地理资源所雒昆利研究团队在天然硒型矿泉水水资源勘探方面取得重要进展
矿泉水是从地下深处自然涌出的或者是经人工揭露的、未受污染的地下矿水;含有一定量的矿物盐、微量元素或二氧化碳气体;通常情况下,矿泉水中必须有一项或一项以上达到界限指标的要求,其要求含量分别为(单位:mg/L):锂、锶,锌、碘化物均≥0.2,硒≥0.01,溴化物≥1.0,偏硅酸≥25,游离二氧化碳≥250和溶解性总固体≥1000。
现在我国市场上大部分矿泉水属于锶(Sr)型和偏硅酸型,如恒大、百岁山等,占国内的矿泉水产量90%以上。同时也有含其他矿物质成份的矿泉水,如西藏新疆青海等地的锂型矿泉水,而硒型天然矿泉水资源非常稀少,主要原因是由于环境中硒的分布富集规律及控制因素尚不明确,限制了我国天然富硒资源的开发利用。
中国科学院地理科学与资源研究所雒昆利研究员课题组长期致力于硒等微量元素的地质时期分布富集规律及其环境健康效应等研究;课题组持续开展了对我国不同构造区、不同时代地层中硒等微量元素的分布富集规律及其环境要素分析等研究,发现我国真正的富硒地层只限定在为数不多的几个特殊地质时代的页岩层段,且为隔水层,往往难以有储存量大的富硒水。同时,富硒地层往往也富集其它有害重金属元素,即使有达到天然富硒矿泉水标准(每升含硒10-50 ug/L)的富硒水源,但往往有害元素含量超标。因此,天然硒型矿泉水水源非常稀少,其开发和生产至今没有形成规模。找到流量大而硒含量稳定,而其它有害元素含量低的天然富硒矿泉水水资源是我国富硒矿泉水开发的技术关键。
课题组在国家自然科学基金、所长基金以及地方任务的联合资助下,持续对陕南大巴山区分布的前寒武纪-下古生界地层中硒及有害元素的含量、分布和赋存规律、化学活动性以及岩石矿物和含水性等进行了系统研究,发现其中一层20余米厚的富硒地层中的有害元素化学活动性低,但硒的活动性强,有望在其分布区找到有害元素低的富硒矿泉水水源带。同时,大巴山断裂大多为逆冲型挤压性断裂,是很好的隔水断裂,使得相邻区域的污染物无法相互渗透,这样杜绝了地表水对其污染,因此该层富硒地层分布处有望找到水量较大的干净水源。
2015年2月-2016年12月,雒昆利研究员课题组在前期工作的基础上,对前期研究确定的富硒水水源带进行连续追索。经过连续8次的观测和取样分析,课题组发现其中2个水源地的交通便利,生态环境好,且含硒量稳定在14-30 ug/L,同时Sr含量也达到了国家矿泉水标准,流量大(每小时大于20吨)且稳定,而且其它元素含量均符合国家饮用水的限量要求,为低钠优质矿泉水,矿泉水优质程度及综合水质在国内外处于同类优秀水平。目前,位于陕西岚皋县佐龙镇相子坝地区的硒含量为10-50 ug/L 的低钠优质矿泉水水源,已由陕西硒宝科技有限公司(广东硒宝科技有限公司全资子公司)投资生产,建立了年产30万吨的矿泉水生产线。预计2017年8月上旬该产品上市,这是目前国内唯一一家水源地流量大且稳定、硒和锶含量同时达到矿泉水标准、其它有害元素含量均符合国家饮用水限量要求的低钠优质硒型矿泉水。
生态环境优越的秦巴山区将是我国优质天然富硒矿泉水水源地。同时,我国几个大的构造单元的接触处,也有望发现新的富硒矿泉水水源。例如,龙门山-丽江深大断裂带、喜马拉雅山南坡几条深大断裂带(普兰、吉隆、聂拉木、亚东和墨脱南部地区)、扬子地台与华南褶皱带的交界处等富硒地层分布处,是我国潜在的硒型矿泉水水源地。
陕南优质硒型矿泉水源的发现和开发,为我国环境中硒分布富集机理研究提供了理论基础,同时也扩大了我国富硒资源量,使我国天然富硒资源的规模化和标准化生产成为可能。
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