什麼是鐵污染

鐵在地殼中是含量豐富的元素，平均丰度爲 4.7％，居第 4位。常見的鐵礦有磁鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦和菱鐵礦。前三者爲鐵的氧化物，後者爲碳酸亞鐵。在自然界中，只有隕石中有元素態的鐵。在岩石中，玄武岩平均含鐵5.6％，花崗岩平均含鐵2.7％。中國早在春秋時期已經掌握了鐵的冶煉技術。鐵的自然循環量比較大，估計每年風化量約爲 1.6億噸，河流輸送量約爲0.19億噸，但與人類採掘量相比，還是小的。20世紀70年代世界採掘量每年爲 6.8億噸。鐵元素是人和生物的必需營養元素，即使攝入過量，毒性也不大。因此，鐵本身不是重要的污染物。

對大氣的污染

由於礦物燃料的燃燒，1975年全世界排放到大氣中的鐵爲 220萬噸。目前大氣中鐵的含量，在歐洲爲0.13～5.9微克／米3，中值爲1.4微克／米3;在北美爲0.26～14微克/米3，中值爲3.6微克/米3；在日本爲1～14微克／米3；而在邊遠地區，如娜威北部爲0.048微克/米3，加拿大西北部爲0.071微克/米3；最低的是南極，爲0.00084微克/米3。大氣中的鐵都以顆粒物的形態存在。由燒煤排放到大氣中的鐵，其化學形態大部分是玻璃狀的鐵鋁硅酸鹽，小部分是三氧化二鐵(Fe2O3)。石油燃燒時排放的顆粒物，所含硫酸鐵[Fe2(SO4)3]佔顆粒物總量的0.5～1.3％，Fe2O3佔0.45％以下。最重要的鐵污染來源是鋼鐵冶煉業，在鋼鐵冶煉廠周圍幾公里的大氣中，鐵的含量有的高達100微克／米3。

對水體的污染

溶解於天然淡水中的鐵含量變化很大，從每升幾微克到幾百微克，甚至超過1毫克。這主要取決於水的氧化還原性質和pH值。在還原性條件下，二價鐵佔優勢；在氧化性條件下，三價鐵佔優勢。二價鐵的化合物溶解度大。二價鐵進入中性的氧化性條件的水中，就逐漸氧化爲三價鐵。三價鐵的化合物溶解度小，可水解爲不溶的氫氧化鐵沉澱。三價鐵只有在酸性水中溶解度纔會增大，或者在鹼性較強而部分地生成絡離子如Fe(OH)宮時，溶解度纔有增加的趨勢。因此，在pH值約爲6～9的天然水中，鐵的含量不高。只有在地下水中，在主要由地下水補給的河段中，以及在湖泊底層水中才有高含量的鐵。海洋中鐵的平均值爲 2微克／升。工廠排放的含鐵廢水酸性很強時，鐵含量很高；含鐵廢水排入天然水體，往往由於酸性降低，產生三價的氫氧化鐵沉澱。新生成的膠體氫氧化鐵有很強的吸附能力，在河流中能吸附多種其他污染物，而被水流帶到流速減慢的地方，如湖泊、河口等處，逐漸沉降到水體底部。在水體底部的缺氧條件下，由於生物作用，三價鐵又被還原爲易溶的二價鐵，其他污染物隨鐵的溶解而重新進入水中。

工廠排放的含鐵廢水主要是酸性採礦廢水和清洗鋼鐵表面鐵鏽的酸浸洗池排出的廢水。爲了除掉廢水中高含量的鐵和其他重金屬，往往向沉澱池投加石灰，以中和水的酸性，使氫氧化鐵沉澱下來。鐵對廢水生化處理構築物中的微生物有致死作用，例如廢水中的二氯化鐵濃度爲 5毫克／升（以鐵離子計）可使活性污泥的形成減慢，抑制沉澱池和消化池中的沉澱發酵。污水中鐵的濃度達0.7～1.7毫克／升時，生物濾池的滲濾作用便受到破壞。

雖然鐵對人和動物毒性很小，但水體中鐵化合物的濃度爲0.1～0.3毫克／升時，會影響水的色、嗅、味等感官性狀。例如，水體中所含的某些鐵化合物的濃度達到0.04毫克／升，便會出現異味。印染工業用水中鐵含量過高時，往往使產品出現難看的斑點。因此，象塑料、紡織、造紙、釀造和食品工業的用水，對含鐵量的要求比飲用水還要高。

對土壤的污染

土壤中含鐵量在0.2～5.5％之間，中值爲 4.0％。岩石風化爲土壤的過程是鐵的富集過程。如玄武岩轉化爲土壤後含鐵量升高至10.3％。據估算，在中等污染地區的每平方米農田上，每年從肥料輸入土壤的鐵爲700毫克，從降水和降塵輸入的爲150～460毫克，由於農作物的收穫從土壤輸出的鐵爲35～170毫克，平均60毫克，由於淋溶從土壤輸出的爲120毫克。總輸入大於總輸出，因此鐵在土壤中是逐漸積累的。

環境標準

中國規定生活飲用水的鐵含量最高容許濃度爲0.3毫克／升，地面水爲0.5毫克／升。美國規定車間空氣中可溶性鐵鹽容許濃度爲 1毫克／米3（8小時平均值）。