我國(guó)部分地區(qū)的農(nóng)村飲用水采用地下水，雖然看似水中沒(méi)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(zhì)略黃，長(zhǎng)期飲用將對(duì)人體的健康造成嚴(yán)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(dòng)過(guò)程中經(jīng)過(guò)各種礦巖層，由于地下水與礦石間的生物、化學(xué)作用，使礦石中的鐵和錳融入地下水。

鐵和錳性質(zhì)很相似，鐵的量遠(yuǎn)大于錳，往往出現(xiàn)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(shí)進(jìn)行凈化去除的。

地下水中鐵、錳的來(lái)源

1、CO2的溶解作用

河流、降雨等滲入地下的過(guò)程中，會(huì)經(jīng)過(guò)含有有機(jī)物的表層土壤，在微生物作用下，被分解而產(chǎn)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(guò)程中，逐漸溶解巖層中的二價(jià)鐵的氧化物，生成可溶性的重碳酸亞鐵：

當(dāng)?shù)叵滤鞯膸r層為菱鐵礦(FeCO3)和菱錳礦(MnCO3)時(shí)，在碳酸的作用下也能溶解于水，轉(zhuǎn)化成重碳酸亞鐵和重碳酸亞錳：

2、硫化氫導(dǎo)致三價(jià)鐵還原

在富含有機(jī)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(jī)物的厭氧分解作用下產(chǎn)生出硫化氫、二氧化碳和沼氣等，使地層中的三價(jià)鐵被還原為二價(jià)鐵而溶于水中。其過(guò)程如下：

三價(jià)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(lái)源及其反應(yīng)物比鐵要復(fù)雜：

蓄水池或水庫(kù)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(shù)量與植物的種類數(shù)量及土壤和沉泥的性質(zhì)有關(guān)。北方水庫(kù)中的植物不多且生長(zhǎng)周期短，故水庫(kù)中水含錳量較南方為少。另外，三價(jià)錳由于本身不穩(wěn)定性會(huì)自發(fā)還原成二價(jià)錳。

3、有機(jī)質(zhì)通過(guò)溶解作用產(chǎn)生鐵、錳

有些有機(jī)酸能溶解巖層中的二價(jià)鐵和錳，有的有機(jī)物質(zhì)能將巖層中的三價(jià)鐵還原成為二價(jià)鐵使其溶于水中，還有一些有機(jī)物質(zhì)能和鐵質(zhì)生成復(fù)雜的有機(jī)鐵而溶于水中，這些都是水中鐵、錳的來(lái)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(zhì)的主要來(lái)源。這類酸性水質(zhì)含鐵濃度每升可達(dá)數(shù)百毫克，因此，其一般是不用來(lái)作飲用水的。

總結(jié)

根據(jù)農(nóng)村地下水中鐵、錳離子的來(lái)源分析：含鐵、錳離子的地下水主要為二價(jià)鐵錳的重碳酸鹽，此外還可能有可溶性的有機(jī)鐵。二價(jià)鐵的重碳酸鹽是較強(qiáng)的電解質(zhì)，在水中可離解為：

所以二價(jià)鐵[Fe(II)]在地下水中主要是以二價(jià)鐵離子(Fe2+)的形式存在。三價(jià)鐵[Fe(III)]在pH>5時(shí)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(guān)于農(nóng)村地下水中的鐵、錳離子是從哪里來(lái)的詳細(xì)分析，后面我們會(huì)針對(duì)農(nóng)村地下水中鐵錳的凈化處理原理以及處理方法、設(shè)備選擇等內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)的講解及說(shuō)明。