拉各斯西南沿海阿帕帕–阿杰贡莱地区海水入侵的地球物理评估

地下含水层中盐分为何重要

对于生活在沿海城市的数百万居民来说，地下淡水是主要的饮用水来源。在尼日利亚最大城市拉各斯，这些隐蔽的地下水正面临来自海水的压力。当盐咸的海水渗入储存淡水的地下砂层时，井水很快就会变得无法饮用。本研究调查了拉各斯繁忙的阿帕帕–阿杰贡莱区下方，评估海水入侵到了何种程度，以及这对依赖地下水的社区意味着什么。

人口密集的海岸与有限的淡水

像世界上许多沿海地区一样，拉各斯将大量人口集中在沿海、泻湖和水道的一条狭窄地带。尽管该地区年降水量丰富，但地势低平导致大量降雨以径流形式流走而非深层入渗。因此，居民高度依赖钻入城市下部砂层的浅井。在理想情况下，较轻的淡水会漂浮在下方较重的海水之上形成“透镜”。但当过度抽取地下水、海平面上升或污染加剧时，这一脆弱平衡会被破坏，盐水便可能沿地下向内陆推进。

用电探测窥视地下

由于咸水和淡水区域不见于地表，研究者采用电法在不挖掘的情况下“看”入地下。他们在阿帕帕–阿杰贡莱布设了26点垂向电法（VES）测量和14条电阻率层析（ERT）剖面，并结合10口钻孔的岩土资料。这些工具向地下注入微小电流并测量其流动难易程度。含盐水导电性强，表现为低电阻率；而较淡的水或干砂电阻较高。通过将一维和二维测量结果与制图软件结合，团队重建了深至约40–60米深度范围内咸水与淡水的分布状况。

海水入侵到达的范围

电学成像显示地下存在四到五个不同的地层，电阻率值从极低（约1欧姆·米）到极高（高于50,000欧姆·米）不等。近地表的薄层粉质土和黏土覆盖在较厚的砂体之上，这些砂体充当含水层。在靠近泻湖、水道和运河的南部、东部和西部多数区域，砂层受到海水强烈影响。那里咸水表现为约1到11欧姆·米的极低电阻率带，有时从距地表仅1米延伸至40米深。在这些低电阻率“口袋”之上或相邻位置，能找到偏咸的淡水区和较清的砂层，但优质淡水常被更咸的地层“盖住”，这使得取水时更易发生混合，风险加大。

将测量数据转化为地图

为从孤立的测点得到整体视图，研究者将VES剖面拼接成三维栅栏图，并用制图软件制作“等深”与“等厚”图。这些图显示盐水和淡水层在地表下的埋深及其厚度在区域内的变化。地图证实咸水集中在沿海边缘和阿帕帕–阿杰贡莱大部分建成区下方，并呈现自南向北的地下流动通道。相对而言，研究区北部的浅层含水层大部分未见盐化入侵，暂时更适合开发相对安全的地下水资源。

研究的局限、风险与下一步

该研究侧重于最浅的含水层，因此无法确认更深的砂体是否免受海水影响并可作为长期水源。此外，研究未包含随时间的详细水质采样，无法揭示盐度随季节或洪水期间的变化。尽管如此，研究表明电法结合钻孔记录与现代制图工具，是追踪地下海水扩散的有力手段。作者强调，若不采取谨慎管理——限制抽采、减少污染并持续进行地球物理监测——咸水仍可能进一步向内陆推进，威胁居民生活供水与当地生态系统。

这对拉各斯居民意味着什么

简言之，研究表明阿帕帕–阿杰贡莱下方的大部分浅层地下水已受到海水入侵，尤其是在泻湖和水道附近。淡水仍存在，尤其是在更北部和更深的砂层，但常被更咸的水层覆盖或包围。这增加了打井取水的复杂性，并提高了不当抽采导致优质水变质的风险。通过绘制当前咸水与淡水分布图，研究为更科学地选址钻孔、加强地下水使用管理以及制定长期保护拉各斯这一重要而脆弱资源（其地下淡水库）的规划提供了依据。

引用: Oloruntola, M.O., Folorunso, A.F., Ojeyomi, B.A. et al. Geophysical assessment of seawater intrusion in Apapa-Ajegunle, coastal area of Lagos, Southwestern Nigeria. Sci Rep 16, 5498 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-35120-5

关键词: 海水入侵, 地下水, 拉各斯 尼日利亚, 电阻率法, 沿海含水层