大学キャンパスとその周辺における地下水の水質評価と水質化学的特徴、ナイジェリア南西部

なぜキャンパス下の水が重要なのか

アフリカ各地の多くの大学キャンパスでは、学生が飲み、調理に使い、食べ物を育てる水が浅く手掘りされた井戸から直接供給されています。しかし、その水に何が含まれているのか、周囲の岩石や人間活動がゆっくりと水質をどう変えるのかを知る人は少ない。本研究は、ナイジェリア南西部のアベオクタにある連邦農業大学（Federal University of Agriculture, Abeokuta）とその近隣コミュニティの地下水を詳細に調べ、日常的に使われるこの水が飲用、灌漑、配管や機器の通水に適しているかという単純だが重要な問いを投げかけます。

地表の下を覗く

研究者たちはまずキャンパスとその周辺をマッピングしました。調査地は主に割れ目や風化した上部層に水を蓄える古い硬い岩石上に位置します。学生宿舎、教職員住居、農地、近隣住宅地に散在する30本の井戸を乾季に採水しました。実験室ではpH、溶解塩類、濁度、酸素といった一般的な水質特性に加え、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、塩化物、硫酸塩、硝酸塩、重炭酸塩といった主要な溶存成分を測定しました。得られた結果は国の基準や世界保健機関（WHO）の指針と比較され、既存の指標スコアを用いて多数の測定値を飲用、灌漑、工業利用向けの単純な評価に翻訳しました。

井戸が明かすもの

大部分の地下水は淡水で透明、わずかにミネラルを含む程度でした。水は概ね中性から弱アルカリ性で、溶解塩類や主要金属の濃度は健康基準を十分下回っていました。最も豊富だったのはナトリウムと重炭酸塩で、典型的にはナトリウム＋カリウムがカルシウムとマグネシウムを上回り、重炭酸塩が塩化物、硫酸塩、硝酸塩を凌いでいました。これらの化学的特徴とハイドロジー図式の解析は、重度の汚染よりも降雨と周辺の珪酸塩に富む岩石との自然な相互作用が水質の主な形成要因であることを示しています。ただし一部の井戸は例外で、ある井戸は著しい濁度を示し、小さなごみ投棄地の近くにある別の井戸ではカリウムが高く、局所的な人為的影響を示唆していました。

微かな人間の痕跡と農業上のリスク

自然と人為の影響を分離するため、研究チームは類似サンプルをグループ化し、化学成分が共に増減する様子を追う統計手法を適用しました。そのパターンは岩石の風化と水と鉱物間のイオン交換が主役であり、肥料、家庭廃棄物、下水からの寄与は現時点では軽微であることを示しています。化学成分を灌漑向けの実用的助言に変換する複数の指標を適用すると、状況はより微妙になります。サンプルの半数以上は作物に水やりするには受け入れ可能でしたが、多くは長期間にわたる使用で土壌構造を徐々に損なうだけのナトリウムを含んでいました。高いナトリウムと関連指標は土壌を締め固め、透水性を低下させるため、見た目は清澈な水であっても根が空気や水にアクセスしにくくなる恐れがあります。

配管内の潜在的脅威

また研究は、この地下水が配管、貯水タンク、工業設備に対してどれほど優しいかも問いました。ここでは憂慮すべき結果が出ました。一連の腐食・スケーリング指標は、水の塩類濃度が比較的低いにもかかわらず、その成分バランスが配管壁から鉱物を溶かしやすく、保護的なスケールを付着させにくいことを示しました。全てのサンプルは強い腐食性があると判定され、金属配管を侵食して漏水や錆、長期的には水中への金属溶出を引き起こす可能性が高いとされました。塩化物と硫酸塩を保護的な重炭酸塩と比較する指標も、特に多くのナイジェリアの建築で見られる混合金属配管系において、電気化学的腐食（ガルバニック腐食）に強い傾向があることを示しています。

キャンパス生活にとっての意味

総じて、この農業大学周辺の井戸は現時点では概ね安全な飲料水を供給していることが示されました。約97％のサンプルが人間消費向けに「良好」または「優良」のカテゴリに入り、ナトリウムとカリウムが高かったために処理が必要とされた井戸は1か所だけでした。農家や施設管理者にとっては利用可能な水ですが、注意が求められます。いくつかの水源を長期間灌漑に使うと土壌の健全性が徐々に損なわれる可能性があるため、適切な管理が必要です。最も差し迫った懸念は配管や貯蔵系内で起こることで、見かけは穏やかな水であっても金属を激しく腐食させるおそれがあります。著者らは、定期的なモニタリング、品質の劣る井戸に対する基礎的な処理、腐食抵抗材料や抑制剤の使用が、日々この資源に依存する何千人もの人々のためにこの重要な資源を守る手助けになると結論づけています。

引用: Ganiyu, S.A., Bamisebi, O.T., Omole, B.D. et al. Quality valuation and hydrogeochemical features of groundwater in university campus and its surroundings, south-west Nigeria. Sci Rep 16, 12967 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-41764-0

キーワード: 地下水の水質, ナイジェリア大学の井戸, 飲料水の安全性, 灌漑用水, 配管の腐食リスク