4. Ý nghĩa của đề tài
1.4.3. Vai trò của sắt và mangan trong sản xuất và đời sống
Sắt có vai trò rất cần thiết đối với mọi cơ thể sống, ngoại trừ một sốvi khuẩn. Sắt là nguyên liệu để tổng hợp nên hemoglobin, chất có mặt trong tế bào hồng cầu và làm cho hồng cầu có màu đỏ, có vai trò vận chuyển oxy trong máu đến với các mô trong cơ thể. Sắt cũng là thành phần của myoglobin, có trong cơ vân, có tác dụng dự trữ oxy cho hoạt động của cơ vân, chúng sẽ kết hợp với các chất dinh dưỡng khác để giải phóng năng lượng cho sự co cơ [2].
Sắt cũng là thành phần cấu tạo của một số loại protein và enzym, có vai trò trong quá trình giải phóng năng lượng khi oxy hóa các chất dinh dưỡng của cơ thể sống.
Trong hoạt động sản xuất, sắt là kim loại được sử dụng nhiều nhất, chiếm khoảng 95% tổng khối lượng kim loại sản xuất trên toàn thế giới. Sự kết hợp của giá thành thấp và các đặc tính tốt về chịu lực, độ dẻo, độ cứng làm cho nó trở thành không thể thay thế được, đặc biệt trong các ứng dụng như sản xuấtô tô, thân tàu thủy lớn, các bộ khung cho các công trình xây dựng. Thép là hợp kim nổi tiếng nhất của sắt, ngoài ra còn có một số hình thức tồn tại khác của sắt như: gang thô, gang đúc, thép, sắt non và các hợp kim thép khác
Các hợp chất của mangan được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành kinh tế quốc dân. 90% mangan khai thác được sử dụng để sản xuất thép và hợp kim. Thép mangan chứa 15% mangan có độ rắn cao và độ bền cao. Hợp kim chứa 83% Cu, 13% Mn, 4% Ni được sử dụng trong kĩ thuật sản xuất dây điện trở, hợp kim chứa 56,6% Cu, 5% Mn, 43% Ni được sử dụng làm cặp pin nhiệt điện.
Do mangan có độ bền cao nên có mặt trong hợp kim nó làm tăng độ cứng vì vậy độ bền rất cao.
Trong hóa học mangan thường làm chất xúc tác cho một số quá trình phản ứng.
Trong các đối tượng sinh học, mangan đóng vai trò đặc biệt quan trọng. Ở thực vật mangan tham gia vào quá trình như hô hấp, quang hợp, tổng hợp clorophyl, hydrocacbon và vitamin C. Khi thiếu hoặc thừa mangan đều làm giảm sản lượng cây trồng, với liều lượng thích hợp thì cây phát triển tốt các khả năng chịu sâu bệnh cao.
Ở động vật, mangan tham gia vào các cấu trúc và có tác động hoạt hóa nhiều loại enzim, tham gia vào các phản ứng chuyển hóa tổng hợp hàng loạt vitamin B1, B6, C, E và được tìm thấy nhiều nhất ở gan. Mangan đặc biệt cần cho gia súc nhỏ để chống suy dinh dưỡng. Gia cầm rất nhạy cảm, khi thiếu mangan chúng sẽ mắc bệnh peroris (biến dạng xương chân và cánh)
Mangan giữ vai trò quan trọng trong quá trình oxi hóa, nó có trong thành phần enzim oxi hóa, Mn2+ tham gia trong nhiều phản ứng trao đổi trung gian. Ví dụ: Mangan kích thích sự phân giải của gluxit hoạt hóa quá trình photpho hóa glucoza (men photpho glucomutaza). Ion Mn2+ làm tăng cường trao đổi protit, quá trình tạo xương bằng cách hoạt hóa men photphataza kiềm tính của huyết thanh là những men giúp cho quá trình tích lũy Ca3(PO4)2ở mô xương.
Khi nghiên cứu những vùng có nhiều người bị mắc bệnh bướu cổ đã phát hiện rằng ngoài việc thiếu iot, thì thức ăn và nước uống ở đây có hàm lượng Zn, Mn, Co…thấp, do vậy làm suy yếu sức khỏe và thúc đẩy bệnh bướu cổ phát triển.
Mangan chỉ có biểu hiện tốt với cơ thể nếu sử dụng đúng liều lượng sinh học. Nếu lượng đủ lớn để các hợp chất chứa mangan đặc biệt là các hợp chất Mn2+ gây tác hại cho cơ thể như một chất độc điển hình, chúng gây nên sự rối loạn khác nhau của hệ thần kinh.
Giới hạn cho phép của sắt trong nước sinh hoạt theo tiêu chuẩn TCVN 5942-1995 chất lượng loại A là 1 mg/l, loại B là 2 mg/l , giới hạn cho phép của mangan loại A là 0,1 mg/l, loại B là 0,5 mg/l [10] [11].
Hàm lượng sắt trong nước thải công nghiệp trước khi xả thải ra các nguồn nước phục vụ cho giao thông thủy lợi, tưới tiêu, bơi lội, nuôi trồng thủy sản theo QCVN 40 – 2011/BTNMT cột B không vượt quá 5 mg/l, hàm lượng mangan không vượt quá 1mg/l.