根据我国饮用天然矿泉水标准,锶矿泉水中锶含量应大于0.20mg/L(含量在0.20~0.40mg/L时,水源水的水温应在25℃以上)。医疗矿泉水中锶含量大于10mg/L称为锶水。
锶在各种岩石中的含量不同(表6.8)。这些矿物中含锶矿物的溶解,都可能使地下水含微量的锶。
表6.8 岩石中锶平均丰度(单位:mg/kg)(据刘庆宣等,2004)
锶盐的溶解度相对较小,在富含锶的地层中能否形成锶矿泉水,很重要的因素还取决于水的侵蚀性、温度、pH值及造岩矿物的风化破碎程度、水交替强度等(刘庆宣等,2004)。因此含侵蚀性CO2的水与富含锶岩石互相作用有利于锶的溶解,例如菱锶矿(SrCO3)与富含二氧化碳的水互相作用,菱锶矿易水解而形成碳酸氢锶,从而大大增加了它在水中的溶解度,因此水中Sr2+的含量可显著增高。
SrCO3+H2O+CO→2Sr2++2HCO-3
锶元素从岩石中转移出来被地下水迁移的量,受锶元素的移动(活动)性及迁移强度控制,可根据以下水迁移系数判别。
地下水科学专论
式中:Kx为水迁移系数;Mx为锶在水中的含量,mg/L;α为水的矿质残渣,mg/L;nx为锶元素在岩石中的百分含量,%。
矿泉水中Sr2+的含量与岩石中Sr的丰度呈正相关关系(刘庆宣等,2004);矿泉水中Sr2+富集的最有利的环境是碳酸盐岩地层,其次是碎屑岩地层;水化学类型为HCO3-Ca型矿泉水分布最广泛,但水中Sr2+的含量在各类水中最低;各种重碳酸型的矿泉水中Sr2+的平均含量均小于1mg/L,而各种硫酸型(包括复合型)的矿泉水中Sr2+的平均含量均大于1mg/L;地下水的pH值能影响Sr2+的迁移能力,富含Sr2+的矿泉水pH值多集中在7~8.5之间。
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