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中国天然矿泉水资源及其开发前景
发布时间:2015-11-25 10:59:00  来源:长白山之窗 作者:

  摘  要  中国天然矿泉水资源十分丰富,全国各省均有分布。目前除沿海地区开发利用程度较高外,内地各省相对开发程度较低,具有很大潜力。该论文系统论述了天然饮用矿泉水的基本特征,矿泉水的分类及其保健作用,以及天然矿泉水的分布与开发利用现状。通过对国内外矿泉水饮料业发展趋势的分析,认为我国矿泉水资源具备许多优势,今后具有十分美好的发展前景。

  关键词  微量元素、矿泉水、天然饮用矿泉水

  一、天然饮用矿泉水的基本特征

  我国天然矿泉水资源十分丰富,全国已知矿泉水产地多达3500多处,分布广,种类多。随着国民经济的迅速发展,人民生活水平不断提高,人们对饮用水的要求也越来越高。特别是水污染情况日趋严重,人们开始寻求更符合卫生条件并有益人体健康的饮用水。因此饮用水市场兴旺,其中天然矿泉水占有重要地位,并有十分美好的发展前景。

  天然矿泉水按其不同的用途可分为饮用矿泉水、医疗矿泉水和工业用矿泉水三类。一般所称的矿泉水,主要是指天然饮用矿泉水而言,即可以作为瓶装饮料的矿泉水,它与一般淡水或生活饮用水有严格的区别,同时也不同于医疗矿泉水。饮用矿泉水盐类组分的浓度、特征化学元素的界限值,一般均低于医疗矿泉水中各化学元素的界限值。这是因为,饮用矿泉水是从用作日常饮料的角度考虑。但是,与一般生活饮用水相比而言,饮用矿泉水因其含有的特殊化学成分,特别是规定含量的微量元素,而又具有一定的保健作用。

  天然饮用矿泉水的基本特征,主要表现为:

  (1)埋藏在地层深部,沿断裂带出露地表;或用钻机通过钻探,进行人工揭露,建立钻井。

  (2)地下水通过深部循环,与围岩发生地球化学作用,产生一定含量对人体有益的常量元素与微量元素或其它化学组分。

  (3)由于埋藏地层深部,经过长期的溶滤作用,水质洁净,不会受到地面污染的影响,因而不必进行净化处理。

  (4)水质、水量和水温的动态,能基本保持相对的稳定性。

  矿泉水都是在自然条件下天然形成的,所以人造矿泉不属于天然矿泉水的范畴。国家对天然矿泉水的开发,有各项严格规定。首先正式开发前,必须进行专门性勘察,查明矿泉水的成因、形成条件、水质、水量与动态变化,绘制各种必要的图件。进行抽水试验,对可采水量做出正确评价。进行水样的全分析,对水质是否符号矿泉水条件做出正确评价。开展至少1—2年的动态观测,对矿泉水的动态变化做出正确评价。此外,对钻井结构、卫生保护区的建立,以及开采方案等,均需提出具体意见。勘察报告经有关主管部门正式审查批准以后,方能进行开采。

  二、天然饮用矿泉水的水质标准与分类

  为了更好地开发利用我国丰富的饮用天然矿泉水资源,国家技术监督局于1987年颁布了《中华人民共和国饮用天然矿泉水标准)(GB8537--87)。标准中对饮用矿泉水做出如下说明:

  (1)天然饮用矿泉水是一种矿产资源,是来自地下深部循环的天然露头,或经人工揭露的深部循环的地下水。

  (2)以含有一定量的矿物盐类和微量元素,或二氧化碳气体为特征,在通常情况下,其化学成分、流量、温度等动态相对稳定。

  (3)应在保证水源卫生细菌学指标安全的条件下开采和瓶装。在不改变天然饮用矿泉水的特性和主成分的条件下,允许曝气、倾析、过滤和除去超标而影响感官性能的铁和锰,或加入二氧化碳。

  国家标准中规定了确定天然饮用矿泉水特殊化学组分的界限值。同时,还对某些元素和组分也规定了限量指标,规定了污染物指标和微生物指标。

  作为天然饮用矿泉水,对于水质的要求十分严格,既要达到界限指标的规定,对众多的微量元素而言,又不能超过其最大容许浓度,尤其是一些毒理学指标如汞、铅、镉等;污染指标如苯酚、氰化物、亚硝酸盐等,应该说其含量愈少愈好。所给出的限量是这些组分在天然饮用矿泉水中的最大允许值。

  饮用矿泉水主要按其所含微量元素进行分类。根据国际(GB8537—87)规定,矿泉水可按达标的微量元素命名,例如我国比较常见的饮用矿泉水,大致可划分为:碳酸矿泉水,水中游离C02含量~250mg/L;硅酸矿泉水,水中H2S103>25mg/L;锶矿泉水,Sr含量0.2~5mg/L;锌矿泉水,Zn含量0.2~5mg/L;锂矿泉水,U含量0.2~Smg/L;硒矿泉水,Se含量0.01~0.05mg/L~碘矿泉水,I含量0.2~lmg/L。

  根据所含微量元素,又可划分为含单项微量元素的矿泉水与含多项微量元素矿泉水两大类。多数矿泉水属单项微量元素矿泉水,其中硅酸矿泉水常同时含锶,成为含锶硅酸矿泉水。含两项以上微量元素的矿泉水比较少见,根据上述各类矿泉水分布情况,又可划分为常见矿泉水与稀有矿泉水两大类。例如前三种矿泉水,在国内分布甚广,称为常见矿泉水,后四种较为少见,称为稀有矿泉水。

  由于各类矿泉水所含微量元素不同,对人体健康所起的作用也各不相同。例如碳酸矿泉水主要有利于消化系统,能促进人体消化功能。硅酸矿泉水有利于防治关节炎及动脉硬化等心血管病。锶矿泉水与钙的功能相似,有利于骨骼的成长。锌矿泉水能提高人体免疫功能,并且有抗衰老作用,能强化记忆力,延缓脑的衰老。锂矿泉水对人体能起镇静作用。硒矿泉水有利于改善心血管病,具有抗癌作用和提高免疫功能。碘矿泉水能防治地甲病,碘是人体必需营养元素之一。

  三、天然饮用矿泉水的分布

  我国天然饮用矿泉水分布很广,尤以东南、华南各省分布较多,川西、滇西以及藏南地区也较为密集,华北、东北地区相对较少,西北地区为数更少。在各类矿泉水中,以碳酸矿泉水、硅酸矿泉水与锶矿泉水为数最多,约占全部矿泉水的90%左右;含锌、含锂矿泉水相对较少,而含碘、含硒矿泉水为数更少。现按天然矿泉水的不同类型,对其分布情况概要分述如下:

  1.碳酸(cch)矿泉水:水中游离二氧化碳含量>250mg/L以上者,称为碳酸矿泉水。20世纪80年代我国已开发的饮用碳酸水点共有32处,占全国饮用矿泉水点总数的11.8%。主要分布在华南、东南及东北各省。

  2.硅酸(HcSiO,,矿泉水:H2Si03含量>25mg/L,80年代全国已开发的硅酸泉点共有168处,其中有93处同.时含锶,75处为单项含偏硅酸。此类水是我国分布最广的一种类型,约占总数的62%。主要分布于吉林、广东、福建、广西等省区。

  3.锶(Sr)矿泉水含量0.2~0.5mg/L,全国已开发锶矿泉水点共有39处,约占总数的14%,在数量不仅次于硅酸水,在全国各地均有分布。

  4.锌(Zn)矿泉水;Zn含量0.2~5mg/L,全国开发的锌矿泉水共有19处,主要分布于四川、广东和福建等地,90年代I~tJII新发现23处,主要产于三叠系须家河组砂岩和侏罗系砂岩含水层。广东省已开发的锌矿泉水点有5处,含锌0.22"-1.365mg/L,并含偏硅酸40~60mg/L。福建省含锌矿泉水已发现40余处,含锌0.2~1.7mg/L,个别达到4mg/L,主要产于花岗岩类含水层,多为钻孔揭露。

  5.锂(1i)矿泉水:Li含量0.2~5mg/L,开发的锂矿泉水18处,约占总数的6.6%,主要分布于广东、云南和四川等省。其中多处为碳酸型矿泉水,并含锶和偏硅酸,主要产自侏罗系砂岩或浅变质岩系,出露形式以钻井为主。

  6.溴(Br)矿泉水:Br含量>0.1mg/L,全国已开发的含溴矿泉水点仅有5处,其中3处在上海市,含溴0.65~-1.15mg/L,最高达4.79mg/L(天厨矿泉水),产自白云岩岩溶裂隙含水层。

  7.碘(D矿泉水:碘含量0.2---lmg/L,仅有一处已经开发(陕西临潼新丰镇)。

  8.硒(Se)矿泉水:Se含量0.01---0.05mg/L,目前国内尚未开发适用的硒矿泉水。据报道湖北省恩施地区分布含硒矿泉水。

  应当指出,以上有关矿泉水产地和开发点的统计数字,多半是20世纪80年代调查所得数据;90年代以来矿泉水的调查和开发,又有迅猛发展,因此目前的实际数据,已远远超出本节内所述的统计数字。

  四、我国矿泉水资源的发展前景

  我国是一个矿泉水资源十分丰富的国家,产地多、分布广、种类齐全。据不完全统计,全国已知矿泉水产地多达3500余处,主要分布在华南、华东地区,1980’s总产量约近30X10it。自20世纪90年代以来,全国掀起了开发天然矿泉水的高潮,据估计生产厂家猛增至1000余家,年总产量超过300X104t,约为80年代的10倍。

  目前各地矿泉水饮料业的发展程度,还很不平衡,大致可划分三个等级:(1)开发程度较高地区,主要包括华南、东南及京津等地区,  (2)开发程度中等地区,主要包括东北、华北及西南等地区;(3)开发程度较低地区,主要包括内蒙古、山西及西北陕、甘、宁、青、新诸省(区),但潜力很大乙   ·,‘

  欧洲矿泉水工业早在19世纪就开始兴起,到20世纪30年代发展更为迅速,并把饮用矿泉水作为生活上的一种享受。特S,j是80年代以来,年增长率达到10%,超过了这些国家工业发展的速度。1984年欧洲共同体矿泉水的产量已达到1000X10tt以上,其中尤以法国、德国、意大利等国家产量最大。法国一直处于领先地位,年产量达500X104t以上,销售130多个国家。据统计1998年全球矿泉水总销售量已超过6000X104t。

  近20年来,我国矿泉饮料业,虽然发展迅猛,但缺乏总体规划,出现盲目生产的倾向。即总的产量不算很低,但分散在1000多个厂家,大多数资金薄弱,设备落后,生产品种单一,年产量超过万吨以上的寥寥无几。具有权威性的名牌厂家为数极少。法国著名的佩里昂矿泉公司,1980年的产量就达150XlOit,产销量占世界第一位。

  为了加强加快我国矿泉水业的发展,必须充分发扬我国矿泉水资源丰富和品种繁多的优势。例如我国目前开发的矿泉水,大多数均属硅酸矿泉水或含锶矿泉水,以及含锶、硅酸矿泉水,而比较珍贵少见的含锌矿泉水、含硒矿泉水,以及在国外深受欢迎的低钠矿泉水(钠含量<20mg/L=等,均未受到足够的重视。我国已发现的3500多处产地中,其中不乏资源丰富的大型矿床(矿泉水属于矿产资源范畴)。例如长白山地区及张北地区广大玄武岩台陕西地层所产的矿泉水,黑龙江五大连池的矿泉水,长江三角洲平原的第四、五含水层中的矿泉水,柴达木盆地山前冲洪积扇中的矿泉水,以及近年发现的渭北黄土台塬深部岩溶中的矿泉水等,储量巨大,均可供大规模开发。