关注水中重金属———锰

文摘   2024-11-15 17:23   陕西  

在我们日常接触的水中,除了水分子外,还含有各种各样的其他物质,锰就是其中之一。锰是一种金属元素,在自然界中广泛存在,它在水中的存在对我们的生活有着不可忽视的影响。

锰的来源

锰可以通过自然过程和人类活动进入水中。在自然界中,岩石和土壤中的锰会随着风化和雨水冲刷逐渐溶解到地下水中,然后通过水流进入河流、湖泊等水体。而人类活动,比如工业废水排放、矿业开采过程中产生的废渣废水,如果没有经过妥善处理,其中含有的锰就可能污染地表水和地下水。此外,一些自来水管道如果使用了含锰材料,随着时间的推移,管道中的锰也可能会溶入水中。

存在形式

锰的化合价有+2、+3、+4、+6和+7。其中以+2(Mn2+的化合物)、+4(二氧化锰,为天然矿物)和+7(高锰酸盐,如KMnO4)、+6(锰酸盐,如K2MnO4)为稳定的氧化态。水中锰的存在形式多种多样。它可以以二价锰离子的形式溶解在水中,这种离子状态下的锰在水中具有一定的迁移性。在一定条件下,比如当水中的酸碱度、氧化还原电位等环境因素发生变化时,锰还可能形成不溶性的锰化合物,如二氧化锰沉淀。这些沉淀可能会在管道内壁、容器底部等地方积聚。

锰的影响

那么,水中锰对我们有什么影响呢?

适量的锰对于人体来说是一种必需的微量元素。它参与人体内多种酶的合成和激活、具有维持骨骼正常发育、促进糖和脂肪代谢及抗氧化的功能。植物性食品中,如糙米、米糠、香料、核桃和麦芽等,均含有丰富的锰,其他如蛋类、奶类、肉类、鱼类等食物也含有少量的锰。正常人每天从食物中摄入适量的锰对健康是有益的。

然而,当人体摄入锰含量过高时,情况就不同了。比如长期饮用锰浓度过高的水可能会导致人体锰中毒。锰中毒会影响神经系统,可能出现类似帕金森病的症状,如肌肉僵硬、震颤、运动迟缓等,还可能对生殖系统、心血管系统等产生不良影响。

生活饮用水中,锰的允许含量是多少?

我国生活饮用水卫生标准规定,锰含量不得超过0.1mg/L。当锰的质量浓度超过0.1mg/L,会使饮用水发出令人不快的味道,并使器皿和洗涤的衣服着色。每公斤水达到1.0 mg时,水的色度就会增加,而且会有明显的金属味,超过这一限度,水就会产生红褐色的沉淀物,并能在白色织物或用水器皿、卫生器具上留下黄斑。在供水系统中,锰的沉淀物可能会堵塞管道,降低管道的输水能力,增加维护成本。同时,这些沉淀物还可能为细菌和其他微生物提供附着生长的场所,影响水质卫生状况。

生活饮用水中锰的检测

检测依据

GB/T5750.6-2023《生活饮用水标准检验方法 第6部分:金属和类金属指标》

测定方法——原子吸收分光光度法

原理

水样中金属离子被原子化后,吸收来自同种金属元素空心阴极灯发出的共振线(锰279.5nm),吸收共振线的量与样品中锰元素的含量成正比。在其他条件不变的情况下,根据测量被吸收后的谱线强度,与标准系列比较定量。

试验步骤

(1)水样的预处理澄清的水样可直接进行测定;悬浮物较多的水样,分析前需酸化并消化有机物。

(2)水样测定

将锰标准储备溶液用每升含1.5mL硝酸的纯水稀释,并配制成0.10-3.0mg/L的标准系列→将标准、空白溶液和样品溶液依次喷入火焰,测量吸光度→绘制标准曲线并查出各待测金属元素的质量浓度。

试验数据处理

绘制标准曲线,从曲线上查出锰的质量浓度。

注意事项

所有玻璃器皿,使用前均须先用硝酸溶液(1+9)浸泡,并直接用纯水清洗。

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