我國許多城鎮和工礦企業都以地下水為主要水源，其中含鐵多1.5~11.5mg/L，含錳量多在0.2-1.3mg/L。地下水中的鐵常以三價鐵的形式存在，由于二價鐵在水中的溶解度大，所以剛從含水層中抽出來的含鐵地下水仍然清澈透明，但一經與空氣接觸，水中的二價鐵便被空氣中的氧氣氧化，生成難溶于水的三價鐵的氫氧化物而由水中析出。因此，地下水中的鐵雖然對人的健康無影響，但也不能超過一定含量。鐵、錳離子過高，會使供水管道腐蝕或由于沉淀及鐵細菌繁殖造成管道堵塞，影響供水設備的正常使用。如水中的含鐵量大于0.3mg/L時水便變渾。超過1mg/L時，水具有鐵腥味。特別是水中含有過量的鐵，在洗滌的衣物上能生成銹色斑點；在光潔的衛生用具上，以至與水接觸的墻壁和地板上，都能著上黃褐色銹斑，給生活應用帶來許多不便。
    飲用鐵錳含量超標的水會影響身體健康。鐵和錳是人體所必需的微量元素，對人體的生長發育以及新陳代謝起著重要的作用。若人體對此兩種微量元素的攝入量超過一定的含量，會對人體造成不良影響。當人體攝入鐵過量，會導致血液內鐵蛋白濃度增高，心臟病發病率升高；若攝入錳過量，會引起錳中毒，容易使人狂躁不安，對人體有著重大危害。
    地下水除鐵錳常用的濾料有天然錳砂。錳砂濾料呈黑褐色，要求二氧化錳含量一般在30~40%,粒徑0.6~2.0mm,磨損率<0.54%，破碎率<0.23%，堆比重1.8g/cm3，孔隙率>50%。除此之外，還常用天然石英砂、砂礫石作承托層。

    天然錳砂對對人體無害，使用效果得到用水行業的好評。天然錳砂凈化水質除鐵，除錳及其雜質，其設施簡單成本低速度快，錳砂使用壽命長，廣泛用于全國石油、化工、輕紡、造紙、印染、電子、熱電廠等工作用水以及城市人民生活飲用水。錳砂具有晶粒致密、硬度高、耐腐蝕、損失小，使用壽命長，在水中浸泡不溶解、過濾水中含錳量不增加，故天然錳砂濾料難溶于水的凈化劑。
    天然錳砂濾料的主要成分是二氧化錳(MnO2),它是二價鐵氧化成三價鐵良好的催化劑含，天然錳砂濾料中的MnO2的含量比越高，其除鐵效果越理想。含鐵地下水的pH值大于5.5與天然錳砂接觸即可將Fe2+氧化成Fe(OH)3沉淀物經錳砂濾料濾層后被去除，所以錳砂濾料層起著催化和過濾雙層作用。