密封式水解矿石水洞技术领域
本发明涉及一种水洞结构，特别是能够制作有益于人类健康的人饮用水、畜禽动物饮
用以及用于农作物灌溉的密封式水解矿石水洞。
背景技术
随着社会的发展，水污染越来越严重。人们不断地开发探索各种水净化装置，以求得
到人们希望的净化水，但目前的许多水净化设备在去除水中有害物质的同
时，也去掉了一些对人体有用的矿物质和微量元素。自从发现了矿物质对人类的健康具有
重大作用后，人们不断地对吃的食物和饮水进行检测，发现了饮食缺少了一半以上人体必
需的矿物质，矿物质蕴藏在矿石与土壤中，植物只从土壤中摄取矿物质。缺少的矿物质具
有普遍性，是全球普遍存在的。美国专家学者们抱怨美国过度耕种和开垦土地，使土壤中
的人体所需要的矿物质流失严重，(一是土壤中的矿物质被植物吸收后，可食部分被人畜吃
掉，其排泄物又不能还田，就这样流失掉了。二是随着雨水的冲刷流走了。)土壤中的矿物
质是不可再生的，要补充流失的矿物质，有的需要上万年，有的是永远无法弥补的。
人们现在很少能够吃到人体必需的全部天然维生素，因为土壤中缺少合成维生素的矿
物质。如果补齐土壤中所缺的矿物质，生长在这样的土壤中植物才能在植物体内合成20种
人体所必需的天然维生素。植物的可食部分被人畜吃了之后能够补充人畜体内的天然维生
素。由饮食提供的52种营养素决定着人的健康长寿，这52种营养素其中包括1种必需的
脂肪酸，主要来源于植物油；10种必需的氨基酸，主要来源于鱼、肉、蛋、奶、大豆(黄
豆、黑豆、青豆)；20种维生素，主要来源于陆海植物性食物；21种矿物质，根据人体每
天需要矿物质的量的多少，矿物质可分为常量元素和微量元素。每天每人的需要量在100
毫克以上的为常量元素，也是人和植物的造体元素，如钙、磷、钾、钠、镁、氯、硫元素。
每人每天需要在100毫克以下的元素称为微量元素，如铁、锌、锰、铜、钴、钼、硒、铬、
碘、氟、硼、硅、镍、钒元素。钙、镁、钾、钠、硅与心脑血管疾病的关系。就钙的作用
有十几种，钙的其中一种作用是维持正常的血液流动。钙在血液循环中起到很重要的作用，
只有保持一定浓度的血清钙，心脏才可能维持正常的功能。硅的其中一项功能是能够清除
血管中的血凝块，并减少粥样斑块的形成，通过钙能促进血液流动，把硅清除血液中的垃
圾排除体外。钾、镁与心脏美的关系。缺钾对心脏造成的伤害最严重。心脏病经常与血液
中钾含量太低或是钾的供应量太低有着密切的关系。在动物实验中，缺钾造成的心脏肌肉
损伤与退化的情形与人类的心肌梗塞相同。镁能使钾储存在肌肉细胞中，因此缺镁时也有
类似的变化。没有充足的镁，钾会脱离肌肉细胞，造成肌无力，心肌麻痹，也会造成全身
肌肉麻痹引起心脏肌肉突然骤停，引起死亡。钠也是人体中重要的电解质，与钾、氯共同
负责控制体内肌肉、神经和体液的稳定与协调。钠多存在细胞的外液中，和存在细胞内液
中的钾共同维持着细胞内外体液水分及渗透压的平衡。钠的供应量要控制，多与少，对身
体都不利。硒能保护心血管的健康，防止血液中的脂肪发生氧化，降低脑中风的发生。当
人体缺硒时，肌体会失去活力，使人变得苍老，严重缺硒时还会导致因心脏病变而引起的
心肌衰竭致人死亡。钒可协助实现脂肪功能正常化，防止血管胆固醇积蓄，有预防心脏病
突发的效能。人体必需的52种营养素只有在21种矿物质的参与和刺激下，才能在人体内
合成13000多种不同的复合营养物质，来维持人的身体健康长寿。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术存在的不足，根据人体每天每人需要的矿物质种类和数
量以及目前主要缺少的11种天然矿物质，设计一种密封式水解矿石水洞，该水洞能够制出
有益于人类健康的人饮用水、畜禽动物饮用水以及农作物灌溉用水，水解出的矿物质水能
补齐人体、家禽、家畜体内和土壤中所缺的矿物质。
本发明根据天然矿泉水在地下形成的原理，地下泉水遇到矿石水解而成，也就是一个
水解过程，称天然矿泉水，天然矿泉水的矿物质种类和矿物质的含量是不可控的。本发明
提出的密封式水解矿石水洞中水解矿物质的种类和每种矿物质的含量设计为可控的，该水
洞水解的矿物质水，能够补齐人体、家禽、家畜体内和土壤中所缺的矿物质。为解决上述
技术问题所采取的技术方案是：
一种密封式水解矿石水洞，包括水解矿石水洞和贮水洞，其特征是：所述的水解矿石
水洞的洞腔底部装有水解矿石，在水流经水解矿石处装有多层过滤隔断，在过滤隔断中设
有供循环水通过的水管通道；在水洞的前、后墙体处装有前、后门，连接水泵的内循环入
口通过水管及出、入口阀连接内循环出口构成内循环系统；联接各贮水洞的出水管道与出
口阀连接，水洞后门开有水解矿石用的泉水入口；所述的贮水洞分别贮存人饮用、家禽、
家畜饮用和灌溉用矿物质水；在各贮水洞的前墙体处均装有前门，在前墙体上开有各自的
贮水入口与灌装出口，该贮水入口与规定所含矿物质种类的水解矿石水洞中的出水管道相
连接。
所述的水解矿石水洞根据补齐人、家禽、家畜体内和土壤中所缺的矿物质设计为22个
水洞，18个水解矿石水洞和4个贮水洞，18个水解矿石水洞共水解21种矿石主成分，其
中第1～17水洞各分装17种矿石，即每个水洞只装1种含主成分的矿石，17个水洞依次装
有17种矿石主成分为：钙、镁、钾、钼、铬、镍、钒、锌、铁、锰、铜、钴、磷、硅、硒、
硫、硼，第18水洞装有氯、钠、碘、氟4种主成分矿石。
所述的水解矿石水洞与贮水洞并列排放，水洞之间的公用墙以及水洞周边墙作为承重
墙建筑在地基上，水洞顶盖为导制一体的共用顶盖。
所述的人饮用贮水洞前墙体开有人用贮水入口，该入口与第1～17水解矿石水洞中的
出水管道相连接；家禽饮用贮水洞前墙体开有家禽贮水入口，该入口与第1～18水解矿石
水洞中的出水管道相连接；家畜饮用贮水洞前墙体开有家畜贮水入口，该入口与第1～2以
及第4～18水解矿石水洞中的出水管道相连接；灌溉用贮水洞前墙体开有灌溉贮水入口，
该入口与第1～18水解矿石水洞中的出水管道相连接。
本发明经水解和矿化过滤的综合净化处理后，使得水质的健康性得以充分保证，去除
了原水中的有害成份，通过使用能够补齐人、畜体内和土壤中缺少的矿物质；出水不但达
到国家饮用水标准，而且在水中补充了人体所需要的多种常量元素和微量元素，并使矿物
质与微量元素更容易进入人体的细胞，充分吸收，并且带入养分排出代谢的废物，长期饮
用有益身体健康；整个水解矿化过程能耗较低，可有效解决城乡饮用水安全问题。
本发明的水解矿石水洞里特加了一些防治癌症的矿物质。如硒能降低黄曲霉素的毒性，
使它不能变成癌症，硒有明显抑制甲醛、丙烯酰胺等有毒物质在体内形成肿瘤癌变，硒还
能与致癌重金属结合，解除它们的毒性，能减弱某些致癌物质的活性，防止人体出现癌细
胞。锰可抑制自由基的活性，自由基可称得上是万恶之源、百病元凶。铬可预防细胞内某
些基因的突变，并预防癌症。钼可加速致癌物质的分解和排泄，使亚硝酸盐还原失去致癌
性。
防治糖尿病的矿物质有：锌是一种维持酵素系统和细胞正常运作的矿物质，可帮助蛋
白质的合成与胰岛素的制造。铬可帮助人体调解糖类、脂肪和蛋白质的代谢，维持正常的
葡萄糖的含量，还能帮助胰岛素发挥作用，铬一旦缺乏，人体会产生多种疾病，其中最常
见的就是糖尿病。镍有降低血糖的作用，是胰岛素辅酶成分，当人体内一旦缺镍时，可使
胰岛素的活性降低，从而导致糖尿病的发生。钒可改善糖尿病患者对血糖的利用。
铁能帮助胎儿及幼童发育智力。胎儿、婴幼儿如果缺铁，轻者会引起贫血，严重者可
能因缺氧导致大脑与神经系统发育不良。孕妇要特别注意铁的补充吸收利用，以保证胎儿
的正常发育。碘有利于儿童的正常发育，并可防止畸形儿的发生。孕妇严重缺碘时，会出
现基本代谢降低，肌肉松弱无力，胎儿骨骼停止生长，造成中枢神经损害，会使死产及畸
形儿的几率增加，或使存活的婴儿智力发展迟缓，甚至成为呆小儿(侏儒)。当胎儿、儿童
体内缺乏锰时会出现身体发育缓慢、畸形、脑部发育不良、脑功能发生异常、运动失调、
迟发性运动障碍。孕妇体内缺钼，容易影响胎儿正常发育。儿童体内缺硒时，会出现关节
僵硬、生长迟缓。儿童缺硼时会加重维生素D的缺失，容易引起佝偻病。胎儿体内的含锌
量以肝、骨骼肌和小脑中最为丰富，如果孕妇缺锌会影响胎儿肝脏、骨骼肌和小脑发育。
儿童厌食症，主要是由锌和必需脂肪酸的共缺乏造成的。怀孕的最后三个月钙质的需要量
特别大，若未及时补充，孕妇会紧张、头痛、腿抽筋、失眠、容易蛀牙。钙质不足使胎儿
的骨骼及牙齿发育不良，牙齿长出较慢，挤压或弯曲，也会影响孩子的外貌，必须加以矫
正。孕妇及授乳期间的妇女，每天需要2000毫克以上的钙，如钙过量也不会造成伤害，会
将其储存在骨中，以备以后急需。怀孕期间镁的需要量特别大，镁对于每个细胞正常发育
特别重要，包括大脑。缺乏时无法合成蛋白质，也无法吸收和利用维生素B6，即使轻微缺
乏，也会造成对噪音敏感、紧张、暴躁、易怒、情绪沮丧、混乱、颤抖、忧虑、失眠、肌
肉无力、脚趾、腿部、手指抽筋。硅：少年儿童硅缺乏，会使骨质发育不良，生长发育缓
慢。
附图说明
图1为水解矿石水洞总体结构示意图。
图2为水解矿石水洞后门结构示意图。
图3为水解矿石水洞过滤网隔断截面示意图。
图4为人饮用贮水洞前门结构示意图。
图5～图7分别为家禽、家畜和灌溉用贮水洞前门结构示意图。
具体实施方式
本发明共设计有22个水洞，有18个是水解矿石水洞，共水解21种矿石，水解出的矿
物质水补齐人体、家禽、家畜体内和土壤中所缺的矿物质。18个水解矿石水洞的大小内外
部结构和配套的设施如图1所示，其中17个水洞各分装17种矿石，即每个水洞只装1种
含主成分的矿石，17个水洞依次装有17种矿石的主成分为：钙、镁、钾(家畜贮水洞不含
钾)、钼、铬、镍、钒、锌、铁、锰、铜、钴、磷、硅、硒、硫、硼；还有1个水洞装有氯、
钠、碘、氟4种矿石，共计18个水解矿石水洞。这18个水洞加上4个贮水洞共计22个水
洞，每个水洞长30米、宽4米、高4米，总宽4米×22个＝88米，并列排序，水洞之间的
公用墙和水洞周边墙做为承重墙，建筑在统一的地基上，水洞顶盖为一体导制的共同顶盖，
每个水解矿石水洞的结构，如图1、图2、图3所示。
另外四个与水解矿石水洞规格大小一样的水解达标的矿物质水贮水洞，四个贮水洞分别
贮存人饮用矿物质水、家禽饮用矿物质水、家畜饮用矿物质水和灌溉用矿物质水。这4个
贮水洞所贮的矿物质水的种类和每种的含量各不相同。比如鸡、鸭、鹅、猪是吃植物块茎
和颗粒(种子)的是缺钾的，钾含量要高，比如食草的马、牛、羊、羊驼、驴、骡、骆驼
等是食草的，它们体内钾含量特别高，不能再有钾的成份，要多加钠，保持钾钠体内平衡，
这些畜类体内钙不足，要加高钙，便于长高个，便于培育良种。钙量超标也不会中毒，他
们和人是一样的，钙限量吸收，多摄入的钙可贮在体内以备急需。
四个贮水洞如图4、图5、图6、图7所示，每个水解矿石水洞，投入的矿石和注入的井
泉水的用量标准是经过计算出来的，每个水解矿石水洞水解出的矿物质水达标后输入各自
的贮水洞后，连接灌装工序进行灌装，贮水洞无后门，只有前门。食草家畜体内钾较高，
钠和钙较少，例如马、牛、羊、羊骆、驴、骡、骆驼等，在它们的矿物质贮水洞中是不含
钾的，而是高钠和高钙的20种矿物质，例如鸡、鸭、鹅、猪等，贮水洞中含21种矿物质，
人饮用的贮水洞中含17种水解矿物质，灌溉用的贮水洞中含21种水解矿物质。
图1中：1水洞顶盖；2水洞底；3水解水；4水解矿石；5过滤隔断；6过滤水；如
图1所示，水解矿石水洞的洞腔底部装有水解矿石4，在水流经水解矿石处装有多层过滤
隔断5，水泵9进、出口经管道与内循环出口7以及内循环入口8相连接；连接内循环入口
的水管8-1通入洞腔；内循环水管8-1经水管通道8-2穿过过滤隔断5，通过循环水泵9把
过滤水6再返回到水解矿石4处，构成整个内循环系统，如此反复过滤、冲刷矿石，起到
了加速水解矿石的速度，增加了水解矿物质水的纯净度。循环水泵9又起到将水洞过滤后
达标矿物质过滤水6抽到各自的贮水洞贮存起来，供灌装使用。出口阀10与内循环出口7
连通，入口阀11与内循环入口8连通，当开始内循环时将阀10关闭，将阀11打开；如需
要把过滤好的达标矿物质水抽到各个贮水洞，就将出口阀10打开，把阀11关闭，避免没
有过滤的水流出。联接各贮水洞的出水管道10-1与出口阀10连接，在水洞的前墙体12处
装有前门13。如图2所示，在水解矿石水洞后墙体12-1处装有后门13-1，后门用于投放
矿石、换矿石、换过滤网和清洁水洞。水洞后门13-1开有泉水入口14，所用的水解矿石的
水是群井的井泉水，通过入口14注入各个水解矿石水洞，作为水解矿石的用水。如图3所
示，过滤网5-2固定在滤网墙体5-1上，由多道过滤墙组成过滤隔断5，在每道滤网墙体
5-1上均设有供循环水通过的水管通道8-2。
图4为人饮用水解矿物质水的贮水洞前门示意图，在贮水洞的前墙体15处装有前门16，
在前墙体15下方开有人用贮水入口10-2，当水解矿石水洞中的水解矿物质水达标后由该入
口10-2注入贮水洞，人饮用的贮水洞中含17种水解矿物质，即该入口10-2与第1～第17
水解矿石水洞中的出水管道10-1相连接，在前门16下方还开有连接人饮用水解矿物质水
的灌装出口17。
图5为家禽饮用水解矿物质贮水洞前门示意图，在贮水洞的前墙体15-1处装有前门
16-1，在前墙体15-1下方开有家禽贮水入口10-3，当水解矿石水洞中的水解矿物质水达标
后由该入口10-3注入贮水洞，家禽饮用水中含21种水解矿物质，将入口10-3与第1～第
18水解矿石水洞中的出水管道10-1相连接，17-1为连接家禽饮用水解矿物质水灌装出口。
图6为家畜饮用水解矿物质贮水洞前门示意图，在贮水洞的前墙体15-2处装有前门
16-2，在前墙体15-2下方开有家畜贮水入口10-4，当水解矿石水洞中的水解矿物质水达标
后由该入口10-4注入贮水洞，家畜体内钾较高，钠和钙较少，在它们的矿物质贮水洞中不
含钾，而是含高钠和高钙等20种矿物质，具体是将家畜贮水入口10-4与第1～2、第4～
18水解矿石水洞中的出水管道10-1相连接，17-2为连接家畜饮用水解矿物质水的灌装出口。
图7为灌溉用水解矿物质水贮水洞前门示意图，在贮水洞的前墙体15-3处装有前门
16-3，在前墙体15-3下方开有灌溉贮水入口10-5，当水解矿石水洞中的水解矿物质水达标
后由该入口10-5注入贮水洞，灌溉用的贮水洞中含21种水解矿物质，是将灌溉贮水入口
10-5与第1～18水解矿石水洞中的出水管道10-1相连接，17-3为连接灌溉用水解矿物质水
的灌装出口。