Оценка качества и гидрогеохимические особенности грунтовых вод на территории университета и в его окрестностях, юго‑запад Нигерии

Почему вода под кампусом важна

Во многих университетских кампусах по всей Африке студенты пьют, готовят и поливают огороды водой из мелких ручных колодцев. При этом немногие знают, что на самом деле содержится в этой воде и как породы и человеческая деятельность вокруг влияют на её качество со временем. В этом исследовании подробно рассмотрены грунтовые воды под Федеральным университетом сельского хозяйства в Абеокуте на юго‑западе Нигерии и соседних населённых пунктах с простым, но важным вопросом: безопасна ли эта повседневная вода для питья, для орошения и для прохождения через трубы и оборудование?

Заглядывая под поверхность

Исследователи начали с картирования кампуса и окрестностей — территории, залегающей на древних твёрдых породах, где воду запасают в основном трещиноватые и выветрелые верхние слои. Тридцать колодцев, разбросанных по общежитиям, жилым кварталам сотрудников, фермам и близлежащим районам, были отобраны во время сухого сезона. В лаборатории команда измерила стандартные показатели качества воды: кислотность, растворённые соли, мутность и растворённый кислород, а также основные растворённые компоненты — натрий, калий, кальций, магний, хлорид, сульфат, нитрат и бикарбонат. Затем результаты сравнили с национальными и Всемирной организации здравоохранения нормами и использовали устоявшиеся индексные оценки, чтобы превратить длинный список измерений в простые рейтинги для питьевого, орошающего и промышленного использования.

Что показали колодцы

Большая часть грунтовых вод оказалась пресной, прозрачной и с небольшой минерализацией. Вода была в целом нейтральной или слабо щелочной, уровни растворённых солей и ключевых металлов находились заметно ниже пределов для здоровья. Наиболее распространёнными компонентами были натрий и бикарбонат, с типичной картиной, где сумма натрия и калия доминирует над кальцием и магнием, а бикарбонат превышает хлорид, сульфат и нитрат. Эти химические сигнатуры и специализированные диаграммы, используемые гидрогеологами, указывают на то, что основными факторами качества воды являются природные взаимодействия дождевой воды с окружающими силикатными породами, а не сильное загрязнение. Тем не менее, несколько колодцев выделялись: один имел чрезмерную мутность, а в другом, рядом с небольшой свалкой, было заметно повышенное содержание калия, что намекает на локальное влияние человека.

Тонкие следы человека и риски для сельского хозяйства

Чтобы разделить роли природы и человека, команда применила статистические методы, группирующие похожие пробы и отслеживающие, как разные химические элементы повышаются и понижаются вместе. Паттерны указывают на то, что выветривание пород и ионный обмен между водой и минералами доминируют, а вклад удобрений, бытовых отходов и сточных вод в настоящее время остаётся слабым. Когда авторы перевели химию в практические рекомендации для сельского хозяйства при помощи нескольких индексов для орошения, картина стала более нюансированной. Более половины проб были приемлемы для полива культур, но многие содержали достаточно натрия, чтобы при длительном использовании со временем ухудшить структуру почвы. Высокие уровни натрия и связанные с ним показатели могут привести к уплотнению почв и снижению их проницаемости, что затрудняет доступ корней к воздуху и воде, даже если сама вода визуально чиста.

Скрытая угроза внутри труб

Исследование также рассмотрело, как эта грунтовая вода влияет на трубы, резервуары и промышленное оборудование. Здесь новости менее утешительные. Набор индексов коррозии и накипеобразования показал, что несмотря на относительно низкое содержание солей, соотношение компонентов делает воду склонной к растворению минералов из стенок труб, а не к образованию защитного налёта. Все образцы признаны сильно коррозионно агрессивными, с высокой вероятностью повреждения металлических труб, появлением протечек, ржавчины и возможным выделением металлов в воду со временем. Индексы, сравнивающие хлорид и сульфат с защитным бикарбонатом, также показали сильную склонность к гальванической коррозии, особенно в смешанных металлических системах водопровода, распространённых во многих нигерийских условиях.

Что это значит для жизни в кампусе

В целом колодцы вокруг этого сельскохозяйственного университета сегодня обеспечивают воду, которая в основном безопасна для питья: примерно 97 процентов образцов попали в категории «хорошая» или «отличная» для потребления человеком, при этом лишь один образец требовал очистки из‑за повышенных уровней натрия и калия. Для фермеров и работников территории вода пригодна, но требует осторожности; длительное орошение из некоторых источников может постепенно подрывать здоровье почв, если не применять грамотные методы управления. Наиболее насущная проблема — то, что происходит внутри труб и систем хранения, где на первый взгляд мягкая вода может активно вызывать коррозию металлов. Авторы приходят к выводу, что регулярный мониторинг, простая очистка для нескольких источников с худшими показателями и применение коррозионно‑стойких материалов или ингибиторов помогут сохранить этот жизненно важный ресурс для тысяч людей, зависящих от него ежедневно.

Цитирование: 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

Ключевые слова: качество грунтовых вод, колодцы кампуса Нигерии, безопасность питьевой воды, орошение, риски коррозии воды