Tvåvärt järn oxidation i vatten

Metallen järn förekommer inom höga halter inom stora delar från den svenska berggrunden samt förekommer därför naturligt inom grundvatten. Halterna inom grundvattnet styrs främst från pH- samt redoxförhållandena. detta är många vanligt för att järnhaltigt grundvatten måste behandlas inom vattenverken innan distribution.

Läs mer inom del Järn – samvariation tillsammans med andra parametrar

Kartorna visar ett generaliserad foto från grundvattenkvaliteten.

inom stora delar från landet är detta ont ifall uppgifter, vilket ger större osäkerheter inom kartbilden. Detta indikeras på kartan tillsammans med svagare färg. Områden liksom ligger inom tre kilometer från närmaste provtagningspunkt är markerade tillsammans starkare färg.

Läs mer på sidan vilket visar kartorna?

 

 

Bakgrundshalter

Den svenska berggrunden innehåller ofta avgörande halter från järn samt dem naturliga halterna inom grundvattnet varierar avsevärt.

I Livsmedelsverkets föreskrifter om dricksvatten (LIVSFS 2022:12) anges att järn är en indikatorparameter med gränsvärdet 0,1 mg/l i utgående vatten från vattenverket respektive 0,2 mg/l hos användaren

inom detta ytliga grundvattnet inom mark är bakgrundshalterna ofta låga, medianvärdet nära den nationella miljöövervakningen är 0,01 mg/l dock 90:e percentilen uppgår mot 0,7 mg/l [2]. Järn förekommer framför allt inom grundvattnet likt tvåvärt positiv jon samt är stadig inom grundvattnet beneath reducerande förhållanden (se avsnittet Syre samt redoxförhållanden).

Halterna är kapabel öka ifall mer reducerande förhållanden uppstår. Detta förmå uppkomma exempelvis mot följd från för att strömningsriktningar ändras så för att dricksvatten tillsammans med hög halt från organiskt ämne tillförs, mot modell från myrmark alternativt en försumpat område. Upplag från massor likt innehåller organiskt ämne är kapabel också leda mot sjunkande redoxpotential samt därmed ökande halter från järn.

Organiskt bundet trevärt järn förekommer inom ytligt grundvatten. Ofta förekommer förhöjda järn- samt manganhalter tillsammans beroende på för att dem förmå gå inom lösning beneath liknande förutsättningar.

Forutom en albnan beskrivning av olika behandlingsmetoder har aven jarns och mangans grundlaggande kemiska egenskaper samt forekomst i mark och vatten beskrivits

Höga järnhalter är något vanligare inom en färglösluktlös vätska som är livsnödvändig från bergborrade brunnar än inom en färglösluktlös vätska som är livsnödvändig från brunnar inom jordlagren.

Läs mer inom del Syre samt redoxförhållanden

Påverkanskällor

Gruvverksamhet skapar förhållanden där metaller inom ökad omfattning frigörs från berggrunden.

Vittring från sulfidmineral kunna ge upphov mot extremt något som är surt i smak eller att vara på dåligt humör dricksvatten vilket innebär för att många metaller är kapabel gå inom lösning. modell är vittring från varphögar samt anrikningssand liksom förmå frigöra järn. Detta är kapabel även gälla annat bergkrossmaterial, mot modell entreprenadberg från tunneldragningar.

När sulfidjordar (till modell svartmockor) dräneras samt därmed syresätts förmå många något som är surt i smak eller att vara på dåligt humör vätska tillsammans med höga halter från järn samt andra metaller uppkomma [3], [4].

Formeln visar att med syre som oxidationsmedel så oxideras tvåvärt järn till trevärt järn, vilket ger de fällningar som kan skiljas från dricksvattnet genom efterföljande filtrering (Crittenden et al

Upplag samt deponier såsom innehåller organiskt ämne är kapabel ge sänkt redoxpotential inom lakvattnet samt därmed förhöjda järnhalter inom påverkat grundvatten.

Bedömning från tillstånd

Halterna från järn inom grundvatten är ofta relativt höga beroende på höga halter inom berggrund samt jordlager.

Grundvattnets tillstånd för järn redovisas inom fem klasser.

Klass	Tillstånd	Fe (mg/l)	Kommentar
1	Mycket låg halt	< 0,1	Vanlig halt inom grundvatten.
2	Låg halt	0,1–0,2	Gränsvärde nära allmän vattenförsörjning 0,1–0,2 mg/l (indikatorparameter).
2	Måttlig halt	0,2–0,5
4	Hög halt	0,5–1	Tjänligt tillsammans anmärkning nära enskild vattenförsörjning.
5	Mycket hög halt	≥ 1

 

Grundvattnets järnhalt – indelning efter provtagningsplats samt fördelning inom procent

Klass		1	2	3	4	5
Järn, Fe (mg/l)		< 0,1	0,1–0,2	0,2–0,5	0,5–1	≥ 1
	Antal			%
Större vattentäkt inom jord	2 256	65,5	8,1	9,4	5,8	11,3
Enskild brunn inom jord	20 763	49,7	14,0	16,0	8,9	11,4
Källa inom jord	2 180	70,4	8,5	8,1	4,8	8,2
Rör inom jord	281	31,7	7,1	13,2	6,4	41,6
Större vattentäkt inom berg	1 280	48,0	10,2	12,7	10,6	18,4
Enskild brunn inom berg	52 878	42,8	14,7	19,0	10,5	13,1
Provpunkter – jord	25 568	52,6	13,0	14,7	8,2	11,5
Provpunkter – berg	54 162	42,9	14,6	18,8	10,5	13,2
Alla provpunkter	83 420	46,3	14,0	17,4	9,7	12,6

Resultatet baseras på information inom SGU:s databaser 2023.

Halter inom dricksvatten

Höga halter från järn inom råvatten är, tillsammans tillsammans förhöjda manganhalter, en från dem allra vanligaste kvalitetsproblemen nära grundvattenbaserad dricksvattenförsörjning.

Detta gäller nära såväl större (kommunala) vattentäkter såsom nära enskilda vattentäkter. Höga järnhalter ger bekymmer tillsammans med smakförmåga, doft samt utseende på vattnet, rostfärgade utfällningar kunna missfärga tvätt samt sanitetsporslin. Utfällningar kunna också ansamlas samt sätta igen vattenledningar samt ge bottensats inom behållare.

Ett mål tillsammans vattenberedning nära många vattenverk är för att minska halterna från järn samt mangan.

Förutom för att halterna från järn samt mangan reducerar nära processerna inom vattenverket uppvisar även många andra metaller, inklusive dem flesta från dem sällsynta jordartsmetallerna, stora minskningar från halter.

Tvåvärda järnjoner är lättlösliga i vatten

Beredningsprocesserna är ej skapade för för att ta försvunnen dessa ämnen, dock identisk processer vilket reducerar halten från järn fungerar även på andra metaller [5].

I Livsmedelsverkets föreskrifter ifall vatten (LIVSFS 2022:12) anges för att järn är enstaka indikatorparameter tillsammans med gränsvärdet 0,1 mg/l inom utgående vätska från vattenverket respektive 0,2 mg/l hos användaren.

För vatten från mindre vattentäkter anger Livsmedelsverket för att järnhalter över 0,5 mg/l medför för att vattnet är tjänligt tillsammans med anmärkning [6], [7]. Halter över detta värde beror vanligtvis på den naturliga halten inom grundvatten dock järn är kapabel också tillföras vattnet genom korrosionsangrepp på stål samt gjutjärnsledningar.

Påverkan på ytvatten

När järnhaltigt grundvatten strömmar ut inom en ytvattendrag kommer vanligen metallen för att oxideras samt utfällningar från järnoxider alternativt järnhydroxider (”rostutfällningar”) bildas.

Vid syresättning från vattnet stiger redoxpotentialen.

Därmed är detta ej längre möjligt tillsammans med höga koncentrationer från lösta järnjoner. Oxidationen förmå också äga boende tillsammans med hjälp från bakterier.

Tvåvärt järn, järn (II), är grundämnet järn med oxidationstalet II, Fe 2+

inom stillastående dricksvatten samt inom mindre vattendrag förmå detta ibland iakttas liksom enstaka oljeliknande hinna från järnoxiderande bakterier på vattenytan.

Järnutfällningarna är kapabel ansamlas på botten från vattendrag samt sjöar samt därmed ändra förutsättningarna för detta biologiska existensen.

detta är vanligt för att olika metaller samt fosfor medfälls samt på så sätt tillförs sedimentlagret [8]. Järnutfällningar inom form eller gestalt från sjömalm samt myrmalm äger från järnåldern fram mot mitten från 1800-talet utnyttjats för järnframställning.