饮用天然矿泉水与人类健康.doc

饮用天然矿泉水与人类健康 饮用天然矿泉水与人类健康 黑龙江省地质矿产测试应用研究所 黑龙江省矿泉水水质测试中心佟喜文 摘要：本文通过水对人体的影响和矿泉水所含矿物质和微量元素的 介绍，详细阐述了矿泉水对人体健康的作用 关键词：水，矿泉水，微量元素，矿物质，健康 一、水在人体中的作用 11水是人体的重要组成部分 和阳光、空气一样，水是生命不可缺少的要素之一，水在人体内的 含量因年龄、性别而异，新生儿占体重的75-80，成年男子约占60， 女子约50。水与生命活动息息相关，人体损失水分10，许多正常的生 理作用都会受到影响，体内水分损失超过20，人即无法生存。 人体中的水，不是简单的作为纯水形态存在，而是由水 溶剂 和 溶质 组成的体液存在于体内。溶质又分为电解质和非电解质。体液 中的各种酸、碱、盐都是电解质，而非电解质有葡萄糖、尿素、氨基酸、 某些激素和酶。细胞外液的电解质中，阳离子主要是钠离子，其次是钾 离子、钙和镁离子，阴离子主要有氯离子和碳酸氢根离子，其次是蛋白 质、有机酸、磷酸根和硫酸根。细胞内液的电解质中，阳离子只要是钾 离子，其次是镁离子和钠离子，阴离子主要是蛋白质、磷酸根、有机酸 和硫，其次为碳酸氢根。细胞外液或内液，其电解质的阳离子和阴离子 的浓度是相等的o 12水是维持人体正常生理需要的重要营养物质 在人体内水参与各种生物化学反应，同时水又是体内进行生化反应 的良好介质，因为体内各种营养物质必须先溶解于水，然后才能通过各 种液体运往全身各个组织器官和细胞中，以发挥自身的作用。各种代谢 物质、有害的废物，同样也以水为溶剂随体液带到排泄器官中排出体外。 水的溶解作用和运输作用是人体进行新陈代谢的动力o 13水的生理功能 一108 水的生理功能很多，人喝水不能简单理解就是为了解渴，更重要的 是强调水的生理功能作用。水在身体内不但能起物质代谢的媒介作用， 而且直接参与蛋白质、多糖、DNA等生物大分子结构，共同完成人体物 质代谢、能量代谢、信息代谢等生理作用。 水是构成人体组织细胞和体液的重要部分。它作为营养素的溶剂， 参与新陈代谢，它可调节人的体温，使之保持恒定，水是人体关节、肌 肉和体腔的润滑剂，可维持其功能的正常进行。此外，水的最大功能是 参与营养素的消化。 二、矿泉水中所含的矿物质 21矿泉水定义 国家标准饮用天然矿泉水GB8537-1995定义：“从地下深处自然 涌出的或经人工揭露的、未受污染的地下水；含有一定量的矿物盐、微 量元素或二氧化碳气体；在通常情况下，其化学成分、流量、水温等动 态在天然波动范围内相对稳定o 22国家标准规定的矿泉水的界限指标 界限指标共9项，其中一项或一项以上符合规定者，可称为饮用天 然矿泉水，如表1 丝旦垂签蕉塞垄垦塞捶壅墨堡堂堡塞 表? 游离 溶解性 项目 锂 锶 锌 溴化物 碘化物 偏硅酸 硒 二氧化碳 总固体 020 O20020 10 020 25 O010 250 1000 指标 mgL 有一硬 或一硬以上 增标符合上表看为饮用天然矿泉水o 23矿泉水中其他常量组分和微量元素 1、常量组分：K+、Na+、Ca2+、M92+、HC03一、SOa2一、Cl一 从营养学角度看，矿泉水中所含有的常量组分和微量元素都是维持 人体正常机体组织的必需元素和非常必需元素。 三、矿泉水中主要矿物质对人体的作用 人体内元素除碳、氢、氧和氮以有机化合物和水存在，占人体重量 的96外，其余各种元素统称为无机盐 或矿物质 。矿物质仅占人体重量 4，需要量不像蛋白质、脂类、碳水化合物那样多，但它是构成人体组 织和维持人体正常生理功能不可缺少的物质。由于机体每天都有一定量 一109一 的无机盐丢失，所以人类必须从食物和水中获得足量的各种矿物质。才 能维持良好的健康状况。见表2 31常量元素 1 钙几乎所有天然矿泉水中都含有钙离子，含量范围在30 120mgL。 钙是人体内含量最多的矿物质元素，约占体重的15-20o钙 是构成人体骨骼、牙齿、指甲等主要元素之一。人体中的钙以三种形式 出现，第一种是游离钙，常以钙离子 Ca2+ 存在。钙是细胞膜的重要组成 成分之一，与镁、钾、钠等离子有类似的作用；第二种是钙与其他离子 结合成为复合无机盐形式存在，如羟磷石灰3Ca。 P0。 Ca 0H 。，在骨骼、 牙齿中钙与蛋白质结合形成钙结合蛋白，科学家对钙调蛋白作用进行深 入研究，发现人体中许多重要的生理功能是与钙离子直接有关，如神经 传导、肌肉收缩和细胞间的联接等。 生丝垂堑墼壑蝰 表2 元素 主 要 功 能 元素 主 要 功 能 H 水及有机化合物的组成成分 V 鼠和绿藻的生成因素，促进牙齿的矿 B 植物生长必需 化 C 有机化合物的组成成分 Cr 促进葡萄糖的利用，与胰岛素的作用 N 有机化合物的组成成分 机制有关 O 水及有机化合物的组成成分 Mn酶的激活，光合作用中水光解所必需 F 鼠的生长因子，人骨骼的成长所 Fe 最主要的过渡金属，组成血红蛋白、 必需 细胞色素、Fe-S蛋白等 Na细胞外的阳离子，Na+ Co红血球形成所必需的12的组分 Mg酶的激活，构成叶绿素、骨骼的成 Cu铜蛋白的组分，铁的利用和吸收 分 Zn 许多酶的活性中心，胰岛素的组分 & 在骨骼及软骨形成的初期阶段所必 Se 与肝功能肌肉代谢有关 需 Mo黄素氧化酶，醛氧化酶、固氮酶等所 P 含在册等中，为生物合成与能量 必需 代谢所必需 Sn 鼠发育必需 S 蛋白质的组分，组成FeS蛋白质 I 甲状腺素的成分 CI 细胞外的阴离子，C1 K 细胞内的阳离子，K+ Ca 骨骼、牙齿的主要成分，神经传递 和肌肉收缩所必需 人体缺钙会影响健康。儿童缺钙会导至发育不良，老年人缺钙易患 ?- 110?- 骨质疏松症，所谓骨质疏松症是指人体骨骼里钙质缺失形成很多孔隙， 使骨骼变得非常脆弱，从而容易发生骨折、驼背或身高变矮等。 2 镁 镁是人体必需的营养素，占人体重量005，70镁以磷酸盐存在人 体骨骼和牙齿中，其余分布在软组织和体液中。镁能形成多种酶的激动 剂，对维持心肌正常生理功能有重要作用o 3 钾、钠和氯 氯离子 C1一 ，它们的重要作用是控制细胞、组织液和血液内的电解质平 衡，这种平衡对保持体液的正常流通和控制体内的酸碱平衡是必要的。 氯是胃液中胃酸的成分，胃酸主要是盐酸组成，所以氯是重要的生命必 需元素。 在人体内Na+、K+和Cr三种离子都应保持平衡，任何一种离子不平 衡，都会对身体产生影响。例如运动员在激烈的运动过程中大量出汗， 汗水中除了水分外，还含有Na+、K+和C1一等离子，因此，出汗太多，使 体内Na+、K+和Cl-等离子浓度大为降低，促使肌肉和神经受到影响， 导致运动员出现恶心、呕吐、严重的出现衰竭和肌肉痉挛。所以运动员 在比赛前后要注意补充盐分，炼钢工人或高温工作者的饮料中要加入适 量的食盐。人体内缺钠会感到头晕、乏力，长期缺钠易患心脏病，并可 导致低钠综合症。但人体内钠含量过高也会危害健康。科学界已基本认 定食盐过量与高血压有一定关系，有报导说，人随食盐摄取量的增加， 骨癌、食道癌、膀胱癌的发病率也增高。因此，对于高血压患者，世界 卫生组织建议的含盐量标准是每天不超过6克o 32矿泉水界限指标中各种矿物质对人体的作用 1 锂 锂是人体必需的微量元素，锂对中枢神经活动有调节作用，能安定 情绪，控制神经紊乱，可治疗狂躁型精神病。它还有造血作用，可改善 造血功能状态，使中性细胞增多及吞筮作用增强。它还可以置换替代钠， 有防治心血管病的作用。锂还能提高人体免疫机能。人体每日需摄入锂 01mg左右。 1】一 一1 2 锶 锶是人体必需的微量元素，人体所有组织都含有锶。它是人体骨骼 和牙齿的组成部分，在肠内它与钠竞争吸收部位，使人体降低对钠的吸 收，有利于防治心血管病、高血压等病症，锶还与神经和肌肉的兴奋有 关。人体每日需摄入锶19mg左右就可满足生理需要。 3 锌 标准人体重70公斤，锌只占00033，含23克左右，主要分布在 肌肉和骨骼中。科学家通过动物实验发现，缺锌能导致性器官发育不良 和性能力低下。锌作为人体必需的微量生命元素，除了对人体生长发育 起关键作用外，还对性腺、胰腺和脑垂体等内分泌活动有密切关系。专 家在调查中发现，青少年缺锌能导致发育迟缓、形成侏儒、生殖器及第 二特征发育不良，严重者会影响生育能力。但是这种由缺锌引起的性功 能障碍是可逆的，只要及时合理的补锌，性功能可以逐步恢复正常。 人体含锌量可通过人的头发测定知道，据中国医学科学院对北京等 18个省、市学龄前儿童头发中含锌量的测定，大约60儿童含锌量低于 正常值o 4 溴化物 溴是人体必需的微量元素。溴对人体的中枢神经系统和大脑皮层的 高级神经活动有抑制作用和调节作用，可安神、镇静。溴广泛应用于治 疗神经官能症、植物神经紊乱病、神经病和失眠等。人体每日需摄入溴 75mg左右。 5 碘化物 碘是人体必需的微量元素。碘是甲状腺的重要组成部分，缺碘会引 起甲状腺肿、克汀病等。碘具有促进蛋白合成，活化100多种酶，调节 能量转换，加速生长发育，保持正常新陈代谢的重要生理功能。碘还能 治疗机体外伤，促进伤口愈合。碘浴疗对于动脉硬化、甲状腺机能亢进、 风湿性关节炎疾病、皮肤病等具有良好疗效。人体每日需摄入碘02mg 左右。 6 偏硅酸 偏硅酸矿泉水是珍贵的矿泉水类型之一，它对人体有良好的保健作 一112 用。偏硅酸是人体必需的微量元素。硅在水中呈偏硅酸形态被人体吸收， 主要分布于人体皮肤及结缔组织之中，在骨骼化过程中具有生理上的作 用，促进骨骼发育生长。硅还参与多糖的代谢，是构成一些葡萄糖氨基 多糖羧酸的主要成分。硅与心血管病有关，人如缺硅，可引起关节炎、 动脉硬化、冠心病等心血管病。人体每日需摄入硅3mg左右，相当于83mg 偏硅酸。 7 硒 人体的组织中都含有硒，以肝、肾、胰、心脾、牙釉质和指甲含量 较多。近年来，硒的重要性越来越被人们重视。硒是谷胱甘肽过氧化物 酶的活动中心，在人和动物体内起抗氧化作用，使细胞膜中的脂类免受 过氧化作用的破坏，保护细胞和细胞膜的正常生理功能。 我国地方性流行病一克山病和大骨节病与缺硒有关，此外，硒有抗 癌作用，许多研究结果表明，微量元素硒与癌症、免疫和健康有着密切 的关系。 8 游离二氧化碳 地下水中所含溶解性的二氧化碳量达到250mgL以上时，可定为饮 用天然碳酸矿泉水。其含量达到1000mgL以上时，就可定为医疗用碳酸 矿泉水，两者均无限量值。因此，饮用天然碳酸矿泉水的界限值虽然比 医疗用碳酸矿水的界限值低4倍，但饮用时可以不经医嘱，就象人们喝 汽水一样地作为饮料而饮用，这些天然的二氧化碳进入人体后，依然能 对人体产生有效的保健生理功能o 9 溶解性总固体 溶解性总固体是指地下水中所含的溶解性总矿物质而言，也称矿化 度，它主要是由重碳酸根、氯离子、硫酸根与阳离子钠、钾、钙、镁等 构成。据世界卫生组织所编饮用水水质准则中指出；某些流行病研 究的结果显示出饮水中的溶解性总固体可能对健康具有有益的作用。这 是完全可以理解和接受的。因为，其所含的化学成份均为人体所必需的 宏量元素。而且随着溶解性总固体含量的增高，某些有益于人体的微量 元素的含量也有所增加。因此，这类矿泉水对人体的保健功能也就是由 所含各主要离子一重碳酸、钾，钠、钙、镁等等而影响的。这些主要离 一1】3一 子或无机盐所构成的矿水其对人体的益处。 四、矿泉水是人类最佳日常饮用水 有益于人们身体健康的饮用水，并不是指化学意义上的纯水 Hz0 ， 而是水中必须含一定量的矿物质，水离开矿物质就不是生物体 动物、 植物、微生物 所需要的水，水中矿物质不但对人体起营养作用，更重 要的是水中矿物质对保持水的正常结构起很大作用。 著名营养学家李复兴教授曾科学地将健康水归纳为三条： 第一、没有污染的水 第二、没有退化的水 第三、符合人体生理需要的水 饮用天然矿泉水完全符合上述三点要求o 41矿泉水是没有污染的水 天然矿泉水产自地下深层，有隔水层保护。工业、农业、生活污染 物及地表水不能侵入地下。国家标准对矿泉水的污染指标有明确的规定， 其中酚、氰化物、亚硝酸盐、耗氧量、微生物指标及其有害成分都有具 体的限量值，并要求在水源开发后，必须进行水质水量、水位、水温 的长期监测，以确保水质的安全o 42矿泉水是没有退化的水 所谓退化是污染物质进入水中，在带给水污染的同时，也造成水的 功能降低，使水成为病态水、衰老水。水的污染与退化都会给生命体的 健康带来危害。不管用什么先进的净化技术，把水中的污染物全部清除 掉，变得纯了又