饮用天然矿泉水常见指标的健康标准分析（上）
前言
随着生活品质的提升，大家对饮用水的追求已从干净延伸至健康。得益于此，包装饮用水市场中的饮用天然矿泉水这一品类，因其富含对人体有益的矿物质成分，成功抓住了消费者的健康需求，关注度与市场认可度持续攀升。
由于地形地质存在差异，源自不同水源地的饮用天然矿泉水，其所含天然矿物质离子的含量各不相同。那么，消费者及饮用水企业该如何评判不同品牌、地区饮用天然矿泉水的健康价值？本文将基于我国对于饮用天然矿泉水所含各类元素的健康标准限定值，结合国内外关于天然矿泉水中元素对身体健康影响的研究文献，为消费者以及水企提供一定的参考。
什么是饮用天然矿泉水？
我国《食品安全国家标准 饮用天然矿泉水》（GB 8537-2018）对饮用天然矿泉水的定义为：从地下深处自然涌出或经钻井采集，含有一定量矿物质、微量元素或其他成分，在特定区域未受污染且采取预防措施避免污染的水；通常情况下，其化学成分、流量、水温等动态指标在天然周期波动范围内相对稳定。
中国地质大学出版社出版的《中国饮用天然矿泉水》一书中指出，饮用天然矿泉水作为矿泉水的一种类型，是可直接饮用的天然饮料，必须保证无需医生指导，长期饮用也不会对人体造成危害，因此其水质要求极为严格。要达到饮用天然矿泉水的标准，需满足以下三个核心条件：
其一：天然形成，无人工添加
饮用天然矿泉水中的化学组分、气体成分或微量元素，必须是在自然环境中天然形成的，不允许通过人为添加矿物质的方式，使其达到饮用天然矿泉水的水质要求。
长期实践与大量实验数据表明，天然矿泉水的医疗保健效果是人工配制“矿化水” 无法比拟的 —— 即便人工矿化水的化学成分能与天然矿泉水完全一致，其医疗保健作用也相差甚远，部分人工矿化水甚至完全不具备天然矿泉水的功效。例如，富含二氧化碳的碳酸天然矿泉水，对肠胃系统疾病、循环系统疾病以及高血压、冠心病等具有一定医疗作用，但人工制作的汽水同样含有二氧化碳，却无法达到治病效果。有研究水科学的学者推测，这一差异可能与尚未被完全认知的水分子结构或同位素独特结构有关。同时，天然矿泉水需经过地下深部深循环形成。只有在地下滞留足够长时间，地下水才能与围岩充分作用，形成独特的化学构成；而且循环深度越大，受人类活动污染的可能性越小，能更好地保证水源的天然性与优质性。
其二：特征成分含量适宜
饮用天然矿泉水中的化学组分、气体成分或微量元素，必须有一种或一种以上达到规定的适宜含量。
现代医学研究发现，人体内几乎能找到自然界中存在的所有化学元素：部分元素是人体主要组成成分，如碳、氢、氧、氮、钙、磷、镁等；还有一些属于微量元素。尽管微量元素在人体内含量极低，但却是维持正常生理功能不可或缺的物质，且在体内需保持恒定浓度范围——含量过剩或不足，都可能引发机体病变，危害健康。因此，人体需定期补充矿物质和微量元素，以维持体内元素平衡与新陈代谢稳定，而饮用天然矿泉水正是理想的补充载体。它不含热量、脂肪和蛋白质等营养素，能避免通过食物补充微量元素时，因摄入过多热量或其他营养素带来的副作用。
不过，通过饮用天然矿泉水补充矿物质和微量元素时，也需防止过量摄入引发副作用。因此，我国饮用天然矿泉水相关标准对各类微量元素含量同时规定了下限（界限指标）和上限（限量指标），只有含量处于界限值与限量值之间，才能被认定为合格的饮用天然矿泉水。
其三：卫生指标严格达标
饮用天然矿泉水是无需煮沸或其他消毒处理即可直接饮用的天然饮料，因此对卫生指标要求极高。其中，微生物指标、毒理指标、污染指标、放射性指标以及感官性状特征（包括颜色、味道、透明度、肉眼可见物等），均必须符合国际相关组织规定的饮用水水质卫生标准。
综上，饮用天然矿泉水需同时满足以上三个条件，缺一不可。其完整概念可概括为：在天然环境下经深循环形成，化学组分、气体组分或微量元素中至少有一种含量达到规定界限值，且不超过限量指标，同时卫生学指标完全符合饮用水水质要求的地下水。
饮用天然矿泉水中
界限指标及限量指标
目前，已在地下水中发现70多种化学元素，这些元素大多也存在于人体内，但它们对人体健康的影响存在差异：部分是人体必需元素，部分对人体有益，部分则对人体有害，还有一些元素的作用尚不明确或未被完全研究清楚。而作为饮用天然矿泉水标志的微量元素，均是经医学研究证实对人体必需或有益的种类，我国《食品安全国家标准 饮用天然矿泉水》（GB 8537 - 2018）标准中规定天然矿泉水至少需要符合7项界限指标元素的其中一项。详见下图：
除了7项界限指标以外，某些矿物质、微量元素或其他成分的含量过高时，会对人体造成不良影响，因此我国《食品安全国家标准 饮用天然矿泉水》（GB 8537 - 2018）标准中还规定了18项限量指标，详见下图：
基于以上指标及日常生活中饮用天然矿泉水产品标签上明确标注含量范围特征性指标，拿声国际将在下文对偏硅酸、钾、锂、锶、硒、钠、钙、镁、锌、游离二氧化碳、溶解性总固体共11项指标作为饮用天然矿泉水常见指标，对其健康标准、健康价值进行分析。
饮用天然矿泉水
常见指标的健康标准分析
▶偏硅酸
1.国标标准与品类认定
在天然矿泉水的众多元素中偏硅酸是一个例外，特点在于偏硅酸对人体有益而无害，且含量越高健康价值越显著。目前国内外尚无任何研究报道证明偏硅酸含量过高会对人体产生不良影响，反而有成百上千篇学术论文证实，更高浓度的偏硅酸能为人体带来更显著的健康益处。
根据《食品安全国家标准 饮用天然矿泉水》（GB 8537-2018）规定，当矿泉水中偏硅酸含量≥25mg/L时（含量在25.0mg/L~30.0mg/L时，水源水水温应在25 ℃以上）即可被认定为偏硅酸型矿泉水。从我国水源分布来看，天然水体中偏硅酸含量普遍较低，多数水源不超过10mg/L，能达到25mg/L 标准的水源已属优质，而部分稀缺水源的偏硅酸浓度可达到50mg/L 甚至更高，这类高偏硅酸矿泉水因健康价值突出，成为市场中的高端品类。
偏硅酸矿泉水通常没有显著的特征标志，但是我们根据硅酸盐溶解度与温度密切相关的这一特征可以推断，大多温度较高的热矿泉水中往往偏硅酸的含量都比较高。并且对于可溶性硅酸含量较高的矿泉水而言，当它涌出地表时，所处环境的温度与压力会显著下降，水中的硅酸盐会随之迅速形成晶体并发生沉淀。基于这一特性，在这类矿泉水的泉口附近，常常会有蛋白石、玉髓等硅氧化物泉华堆积，这也成为了辨认偏硅酸矿泉水的一个重要标志。
此外，偏硅酸无法通过人工添加的方式溶入水中，其含量完全由水源地地质条件决定——通常在火山岩、花岗岩等富含硅质的岩层区域，地下水经长期渗透、溶滤作用，才能富集形成高偏硅酸水源，这也进一步凸显了高偏硅酸矿泉水的稀缺性与珍贵性。
2.对人体健康的核心作用
美肤养颜，维持皮肤健康状态：硅是人体表皮组织的重要组成因子，直接参与胶原蛋白与骨组织的生物合成。长期饮用偏硅酸矿泉水，可为皮肤补充硅元素，促进胶原蛋白生成，增加皮肤弹性，减少皱纹生成，同时维持皮肤光泽与细嫩度。除此之外，将偏硅酸水制成喷雾外用，也能快速为皮肤补水，缓解干燥、敏感等问题，尤其适合干燥气候地区人群或皮肤缺水人群。
延缓衰老，关联长寿元素：研究表明，硅是与人体长寿密切相关的元素。随着年龄增长，人体各组织（如血管、骨骼、皮肤）中的硅含量会逐渐流失，而硅的流失会加速动脉硬化进程，进而导致身体机能衰退，诱发衰老相关问题。饮用高偏硅酸矿泉水，可持续为人体补充流失的硅元素，虽无法逆转衰老，但能有效减缓衰老速度，帮助维持身体机能稳定，尤其对中老年人群延缓衰老、提升生活质量具有积极意义。
促进骨骼与牙齿发育：硅是骨骼生长与结构维持的关键元素，若硅摄入不足，会导致骨骼含钙量降低，影响骨骼密度与强度。对于处于生长发育期的儿童青少年，规律饮用偏硅酸矿泉水，有助于补充骨骼发育所需的硅元素，促进骨骼健康生长，同时增强牙齿硬度，减少牙釉质缺损，预防牙齿发育不良；对成年人而言，硅能辅助维持骨密度，减少骨流失，为骨骼健康提供支撑。
保护心血管：偏硅酸最核心的健康价值在于其对心血管系统的保护作用，它具有优异的软化血管功能，能增强血管壁弹性，减少脂质在血管壁的沉积，延缓动脉粥样硬化进程，从而对高血压、冠心病、动脉硬化等心血管疾病起到明显的缓解作用。
3.风险提示与适用人群
偏硅酸是天然矿泉水中极少数无安全上限的指标，无论含量高低，均未发现对人体有害的案例，因此适用人群方面，几乎没有限制，无需担心过量风险。
▶钾
1.国标标准与品类认定
目前我国尚未针对饮用天然矿泉水中钾离子的浓度设定明确的限量标准，但可参考国际权威机构的规范，世界卫生组织（WHO）在《饮用水质量指南》中规定，水中钾离子浓度的上限为12mg/L。
钾离子在水中的浓度，能够在一定程度上影响水的酸碱度。适量的钾离子会使水呈现微弱的碱性，可能会对水的味道和口感产生一定的影响。但如果水中的钾离子浓度过高，会给水带来一种轻微的苦味或咸味。所以结合实际饮用体验与健康需求，行业普遍认为，水中钾离子浓度处于1~12mg/L区间时最为适宜。
2.对人体健康的核心作用
预防心脏病与高血压，维护心血管稳定：钾是调节血压、保护心脏的关键元素。它可通过促进肾脏排出多余钠离子，减少水钠潴留，降低血管外周阻力，从而实现血压调节。国际上先后有多项试验评估提高钾摄入量对血压的影响，分析结果显示，提高钾的摄入可降低血压补钾可拮抗钠的升压效应。同时，钾能维持心肌细胞的电生理稳定，避免心律失常、心电传导障碍等心脏异常症状，降低心脏病发作风险，尤其适合心血管疾病高危人群。
促进细胞新陈代谢，保障生理功能：钾是细胞内液的主要阳离子，直接参与人体新陈代谢的所有环节。从细胞呼吸、营养物质吸收，到废弃物排出、神经元信号传递，均需钾的参与。在细胞层面，钾与细胞外液的钠协同作用，维持细胞渗透压平衡，确保营养物质顺利进入细胞、代谢废物高效排出；在肌肉系统，钾能维持肌肉收缩能力，预防心肌受损，保障心脏循环功能正常；在神经系统，钾可促进神经传导功能稳定，避免神经功能异常（如手脚麻木、反应迟钝）；此外，钾还能调节体内液体酸碱度，维持酸碱平衡，同时助力脑部供氧，促进体内毒素排出。
调节水分平衡，预防水肿与脱水：钾的核心生理功能之一是调节人体水分分布。它能维持细胞内外液体的正常比例，避免水分在组织间隙蓄积导致水肿，同时防止因水分流失过快引发脱水。在炎热夏季或运动后，人体会因大量出汗流失钾离子，此时饮用含钾矿泉水，可快速补充流失的钾，维持水分平衡，缓解口渴、乏力等脱水症状；对久坐人群或易水肿体质人群，饮用含钾矿泉水，也能辅助改善身体水肿问题，提升身体舒适度。
维护神经肌肉系统正常运转：神经肌肉系统的正常功能依赖于稳定的钾浓度。钾能刺激中枢神经发出肌肉收缩所需的神经冲动，维持肌肉的兴奋性与收缩能力，同时促进蛋白质修复受损肌肉组织。饮用钾离子浓度1~12mg/L的矿泉水，可为人体持续补充钾元素，维持神经肌肉系统稳定，尤其适合运动爱好者、体力劳动者（需频繁使用肌肉）或中老年人群（神经肌肉功能易衰退）。需要注意的是若体内钾含量过高，可能导致神经肌肉高度兴奋，引发肌肉痉挛；若钾含量过低，则会出现肌肉麻痹、无力等症状。
3.风险提示与适用人群
钾的安全摄入范围较广，天然矿泉水中的钾浓度（1~12mg/L）远低于成人每日耐受最高摄入量（UL）2000mg，因此正常饮用无需担心过量风险。但肾功能不全者（肾小球滤过率＜30ml/min）需控制钾摄入，建议选择钾含量低于5mg/L的矿泉水，避免钾在体内蓄积引发高钾血症。
▶锂
1.国标标准与品类认定
根据《食品安全国家标准 饮用天然矿泉水》（GB 8537 - 2018）规定，当矿泉水中锂含量≥0.20mg/L时，即可被认定为含锂型天然矿泉水。从标准演变来看，1995版国标（GB 8537-1995）曾规定锂离子的限量指标为＜5mg/L，而2018版标准取消了上限规定，这一调整既基于锂元素的低毒性特性，也为高锂水源的合理开发提供了空间。
含锂型天然矿泉水在市场上极为罕见，核心原因在于水中锂元素的稀缺性。锂在自然界中分布广泛，但在水中含量极低：地表水中锂含量多处于1~10μg/L区间（远低于 0.20mg/L的标准），地下水虽可达到200~1300μg/L（即 0.2~1.3mg/L），但能持续稳定达到0.20mg/L 标准的水源仍属少数，需特定地质条件（如含锂盐湖、锂矿周边岩层）才能形成，因此含锂矿泉水被视为“稀缺的健康水源”。
2.对人体健康的核心作用
情绪调节的情绪元素，辅助对抗抑郁：锂是国际公认的情绪调节元素，长期以来在医疗领域用于治疗精神疾病，尤其对抑郁症具有明确的改善作用。大量研究表明，锂元素摄入不足时，人体易出现情绪低落、易怒、焦虑、易激动等负面情绪；而充足的锂摄入可调节神经递质（如血清素、多巴胺）水平，稳定情绪状态，缓解抑郁症状。日本虞福市大分大学的一项长达 7 年（2010 - 2016 年）的研究进一步证实：该研究调查了日本 808 个城市和病房的自来水水质与自杀率关系，结果显示，自来水中锂离子浓度与自杀率呈显著负相关。另一项发表在《英国精神病学杂志》（British Journal of Psychiatry）上的文章整理了世界各地的研究，同样发现公共饮用水中锂含量相对较高或较高的地理区域的自杀率相应地较低。
阿尔兹海默症的救星，延缓认知衰退：2018年加拿大布鲁克大学的研究发现，饮用水中锂含量与阿尔兹海默症死亡率呈负相关——锂含量越高的地区，阿尔兹海默症死亡率越低。进一步研究表明，锂元素可通过多重机制保护神经细胞：一是抑制神经细胞过度氧化应激，减少细胞损伤；二是调节tau蛋白磷酸化（阿尔兹海默症的标志性病理改变之一），延缓神经纤维缠结形成；三是降低肥胖与2型糖尿病的发病率（而肥胖、糖尿病是阿尔兹海默症的重要诱发因素），从源头减少患病风险。因此，含锂天然矿泉水尤其适合中老年人群长期饮用，对预防认知衰退、降低阿尔兹海默症发病风险具有积极意义。
3.风险提示与适用人群
锂的毒性较低，天然矿泉水中的锂含量（通常为0.2~1.3mg/L）远低于成人每日中毒剂量（＞10mg），因此正常饮用无需担心中毒风险。但孕妇、哺乳期妇女及儿童对锂的敏感性较高，建议选择锂含量0.2~0.5mg/L的产品，避免长期大量饮用高锂矿泉水（＞1mg/L）；肾功能不全者需遵医嘱饮用，避免锂在体内蓄积。
适用人群方面：情绪敏感、易焦虑抑郁人群，中老年人群可优先选择锂含量高的饮用天然矿泉水。
拿声结语：本篇文章由于受篇幅限制，将分为上下两篇发布，请提前关注拿声，本周四将继续为您更新下篇。
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