陆军军医大学教授舒为群:水所含矿物离子对健康的影响

来源 | 财经网   

2025年09月27日 10:00  

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9月25日,《财经智库》在长白山水源地发起“走进生命之源——品质革命:水资源可持续发展论坛”公益活动。陆军军医大学教授舒为群在会上表示,全社会对水污染重视程度非常高,自来水厂对水污染控制非常重视,只是对水所含的天然矿物质方面,还应该给予更多关注。

陆军军医大学教授舒为群

值得关注的是,舒为群引用《食物》杂志2023年对全球心血管疾病死亡率与饮用水总硬度关系进行了分析,得到的结论是,饮水总硬度是心血管疾病死亡率降低的显著关联因素,喝硬水可以预防大约40%的心血管疾病死亡率。

她认为,饮用水矿物离子宝贵健康价值体现在:一是天然水都有一定含量的由钙镁形成的硬度,对人体具有钙镁同补的营养价值;二是氟、碘、硅、锶、硼、锂、硒、钼、钒等的良好来源;三是含有丰富的碳酸氢根,非常有利调节酸碱平衡。此外,还可以调节人体肠道菌群,阻止消化系统对环境中有毒重金属的吸收。舒为群同时指出,水中矿物离子的营养还具有以下独特的优势,比如它们已经是溶解性的离子状态,且不受食物组分干扰,人体对它们的生物利用率高;水中矿物质浓度温和,对人体是一种和风细雨似的友好补充,同时又由于水是人体每天摄取量最大的食物,其中的矿物质稳定补充具有积微成著、聚沙成塔的效果,天长日久必对健康产生影响。

舒为群分析,矿物离子对健康的影响主要体现在两个特性上:一是总硬度,最直观的体现就是水垢,水垢的本质是水中二价以上阳离子的总和,主要来源于钙和镁,它们本质上是无毒的,水垢即使被直接饮用也会被胃酸分解变成钙离子和镁离子,都是可被人体吸收的、有益健康的矿物质。二是溶解性总固体,简称TDS,一般情况下它反映水的矿物质总量。TDS过高或过低都会影响水的口感。我们国家生产的矿泉水大部分是低矿化度水,TDS大多低于500毫克/升,这种浓度范围既能带来矿物质的营养,又使得矿泉水的口感容易被接受。

舒为群列举美国学者2018年发表在营养学杂志上的一个报告,该报告总结了1914年-2018年将近一百年的时间里,像卷心菜、莴笋、土豆、菠菜等人类的主要食用蔬菜中,钙、镁、铁这些人体必需矿物质的含量下降了80%-91%,形象地比喻是,一百年前人类吃一颗苹果得到的镁,现在要吃六颗苹果才能得到。这主要是因为蔬菜、粮食等农作物的质量、尤其是矿物质的含量急剧下降所致。

她进一步指出,联合国粮农组织在其官网上多次强调,由于土壤过度耕种、化肥长期使用、食品过度加工以及其他种种原因,全球有超过20亿人口、中国至少有3亿人口处于维生素和矿物质缺乏的隐性饥饿状态,这种饥饿会导致多种慢性疾病发生风险增加,比如婴儿出生缺陷、儿童发育障碍,成年人糖尿病、心血管病、肿瘤、骨质疏松等。在此背景之下,饮用水过度处理势必会加剧矿物质缺乏这种隐性饥饿状态。

从健康角度,舒为群认为,我们首先要选择优质的水源地,二是要对水进行科学处理,尽量保留有益矿物质,优化钙镁比例;三是要尽量控制涉水材料的微塑料颗粒、可溶性微量有机物、有毒重金属等有害物质的释放,瓶装水和桶装水还要注意安全储存;四是要提倡科学的饮水行为,做到每天要足量饮水,养成常喝慢喝的习惯,不要暴饮狂饮,而且最好带着愉悦的心情去喝水,这样都是对健康有利的。

以下为发言实录:

张燕冬:谢谢。下面有请陆军军医大学的舒为群教授,今天给她给我们带来的题目是《饮用水矿物质与健康》。谢谢舒老师!

舒为群:非常高兴。感谢燕冬总裁的邀请,让我来到美丽的长白山,咱们国家天然矿泉水的宝藏之地,也是天然矿泉水生产的高地,和新老朋友相聚。

刚才几位教授都讲得特别好,通过我的报告,我想给大家提供一些证据,为什么说“长饮天然矿泉水,健康幸福伴随你”。

我今天将从四个部分跟大家探讨,第一就是水中矿物质的特性,第二水中矿物质的健康价值,第三是水中矿物质与疾病关系的医学研究证据,第四是对健康饮水的思考和建议。

第一部分,首先介绍一下水中矿物质的特性,我们饮用水组成,大家都很清楚,首先当然是水分子,水分子可能有些微弱的电离,形成少量少量的氢离子或者氢氧根离子。除了水分子以外,水中还有各种天然的离子及其盐类,它们以碳酸氢根为主,同时还有钙、镁、铁、锰、铜、锶等等常量和微量元素。此外水里还会有一些天然的比如偏硅酸、铝、铁这些水合胶体,另外还有一些天然气分子,像氧气、二氧化碳、氡气等等。除了这些天然的组分,水里面还可能会有各种污染物质,就是我们燕冬总裁非常关注的铅、砷、铝等等有毒重金属,以及微量有机物,比如说农药、增塑剂、微塑料、消毒副产物等等。当然还会有最让整个社会关注的微生物,像致病性的细菌病毒、原虫,但是现在各种水厂对这方面的控制是非常好的,就是把传染病的控制是达到很高的水平的,当然可能有泥沙、黏土、藻类等等。不过,一般情况下卫生合格的饮用水,对这些污染成分都进行了严格的控制,即使可能还有一些不理想的地方,但是整个社会对这些污染组分的重视程度都是非常高的。水里面现在还不太受到重视的,又值得大家关注的就是天然矿物质,我们很多商品水,林林总总的商品水里面,矿物质的差异是非常非常大的,这种差异导致对我们健康的效应有很大的差别,所以我们今天就来讨论一下这个话题。

这是一个典型的地表水和地下水的主要矿物离子的比较,红色的柱子代表地下水,蓝色的柱子代表地表水,我们可以看到无论是地表水和地下水,碳酸氢根都是一个最主要的成分,可能我们很多人不太注意这个组分,这是调节我们人体酸碱平衡的一个很重要的组分,它是碱性的。另外钙、镁、锶、偏硅酸等阳离子组分,这些都是水里面常见的成分,水里头还可能有硫酸根、氯等阴离子组分。总体上这些阳性的或者成碱性的这些成分,占的比例要大一些,而像硫、氯、还有硝酸根这些阴离子占的比例会少一些,所以水进入人体后,它一般来说是成碱性的,对于我们的酸碱平衡是有帮助的。

这些所有的矿物离子在一起,它对对健康的影响,主要从两个特性上体现出来,第一就是总硬度,第二就是溶解性总固体(简称TDS),这两个特性与我们的健康密切相关。首先我们看一下总硬度,总硬度最直观的体现就是水垢。老百姓总是说有水垢了,这个水就脏了,常常会抱怨。实际上水垢是由水中的总硬度的引起的,总硬度的本质又是什么呢?它是水中二价以上阳离子的总和,而二价以上阳离子主要就是钙和镁,水如果不烧开的时候,钙和镁是溶解性的碳酸氢钙、碳酸氢镁以及硫酸钙、硫酸镁、氯化钙、氯化镁这些形式。但当水烧开的时候,碳酸氢根会变成二氧化碳和水的,二氧化碳就会释放出去了,就跑到空气中了。碳酸氢钙和碳酸镁它们会变成四种不溶的成分,碳酸钙(溶解度0.016)、碳酸镁   (难溶,溶解度0.15)、氢氧化钙   (微溶,溶解度3.0)、氢氧化镁   (难溶,溶解度0.1) 、碳酸镁   (难溶,溶解度0.016),从化学的角度,如果一个物质的溶解度只要低于0.1就是很难溶的。大家可以看到碳酸钙、碳酸镁、氢氧化镁都是溶解度很差的,所以就变成了我们肉眼可见的水垢,这就是水垢的本质,实际上完全是无毒的。退一步讲,这些钙镁盐形成的水垢即使直接吃到到我们的胃里,也会被胃酸分解变成钙离子、镁离子,都是可被人体吸收的有益的矿物质。基于这些认识,我们得到两个启示,第一水垢不用害怕,它对人体健康是有益的。第二我们如果能够重视优质水源的保护,我们的水源很干净,我们不用把水烧开,不用对水进行过度处理的话,我们就能喝到健康有营养的水。

第二个特性就是溶解性总固体,它是简称是TDS,它的本质是水中溶解的无机物和有机物的总量,当水质洁净的时候是以无机盐为主。TDS对健康的主要影响两个方面,第一是影响水的口感,第二是代表水质的矿化度。影响水的口感,它有些怎么样的表现呢?当水中TDS很低的时候,这个水是淡而无味的,50—600毫克之间口感都是比较好的,尤其300—600毫克口感是最佳的。只要超过600TDS比较高的时候,口感可能就不是太好了,再往上走的话,口感就会有异常了,所以TDS要从口感的角度不能太高,这是对口感的影响。

水的第二个特性是矿化度,也就是TDS,它代表水中矿物质的总体水平。采用反渗透技术处理过的水TDS一般低于10毫克/升,而矿泉水一般TDS含量比较高。国际上也把矿泉水按照500、1000这两个数据把它分为低矿化度水、中矿化度和高矿化度水,低于500的就是低矿化度,500—1000之间就是中矿化度水,大于1000是高矿化度水。我们国家的生活饮用水卫生标准,从口感的角度要求不要大于1000毫克/升。我们国家生产的矿泉水大部分是低矿化度的,就是TDS一般低于500毫克/升。

接下来介绍水中矿物质的健康价值。这一个板块主要是想回答我们很多老百姓的疑惑,我们很多人说水中那点矿物质,有必要值得去在乎吗?我们现在都是营养过剩的年代,我喝一口牛奶,我吃一片菜叶,里面的矿物质就相当于饮几吨的水了,到底这个观点对不对呢?

首先大家看一下左边这张图,这是美国学者2018年发表在营养素杂志上的一个报告,它总结了从1914年—2018年一百年间,我们人类的主打蔬菜像卷心菜、莴笋、土豆、菠菜中,钙、镁、铁这三种我们人体需求量很大的矿物质的变化情况,这个研究发现钙、镁、铁的含量下降了80%—91%,呈现一个直线的下降,可以这样形象地比喻,100年前人类吃一颗苹果得到的镁,我们现在的人要吃六颗苹果才能得到。所以我们经常会觉得我们现在吃的东西不如以前外公、外婆做的那么好吃那么香了,其实就是和蔬菜、粮食这些农作物的质量、矿物元素含量的急剧下降是有很大的关系的。

联合国粮农组织在他们的官网上多次强调,由于土壤的过度耕种、化肥的长期使用、食品精细加工就是食品过度加工,以及还有其他的各种原因,全球有超过20亿、中国有3亿人口处于隐性饥饿的状态,什么是隐性饥饿呢?就是维生素和矿物质缺乏这种状态。这种缺乏不像我们以前吃饭吃不饱,天天饥肠辘辘,而是一种我们感知不到的饥饿,这种饥饿会导致多种慢性疾病的发生风险的增加,比如说婴儿的出生缺陷、儿童的发育障碍,对于成年人就会增加糖尿病、心血管病、肿瘤、骨质疏松这些慢性疾病的发生风险。

基于食物这么一个背景,假如我们把饮用水过度处理的话,势必会加剧隐性饥饿的状态。因为饮用水是我们每天摄取量最大的食物,我们每天喝水要超过1.5升,大家想象我们有任何一种其他食物有水这么多吗?所以基于普遍的隐性饥饿这个现实状态,我们一定要注意富含天然矿物质饮用水的摄入,一定要注意这个问题。

饮用水矿物离子的宝贵健康价值,我在这里总结一下,第一,从营养上它是钙镁同补,我们知道自然界的水都是有硬度的,有钙和镁的,钙和镁同在的,很少有主要的食物是有特性,比如说我们的牛奶,钙含量很丰富,但是是镁很少。我们的蔬菜菠菜、芹菜镁含量很丰富,但是往往钙又不够,而且蔬菜中的矿物质的吸收有是很差的。只有自然界的水,尤其像矿泉水这样的富含矿物质的水是钙镁同在的,我记得肖老师我们这儿的矿泉水是氢碳酸氢钠和钙镁型的是吧?这是一个非常好的其他食物很难有的特性。

另外水里面的氟和碘它的吸收非常好,对我们人体的贡献达到90%,或者94%以上,当没有碘盐供应的时候,碘是提供我们94%的碘。其他像偏硅酸、硼、锂、钼、钒这些元素也是从水里面会得到良好的供应。还有水里面成碱性的离子居多,它可以减少我们肾脏的酸负荷。

水里面还含有丰富的碳酸氢根,对我们的酸碱平衡的调节是非常有利的。

水中矿物离子还有一些间接的健康效应,它可以调节我们肠道菌群,当水里面矿物离子丰富的时候,我们的菌群是一个非常好的状态,良性菌居多,恶性菌会减少。还有当水里面矿物离子含量很丰富的时候,它可以阻止消化系统对环境中有毒重金属的吸收。

另外水里面矿物离子还有多个优质特性,这些优质特性是食物和药物不可替代的。第一、它们是天然的溶解性的离子状态,而且我们喝水不受食物复杂组分的干扰,所以水里面的矿物离子的生物利用度非常高,有人比喻说是一个补矿的快车道。第二、水里面矿物离子浓度温和,对人体而言就像和风细雨一样,是非常友好的一种补充方式。对于胃酸不足的人群,比如老年人群,还有一些消化系统不好、胃酸不够的人群,天然矿物质水就是一个非常友好的补充方式。第三,我再一次强调,水是每天唯一的稳定大量摄取的食物,水对人体矿物质的补充,具有日积月累,积微成著,聚沙成塔的效应。只要坚持喝好水,对我们的健康就一定有长久的、持久的显著影响。

我来补充几个数据来说明为什么它的吸收,它对于我们的营养非常好,我们以钙和镁为例,营养学推荐的摄取量每天分别是800毫克和330毫克。但是我们中国人群隐性饥饿很厉害,中国营养学会调查数据,从膳食中实际摄入的钙数据有很多都不一样,但是很少有超过400毫克的这样的数据,一般报道都是不到400毫克,大概是300—400毫克之间,也就是说离800毫克的一半,顶多只有一半,镁也是,镁的营养推荐量是330毫克,实际的摄取量只有230—290,关键是食物中的吸收率是比较低的,钙只有顶多28%,镁顶多只有30%。而如果两升自来水,我们中国两升自来水的中位数,我只是讲中位数,就是可以大致理解为平均值,每天可以提供80毫克的钙,19.0%毫克的镁,关键是它们的吸收率非常好,水中的钙最高可以吸收率达到50%,镁最高可以达到70%。所以它有这么好的吸收率,又是长期稳定的补充,所以是我们一个长期稳定的一个营养来源,而食物每天都有变动,所以它是一个不稳定的,所以水中的矿物质的营养价值是值得高度重视的。

我进入第三部分,饮水矿物质与疾病关系的医学研究。其实这个报道非常多,比如说水的硬度对心血管疾病、骨质疏松、结石、肿瘤这些预防都有很多报道,水镁对糖尿病、肾结石等的预防有很多报道,氟对龋齿的关系,偏硅酸对心血管疾病、骨质疏松、老年痴呆等的预防,锶对骨质疏松、胆固醇紊乱、血糖异常的预防,碳酸氢盐对骨质疏松、高尿酸血症的预防,水硒对克山病、肿瘤的预防,水锂对精神性疾病的预防,水钒对糖尿病的预防,水铁对儿童贫血的预防。

今天时间有限,我主要就心血管疾病跟大家做一个介绍,那么实际上我刚才这边举例,实际上是水里面这些矿物元素多的时候,它对疾病的预防,现在也越来越多的报道显示,当水里面缺的时候把矿物质都去掉了,它反向可以增加疾病的发生。比如说软水地区,这是英国的报道,上个世纪50年代就有报道了,软水地区人群的血铅更高,更容易发生高血压。我们国家浙江海岛地区饮用脱盐海水的居民,心血管疾病发生更多。

正反两方面都有很多研究报道,下面我就心血管方面给大家举一些例子,因为时间关系,我有些幻灯我就不讲了,比如这是最近的比较新的,这个在食物杂志的一个2023年对全球心血管疾病死亡率与饮用水总硬度的关系进行了一个分析,它总结了全球的研究以后,得到的结论是饮水的总硬度是心血管疾病死亡率降低的显著关键因素,整体上风险值是0.59,这个0.59是什么呢?就是硬水人群的风险是软水人群的59%,就是喝硬水可以预防大约40%的心血管疾病死亡率。

再看看斯洛伐克的对比观察,他们在克鲁皮那地区,因为这个地区,西南地区水质很硬,东北地区水质比较软,他们选择了72对居民,每一对都是一个在硬水,一个在软水生活,他们的性别年龄都是配对的,然后对比下来发现硬水地区的血管年龄比实际年龄小5岁,软水地区血管年龄比实际年龄反而大4岁,两个地区血管年龄的绝对差值高达9岁,这个报道也是让人印象非常深刻的。血管年龄如果增长就是像这个图示的,最后血管闭塞,会导致我们发生很严重的心血管疾病。

最后对健康饮水的思考和建议跟大家分享一下,世界卫生组织在1948年就提出来了,健康应该是一种高于安全的、良好和积极的生命形态,不仅仅限于虚弱和不得疾病。基于这个理念,我们觉得健康饮水应该是要有在原有传统的基础上应有提升。原有的安全饮水,强调感官性状良好,微生物安全、毒理学安全三个方面。现在我们觉得应该加上水应该还含有有益的矿物质,这样有营养、促健康,让我们处于一个良好的积极的状态。有益矿物质应该做到哪些方面呢,第一就是来源于天然,第二是种类丰富,第三是比例平衡,第四是浓度适宜。来源天然,是因为天然元素与添加元素,在健康效应上是有不同的,所以尽量保留水中的天然元素是更好的,尽量不要人工添加。因为我们已经有实验显示,人工添加以后,心血管表现反而不是太好。所以我们更主张要保留天然元素。种类要丰富、要广谱,这样对健康是综合的协调效应。比例上要平衡钙镁,不要单纯钙过高,镁过低,另外碳酸氢根,镁和碳的尽量保留。浓度适宜更好理解,就是过高过低对健康都不利。

怎么样达到健康饮水的目标,我们觉得应该从下面的一些方面去努力实现:第一,选择优质的水源地,水源本身应该是天然矿物质含量和比例是适宜的,然后安全无污染的,同时我们在开发的过程中,尽量做到环保、可持续的发展,这是第一。

第二,我们要对水进行科学的处理,尽量保留有益矿物质,优化钙镁比例,如果需要矿化就要进行科学的矿化。现在有一个趋势就是在纯净水的基础上,添加一种比如说含锶的浓缩液,然后或者是某一种硅什么的,单纯的一种都不是很好,都可能有一定的风险,要添加的话应该是均衡的添加,但是技术难度是比较大。所以就保留有益的矿物质,然后钙镁比例优化是比较好的。

第三,瓶装水的材料,以及净水器的涉水材料尽量是卫生合格的,尽量要控制微塑料颗粒,控制这些材料中的可溶性有机物,控制有毒重金属,另外还要有一个安全的储存,因为如果不是安全的储存,常年的强烈的紫外线暴晒,或者和有害的气体放在一起,都会使水质受到污染。

第四,还有要有科学的饮水行为,应该每天要足量的饮水,每天要时不时的要喝,要慢喝,不要咕嘟咕嘟地猛灌,还有尽量喝温水,还有带着愉悦的心情去喝水,这样都是对健康有利的。通过这些手段让我们达到健康饮水的目标。

我的话题就汇报完了,谢谢大家。

张燕冬:非常感谢舒老师,今天学了很多东西。一瓶水也好,水也好,它本身有很多学问是我们不知道的。另外,这些水的背后又涵盖了整个生态体系的建立,都跟我们密切相关。我想问舒老师,您平时喝什么水?

舒为群:含有天然矿物质的饮用水都在我的选择范围,比如天然矿泉水、天然泉水、简单过滤后的自来水等等。

张燕冬:你说的天然矿泉水是什么水?哪种品牌的?

舒为群:有条件的话,可以选择不同的品牌换着喝。有一位老师说到,我们国家天然矿泉水的标准中,七种成分只要有一种达标就可称为矿泉水,比如锂、锶、锌、偏硅酸、硒、游离二氧化碳、溶解性总固体、溶解性二氧化碳。

张燕冬:好像有一种水叫锂水?

舒为群:对,锂元素达标也可称为矿泉水。不同品牌交叉着喝,营养就补充全一些。

张燕冬:事实上矿泉水还是不要去烧水,否则就浪费了,很多营养成分就浪费了。

舒为群:是的。

张燕冬:还有一个,王浩院士提出喝水三阶段,首先是安全水,第二阶段是健康水,第三阶段,他提出了功能水,我现在在想这个功能水是不是特别复杂,你讲最好是天然的元素,如果加入各种元素,是不是就增加了很多难度?

舒为群:风险很大,这个一定要经过医学研究的证明,因为我们发现水里面添加矿物质,即使浓度不是太高的添加,都会导致心血管有一些风险的。添加的种类和比例配合不好的话,很容易导致一些我们现在想不到的健康风险。

张燕冬:好,谢谢。舒老师今天主要的观点是把纯净水和矿泉水作比较,还是建议大家喝矿泉水,是吧?

舒为群:是的。还有优质的泉水和自来水。

张燕冬:自来水烧一下是不是(好一些)?

舒为群:自来水烧一下就涉及到水垢和元素丢失的问题,所以最好有很优质的水源,不去进行过度的处理。如果像国外一样,能达到直饮是最理想的,目前可能还有一段距离要走。

张燕冬:好,谢谢您。