CHAPITRE IV
EAU
Propriétés physiques. — L'eau est un liquide transparent, incolore quand on le regarde sous une faible épaisseur, bleuâtre ou verdâtre en grande masse, inodore et insipide lorsqu'il est pur, qui forme les 4/5 du globe, qui fait partie intégrante des tissus vivants, et qui, dissolvant un grand nombre de corps, est propre à des usages très variés.
A 0°, elle se solidifie et se change en glace, A 100°, elle entre en ébullition. C'est à Tétat de vapeur qu'elle existe dans l'air atmosphérique, lequel en contient toujours une proportion plus ou moins forte, qui détermine son état hygrométrique (voy. Humidité de Vair, p. 25).
Composition de l'eau. — Elle est formée par la combinaison de 1 i ,i i i d'hydrogène et 88,889 d'oxygène. Quelle que soit son origine, sauf s'il s'agit d'eau distillée, elle renferme toujours, à Vétat de mélange, des gaz, des matières minérales et des matières organiques.
A. Gaz. — Les gaz naturels de l'eau sont : Yacide carbonique, dont un grand excès {plus de iOO centimètres cubes par litre) indique l'abondance des matières organiques et rend l'eau suspecte ; Voxygène libre, dont la diminution a la même signification que l'augmentation d'acide carbonique ; Vazote, qui est sans effets fâcheux; Vammoniaque, qui n'existe jamais qu'en petite quantité ; Vhydrogène sulfuré et phosphore, qu'on ne trouve que dans les liquides très impurs ; le gaz d* éclairage, qui peut s'infiltrer dans l'eau souterraine. Ces derniers s^aa. àotwv^wV tvxtj. 'è.^i^^:^
une odeur telle qu'on n'est pas tenté d'en faire usage.
B. Matières minérales. — Dans les terrains qu'elle traverse, l'eau se charge de carbonates de chaïAx, de magnésie et de fer, (jue l'acide carbonique libre y dissout; de sulfate de chaux et de potasse; de chlorure de sodium; de nitrates de chaux et d'ammoniaque.
Une eau de bonne qualité ne contient pas, par litre, plus de 50 centigran^mes de matières minérales, constituées surtout par les carbonates de chaux et de magnésie; une eau trop chargée de ces sels incruste les tuyaux de conduite, cuit mal les légumes et est impropre au savonnage, parce qu'ils forment des composés insolubles avec les substances albnminoïdes et avec les acides gras du savon : cette eau, dite crue, dure ou lourde, par opposition aux eaux peu calcaires qu'on dit légères au goiit, est malsaine comme boisson ordinaire. 11 en est de même de l'eau trop chargée de sulfate de chaux, qui est dite séléniteuse. Une forte proportion de sels de fer peut rendre l'eau désagréable au goût, mais non nuisible. Une grande quantité de chlorure de sodium empêche de boire l'eau ; parfois elle est due à l'urine qui est parvenue dans l'eau, et celle-ci est d'autant plus impure qu'elle contient plus de chlore. Enfin le sulfate de potasse et les nitrates sont ordinairement à trop petite dose dans l'eau pour la rendre nuisible.
Les composés de plomb, de mercure, d'arsenic, de cuivre, de zinc, etc., versés dans l'eau par les tuyaux de conduite ou par l'industrie,, peuvent la rendre toxique.
C. Matières organiques. — Parmi les matières mortes, on trouve, en suspension, des filaments de lin, colon, laine, du duvet, des plumes, du bois, de la paille, des cadavres ou des débris de cadavres d'animaux, etc., qui irritent l'intestin, provoquent la diarrhée et les coliques, mais ne paraissent agir que
EAU
mécanii|uemeiit; el en ciissoiutian, les produits ijiii résulleol de la putréfaction el du dédoublemenl des matières albuminoïdes, tels que leucine, lyrosine, acides gras (butyrique et autres), ptomaîues, etc. ; ort connaît mal de quelle nature et en quelle quantité' doivent être ces matières dissoutes pour rendre l'eau nuisible; mais il faut se défier des eaux riches en matières organiques, parce que leur usage habituel en boisson nuit ju tube digestif el à la nutrilion «énérale, et prep.ire l'éclosion des maladies infectieuses, s'il ne les provoque pas.
Les organti-me), vivants sont la sanysue, qu'où peut avaler' ta dislome du sang qui produit l'hématurie d'Égyple, le fUaae de Médine : les œufs et emhryoua A'ascandes et de ténias ; des inf moires et des alguei qui ne paraissent pas nuisibles.
Enlin leau contient des misfoorganismes qui lui viennent de l'an- atmosphéiique et du sol. Leur présence el leur qualité ne sont pas en rapport avec l'êtut de stagualion et d'oxydé nation de l'eau, non plus qu'avec la proportion de substances organiques qu'elle renferme. Car ils peuvent exister el se mulliplier dans l'eau distillée pure, et l'eau de la Vanne, trois fois moins rii:be en matières organiques qaS' l'eau de l'Ourcq, renferme plus de mi co organismes. Dans une même eau, c'est de novembre à avril qu'ils sont le plus rares; mais leur qualilé varie surtout avec l'origine de l'eau :
Micmoi-ganismes pnr centiniélre cube d'eau. (.Miquel.j
Vapeur d'eau atmosphérique ( MoDt-
aourJE) I,
Eau de pkii^; (Mont5ouri=i
— (Caserne Lohau)
Eau de la Vanne (Montrouge)
Eau de la Seine à Bercy 1 .400
— à Saint-Denis 200.000
Eaud'égout à Clichy 6. 000. 000
Eau d'essangcage des lavoirs de Paris. . . 26.000.000
Le nombre des microorganismes dans Teau permet d'apprécier la manière dont elle est filtrée, l'eau filtrée, naturellement par le sol (sources, puits) ou artificiellement, contenant beaucoup moins de bactéries que celle qui ne l'est pas : on peut se conteDter d'une eau qui pu renferme 50 à 100 par centimètre cube. Quant à leur nature, les uns sont saprophytes, non pathogènes, président à la putréfaction et à la fermentation, mais ne provoquent pas de maladies infectieuses, et ont simplement sur Thomme, quand ils sont très abondants, la même action débilitante que les matières organiques dissoutes; les autres sont pathogênes et appartiennent à tous les genres de bactéries de cette nature : on a trouvé dans Feau le bacille du charbon, le vibrion septique ou pyogène, le bacille typhique, celui du choléra, etc. (voy. Maladies produites par Veau, p. 45).
La glace peut contenir des bactéries, mais en petit nombre, la congélation tuant la plupart des bacilles pathogènes : il faut cependant, quand la glace est introduite dans les liquides alimentaires ou consommée par les malades, s'assurer de sa provenance comme pour l'eau de boisson.
Origines de l'eau. — L Eau de mer. — Elle a une saveur saumâtre qui empêche de l'employer comme boisson (sauf quand elle a été distillée), et qui est principalement due au chlorure de sodium : un litre d'eau en renferme, en moyenne, 8 grammes dans le nord de la Baltique, 27 grammes dans l'Atlantique, plus de 30 grammes dans la Méditerranée. Puis viennent les chlorures de potassium, de magnésium et de
cnlciam ; les sulfates de soude, de magnésie et de chaux; des traces de bromures et d'iodures alcalins.
II. Eaux m souhcbs. — Elles sont constituées par ■ l'eau de pluie, qui, après avoir Formé la nappe souterraine (voy. Sol, p. 14), reparaît à la surface par suite de l'inclinaison de la couche imperméable sur laquelle celle nappe repwse. Traversant des terrains de nalure diverse, elles ont une composition variable, L'acide carbonique dont elles se chargent aux dépens de l'air et du sol fait passer â l'élal de bicarbonates solubles les carboitates de chaux et de magnésie insolubles, qui abondent dans les terrains calcaires plus que dans le sable et l'argile : aussi contiennentelles les aeh terreux, ainsi qu'une moins grande quantité de silice et de silicates alcalino-terreux, de chlorure de sodium, de sulfates de chaux et de soude. Avant de pénétrer dans le sol, l'eau de pluie a pu se charger de matières organiques ; mais celles-ci ae transforment pendant le cheminement souterrain, et sont rares dans les eaux de sources ft l'émergence. Toujours limpides, de température à peu près constante, ces eaux doivent être préférées à toute autre pour l'approvisionnement des villes : il faut rejeter seulement de l'usuge habituel celles qui sont trop minéralisées, crues ou séléniteuses.
Tll. Eau m; euris. — Elle est fournie, comme celle des sources, par k nappe souterraine, qu'on atteint en creusant le sol plus ou moins profondêraenl, mais elle est bien moins satubre. Généralement séléoileu se. elle est mal aérée, el renferme souvent des matières organiques qui lui arrivent, parinfiltration, des terres voisines, d'une écurie, d'une étable, d' d'une fosse d'aisances, etc. ; des matières fécales peuvent la souiller, el. y apporte:' les bacilles de la flèvre typhoïde (Brouardel) ou du choléra, ^v.î,^^.î,e^.\.'^' ^^ LeroRT. ~ HygiAue. "^
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doil-elle être coiisoiiiniée qu'après avoir été filtrée, à condition qu'elle ne renferme pas, par litre, plus de 50 centigrammes de matières minérales et de 2 centigrammes de matières organiques, que le puits ait une paroi revêtue de maçonnerie au ciment et à la chaux hydraulique, qu'il soit protégé contre les eaux et souillures extérieures par une margelle saillante au-dessus du sol et par un toit ou un couvercle.
IV. Eau des puits artésiens. — Elle vient de nappes souterraines beaucoup plus profondes, qu'on atteint par le forage, et elle jaillit à une certaine hauteur au-dessus du sol. Elle est aussi bonne que l'eau de source, mais ne peut être qu'un appoint à la distribution d'eau d'une ville, le débit de ces puits étant peu abondant et variable.
V. Eaux de fleuves et de rivières. — Plus aérées que les eaux de sources qui les fournissent, elles sont moins riches en acide carbonique, dont une partie s'est dégagée à l'air libre, et, par suite, plus pauvres en carbonates calcaires et magnésiens, ceux-ci se précipitant quand le gaz carbonique n'est plus en excès : à ce point de vue, elles sont bonnes pour les usages domestiques. Mais elles sont généralement troubles, à cause des éléments solides (silice, argile, etc.) qu'elles tiennent en suspension. Elles ont une température variable, réglée par celle de l'atmosphère. Enfin elles renferment, surtout au sortir des villes, une forte proportion de matières organiques, fournies surtout par les égouts (voy. Êgouts, p. 106) et les industries (les plus redoutables à ce point de vue sont les tanneries, papeteries, amidonneries, féculeries, sucreries, distilleries, teintureries, rouissage, fabriques de produits chimiques et d'engrais) : alors Ja proportion d'oxygène s'abaisse dans les eaux fluviales, celle de l'ammoniaque et des sels amoniacaux y augmente; l'hydrogène sulfuré et carboné
y prend naissance; des algues, des confei'ves. diatomées, des bacléries s'y développent.
Toutefois quand le fleuve a un volume asseî considérable et ua cours assez rapide, les souillures diluent, les matières organiques s'oïydenl, et se*] eaui peuvent rendre de grands services aux ville»* qui n'ont pas une quantité suffisante d'eau:
sources, pourvu qu'elles soient toujours puisëf amont de la ville et Hllrées avant d'âtre livrées à la consommalion-
VI, EiUï DE pt.uiE et Bs oTKBNKs. — - L'eau de pluie résulte de la condensation des vapeurs de l'atmosphère, elsetait très pure si elle n'empruntait à l'air qu'elle traverse quelques éléments élrangera. Dans sa chute, elle se charge d'oyygëne, d'azote, et d'acide carbonique. Elle contient, surtout dans les temps d'orage, du carbonate et du nitrate d'ammoniaque, qui lui viennent du sol et de la mer. Elle est pauvre eu sels calcaires (4 cenligr. pai' litre), ce qui la rend propre au savonnage : mais elle renferme parfois du plomb dÉlacbé des toits et des gouttières, et la proportion de matières organiques dont elle se chai dans l'atmosphère ou sur les toits est élevée (10 SO cenligr. par litre).
Las toits de Paris reçoivent annuellement 5 mtllioi de mètres cubes d'eau de pluie : aussi l'utilise-t-t pour le nettoyage des rues et des égouts, Oa peut même, faute de mieux, l'employer comme boisson: mais il faut qu'elle soit bien Dltrée avant d'être introduite dans les réservoirs ou citernes, et que cellesci soient conslruites en pierres meulières et chai hydraulique, faciles à nettoyer, placées à l'abri de lumière, des variations de température, et des sou lures eitérieures.
VII. Eu:x UE .\KioE ET DE GLACE. — Ellbs sont di ocres comme boisson. Elles >oï\t Vom SWa^^^s
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toutes les eaux qui ont un poi\t amer ou désagréable.
B. Analyse chimique. — I. Dosage des matières minérales. — Pour les sels calcaires et terreux, on emploie la méthode hydrotiméirique , basée sur ce fait cfue l'eau dans laquelle on verse une solution de savon ne donne une mousse persistante par l'agitation que quand ces sels ont été décomposés par les acides gras du savon, et précipités à l'élat d'oléomargarates calcaire et magnésien peu solubles. On prépare la liqueur normale de savon on faisant ibndre 50 grammes de savon blanc de Marseille dans 800 grammes d'alcool à 90", filtrant et ajoutant 500 grammes d'eau distillée ; on la litre à l'aide d'une dissolution de 25 centigrammes de chlorure de calcium fondu et pur par litre d'eau, dont on introduit 40 centimètres cubes dans un flacon gradué de 10 en 10 centimètres cubes; puis on verse goutte à goutte la liqueur savonneuse dans ce flacon, à l'aide d'une burette dite hydrotimétrique et graduée en centimètres cubes, en agitant chaque fois, jusqu'à ce que la mousse persiste cinq minutes au moins : si la liqueur de savon est bien préparée, son niveau sera descendu à la division 22 de la burette. On prend alors 40 centimètres cubes de l'eau à essayer, et on agit sur elle comme on l'a fait pour la solution de chlorure de calcium, jusqu'à ce qu'une mousse persistante se produise : son degré hydrotimétrique est indiqué par la dépense de solution savonneuse qu'il a fallu faire, et marqué par la division de la burette où celle-ci est descendue. Une bonne eau a 20° ou 21° comme degré hydrotimétrique.
Le fer se reconnaît au précipité bleu qui se forme avec le ferricyanure de potassium ; le plomb et le cuivre, au précipité noir avec l'hydrogène sulfuré ; le chlorure de sodium, au précipité blanc, caillebotté, avec le nitrate d'argent; les n^* ^ la couleur
rouge qae le sulfate tle fer donne au résidu de l'ôva-
II. Dosage den Q'ti. -~ Le dosape de l'oatygéne ImsÉ sur la double propriété qu'a l'hydrosulfite de soude d'absorber ce gnz el de décolorer le Lieu d'aniliue soluble : si à une eau privée d'air et teiutée par ce bleu, ou ajoute quelques gouttes de solutiou d'h^drosuliile, la décoloration est instantanée; elle n'a lieu, si l'eau est aérée, qu'après addition d'une quantité de cette solutiou sufllsante pour absorber I l'oxygène dissous; la quantité emploj-'ie indique la ( proportion d'oïygène.
L'ariite carbonique el Vazote se dofient en les recueillant sur lu CUT8 à mercure dans un tube gradué, et absorbant le premier par une solution de ' potasse, ce qui permet de connaître son volume el i celui de l'azote resté dans le tube.
L'ammoniaque se décèleà l'aide du réactif de Nessler (iodure mercuro- potassique), qui donne un précipité rouges avecles plus faibles traces de ce gaz.
in. Dosage des matières organiques. — On évapore 1 litre d'eau au bain-marie, on continue k cbaiiffer pendant quatre heures aprfts dessiccation, et on pèse le résidu qui donne le poids des sels et des matières organiques. On chauffe de nouveau au rouge sombre, et on pèse après refroidissement : ta différence entre les deux pesées donne le poids des matières organiques seules. Celles-ci sont d'autant plus abondantes que le résidu de la calcination est plus foncé.
C. I^XjtHEN BACTÉaioLOGiQCE. — Il faut examiner le plus tôt possible l'eau en expertise, et n'employer que des récipients stérilisés. La recherche du nombre et de la nature des inicroorganismes se fait en ensemençant avec l'eau des ballons Pasteur renfermant n bouillon convenable, ou par cultures suc la. s line ; plus celle-ci se liqu^rie \\Ve, çViii \to
mauvaise. On peut aussi inoculer ou injecter les bactéries aux animaux (Macé).
Distribution et purification de l'eau. — Dans les villes, l'eaui puisée en un ou plusieurs points est colleclée dans des réservoirs publics, puis distribuée par des conduites à tous les étages des maisons.
Les réservoirs doivent être profonds de 4 à 5 mètres, protégés contre l'action de l'air et delà lumière, construits en pierre de taille ou en béton, fréquemment nettoyés, pour que l'eau y reste pure et fraîche.
Les tuyaux de distribution ou conduites d'eau des villes sont ordinairement en fonte; mais les conduites des maisons sont le plus souvent en plomb, métal qui, en se mêlant à Feau, môme h faible dose, peut produire des accidents graves. L'eau l'attaque avec d'autant plus d'énergie qu'elle est plus aérée (l'oxygène de l'air formant un hydrate d'oxyde de plomb soluble), qu'elle est plus riche en matières organiques et plus pauvre en matières minérales, que sa température est plus élevée, que son conitact avec le conduit est plus prolongé. En revanche, une eau riche en acide carbonique, en carbonate ou en sulfate de chaux, ne prend pas le plomb des tuyaux, parce qu'il se forme du carbonate de plomb insoluble qui constitue un revêtement protecteur. Pour se mettre sûrement à Tabri du saturnisme, il faut employer des tuyaux de fonte ou de fer forgé, ou doubler d'étain l'intérieur des tuyaux de plomb.
Pour purifier Teau, on a recours :
1° A Vépuration par le repos, moyen infidèle, souvent inapplicable à cause de l'espace qu'il réclame;
2° A Vébullition, simple ou avec des substances aromatiques (thé, café, menthe) : ce procédé détruit les ferments, algues, infusoires, bactéries, mais prive l'eau de ses gaz, la rend peu agréable au goût et lourde à l'estomac;
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3' A la distillation, qui rend de grands bord des navires : mais Vcaii disliiUe a une odeur 9 un ^ùt désagréables par décomposition d'u quantité de substances organiques; elle ne renfernf ni ÙE, ni matières minérales; il faut, avant de I boire, la débarrasser tie sa saveur par le charba Snimali lui rendre ses gaz en l'exposant à l'air, ] a]outer quelques sels (chlorure de sodium, bicarbcH nate de chaux);
4° A la ^Uralion; la flltration centrale, dans Ips c __ servoirs publics, s 'opÈre en faisant passer l'eau, aïec"" une faible vitesse et sous une médiocre pression, dans des bassins de décantation contenant des couettes alternatives de pierres, de' (gravier, de sable; à domicile, les filtres doivent être faits de substances minérales (sable, grès, charbon, pierre ou poreelai poreuse), plutflt qu'avec la laine, le coton, l'éponge, et autres matières animales ou végétales; cas, l(!ur nello.yase doit être facile et l'réquf
Maladies que l'eau peut produire. — Ln diurrhee ej la dynenlenr peuvent Être provoquées par l'in^esliofl d'une eau souillée par des matières organiq
La /Wure typhoïde, par l'usage d'une eai contact des selles de typhoîsauts, a pris le bacilM lyphique ; c'est, d'après Brouardel, le plus fréqut ' des modes de propagation de la dothiênentérie ;
Lacholtea, par l'eau véhiculant le bacille-virgule^J toutefois certains auteurs regarder mode de propagation des deus maladies;) ces auteurs mêmes, l'économie est préparée à leui lluence par l'usage d'une eau mauvaise, qui nuit S tube digestif et à la nulrilion (voy. Viivrf lypAoïif? p. 143; C''oi''ra, p. 148).
Los calmh urinaires et la yravelle sont &:
en partie, ù l'usage d'une eau Uov cnXoKae"
46 JIYGIKNE.
Le goitre ot le crétinisme ont été rapportés à des propriétés particulières de l'eau de certains pays : absence d'air ou d'iode, excès de sels calcaires. Parmi les entozoaircSy le bolhriocéphale est celui auquel l'eau sert le plus souvent de véhicule, quand elle est directement portée dans le tube digestif.
Les fièvres paludéennes passent pour se propager par l'air plutôt que par l'eau. Cependant, dans les pays de marais, ceux qui boivent de l'eau malsaine sont exposés aux fièvres. De plus, d'après Laveran, riiématozoaire spécifique de ces fièvres pénétrerait par les voies digestives avec l>au de boisson.
