大家好，我是你们的水朋友周旭杰，在水领域已经摸爬滚打多年。这是我们关于天然矿泉水理化指标的第二篇科普文章，在第一篇中我们对天然矿泉水理化指标做了总结，本篇，我们将会对偏硅酸进行详细解读。希望通过这一系列文章，为水行业的同仁们提供一些实用的建议和启发。
在天然矿泉水的领域中，偏硅酸犹如一颗璀璨的明星，作为 7 项界限指标里的关键一项，蕴含着诸多奥秘，与矿泉水的品质以及人体健康有着紧密的关联。
一、偏硅酸的定义与形成
偏硅酸（SiO₂·H₂O）属于二元弱酸，仅存在于自然界的地表水、地下水或山泉水中，无法通过人工手段添加或合成。它是由硅酸盐矿物质释放能量后被水体吸收而形成的。通俗来讲，自然界的降水历经漫长岁月，透过岩石缓缓向下渗透，在水被砂层过滤至纯净的过程中，水中溶解了离子状态的硅酸盐，进而生成了偏硅酸。
在天然矿泉水中，偏硅酸主要以离子状态稳定存在，这是地下水与岩石层中硅质矿物（例如石英等）经过漫长水岩相互作用的结果。此溶解过程既复杂又缓慢，却为偏硅酸在矿泉水中的存在筑牢了根基。
二、偏硅酸型矿泉水的界定与分布
依据我国《食品安全国家标准饮用天然矿泉水》（GB8537 – 2018）的规定，将偏硅酸含量≥25mg/L 的饮用矿泉水划定为偏硅酸型矿泉水。倘若偏硅酸含量处于 25 – 30mg/L 区间，那么水源水水温需在 20℃以上或者水的同位素测定年龄在 10 年以上，才能够被称为饮用天然矿泉水。【1】
我国已鉴定的偏硅酸矿泉水水源地多达 2000 余处，大约占我国矿泉水总数的 60%以上。不过，尽管我国偏硅酸矿泉水的水源地数量可观，但从全球范围来看，偏硅酸矿泉水实际上相对稀少。
三、偏硅酸对人体的益处
结缔组织的维护与修复：偏硅酸是人体结缔组织（诸如软骨、胶原蛋白等）的重要组成部分。它能够有效促进胶原蛋白的合成，而胶原蛋白对于维持皮肤的弹性、关节的灵活性以及血管壁的韧性起着关键作用。长期饮用富含偏硅酸的矿泉水，有助于皮肤保持光滑细腻，减少皱纹的出现，同时在预防关节疾病以及改善心血管健康方面也具有一定的积极意义。
骨骼健康的支持：硅元素（以偏硅酸的形式被人体摄入）在骨骼矿化进程中发挥着积极的推动作用。它能够助力钙的吸收与利用，与钙共同构建稳固的骨骼结构。对于儿童和青少年而言，充足的偏硅酸摄入有助于骨骼的正常生长发育；对于老年人来说，偏硅酸在一定程度上能够预防骨质疏松症的发生。
神经系统的调节：偏硅酸还有可能对神经系统产生有益的影响。它可以协助调节神经传导，维持神经细胞的正常功能。在一些研究中发现，适量摄入偏硅酸或许有助于缓解焦虑情绪，改善睡眠质量等，尽管其具体的作用机制仍有待进一步深入探究。
预防心血管疾病：硅元素能够增强血管弹力纤维的强度，维持人体血管壁的弹性，帮助清除血管内壁沉积的脂肪，从而对缓解动脉硬化、心血管疾病和心脏疾病起到积极作用。【3】
四、偏硅酸与其他成分的相互作用
在天然矿泉水中，偏硅酸并非孤立存在，它会与其他矿物质和成分发生相互作用。例如，与钙、镁等阳离子结合，形成稳定的化合物或离子对。这种相互作用既会对偏硅酸自身的生物活性以及吸收利用效率产生影响，同时也会改变其他矿物质的存在形式和生理功能。
五、偏硅酸检测方法
为确保天然矿泉水的质量，精确检测偏硅酸的含量至关重要。目前，常用的检测方法包括分光光度法和原子吸收光谱法等。分光光度法是基于偏硅酸与特定试剂发生反应后会产生特定颜色，通过测量颜色的深浅来确定偏硅酸的含量；原子吸收光谱法则是利用原子对特定波长光的吸收特性来测定硅元素的含量，进而推算出偏硅酸的含量。【2】【4】【5】
六、偏硅酸的摄入与安全
硅作为人体必需的微量元素之一，约占人体总质量的 0.026%，人体每天大约需要摄入 3mg 的硅元素。摄取硅元素的理想途径之一是通过饮水，然而普通水体中的偏硅酸含量通常较为有限。偏硅酸型矿泉水因此成为补充硅元素的优选途径，能够确保人体获得充足的硅元素摄入。【3】
尽管目前尚未有研究报告指出偏硅酸过量摄入会产生不良影响，且一般认为其元素指标越高越好，但为了确保安全，仍建议适量饮用偏硅酸矿泉水。
参考资料
【1】国家标准：《食品安全国家标准饮用天然矿泉水》（GB8537 – 2018）
【2】国家标准：《食品安全国家标准 饮用天然矿泉水检验方法》（GB8538 – 2022）
专业研究文献：
【3】《硅元素之力》日本医学博士细井睦敬
【4】《馀用天然矿泉水中偏硅酸 (H2SiO3) 的测定》姜莹、张世涛、邵文军
【5】《皖仪科技离子色谱对矿泉水中硼酸和偏硅酸的检测》
