ООО "НПО АКВАТЕХ" Производство оборудования водоподготовки. Установки обратного осмоса.
Общие сведения о гидрогеохимии марганца

Общие сведения о гидрогеохимии марганца

Общие сведения о гидрогеохимии марганца
В статье приводятся основные сведения о геохимии марганца, связь его состояний с диаграммой Пурбэ и расположение рудных месторождений.

09.07.13

Общие сведения о гидрогеохимии марганца

В Eh-pH диапазоне подземных вод хозяйственно-питьевого назначения марганец может быть двух-, трех-, четырехвалентным, но наиболее распространены соединения Мп(II). Геохимия марганца в подземных водах определяется его химическими свойствами, к которым относится малая растворимость гидроксидных форм и относительно высокая - гидрозакисных. Марганец, как и железо, принадлежит к числу элементов, окисленные формы которых менее растворимы, чем восстановленные. Это означает, что окислениеMn2+→Mn3++е и последующий гидролиз должны приводить к осаждению гидроксидных и оксидных соединений марганца [10, 11]:

Мn3+ + 3ОН-=Мn(ОН)3(тв)                                         (1)

Стоит отметить, что для окисления Mn2+→Mn3++е необходимы гораздо большие (по сравнению с окислением Fe2+ → Fe3+ + e) значения окислительно-восстановительного потенциала (рисунок 5). Преобразование окисленных форм марганца в околонейтральных подземных водах может быть только при Eh > +600 мВ. Это означает, что окисление Mn2+→Mn3++е гораздо менее распространенный процесс, чем окисление Fe2+ → Fe3+ + e [9].

Положение марганецсодержащих (>0,1 мг/л) подземных вод на Eh-pН-диаграмме Мn2+-Н2O-СО32-

1 - кислые воды районов сульфидных месторождений; 2 - бескислородные-бессульфидные подземные воды; 3 – подземные воды с высоким содержанием органических веществ; 4 - Eh-pH граница равновесий в системе Fe2+/Fe(OH)3; стрелкой показано направление увеличения концентрации марганца в подземных водах

Рисунок 5 Положение марганецсодержащих ( > 0,1 мг/л) подземных вод на Eh-pН-диаграмме Мn2+2O-СО32-

Рассмотренные свойства марганца означают, что в Eh-pH условиях подземных вод хозяйственно-питьевого назначения среди его миграционных форм резко преобладает простой катион Мn2+ ( > 80%). Из изложенного также следует, что распространение марганца в таких водах должно лимитироваться растворимостью соединений МnСО3. Среди марганецсодержащих подземных вод, используемых в хозяйственно-питьевом водоснабжении, различают два основных геохимических типа: грунтовые с высоким содержанием органических веществ и бескислородно-бессульфидные пластовые, причем оба типа одновременно являются и железосодержащими [10, 12]. Бескислородно-бессульфидные пластовые воды наиболее распространены во многих геологических структурах, используемых для хозяйственно-питьевого водоснабжения. Наиболее часто концентрация марганца в этих водах составляет 0,5 мг/л (при максимальных ~10 мг/л). Причины этого заключаются в гидрогеологических условиях их образования, которые чрезвычайно благоприятны для сохранения и накопления марганца [10].

На рисунках 6 и 7 представлены месторождения железо- и марганцево-содержащих руд на территории РФ, из которых видно, что в Сибири они являются весьма распространенными и могут при растворении приводить к загрязнению подземных вод [3, 13]. Поэтому соединения Fe и Mn часто являются сопутствующими загрязнениями в подземных водах, схожими по структуре и свойствам, и удаляются из нее с помощью сходных методов [14].

Обобщая приведенные выше данные, можно сказать, что проблема использования подземных вод для питьевых целей является весьма актуальной, так как большинство из них не соответствуют санитарно-гигиеническим нормативам. Одним из самых распространенных и одновременно сложным по удалению из воды является марганец. Выходом и сложившейся ситуации можно считать оснащение таких источников водоснабжения станциями водоподготовки с использованием эффективного современного оборудования и фильтрующих материалов.

 

Железнорудные провинции, их ресурсный потенциал, доля в запасах РФ (%) и основные месторождения

Рисунок 6 - Железнорудные провинции, их ресурсный потенциал, доля в запасах РФ (%) и основные месторождения

Марганцевоносные провинции и районы, их ресурсный  потенциал, доля в запасах РФ (%) и основные месторождения

Рисунок 7 – Марганцевоносные провинции и районы, их ресурсный

потенциал, доля в запасах РФ (%) и основные месторождения

 

СПИСОК ИСТОЧНИКОВ ЛИТЕРАТУРЫ

9. Заноносова В.И. Водно-ресурсный потенциал Западно-Сибирского региона и его роль в устойчивом развитии мелиоративно-водохозяйственных систем АПК (на примере Алтайского края): автореф. дисс. … докт.сел-хоз.наук 06.01.02 / Заносова Валентина Ивановна – Барнаул, 2011. – 36 с.

10. Крайнов С.Р. Геохимия подземных вод. Теоретические, прикладные и экологические аспекты. Издание второе, дополненное / С.Р. Крайнов, Б.Н. Рыженко, В.М. Швец, Отв. ред. Академик Н.П. Лаверов. – М.: ЦентрЛитНефтеГаз, 2012. – 672 с.

11. Великанов М.А. Гидрология суши. Л.: Гидрометеоиздат, 1964. —403 с.

12. Воропаев Г.В., Местечкин В.Б. Физико-географические основы формирования водохозяйственных балансов. - М.: Наука, 1981. 136 с.

13. Гольбераг В.М. Выявление областей загрязнения подземных вод // Разведка и охрана недр. 1985. - №11. - С. 35-38.

14. Комплексное использование и охрана водных ресурсов/ O.Л. Юшманов, В.В. Шабанов, И.Г. Галямина и др. — М.: Агропромиздат, 1985. — 303 с.

Источник: диссертационная работа Буравлева В.О.

Предыдущие статьи
Контакты
  • Телефон:
    +7 (385) 269-60-75, Общие вопросы. Фильтры.
    +7 (385) 269-60-35, Промышленная водоподготовка, осмос
    +7 (385) 269-60-49, Системы автоматизации
    +7 (385) 269-60-70, Логистика и бухгалтерия
    +7 (902) 998-60-75, Общие вопросы. Фильтры.
  • Адрес:
    пер.Некрасова 64 (вход с торца здания), Барнаул, Алтайский край, 656038, Россия
  • Email:
    voda@sib-filtr.ru
  • Skype:
    sib-filtr
Карта