《農村地下水中的鐵、錳離子是從哪里來的?》全文共1088個字,預計閱讀時長4分鐘。主要講述:我國部分地區的農村飲用水采用地下水,雖然看似水中沒有渾濁物,但其常年深藏地下,水中鐵、錳等金屬離子含量很高,水質略黃,長期飲用將對人體的健康造成嚴重危害。鐵在地層中主要以氧化物和硫化物...
我國部分地區的農村飲用水采用地下水,雖然看似水中沒有渾濁物,但其常年深藏地下,水中鐵、錳等金屬離子含量很高,水質略黃,長期飲用將對人體的健康造成嚴重危害。
鐵在地層中主要以氧化物和硫化物的形式存在。地下水在地層流動過程中經過各種礦巖層,由于地下水與礦石間的生物、化學作用,使礦石中的鐵和錳融入地下水。
鐵和錳性質很相似,鐵的量遠大于錳,往往出現含鐵地下水中含有一定量的錳,故一般在水處理中,鐵、錳是同時進行凈化去除的。
1、CO2的溶解作用
河流、降雨等滲入地下的過程中,會經過含有有機物的表層土壤,在微生物作用下,被分解而產生大量的二氧化碳,這些二氧化碳溶于水中使地下水含有大量的碳酸,在地層滲透過程中,逐漸溶解巖層中的二價鐵的氧化物,生成可溶性的重碳酸亞鐵:
當地下水流的巖層為菱鐵礦(FeCO3)和菱錳礦(MnCO3)時,在碳酸的作用下也能溶解于水,轉化成重碳酸亞鐵和重碳酸亞錳:
2、硫化氫導致三價鐵還原
在富含有機物的地層中,厭氧條件下微生物大量消耗水中溶解氧,在有機物的厭氧分解作用下產生出硫化氫、二氧化碳和沼氣等,使地層中的三價鐵被還原為二價鐵而溶于水中。其過程如下:
三價鐵的氧化物被H2S還原為:
生成的硫化鐵在碳酸作用下溶于水中:
錳的來源及其反應物比鐵要復雜:
蓄水池或水庫的下層滯水帶大都處在厭氧條件中,微生物的作用使植物、土壤和沉泥中的錳溶于水中。水中的溶解性錳的數量與植物的種類數量及土壤和沉泥的性質有關。北方水庫中的植物不多且生長周期短,故水庫中水含錳量較南方為少。另外,三價錳由于本身不穩定性會自發還原成二價錳。
3、有機質通過溶解作用產生鐵、錳
有些有機酸能溶解巖層中的二價鐵和錳,有的有機物質能將巖層中的三價鐵還原成為二價鐵使其溶于水中,還有一些有機物質能和鐵質生成復雜的有機鐵而溶于水中,這些都是水中鐵、錳的來源。
4、鐵的硫化物被氧化而溶于水中
較典型的鐵的硫化物被氧化為:
這是酸性水中鐵質的主要來源。這類酸性水質含鐵濃度每升可達數百毫克,因此,其一般是不用來作飲用水的。
根據農村地下水中鐵、錳離子的來源分析:含鐵、錳離子的地下水主要為二價鐵錳的重碳酸鹽,此外還可能有可溶性的有機鐵。二價鐵的重碳酸鹽是較強的電解質,在水中可離解為:
所以二價鐵[Fe(II)]在地下水中主要是以二價鐵離子(Fe2+)的形式存在。三價鐵[Fe(III)]在pH>5時在水中的溶解度很小,故其在地下水中含量甚微。以上就是關于農村地下水中的鐵、錳離子是從哪里來的詳細分析,后面我們會針對農村地下水中鐵錳的凈化處理原理以及處理方法、設備選擇等內容進行詳細的講解及說明。