探秘贵州地下水的硬度

贵州既是我国的旅游大省，又是世界知名旅游胜地，其境内著名的黄果树大瀑布、荔波小七孔、西江苗寨等景区都让游客流连忘返。贵州赤水河畔的茅台酒，是我国酱香型白酒的代表，享誉全球。由于地处我国西南腹地，贵州属亚热带湿润季风气候，年均降雨量可以达到1179毫米，地表水资源总量为1062亿立方米；人均水资源占有量2754立方米，是全国平均水平的1.4倍。但是你知道吗？就这么一个水资源丰富的省份，地下水的硬度竟然比我国大多数省份都高。这是怎么回事呢？

何谓水的硬度

大家都知道固体有软硬度，作为液体的水也有软硬度吗？答案是肯定的。水不仅具有软硬度，还有相应的标准。

水的硬度是指水中钙离子、镁离子的含量，包括碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度两种。其中，碳酸盐硬度是指通过加热能以碳酸盐形式沉淀下来的钙、镁离子，故又被称为“暂时硬度”；非碳酸盐硬度是指加热后不能沉淀下来的那部分钙、镁离子，又被称为“永久硬度”。水的硬度的表示方法有多种，包括‌德国度、‌美国度、‌法国度和‌英国度等。德国度表示1升水中含有相当于10毫克的氧化钙，美国度表示1升水中含有相当于1毫克的碳酸钙，而法国度和英国度也有相应的表示方法。我国以往习惯采用德国度，即1升水中含有几个10毫克的氧化钙，其硬度就为几。目前常用美国度来表示，即将水中钙、镁离子含量折算为碳酸钙的含量，用1升水中碳酸钙的总质量表示，单位为毫克/升。

为何贵州地下水的硬度高

贵州的水资源在我国排名第六，属于富水源地区域，但历史上贵州人喝水却成了一个难题。这是为什么呢？答案就隐藏在贵州的地形地貌中。

贵州素有“八山一水一分田”之说，即全省80%的面积是山地，10%的面积是水，剩余10%的面积是农田。大面积的山地使得地形高差大，决定了贵州虽然降雨量较多，但降雨时雨水会快速汇入河道中，无法储存起来长时间利用，因此，贵州地区居民的饮用水依靠的是河水和地下岩溶水，而不像平原地区可以依靠湖泊水资源。

贵州同时又是我国著名的喀斯特岩溶区，有62%的面积是石灰岩区，地层中的岩溶水是贵州地下水和河流水源补给的主要水源。石灰岩的主要成分是碳酸钙，当地下水中含有二氧化碳时，石灰岩中的碳酸钙、碳酸镁等会和水反应，生成易溶于水的碳酸氢根离子和游离的金属离子（主要是钙离子和镁离子），迁移到地下水中，增加了水中钙、镁离子的含量，从而增加了水的硬度。最新的水质化验表明，贵州省岩溶区饮用天然矿泉水总硬度（用美国度表示）为136.8～740.6毫克/升，平均硬度为293.0 毫克/升，属微硬—硬水。水中的化学组分主要来源于岩石风化淋滤作用，部分受大气降雨影响较明显。

饮用硬水的好处

水的软硬度并没有好坏之分，软硬水对人体健康都有一定的益处。软水一般口感比较好，长期喝软水能够降低肾结石的发生概率，但软水中矿物质含量低，长期饮用，尤其是儿童、老年人或有特定健康问题的人长期饮用，可能导致必需的矿物质摄入不足。而适量饮用硬水可以给机体补充钙离子和镁离子，促进人体骨骼发育，同时可将肠道中食物的脂肪分解，形成无害的化合物迅速排出体外。但水的硬度也不是越高越好，我国《生活饮用水卫生标准》（GB 5749—2022）中规定，水的总硬度不能过大。如果硬度过大，饮用后对人体健康与日常生活有一定影响。研究发现，长期饮用过硬的水可能会导致肾结石发病率升高，因为硬水中的钙、镁离子会与食物中的草酸等物质发生反应，生成沉淀物。根据我国标准，饮用水中的硬度（用美国度表示）不得超过450毫克/升。

那么，如何降低水的硬度呢？最简单的方法是将水煮沸。煮沸时，溶于水中的碳酸氢钙分解形成不溶于水的碳酸钙析出（即水垢），极大降低了水的硬度。第二种方法是离子交换法，通过离子交换树脂去除水中的钙、镁离子，降低水质硬度。第三种方法是反渗透提纯法。根据不同离子的不同渗透压，将水中钙、镁离子分离提取，去除率可以达到99%以上。

如何选择合适的饮用水

选择饮用水时，应参考当地的水质标准。一般来说，硬度介于50毫克/升和200毫克/升之间被认为是较为安全和健康的，硬度过高的水可能还会有苦涩味。如果当地的自来水硬度过高或过低，那么可以考虑使用水处理设备，如软水器或矿泉水机，来调节水的硬度。但必须强调的是，饮用水所具有的适量的硬度对健康有益，过高或过低的硬度都可能带来健康风险。长期饮用低矿物质含量的软水或者纯净水会给人体健康带来负面影响。因此，在选择饮用水时，应综合考虑水质标准、个人需求和水处理技术，尽量选择饮用含有适量矿物质的水，平衡摄入人体所需的钙、镁和其他元素，确保饮用水既安全又健康。