问题

不同地区自然环境和地质条件的差异,会对当地水源产生多大的影响?

回答
大自然的鬼斧神工,造就了地球上千姿百态的自然环境和地质条件。这些差异,就像是为每一片土地量身定制的底色,深刻地影响着流淌其中的每一滴水。从巍峨的雪山到广袤的草原,从干旱的沙漠到湿润的雨林,水源的性质、数量、乃至水质,无不被打上了地域鲜明烙印。要说清这其中的联系,恐怕得从头细细道来。

首先,咱们得说说地形这块大背景。

想象一下,高耸入云的山脉,比如喜马拉雅山脉、安第斯山脉。它们是天然的水塔。高海拔地区气温低,降水多以雪的形式储存。这些冰雪融水,在春夏时节涓涓细流,汇聚成河流,滋养着下游的平原地区。山区地形复杂,河谷狭窄,水流湍急,这样一来,水在下泄的过程中,往往会挟带地表的岩石碎屑,水体中矿物质含量相对较高,水流的侵蚀力也强。而且,山区的植被覆盖往往也很好,森林能够涵养水源,减少水土流失,使得河流流量相对稳定,水质也比较清澈。反观那些地势低洼、平坦的地区,比如广阔的平原和盆地,河流流速减缓,泥沙容易沉积,水体中悬浮物会增多,水质可能就没那么清澈了。一些盆地,特别是封闭性的盆地,由于排水不畅,长年累积的盐分和其他矿物质会在地表富集,形成咸水湖或盐沼,这样的水源显然不适合直接饮用。

再往深处挖一挖,就是地质构造和岩石类型了。

地壳的运动,比如断层、褶皱,会塑造出不同的地貌,也影响着地下水的分布和流动。断层带,就像是地下的裂缝,往往是地下水汇聚和涌出的通道。在一些富含地下水的断层带,可能会形成泉水,这些泉水由于经过岩石的过滤和溶解,矿物质含量常常比较丰富,口感也独特。而岩石的性质,对水源的影响更是立竿见影。

砂岩和砾岩: 这种疏松多孔的岩石是极好的天然过滤器。雨水或地表水渗透下去,在穿过这些岩石时,杂质会被吸附,同时一些矿物质也会被溶解出来。所以,以砂岩为主要岩石的地区,地下水通常非常干净,矿物质含量适中,是优质的饮用水源。想想那些有名的矿泉水,很多就来自这样的地层。
花岗岩和变质岩: 这些是比较致密的岩石,孔隙度较低,渗透性也比较差。水源在地表停留的时间相对较长,或者在裂隙中流动。虽然岩石本身的溶解度不高,但长时间的接触也会带来一些矿物质。山区很多河流,其水源就来自于这些岩石地区的降雨和融雪,水质相对纯净,但可能矿物质含量不如砂岩地区。
石灰岩: 这是最特别的一种岩石。石灰岩的特点是易溶于水,尤其是在含有二氧化碳的水中。所以,在石灰岩地区,会形成独特的喀斯特地貌。地下水在石灰岩中溶解形成溶洞、地下河,这些地下水往往富含碳酸钙等矿物质,形成硬水,也可能带有微量的其他溶解物质。著名的“钟乳石”、“石笋”就是水溶解了石灰岩后,在流动过程中不断沉积形成的。而我们常说的“地下水”的形成,很大程度上就与岩石的渗透性和溶解性有关。
火山岩: 经历过火山活动的地带,岩石类型多样,有的多孔,有的致密。火山岩地区的水源,有时会因为地热活动而含有硫化物等物质,比如温泉,水温较高,含有丰富的矿物质和微量元素。

除了地质本身,气候条件也扮演着至关重要的角色。

不同地区的气候差异,直接决定了当地的水量和水质的季节性变化。

湿润多雨地区(如热带雨林): 这里降雨量充沛,地表水和地下水都非常丰富。高温高湿的环境,植物生长茂盛,植被覆盖率极高,能够有效地涵养水源,减少地表径流中的泥沙。水体往往比较清洁,但由于降雨量大且持续,地表水流速度快,一些矿物质可能来不及充分溶解,水中的矿物质含量相对较低,属于“软水”。
干旱半干旱地区(如沙漠和草原): 这里降雨稀少,蒸发量大。地表水非常稀缺,主要依靠地下水和季节性河流。干旱地区的地表岩石往往暴露在地表,风化作用显著,溶解在水中的矿物质含量会相对较高,特别是盐分。而且,由于降雨稀少,地下水补给不足,水位下降,使得水中矿物质浓度进一步升高。我们常说的“苦咸水”,很多就出现在这类地区。草原地区虽然比沙漠要好一些,但同样面临降雨不均、蒸发大的问题,水源的稳定性也受到很大影响。
寒冷地区(如极地和高寒山区): 冬季漫长,大部分降水以雪的形式储存。夏季融雪是主要的水源补充方式。水体中的微生物活性较低,污染物扩散速度慢。然而,在一些地区,由于地表冻土层的影响,地下水流动受阻,可能形成季节性地下水。融雪水通常非常纯净,矿物质含量极低,是典型的“软水”。

土壤类型也对水源的过滤和水质的形成有着不可忽视的作用。

砂质土壤: 就像前面说的砂岩一样,砂质土壤的透水性很好,能够有效地过滤掉一些颗粒较大的污染物,但对溶解性物质的吸附能力相对较弱。
粘土和壤土: 粘土颗粒细小,孔隙度也小,透水性差,但对一些有机物和重金属的吸附能力较强。这可以帮助净化水体,但同时也可能导致水分在地表停留时间长,增加蒸发损失,或者在低洼处形成季节性积水。
黑土和腐殖质丰富的土壤: 这些土壤有机质含量高,可以吸附和转化一些污染物,对水质有净化作用。但如果有机质分解产生过多的腐殖酸,也可能使水体颜色变深,增加有机物含量。

植被覆盖是水源涵养和水质保护的关键。

森林: 茂密的森林就像一个巨大的天然海绵,能够截留降雨,减缓地表径流,促进雨水下渗形成地下水。树冠和枯枝落叶层能有效拦截雨滴,减少土壤侵蚀,使得河流中的泥沙含量极低。森林还能通过蒸腾作用调节区域气候,增加空气湿度,间接影响降水。因此,森林覆盖率高的地区,河流通常水质清澈,流量稳定。
草原: 草原植被虽然不如森林茂密,但也能起到一定的固土作用,减缓水土流失。然而,过度放牧或火灾等人类活动,会导致植被破坏,土壤裸露,雨水会裹挟大量泥沙流入河流,导致水质浑浊,泥沙淤积。
裸露地表或荒漠: 在这些地区,植被稀少,土壤暴露,风蚀水蚀严重。降雨时,大部分水分迅速形成地表径流,携带大量泥沙、盐分和矿物质,水质较差。而且,由于缺乏植被的涵养,地下水补给不足,地表水非常稀缺。

人类活动的介入,更是在各种自然条件下给水源带来了复杂的变化。农业灌溉、工业生产、城市污水排放、矿产开采等等,都会对当地水源产生直接或间接的影响,有时候这些影响甚至会覆盖掉部分自然差异带来的变化。比如,一个原本水质极佳的山区河流,如果上游有矿山开采,可能会因为重金属的排放而变得不适合饮用。

总而言之,不同地区自然环境和地质条件的差异,对当地水源的影响是全方位的。地形决定了水流的形态和速度;地质构造和岩石类型塑造了地下水的形成和矿物质的来源;气候条件控制着水量的多少和季节性变化;土壤和植被则承担着净化和涵养水源的功能。这些因素相互交织、相互影响,共同塑造了各地水源独特的“个性”。要了解一片土地的水,就得先读懂它所处的自然环境和地质“脾气”。这就像是看人一样,得先了解他的出身、成长环境,才能知道他是个什么样的人。

网友意见

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随着物质生活水平的不断提升,人们对于自身健康越来越关注,包括空气、食品对人体的影响是越来越得到重视。但人们常常忽略另一个对人体来说至关重要的物质——水的安全,大部分人认为水是司空见惯的物质,到处都有,能有什么健康不健康的,烧开了不都一样喝。这其实就陷入了一个很大的误区。

一、 不同的自然环境与地质环境对水质会产生何种影响?

自然水质(不受人类活动影响的水)的主要影响因素是它接触的有机质和地质材料的类型,以及与之接触的持续时间。当水穿过树叶和根茎等有机材料时,它会与相关的微生物(例如土壤细菌和藻类)发生反应。当水通过地质材料时,它会溶解矿物质。

地球表面岩石风化过程受温度、降水量和降水分布等气候因素的强烈影响。气候模式和环境条件会影响植物群落和土壤类型,导致从这些地区流出的水具有某种化学特征。气候和地质对水质的影响可以通过一个地区贡献的溶解物质的数量和种类以及河流携带的沉积物数量来表示。

天然水在其携带的溶解物质方面可能会有很大差异。流经含盐地质构造的天然泉水可能含有多达百万分之 200,000 (PPM)[1]的溶解物质。一些流过溶解度低的岩石的溪流可能只有百万分之 50 (PPM) 的溶解物质。就饮用水而言,建议水中溶解物质的含量低于 500 ppm。相比于普通水源,山泉水通常比地表水(湖泊和河流)含有更多的矿物质,因为它能从岩石和其他元素中吸收矿物质。

干旱和洪水等自然事件可能导致河流水质发生重大变化。干旱造成的流量减少会导致溶解物质的浓度增加和河流携带的固体物质的负载或数量减少。洪水情况正好相反,高流量通常会稀释溶解物质的浓度,并从洪泛区冲走新的沉积物,增加沉积物负荷。

生物因素会对天然水的质量产生重大影响。构成生态系统的任何环境因素的变化都可能导致整个生态系统的变化。通过光合作用,水生植物产生氧气并消耗水中的二氧化碳、氮和磷。植物材料的腐烂消耗氧气并产生二氧化碳。生长和衰退之间平衡的变化会导致生态系统及其水质的变化。[2]

二、 水质不同,对健康有何影响?

饮用水是人体摄入微量元素的重要来源。人体所需的矿物质包括钙、镁、钾、钠、碳酸氢盐、铁、锌等。各地的水土因含矿物质和微量元素的不同,水质土质便有差异。不经常出远门的人,饮用了超出原地限度的水,就会引起胃肠功能紊乱,发生食欲不振或吐泻。

与自来水不同,矿泉水会在泉水源头直接装瓶,或者经过简单的处理,包括添加或去除二氧化碳气体、消除有毒物质,例如砷等。因此有人更喜欢矿泉水,因为它保证了水的纯净度并且无需经过化学消毒处理(自来水需要经过化学消毒)。

引用富含矿物质的水对人体有诸多好处:

1、 镁的作用:成年女性每日推荐摄入量为310-320mg,成年男性为400-420mg,而大多数成年人的镁摄入量小于推荐量,缺镁会导致人体出现食欲不振、疲劳、肌肉无力、恶心呕吐等症状,严重缺乏还会导致麻木或刺痛、肌肉痉挛、低钙或低钾、情绪变化、心律不齐以及癫痫发作。

2、 强健骨骼:矿泉水中富含钙质,这有助于促进骨质沉积。人体在青春期时,新骨沉积比旧骨分解更快,而在超过20岁之后,骨质流失就会超过骨质沉积,这会导致骨骼变得脆弱。一项研究[3]比较了身体如何从牛奶、钙补充剂和矿泉水中吸收钙,结论是含有大量钙的矿泉水可以有效地改善缺钙的状况。此外,镁也可以促进骨质沉积。

3、 促进消化健康:镁将水吸收入肠道,从而改善大便的稠度,它还可以放松肠道肌肉,促排便。

4、 饮用水矿物质含量对人们的健康有很大的影响:一项研究旨在分析饮用水质量与人类健康之间的关系,选择中国湖南省长寿县麻阳苗族自治县作为研究区,收集了当地百岁老人的饮用水和头发,并分析了化学成分。当地饮用水呈弱碱性,富含人体必需的微量元素。麻阳市居民每日从饮用水中钙、铜、铁、硒、锶的摄入量远高于全国平均摄入量[4]。从长远来看,富含镁、钙、钠和铁等矿物质的水对我们的健康有益。

虽然矿物质对人体有益,但过量摄入这些物质也会产生毒副作用,水质对人体最为直接的影响就是水中的重金属在进入人体内时,往往会蓄积在肝脏与肾脏,使得人体内脏成为一个超负荷的过滤器。而且如果水质过硬,对于煮饭或泡茶的口感都会造成影响。现在国际上都倡导要喝低钠、低矿化度的天然饮用水,人能从水中补充有益的矿物质和微量元素,同时也不会因为过量矿物质增加身体尤其是肾脏的负担[5]

那什么是符合上述标准的饮用水呢?

答案是——软矿水。软矿水是指含少量可溶性钙、镁化合物的水;水的软、硬取决于可溶性钙、镁化合物的含量,世界卫生组织(WHO)对水的硬度进行了如下分类,其中每升含量小于120毫克钙和镁称为中软水,小于60毫克称为软水。

按矿泉水特征组分达到国家标准的,按矿化度分类命名: 矿化度是单位体积中所含离子、分子及化合物的总量。矿化度<500mg/L为低矿化度[6]

恒大冰泉软矿泉取自长白山珍稀泉眼—安宁泉,该区域地质中富含玄武岩,雨水流经低下玄武岩空洞和裂隙后,能够不断溶解岩石中的二氧化硅和微量元素,最终经过玄武岩深层净化、矿化和磁化作用以涌泉形式出露。此外,恒大冰泉拥有核心专利采水技术(AGP16115878GZ-自涌泉水源收集装置及其构筑方法),该技术可保证恒大冰泉软矿水总硬度为33.4mg/L,完全符合属于世界卫生组织关于软水的标准。可溶解性总固体含量(TDS)92-162 mg/L,≤500 mg/L,属软矿泉。恒大冰泉低钠水PH值7.02-7.98,偏硅酸含量44.4-69.8mg/L,钠含量1.6-9.9 mg/L[7]

因此,恒大冰泉软矿泉既能提供人体所需的矿物质和微量元素,又避免了过量摄入增加人体的肝肾负担,是符合国际上倡导饮用的低钠、低矿化度的天然饮用水。它实现了软硬度、酸碱性、富含矿物质和口感的完美平衡。

参考

  1. ^ ppm浓度(parts per million)是用溶质质量占全部溶液质量的百万分比来表示的浓度,也称百万分比浓度。
  2. ^ Vandas, SJ, Winter, TC, and Battaglin, WA 2002. Water and the Environment, p. 28-29
  3. ^ Greupner T, Schneider I, Hahn A. Calcium Bioavailability from Mineral Waters with Different Mineralization in Comparison to Milk and a Supplement. J Am Coll Nutr. 2017 Jul;36(5):386-390. doi: 10.1080/07315724.2017.1299651. Epub 2017 Jun 19. PMID: 28628402.
  4. ^ Yuan, F . 1 1 Department of Engineering and Safety, et al. The effect of drinking water quality on the health and longevity of people-A case study in Mayang, Hunan Province, China[C]// 0.
  5. ^ https://cloud.kepuchina.cn/search/imgText?id=293808
  6. ^ GB8537-2008.GB8537-2008 饮用天然矿泉水:GB8537-2008,2008
  7. ^ 《安宁泉勘察评价报告》

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