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天然礦泉水是地下水的一種。水是由氫和氧原子構成的特殊物質，其分子式為H2O。在自然界沒有水存在。由于水分子結構的特征，當水與固體物質相接觸時，就會使其全部或部分溶解。因此，水是一種良好的天然溶劑。地下水長期在地層深處的巖石空隙中滲流、循環，經歷種種物理、化學作用，使圍巖中許多物質不斷地溶于水中，導致地下水礦化。由于圍巖成分、地下深部的溫度、壓力等地球化學環境的不同，導致地下水中的礦物質成分和含量千差萬別。這是造成全國90%以上城市水域污染嚴重的主要原因。據世界衛生組織調查表明，全球每年至少有1500萬人死于因飲用被污染的水而引起的疾病。我國的城市居民正面臨水污染這一世界性的問題。據環境保護總局的調查，全國32個重點城市的71個水源地中，有30個達不到二類飲用水標準，占總數的42%。水污染首當其沖的受害者是人口密集的城市居民，而人口和工業集中的城市又是造成水污染的罪魁禍首。作為發展中，我國630多座城市的人民面臨這一威脅。礦泉水的外給來源，對礦泉水的形成也有著重要的影響。①大氣降水入滲水，一般礦化度較低。礦泉水動態受降水影響明顯，宏量和微量組分有豐水期低，枯水期高的特點。②地下水徑流或深部斷裂補給，斷裂帶脈狀水和層間水在徑流過程中和較好的封閉環境下，通過水巖作用，使圍巖中的部分礦物質溶于水中形成礦泉水。③沉積盆地深部，補給條件差，徑流滯緩，處于停滯狀態。沉積物中多種微量元素及鉀、鈉、鈣、鎂、氯化物等在封閉條件良好的還原環境下保存下來，通過水巖作用溶入水中。
