Mangan

Mangan (Mn) ist ein Metall und essentieller Mikronährstoff für alle Lebewesen. Es ist wie Eisen in fast allen Böden und Gesteinen vorhanden. In nennenswerten Mengen ist es auch in fossilem organischem Material wie Steinkohle, Braunkohle, Torf, etc. enthalten. Für den Indikatorparameter Mangan legt die TrinkwV (2013) einen Grenzwert von 0,05 mg/l fest. Manganablagerungen (als Mangandioxide) stören die Trinkwassergewinnung durch Verstopfung von Filtern, Trübung und Begünstigung der Verkeimung des Trinkwassers.

Je nach hydrochemischem Milieu bilden sich im Sediment aus Verwitterungsprozessen Mangansulfide, Manganoxide und Manganhydroxide. Im aeroben, sauerstoffhaltigen Grundwasser liegt Mangan als vierwertiges Mangan(IV) in schwerlöslichen Oxiden vor (Mangandioxid MnO₂). Im anaeroben, sauerstofffreien Grundwasser kann eine bedeutende Freisetzung von löslichem zweiwertigem Mangan (Mn(II)) analog zu Eisen durch die Oxidation von Mangansulfiden durch Nitrat erfolgen (autotrophe Denitrifikation) (Kölle, 2010). Im Gegensatz zu Eisen ist jedoch keine weitere Oxidation durch Nitrat zu Mn(IV) unter Bildung schwerlöslicher Oxide möglich. Es bleibt daher nach seiner Mobilisierung unter anaeroben, sauerstofffreien Bedingungen mobil. Ein Wechsel von anaeroben zu aeroben Bedingungen, zum Beispiel durch Grundwasserabsenkungen, kann zu einer Oxidation von Mangan(II)sulfiden durch Luftsauerstoff und Fällung als Mangan(IV)dioxid führen (Kölle, 2010). Bei pH-Werten unter fünf erhöht sich die Löslichkeit zweiwertiger Manganverbindungen, so dass Mangan(II) auch bei Sauerstoffkonzentrationen um 10 mg/l in nennenswerten Konzentrationen im Grundwasser vorliegen kann (Kölle, 2010).