矿区地下水中Fe（Ⅱ）转化因素的影响

李丽 门聪 孟玲珑等

摘要通过浸溶试验，研究pH、有机质、铵态氮及氧化还原条件对矿区地下水中Fe（Ⅱ）转化的影响，并且通过正交试验确定各变量对铁元素溶出影响的主次顺序以及最佳溶出条件、最佳抑制条件。通过极差分析，发现pH对溶液中Fe（Ⅱ）浓度的影响最大，腐殖酸含量、氯化铵浓度次之；Fe（Ⅱ）最佳溶出条件为：pH 3，腐殖酸含量1.5 g/L，氯化铵浓度0。在此试验条件下，Fe（Ⅱ）的溶出浓度达到4.061 mg/L。Fe（Ⅱ）最佳抑制条件为：pH 7，腐殖酸含量0.5 g/L，氯化铵浓度50 mg/L。在此条件下，Fe（Ⅱ）的溶出浓度仅为0.193 mg/L。该研究通过掌握矿区地下水中各环境因素对Fe（Ⅱ）浓度的影响，对控制地下水中的铁污染有一定的指导意义，并且能够缓解饮用水短缺的问题。

关键词浸溶试验；正交试验；影响因素； Fe（Ⅱ）

中图分类号S273文献标识码

A文章编号0517-6611（2015）31-001-03

Influence of Fe （II） Conversion Factors in Underground Water in Mining Area

LI Li， MEN Cong， MENG Linglong， ZHANG Minjie* et al

（College of Civil Engineering and Environmental Engineering， University of Science and Technology Beijing， Beijing 100083）

Abstract The effects of pH value， organic matter， ammonia nitrogen and oxidation reduction on the transformation of Fe （II） in groundwater in the mine area were studied through the leaching experiment， and the order of the influence of iron element dissolution and the optimal dissolution conditions and the optimal inhibition conditions were determined through orthogonal experiment.The range analysis showed that， the effect of pH value on the concentration of Fe （II） was maximum， followed by the humic acid content and ammonium chloride concentration.The optimal dissolution conditions were as follows： the value of pH was 3， the humic acid content was 1.5 g/L， the ammonium chloride concentration was 0， under the experimental conditions， the dissolved concentration of Fe （II） could be as high as 4.061 mg/L； and the optimal inhibition conditions were as follows： the value of pH was 7， the humic acid content was 0.5 g/L， the ammonium chloride concentration was 50， under the experimental conditions， the dissolved concentration of Fe （II） was only 0.193 mg/L.This study can provide some certain guiding significance for the treatment of groundwater from grasping the effects of environmental factors on Fe （II） concentration in groundwater in the mining area， and also can ease the shortage of drinking water.

Key words Leaching experiment； Orthogonal experiment； Influence factors； Fe（II）

中國越来越多的居民以地下水为饮用水源，然而，面对日益严峻的地下水环境问题如铁、锰超标以及地下水资源短缺等问题，对地下水问题的研究将变得至关重要。铁虽然是人类必须的微量元素，且其本身并没有毒，但是如果饮用过量的铁，那么可能导致中毒。中国含铁量较高的地下水分布很广[1]。过量的铁会对土著微生物群落产生影响，加剧地下水生态环境的恶化，严重污染地下水，最终加剧地下水资源的短缺，并且对人体健康造成威胁[2]。不同价态的铁离子会对微生物产生不同的影响，同时对地下水生态环境的影响不同。因此，掌握地下水中铁离子的转化规律及影响这一转化的因素至关重要，解决地下水污染的问题，修复因受重金属离子污染而受损的地下水生态系统，有助于减缓人类饮用水资源短缺的危机，达到保障居民生活用水安全的目的。……