界 地 下 水 中 锰 的 分 布 状 况锰 在 地 球 上 分 布 十 分 广 泛 , 在 花 岗 岩 地 质 较 为 多 见 。 含铁和含锰地下水在我国分布很广,铁和锰均可存在于地下水中,但含铁量往往高于含锰量。自然界中存在的主要是二价锰(Mn 2+)和四价锰(Mn 4+)。 Mn 4+在天然水中溶解度甚低,不足为害,所以溶解状态的主要是 Mn 2+。我国地下水中含铁量一般小 5-10mg/L,含锰量约在 0.5-2.0mg/L 之间。(例如:沈阳开发区水厂、黑龙江省兰西镇水厂地下水中锰含量达 0.65-1mg/l)与国内其它地区相比,义望铁合金厂周边水井地下水含锰量处于较低水平。根据环评报告,除 2012 年 11 月王村旧井含量为 0.27mg/l(2013 年 12 月为0.087mg/l)外,其余各井地下水含锰量均低于 0.1mg/l。但义望铁合金公司仍需对水源保护给与重视。水中含氧量低,是地下水中铁、锰存在的必要条件。在酸度高的水中,锰含量较高。反之,水的含氧量高,提高水的 pH 值,有利于铁(Fe 2+)、锰(Mn 2+)的氧化,降
2、低水中的锰含量。地表水中含有溶解氧,铁、锰主要以不溶于水的三价铁和锰状态存在,所以铁、锰含量不高。地下水中的锰主要以溶解的二价锰为主。地下水、湖泊水和水库的深层水中,由于缺少溶解氧,所以三价铁和四价锰还原为溶解性的二价铁和二价锰,因而铁、锰含量较高。铁和锰在地球表面分布很广。地壳中的锰多半分散在各种晶质岩和沉积岩中,它们都是难溶性的化合物。表 1 列出了主要锰的化合物在水中的溶解度。锰的化合物 MnCO3 Mn(OH)2 MnSO4 MnSiO3mg/l 0.04877 0.322 62900 0由表 1 可以看出,除了硫酸锰以外其它化合物在水中的溶解度都相当低。锰和铁一般通过以下几种途径进入地下水:一般地下水中主要含有二价铁合锰的碳酸盐,含碳酸的地下水,对岩层中二价铁锰的氧化物起溶解作用。在水的循环中,部分雨水由地表渗入地下的过程中,一般都要经过富含有机物的表土层。土壤中的有机物在微生物的作用下,被分解而产生出大量二氧化碳,这些二氧化碳溶于水中便使地下水含有大量的碳酸。含有碳酸的地下水经过地层的渗透和过滤,能逐渐溶解岩层中二价铁的氧化物,而生成可溶于水的碳酸亚锰:MnO+2CO2+H
3、2O = Mn(HCO3)2三价锰的氧化物在还原条件下被还原成二价而溶解于水。 受 到 锰 在 水 中 溶 解 度 的 限 制 即 使 在 锰 矿 储 量 丰 富 的 地 区 地 下 水 中 的 锰 含量 也 不 会 异 常 的 高 。根据环评调查的铁、锰含量的分析结果,位于基岩山区边山大断裂带的下盘:磁窑村水井(Q 4+ P2s)锰含量达到级,水泥厂水井(O 2)锰含量达到级;武家坡、水泥厂水井(O 2)水样铁含量级,说明在补给区的上游铁、锰含量本底(背景)值较高。2. 地 下 水 除 铁 锰 常 用 的 方 法地 下 水 中 的 锰 常 以 二 价 锰 的 形 式 存 在 , 在 水 中 极 不 稳 定 。 向 水 中 加 入 氧化 剂 后 , 二 价 锰 氧 化 成 难 溶 于 水 的 四 价 锰 的 氢 氧 化 物 或 水 合 氧 化 物 而 沉 淀 。 在 PH 值 中 性 范 围 内 , 二 价 锰 几 乎 不 能 被 溶 解 氧 氧 化 , 必 须 在 催 化 剂 的 作 用下 才 被 氧 化 成 四 价 锰 。 因 此 , 不 能 依 靠 自 然 氧 化 法 去 除 地
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