地下水中铁锰超标的治理

广东化工2019年第15期·130·第46卷总第401期

地下水中铁锰超标的治理

彭治军

(广州市南风环境设施管理有限公司，广东广州510000)

Treatment of Excessive Iron and Manganese in Groundwater

Peng Zhijun

(Guangzhou Nanfeng Environmental Facilities Management Co.,Ltd.,Guangzhou510000,China)

Abstract:Water is essential in our daily lives.Although groundwater is not usually seen by us,its impact on our lives is enormous.At present,groundwater pollution in China is partly caused by the excessive concentration of heavy metals such as iron and manganese.This article will explain the current status of iron and manganese pollution in groundwater,and analyze the causes and influencing factors of the groundwater.Through various technical comparisons for the treatment of groundwater iron and manganese found In line with China's national governance technology.

Keywords:groundwater；iron；manganese

我国现阶段的地下水治理上面临着许多复杂的问题，其中之一就是重金属下渗污染导致地下水中的金属离子浓度严重超出正常水平。在把“生态文明建设”归入五位一体，严厉打击环境污染行为之前，工业超标排放是常事，携带金属离子的污水透过土层岩层最终汇入地下水中，地下水系错综复杂，不像地表水那样暴露在可视和可触范围，能采取直接有效的治理方法较少，治理难度大。由于地下水污染对环境的破坏程度高，对民生发展会造成巨大的影响甚至是威胁，此外对其治理无法用以常规的手段，必须立足于长远的目光，寻到合适的高效的方法使地下水中金属元素降到合理值并不会产生二次污染、重复污染。

1地下水中的铁、锰元素的来源及影响因素1.1铁、锰元素来源

1.1.1自然来源

铁：自然环境中的铁矿盐(如：磁铁矿、赤铁矿、磁赤铁矿、褐铁矿、钛铁矿等等)在还原条件下，尤其是在富含有机质的环境中，能使含水介质中由高价铁组成的氧化物还原转化成含低价铁的易溶于水的盐，并离解出大量的铁元素通过离子交换作用进到地下水中，这就是自然环境中地下水中铁元素的主要来源。

锰：大自然中的基岩中含有丰富的锰，当基岩遭到风化、水侵蚀和微生物分解作用时，岩石中的锰矿物就会释放出大量的锰离子，通过降雨的冲刷或地面径流的冲洗，锰离子会进入到水体中，并通过下渗汇入地下水系。

1.1.2人为来源

铁：在污染罚款和责任追查加重之前，由于处理成本过高加之国家对环境管理的松懈，一些企业和公司为了获得更高的利益往往不会对出水进行处理，直接偷偷排出。含有高浓度含铁金属离子的污水汇入江河，在含水介质的作用下融入土壤岩层，下渗进入地下水中，虽然我国水资源丰富，环境容量大，但在过度反复地污染下，地下水的环境容量达到了限值，其调节能力遭到了破坏。因为地下水在地底，人工很难干预，地下水生态系统失衡严重受损后，无法对后续进入的污染进行调节处理，使其中的含铁金属离子浓度越来越高严重超标。

锰：地下水的人为污染，主要来源于工矿企业废水不经处理直接排放，此外垃圾填埋场渗滤液穿透土工布泄漏下渗、农业中过度使用的化肥和农药、不经处理的生活污水排放等都是地下水中锰元素的重要来源。受到污染的地表水通过岩土层的含水介质侵入到地下水，由于地下水与地面隔绝含氧量不高且流动性较差，自净能力相对与地表水来说弱得太多，一旦遭到污染在短时间内就很难通过自身调节对水质进行更新和恢复。

1.2地下水铁、锰元素的影响因素

1.2.1地下水的含水介质

含水介质的岩性和化学性质是控制地下水铁、锰元素形成的基本条件，也是重要的控制因素。[1]在自然状态下，岩层和土层中本身就存在着由金属离子组成的基团，而且在岩层和土层中存在着许多含水介质使之保持湿润，地下水与岩土层的离子交换就是通过含水介质来进行，因此含水介质和岩土层中的大量铁、锰元素，是控制地下水铁、锰含量的内在因素，地下水中的铁、锰元素含量与含水介质中的铁、锰元素含量者正比关系。

1.2.2地下水的pH

pH对地下水铁、锰元素的转移富集起着重要作用。[2]pH越低，水中的氢氧根离子含量相对来说就会越低，无法与铁、锰元素形成沉淀，故地下水铁离子浓度和锰离子浓度会随着pH值的减小而升高，即酸度越高的地下水，铁、锰元素的富集程度越高。

1.2.3地下水径流条件

有径流条件的地下水相当于地下水有了扩散去向，地下水中的铁、锰元素会随着水流进行迁移，迁移就是个稀释扩散的过程，从而降低其在水中的含量；反之，若地下水环境封闭，不具备径流条件或径流条件差，铁、锰元素往往更容易富集。

1.2.4氧化还原条件

在氧化条件下，铁离子容易生成沉淀，地下水铁元素含量低；在还原条件下，铁离子比较稳定不容易生成沉淀，地下水铁元素含量高。

2地下水铁锰超标的影响

2.1铁超标的影响

人体的铁元素摄入主要来源是食物和水，水中的铁元素相对于食物中的铁元素更容易被人体所吸收，除了地表水外，地下水是饮用水的又一重要来源。铁是自然的产物，过多过少对自然影响程度并不大，而对于人来说其含量的多少影响却是巨大的。2.1.1铁含量与癌症的关系

因为铁对人来说既是必需元素又是微量元素，所以其不可或缺却又不能过量摄入。当体内铁含量增加时，更容易伴随着癌症发生率和致死率的增加。[3]

铁是可以催化自由基的反应，通过催化过氧化阴离子产生羟自由基来破坏人体内的蛋白质、DNA等物质，易促进致癌物质的活化或导致肿瘤形，同时高含量的铁可以促进致癌作用或使肿瘤生长速度加快，有利于癌细胞的生存繁殖。

2.1.2铁含量与肝脏疾病的关系

肝脏是储存铁元素的主要器官，当铁过量时其承受负荷会变大，易导致损伤。过量的铁可引起肝脏纤维化和肝细胞瘤。

含有过量铁的肝细胞容易感染乙型肝炎病毒(HBV)，并且有利于病毒的复制，长期携带的乙型肝炎病毒是肝癌的主要危险因子，因此铁过量无疑增加了肝癌的危险性。

2.2锰超标的影响

一个成年人全身的含铁量应在3~5克，同样是作为人体内必需元素和微量元素的锰正常含量更低，锰以离子态的形式存在于体内，其在全身总含量仅有12~20毫克，仅为人体铁总含量的

[收稿日期]2019-07-17

[作者简介]彭治军(1979-)，男，梅州人，本科生，主要研究方向为水污染防治与工程造价。