地下水中的鈉的形成與富集

地下水中的鈉的形成與富集

1鈉的形成和分布1.1地殼豐富元素鈉位于環(huán)境表的第三周期的第一家族中。屬堿金屬元素族,是地殼中最豐富的元素之一。鈉是典型的新巖元素,它的電子構(gòu)型為2P63S1,故易于失去一個(gè)電子成為1價(jià)的陽(yáng)離子,它與陰離子化合后易于形成氧化物,鹵化物。1.2單一地下水中的鈉在土壤中的富集在表生帶中,具有較強(qiáng)的遷移能力,廣泛分布于土壤和地下水中,其形成主要受巖土性質(zhì),逕流條件、離子交換吸附和不同礦化度水的混合與彌散作用等因素的控制,但這些因素對(duì)它的形成作用強(qiáng)度是隨地區(qū)而變化的。在丘陵山區(qū)(基巖分布區(qū)),鈉主要是巖石中硅酸鹽礦物經(jīng)風(fēng)化溶濾作用釋放出來。地下水中鈉的含量除了與含水介質(zhì)巖性有關(guān)外,主要受地形和逕流條件的控制。由于該類地區(qū)巖石裂隙發(fā)育,地形起伏較大,地下水逕流條件良好,易隨地下水的遷移而流失,因此,地下水中的鈉含量,一般都很低。在平原地區(qū),鈉的形成與富集,除了與含水介質(zhì)和上覆土層成分有關(guān)之外,主要受不同礦化廢水的混合與彌散作用以及離子交換吸附作用。由于各地區(qū)上述因素的差異。導(dǎo)致于鈉在地下水中的含量差異甚大。不同礦化度水的混合與彌散作用,主要發(fā)生在沿海地區(qū),如長(zhǎng)江三角洲南部地區(qū),由于該地區(qū)含水介質(zhì)的沉積環(huán)境,特別是高含量的海水入侵,咸淡水的混合與彌散作用,使地下水中的鈉含量普遍較高,尤其是第Ⅱ?qū)涌紫冻袎合趟偷冖髮涌紫冻袎合趟拟c含量分別高達(dá)416.87mg/L和838.40mg/L。離子交換吸附作用,各地區(qū)普遍存在,尤其是當(dāng)含水介質(zhì)中含有較多的粘土礦物時(shí),交換吸附作用更為明顯。當(dāng)?shù)叵滤c含水介質(zhì)中的粘土礦物接觸時(shí),水中的Ca2+、Mg2+被吸附并交換釋放出等當(dāng)量的Na+進(jìn)入地下水中。交換吸附作用的元素,使地下水中的Na+含量增高,Ca2+、Mg2+含量減少。2鈉與人類健康的關(guān)系網(wǎng)絡(luò)2.1體鈉中的可交換性鈉占總體鈉的65%一般成人體內(nèi)含鈉量平均為60mmol/kg。嬰兒為75mmol/kg。其中50%分布在細(xì)胞外液,10%在細(xì)胞內(nèi)液,40%在骨骼中。體鈉中可交換性鈉占總體鈉的75%,包括細(xì)胞外液和內(nèi)液的鈉以及骨骼中鈉的小部分。可交換性鈉能相互交換調(diào)節(jié),對(duì)維持人體日常生理功能起重要作用。2.2鈉對(duì)人體健康的有益鈉是人體重要的必需元素,其作用主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。2.2.1細(xì)胞外液的反滲透10%細(xì)胞外液的陽(yáng)離子主要是鈉離子,占陽(yáng)離子總量的92%左右,鈉和它對(duì)應(yīng)的陰離子共同產(chǎn)生細(xì)胞外液的晶體滲透壓,其占細(xì)胞外液滲透壓的90%左右。因此,鈉對(duì)保持細(xì)胞外液的容量和維持正常滲透壓具有決定性的意義。2.2.2緩沖溶液主要存在于血液中人體緩沖系統(tǒng)最重要的是碳酸氫鹽、磷酸氫鹽。其中,碳酸氫鈉主要存在血液中,磷酸氫鈉主要作用于細(xì)胞內(nèi)。緩沖鹽中鈉離子與氫離子交換,使體液的pH值保持正常。因此,鈉離子總量的增減對(duì)體液的酸堿平衡起著重要的作用,缺鈉時(shí)則會(huì)發(fā)生酸中毒。2.2.3外負(fù)內(nèi)負(fù)內(nèi)負(fù)特性在神經(jīng)沖動(dòng)傳遞中,神經(jīng)細(xì)胞膜通透性發(fā)生改變,使鈉離子暫時(shí)進(jìn)入細(xì)胞內(nèi),從而使這部分細(xì)胞膜上的電荷轉(zhuǎn)變成外負(fù)內(nèi)正,而鄰近處于靜止?fàn)顟B(tài)的膜電荷則仍為外正內(nèi)負(fù),在興奮部分與未興奮部分之間產(chǎn)生電位差,出現(xiàn)局部電流,電流沿神經(jīng)纖維傳播,形成沖動(dòng)。如果細(xì)胞內(nèi)外鈉平衡異常,神經(jīng)沖動(dòng)則不能發(fā)生,故缺鈉時(shí)神經(jīng)肌肉興奮性降低。2.2.4低鈉及鈉泵功能受損時(shí)糖被污染所受在小腸上皮細(xì)胞內(nèi)鈉與糖和載體蛋白結(jié)合后發(fā)生變化,使糖由上皮細(xì)胞擴(kuò)散入血,鈉再由鈉泵驅(qū)出細(xì)胞,故低鈉及鈉泵功能受損時(shí)影響碳水化合物的吸收。2.2.5有關(guān)低鈉血癥的因素鈉是胰汁、膽汁、汗和眼淚的組成成分,長(zhǎng)期胃腸引流及大量出汗都會(huì)引起低鈉血癥。此外,根據(jù)筆者的研究結(jié)果,中國(guó)的鼻咽癌死亡率與土壤環(huán)境中的鈉元素含量呈非常顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系。即適量的鈉元素有利于抑制鼻咽癌的產(chǎn)生和發(fā)展。2.3鈉對(duì)人體健康的危害鈉過量的進(jìn)入人體,也會(huì)產(chǎn)生對(duì)人體健康的有害作用。2.3.1人群的原因因血量而壓,易致高血壓發(fā)生一個(gè)普高血壓是當(dāng)代最常見的心血管疾病之一。我國(guó)高血壓患者達(dá)5千萬以上。研究結(jié)果表明,鈉過多除了使血容量增多,小動(dòng)脈痙攣外,還使腎臟細(xì)小動(dòng)脈硬化速度加快,這些因素都促使高血壓發(fā)生。所以人均攝鈉量高的人群,其平均收縮壓、舒張壓或人群高血壓患病率均高。此外,血液中鈉鹽含量高,人必然要大量飲水,導(dǎo)致血容量更要增加,從而加重心臟負(fù)擔(dān),誘發(fā)和加重心力衰竭癥狀。鈉過多,對(duì)嬰兒、老人及心、腎功能不全者都會(huì)導(dǎo)致高鈉血癥,其結(jié)果造成細(xì)胞包液的高滲狀態(tài),使中樞神經(jīng)系統(tǒng)受到明顯影響,表現(xiàn)顯著的口渴、神志恍惚、煩燥不安或精神淡漠、嗜睡、肌張力增高、腱反射亢進(jìn)、抽搐、昏迷以至死亡。2.3.2鈉元素用量的影響根據(jù)筆者近年來的研究結(jié)果表明,中國(guó)的胃癌、宮頸癌、肺癌死亡率與土壤環(huán)境中鈉元素含量呈正相關(guān)關(guān)系,因此鈉元素過量的進(jìn)入人體,必將導(dǎo)致胃癌、宮頸癌、肺癌的發(fā)生和發(fā)展。2.4高溫環(huán)境下小程序鋼質(zhì)對(duì)于未成年人攝鈉量的影響小成人每日需供食鹽6g左右,相當(dāng)于0.086g/kg·d,小兒需要量相對(duì)較成人大,大約需要0.1g/kg·d,其中,乳兒需要量約(0.5~1.0)g/d,幼兒(1~3)g/d,年長(zhǎng)兒(3~6)g/d。高溫環(huán)境下從事重體力勞動(dòng)的成年人每日可丟失8g左右的鈉,需要額外補(bǔ)充。具有高血壓家族史者攝鈉量應(yīng)注意控制在2g/d以內(nèi)。一般飲食中鈉的含量已超過生理需要量,不會(huì)發(fā)生缺鈉癥。大量出汗或腹瀉等鈉丟失過多者,應(yīng)增加鈉的攝入量。鈉主要來源于飲食中的鹽及含鹽的調(diào)味品、食品和飲水。一般食物中的鈉含量依次為海魚、動(dòng)物內(nèi)臟>蛋類>綠葉蔬菜>根塊蔬菜>乳、淡水魚>動(dòng)物肉類>果類蔬菜(豆、茄、苦瓜)>谷類>水果。3高血壓、高鈉血癥鈉是人體的必需元素。它具有維持滲透壓和神經(jīng)肌肉的正常興奮性以及調(diào)節(jié)酸堿平衡,參與碳水化合物的吸收功能和抑制鼻咽癌的發(fā)生