錳污染相關背景
錳污染概況:
水中的二價錳對人、畜和水生生物的毒性很小。例如對于水生生物的異腳目,錳的毒性濃度為15毫克/升,對鯉魚為600毫克/升。錳對絲魚的致死濃度為40毫克/升,對溞類為50毫克/升。但低濃度的錳會影響水的色、臭、味性狀。錳濃度為0.15毫克/升時,水出現渾濁;錳濃度為0.5毫克/升時,水有金屬味;氯化錳濃度為1.0毫克/升和硫酸錳濃度為4毫克/升時,水便有感覺出味強度為 1級的異味。
二氧化錳可使水染成紅色,吸著在工業品上,會產生難看的斑點。因此許多種工業用水對錳含量提出了相當嚴格的要求。例如美國規定紡織品染色、纖維造紙、照相業用水中錳的最大容許濃度為0.01毫克/升;透明膠和粘膠制品生產用水為0.02毫克/升;高級紙張生產用水為0.05毫克/升;啤酒釀造、木質紙漿、牛皮紙、漂白紙和主要紡織工業用水為0.10毫克/升;若干種食品工業用水為0.2毫克/升。
地面水中錳的含量不高,為0.02~130微克/升,平均為8微克/升。主要由地下水補給的河流的水和湖泊底部的湖水,由于缺氧而還原性增強,二氧化錳還原為易溶解的二價錳。在二價錳重新被空氣氧化而生成水合氧化錳沉淀以前,水體中錳含量可達到100微克/升,甚至更高。
水合氧化錳難溶于水,有很強的吸附能力,可以吸附許多痕量金屬或有機物。水合氧化錳的溶解度隨水的pH值的降低而升高,例如酸性礦水中錳含量可高達每升幾十毫克。海洋中溶解的錳在0.03~21微克/升之間,平均為0.2微克/升。
錳的化學形態主要為Mn2+、MnCl+離子。錳在水底沉積物中的濃度因沉積物類型而異,例如海洋粘土含錳平均為6700ppm,而碳酸鹽類的水底沉積物中為1000ppm。
含錳廢水的來源:
鋼鐵企業的外排廢水中錳濃度相對較高,必須進行深度處理。錳代鎳生產不銹鋼工藝突破后,電解金屬錳的需求量猛增。95%以上的電解錳生產企業是用碳酸錳礦為原料,采用酸浸、復鹽電解制錳工藝,在電解錳生產過程中會產生大量的廢水,其主要廢水污染源是鈍化廢水、洗板廢水、車間地面沖洗廢水、濾布清洗廢水、板框清洗廢水、清槽廢水、渣庫滲濾液、廠區地表徑流和電解槽冷卻水等。
每生產1t電解錳,大約排放工業廢水350t。錳礦石礦井水污染可分為礦物污染、有機物污染和細菌污染。在有些礦山中還存在放射性物質污染和熱污染。礦物污染有砂、泥顆粒、礦物雜質、粉塵、溶解質、酸和堿等;有機物污染有油脂、生物代謝產物、木材及其他物質的氧化分解產物。細菌污染主要是受開采、運輸過程中散落的巖粉、礦粉及伴生礦物的污染。
錳礦石礦井水的一大特點是錳離子含量高。礦井水中的錳是由巖石和礦物中錳的氧化物、硫化物、碳酸鹽及硅酸鹽等溶解于水所致。氧化過程中錳遷移于水中生成Mn2﹢,因此礦井水中錳主要以Mn2﹢形式存在。礦山開采過程中,從井下排出大量廢水廢石,污染了河流,占用了大量農田、山林、草場,破壞了生態平衡。
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