LUTZ

Eau oxygénée (BioxYDE OU PEROXYDE d'hydrogèxe). (Formule en équivalents HO' ; formule atomique H^Û^.) L'hydrogène est susceptible de se combiner avec une quantité d'oxygène double de celle qui constitue l'eau et forme îilors le bioxyde d'hydrogène. Ce corps remarquable a été découvert en 1818 par Thénard, qui l'a obtenu par l'action du bioxyde de baryum sur l'acide chlorhydriquc.

Certains peroxydes, tels que le peroxyde de manganèse, chauffés avec de l'acide sulfurique concentré, sont ramenés à l'état de protoxyde qui se combine avec l'acide sulfurique, et il se dégage de l'oxygène. D'autres peroxydes, tels que les peroxydes de baryum et de strontium, subissent une décomposition semblable, à froid, et en présence des acides étendus d'eau, mais alors l'oxygène qui devient libre ne se dégage pas, il reste combiné à l'eau. Se basant sur ces faits, Thénard a donné le procédé suivant pour la préparation de l'eau oxygénée :

Dans un verre à expérience entouré de glace, qu'on renouvelle à mesure qu'elle fond, on introduit de l'acide chlorhydriquc fumant étendu de trois fois son poids d'eau. D'autre part on broie du bioxyde de baryum, purifié avec le plus grand soin et privé surtout des oxydes de fer et de manganèse, avec de î'eau, de manière à en faire une bouillie claire, on ajoute cette bouillie par petites portions à l'acide chlorhydriquc, en remuant constamment avec une baguette de verre, et en ayant soin de laisser un petit excès d'acide chlorhydrique dans le mélange. Le bioxyde de baryum se dissout et il se forme du chlorure de baryum et de l'eau oxygénée qui se dissout dans l'excédant d'eau :

BaO-2-l-HCl = BaCl-|-HO^

442 EAU (chimie).

La dissolution étant opérée, on y fait tomber, tout en remuant avec une baguette de verre, de l'acide sulfurique pur et concentré, goutte à goutte, jusqu'à ce que le sulfate de baryte qui se forme se dépose facilement en llocons. L'acide chlorbydrique est alors remis en liberté. On fait dissoudre alors, comme la première fois, une nouvelle quantité de bioxyde de baryum et de nouveau on précipite la baryte par l'acide sulfurique. On laisse déposer et on filtre. On recommence avec la liqueur claire les mêmes opérations, c'est-à-dire qu'on fait dissoudre du bioxyde de baryum dans la liqueur, puis qu'on précipite la baryte par l'acide sulfurique. On continue jusqu'à ce que la liqueur soit assez chargée d'oxygène.

On peut simplifier cette opération et éviter presque toutes les filtrations en procédant de la manière suivante : Après avoir saturé presque complètement l'acide chlorhydrique par le bioxyde de baryum, on ajoute ^une nouvelle dose d'acide chlorhydrique, et l'on sature comme la première fois, de manière à obtenir une solution de cblorure de baryum dans l'eau oxygénée très-concentrée, on expose cette solution à une température très-basse dans un mélange réfrigérant. Le chlorure de baryum, très-peu soluble à une basse température, cristallise en grande partie. On le sépare en décantant la liqueur dans un autre vase. On ajoute de nouveau de l'acide chlorhydrique, puis du bioxyde de baryum, et ainsi de suite. On se trouve donc, à la fin de l'opération, dans le même cas que par le précédent procédé, c'est-à-dire qu'on est arrivé dans les deux cas à avoir une solution assez concentrée d'eau oxygénée, renfermant une quantité plus ou moins grande de chlorure de baryum dont il faut se débarrasser. A cet effet, on ajoute peu à peu à la liqueur du sulfate d'argent en poudre, en quantité strictement nécessaire pour décomposer complètement le chlorure de baryum ; il se forme du clilorure d'argent et du sulfate de baryte, et, comme la solution renfermait primitivement un petit excès d'acide chlorhydrique, une petite quantité d'acide sulfurique, on s'en débarrasse en neutralisant exactement la liqueur avec de l'eau de baryte :

BaGl H- SO^AgO = BaO.SO' -h AgCl.

On concentre la solution d'eau oxygénée dans le vide au-dessus d'un vase renfermant de l'acide sulfurique concentré.

On reconnaît que l'eau oxygénée est à son maximum de concentration lorsqu'elle renferme un volume d'oxygène égal à 475 fois le sien.

Il est absolument nécessaire de suivre cette méthode de préparation, si l'on veut obtenir de l'eau oxygénée concentrée et absolument pure. Mais, si l'on n'a besoin que d'une eau plus ou moins étendue, on peut suivre une voie plus simple. Tous les acides qui forment des composés insolubles avec la baryte, tels que Jes«acides fluorhydrique, phosphorique, sulfurique, peuvent être employés pour décomposer le bioxyde de baryum délayé dans de l'eau, un courant rapide d'acide carbonique qu'on y fait passer forme du carbonate de baryte insoluble qu'on sépare par le filtre, et la solution renferme de l'eau oxygénée. Pelouze avait déjà proposé l'acide lluorhydrique pour le même objet.

Propriétés de Veau oxygénée. J/eau oxygénée à son maximum de concentration se présente sous la forme d'un liquide d'une consistance sirupeuse, incolore et inodore; versée dans de l'eau, elle gagne le fond du liquide, comme le ferait un sirop, elle a une saveur métallique et excite la salivation, appliquée

EAU (chimie). W5-

sur la langue elle la blancliit avec picotement et épaissit la salive, elle ne se solidifie pas à une tempe'rature de — 50 degrés. La densité est égale à 1,452. Elle peut être volatilisée dans le vide.

L'eau oxygénée est un corps très-instable. La chaleur la décompose à une température d'autant plus basse qu'elle est plus concentrée, et à l'étal de pureté elle se décompose déjà d'une manière très-sensible à la température de 20 degrés. A la température de 100 degrés la décomposition est plus rapide, elle a lieu quelquefois avec explosion, et toujours avec élévation de la température. Étendue d'eau de manière à ne contenir plus que 10 fois son volume d'oxygène, elle est plus stable, elle résiste alors à une température de GO degrés. La présence des alcalis favorise encore cette décomposition, mais les acides minéraux tels que l'acide sulfurique, l'acide chlorhydrique, lui donnent au contraire de la stabilité. Ainsi on peut faire bouillir pendant quelque temps une solution étendue et acide sans qu'il y ait décomposition sensible.

L'eau oxygénée est soluble dans l'éther, et la solution peut être distillée sans décomposition. L'eau enlève par l'agitation le bioxyde d'hydrogène à l'éther. L'eau oxygénée n'est ni acide ni basique, mais elle décolore le papier de tournesol.

Mise en contact avec un grand nombre de corps elle se comporte de quatre manières différentes.

1° Un certain nombre de corps sont sans action sensible sur elle, tels sont : le fer, l'étain, l'antimoine, le soufre, le tellure, l'alumine, la silice, le sesquioxyde de chrome et le bioxyde d'étain.

2° D'autres substances mises en présence de l'eau oxygénée la décomposent avec effervescence en dégageant de l'oxygène, sans éprouver elles-mêmes aucune décomposition, elles ont agi simplement par leur présence, mais ne sont pas entrées chimiquement dans la réaction. Ces substances, qui doivent être à l'état de poudre fine, sont : l'or, \e platine, Y argent, l'osmium, \q palladium, Yiridium, le plomb, le bismuth, le charbon, le bioxyde de manganèse, le sesquioxyde de fer, l'oxyde plomb.

5° Les corps suivants mis en contact avec l'eau oxygénée la décomposent et s'oxydent en s'emparant d'une partie de l'oxygène mis en liberté : les métaux alcalins et terreux, le silicium, V arsenic, le tungstène. Les quatre derniers corps forment en s'oxydant des acides, qui donnent de la stabilité à l'eau oxygénée, et la réaction s'arrête, mais, par la saturation de ces acides, elle recommence de nouveau. Les hydrates récemment précipités de cuivre, de nickel et de cobalt, sont transformés en hydrates de peroxydes. Les solutions d'hydrates^ de baryte, de strontiane et de chaux, sont immédiatement précipités à l'état de peroxydes.

4° Certains corps composés décomposent l'eau oxygénée en perdant euxmêmes l'oxygène qu'ils renferment : tels sont Y oxyde d'argent, l'acide plombique, l'oxyde de mercure, l'oxyde d'or et l'oxyde de platine; l'oxygène de ces corps se dégage en même temps que celui de l'eau oxygénée, et les oxydes sont réduits à l'état métallique. Avec l'oxyde d'argent la réaction est même tellement vive qu'il peut y avoir explosion. Une solution de permanganate de potasse est instantanément décolorée par l'eau oxygénée, il se forme un dépôt brun d'hydrate manganique; l'oxygène qui se dégage provient à la fois de l'eau oxygénée et de l'acide permanganique. Cette dernière réaction a été mise à profit pour l'analyse de l'eau oxygénée.

■444 EAU (cnniiiî).

Action de l'eau oxjjgénée sur les matières organùjues. Les matières ve'gétales, au moins toutes celles qui ont été essayées, n'ont aucune action décomposante sur l'eau oxygénée; ce sont : le sucre cristallisé, l'amidon, la gomme arabique, la dexlrine, la diastase, la fibre ligneuse ; il en est de même de presque toutes les matières animales isolées telles que l'albumine, la caséine, les peptones, la créatine, la créatinine, l'urée. Mais la fibrine du sang et surtout les tissus organisés, la chair musculaire, les tissus des reins, des poumons, de la rate, du l'oie, etc., décomposent l'eau oxygénée à la manière des métaux et des oxydes métalliques citéi; plus haut.

Parmi les sels, à l'exception de ceux qui sont susceptibles d'absorber de l'oxygène, aucun n'exerce une action décomposante sur l'eau oxygénée.

Réactifs et analyse de l'eau oxygénée. L'eau oxygénée mise en présence d'une solution d'iodure de potassium met l'iode en liberté en formant de la potasse. En ajoutant un peu d'empois d'amidon à la solution de l'iodure, on rend la présence de l'iode libre plus apparente par la couleur bleue de l'iodure d'amidon qui se produit. La réaction devient plus sensible en ajoutant quelques gouttes d'une solution de sulfate de protoxyde de fer, la formation de l'iodure d'amidon est alors immédiate et on parvient à déceler 1/10 000 000 d'eau oxygénée.

La dissolution rose de permanganate de potasse est immédiatement décolorée par l'addition d'une petite quantité d'eau oxygénée.

Une dissolution faible d'acide chromique passe sous l'action d'un peu d'eau oxygénée de la couleur jaune orange à une belle couleur bleue. L'éther enlève cette matière bleue à l'eau, matière qui n'est autre que de l'acide perchromique.

A l'aide de ces réactifs si sensibles on a pu constater la formation de petites quantités d'eau oxygénée dans beaucoup de circonstances. Ainsi toutes les oxydations qui se produisent à de basses températures sont généralement accompagnées de la formation de l'eau oxygénée. Ainsi de bâtons humides de phosphore qui s'oxydent à l'air, l'oxydation à l'air humide de l'alcool, de l'éther, de l'essence de térébenthine, de l'essence de genièvre, etc. Toutes ces oxydations sont accompagnées de la formation de l'eau oxygénée, dont on peut mettre la présence hors de doute à l'aide des réactifs décrits ci-dessus.

Analyse. Règle générale, il ne faut pas soumetti'e à l'analyse une eau oxygénée trop concentrée, il faut toujours, si cela est nécessaire, la diluer avec une quantité d'eau distillée connue. La trop facile décomposition de l'eau concentrée rend compte de cette précaution.

1» On pèse un certain poids de l'eau oxygénée, et on le dissout dans de l'eau, on fait bouillir la solution et on recueille le gaz dans une cloche graduée sur le mercure.

2* La facile décomposition de l'eau oxygénée au contact du peroxyde de manganèse fournit un moyen simple pour déterminer la richesse d'une dissolution d'eau oxygénée. On remplit une cloche graduée de mercure, et on fait arriver en haut avec une pipette une quantité connue de l'eau à analyser ; on note le nombre de divisions qu'elle occupe, et on introduit du peroxyde de manganèse en poudre très-fine et enveloppé dans du papier Joseph. La décomposition commence aussitôt. Le volume de l'oxygène qui se dégage comparé au volume de la solution primitive donne la richesse de la liqueur.

3° Ce procédé repose sur la propriété que possède l'eau oxygénée de décolorer, en la décomposant, une solution rose de permanganate de potasse. On prépare une solution normale étendue au dixième avec :

EAU (hïgiène). 445

Grammes.

Permanganate de potasse cristallisé 3,162

Eau distillée 1000,000

Dans un verre à titrage on introduit 2 centimètres cubes de l'eau à analyser, on étend ù 200 centiinèti'es cubes environ et on acidulé avec 2 ou 5 centimètres cubes d'acide sulfurique et, à l'aide d'une burette graduée, on y introduit peu à peu la solution de permanganate, aussi longtemps qu'elle se décolore. Chaque centimètre cube de la solution permanganique correspond à Os'jOOlT d'eau oxygénée pure HO^. Lutz.

§ II. Hygiène. L'eau, comme on sait, réalise un type colossal de circulatiori continue autour du globe, à sa surface et dans son intimité. Nous pouvons supposer légitimement que le point de départ de ce cercle est l'Océan ; c'est de là que l'eau sort en vapeurs pour pénétrer l'atmosphère, se rassembler en nuages et se résoudre en pluie ; l'eau qui tombe à la surface du sol restitue une portion de vapeur à l'atmosphère, mais, surtout, pénètre dans l'épaisseur de la couche solide du globe ou s'écoule dans les ruisseaux, rivières et fleuves, qui la reconduisent à la mer, d'où elle était venue. L'agent de ce grand mouvement est la source même de toutes les forces dont nous voyons les manifestations sur la terre, le soleil.

D'ailleurs, l'eau qui s'est infiltrée dans l'écorce terrestre n'est pas plus immobilisée que l'autre. Elle circule, en général, plus lentement, par le fait de la pesanteur, de la capillarité et de l'appel que la chaleur exerce sur les premières couches du sol, jusqu'à ce qu'elle reparaisse aussi à la surface sous forme de source jaillissante, à moins qu'elle ne constitue, profondément, de vastes réserves qui interviendront quelque jour dans les phénomènes géologiques.

On peut donc distinguer : les emix météoriques, les eaux superficielles ou terrestres et les eaux souterraines ou telluriques. Cette division naturelle nous servira dans les développements qui vont suivre.

Tous les êtres vivants ont besoin d'eau. L'homme rentre dans celte loi, le corps humain renfermant environ 63 pour 100 de son poids d'eau. C'est l'eau qui gonfle nos tissus, permet à nos muscles d'opérer des mouvements, aux articulations de jouer, à notre sang d'être assez fluide pour circuler, il n'y a plusde vie sans eau. Comme, d'autre part, l'eau incorporée fournit aux sécrétions et s'évapore, il est nécessaire qu'ime provision nouvelle soit reprise chaque jour ; l'eau qui satisfait à ce besoin s'appelle Veau de boisson. Mais l'homme, perfectible et capable d'hygiène a donné (ou devrait donner) un large essor à l'instinct qui pousse les animaux à rechercher l'usage externe de l'eau ; il est, en outre,, sociable et, dans le temps actuel, voué à un mode d'immense activité, qui est l'industrie et qui consomme de l'eau comme le ferait une collection d'êtres vivants de proportions monstrueuses. Il faut de l'eau pour la toilette, le bain, la propreté de la maison et de la rue, pour faire circuler les immondices dans la canalisation souterraine, pour alimenter les machines à vapeur et participer aux opérations industrielles. Ce nouveau besoin l'emporte de beaucoup sur l'autre au point de vue de la quantité de l'eau à fournir. II ne doit peut-être pass'en distinguer essentiellement sous le rapport de la qualité. Cependant, on peut reconnaître des degrés dans l'importance de l'un et de l'autre. Dans le premier cas, l'eau est nécessaire; dans le second, elle n'est qu'utile. Pour éviter les périphrases, nous distinguerons Veau de boisson et Veau d'utilisation.

446 EAU (hygiène;.

Aucune des classes d'eaux que nous avons indiquées n'est indifférente à l'hygiène. 11 est toujours possible que l'on doive demander à l'une ou à l'autre, l'eau de boisson ou l'eau d'utilisation : aussi commencerons-nous par là notre étude.

Nous examinerons ensuite les rapports de l'eau avec la santé. C'est l'hygiène générale et le vif de la question.

Un troisième chapitre sera consacré à la qualité des eaux et aux procédés d'expertise.

Enfin, nous terminerons par l'hygiène publique afférente à ce sujet, c'est-à-dire par ce qui concerne ['approvisionnement (Veau des groupes humains, dans les conditions sociales et économiques du temps présent.

I. Les eaux dans la nature. A. Eaux météoriques. Sous ce titre, on comprend la pluie, la neige, la rosée, les brouillards, la grêle, la gelée blanche, le givre. L'importance de la première, au point de vue qui nous occupe, prime celle de toutes les autres, et ce qui sera dit de celle-là est généralement applicable à celles-ci.

Les précipitations aqueuses atmosphériques s'accomplissent suivant des conditions de temps et de lieux, avec une abondance et sous des influences qui ont fait l'objet des articles Climatologie, France (Climatologie), Météorologie, et des divers articles de géographie médicale. Nous n'y reviendrons pas.

L'eau de pluie et de neige, étant le résultat de la condensation des vapeurs océaniques et autres, semblerait devoir être très-pure et, en particulier, plus pauvre de gaz qu'il ne convient à l'eau de boisson. Il en est rarement ainsi dans la réalité. L'eau, tombant très-divisée, fouette l'air sur des milliers de points, dans sa chute, et en dissout les éléments ; elle se charge particulièrement d'une notable proportion de CO^, grâce à la solubilité de ce gaz. Même en pleine campagne, oîi l'air est le plus pur, la pluie rencontre dans l'atmosphère des poussières minérales, des corpuscules animaux ou végétaux ou leurs débris. Il n'est pas malaisé de soupçonner qu'au-dessus des grandes cités industrielles elle entraînera l'acide carbonique, l'acide sulfureux ou même sulfurique (provenant de la fumée des houilles pyriteuses), l'ammoniaque, l'acide nitrique qui en dérive, les poussières charbonneuses ou autres, et spécialement les bactéries, spores et germes, qui foisonnent dans les atmosphères urbaines. A plus forte raison serat-elle impure, si elle a balayé les toits et qu'on la recueille au bas du tuyau de chute. Il est presque inutile d'ajouter que les premières portions d'eau tombée sont les plus chargées et qu'après deux ou trois jours de pluie consécutive on peut, au contraire, en recueillir à un haut degré de pureté. L'eau de pluie est spécialement très-pauvre en sels, ce qui la rend merveilleusement propre au savonnage, comme aucune ménagère ne l'ignore. Voici, d'ailleurs, quelques détails.

Péligot, comparant la richesse de l'eau de la pluie en gaz de l'air avec celle •de l'eau de Seine, trouve, par litre :

Eau Eau

de pluie. de Seine.

ce. ce.

Oxygène 7,4 40,1

Azote 15,1 2iA

Acide carbonii}ue l 8,5 22,6

Pour 100.

Pour 100.

Pour 100.

EAU (iivgiène). 447

L'eau de pluie serait donc moins aérée que l'eau courante. Elle l'est, toutefois, d'autant plus que la température est moins élevée ; Reichardt obtint, en janvier, par 4 degrés, un total de 32'=%4 de gaz par litre d'eau de pluie; en juin, par 15 degrés, 24''S9 ; après une pluie de longue durée, 26'^'=, 9 ; cette dernière renfermait encore 22'%4 de gaz après un repos de six jours (selon Wûrtz, l'eau pure, sous la pression normale, dissout 28 centimètres cubes d'oxvgène à 20 degrés, 52 centimètres cubes à 10 degrés).

Baumert constatait, dans les gaz de l'eau de pluie, les proportions suivantes pour 100 : oxygène, o5,76 ; azote, 64,47; acide carbonique, 1,77. En ce qui concerne ce dernier élément, les résultats de Reichardt ont notablement différé dans les quatre épreuves auxquelles il a été fait allusion :

N° 1. N" a. IN- 3. N° 4.

Pour 100.

Oxygène 31,8

Azote 61,6

Acide carbonique 6,7

De l'eau de neige, examinée par le même savant, renlermait 22*='', 2 de gaz : oxygène, 29,1 pour 100; azote, 04,2; acide carbonique, 6,7.

L'ammoniaque des eaux météoriques vient de l'ammoniaque de l'air, soit que l'air lui-même la doive aux décompositions qui s'opèrent à la surface du sol, ainsi que le pensait Boussingault, soit que l'ammoniaque ait pour source principale l'Océan, comme le soutient Schlœsing. Dans le sens de la première opinion, Kober a trouvé de 0,9 à 3 milligrammes d'ammoniaque par litre dans l'eau de pluie à Francfort-sur-le-Mein ; Boussingault, de 0,36 à 6,59 milligrammes à Paris; Bineau, 16 milligrammes, à Lyon. Pour Boussingault, la moyenne à Paris serait de 3 milligrammes, tandis qu'elle n'atteint ■que 0,79 milligrammes au Liebfrauenberg, dans les Vosges. Suivant le même savant, la neige absorbe encore de l'ammoniaque même lorsqu'elle repose sur la terre.

Les chimistes ont l'habitude de doser séparément Vazote ammoniacal; l'azote qui existe sous forme de nitrates ou de nitriles, Vazote nitrique; enfin, Vazote organique, c'est-à-dire celai de l'ammoniaque que l'on obtient en oxydant la matière organique de l'eau de pluie par le permanganate alcalin de potasse (caméléon). Les proportions de ce dernier sont extrêmement faibles, ce qui prouve l'impuissance de la chimie à nous renseigner sur la nociveté possible de la matière organique de l'air et des eaux ; 25 à 30 millièmes de milligramme dans les eaux de pluie de Paris (Albert Lévy). Ce chiffre est plus fort dans le sixième rapport de la Commission anglaise, nommée en 1868 pour étudier les moyens de prévenir la pollution des cours d'eau : de 3 à 66 centièmes de milligramme, moyenne 22 centièmes de milligramme.

En ce qui concerne l'azote ammoniacal et l'azote nitrique, nous donnons citlessous le résumé des recherches déjà assez prolongées des physiciens de l'Observatoire de Montsouris, où les chiffres sont moins forts que ceux de Barrai (1852), mais où les oscillations mensuelles sont dissimulées par les moyennes rapportées aux années. Bornons-nous à dire que l'azote est un peu plus abondant dans les pluies de la saison chaude que dans celles de la saison froide.

448 EAU (hygiène).

AZOTE PAR UTRE d'kAU DE PLUfE (mONTSOURIs)

Azote Azote

ammoniacal. nitrique.

Années. — —

— mgr. "igr.

Ainsi, l'azote total est entre 2 et 5 milligrammes par litre, de sorte que la pluie restitue au sol, en un an, à Montsouris, 13''8,3 d'azote. A Rotliamsted, d'après les calculs de Lawes, Gilbert et Warington, cette quantité ne dépasse pas 10 kilogrammes.

Le court tableau suivant, emprunté encore à V Annuaire de Montsouris (1883), indique sous ce rapport l'influence relative des villes et des campagnes.

Azote Azote

ammoniacal. nitrique.

mfîr. mgr.

Angleterre (intérieur des terres) .... 0,88 0,19

— (dans les villes) 4,23 0,22

Ecosse (près de la côte) 0,61 0,11

— (intérieur des terres) • 0,4i 0,08

— (Glasgow) 7,49 0,63

Montsouris 1,59 0.7i

Suivant Bobierre (Nantes), l'ammoniaque est régulièrement plus abondante dans la pluie recueillie à une faible hauteur (7 mètres) que dans une zone atmosphérique élevée (47 mètres) ; c'est généralement l'inverse pour l'acide nitrique.

La Commission anglaise de la pollution des cours d'eau a constaté de 0,26 à i,96 milligrammes d'azote par htre dans la rosée et la gelée blanche; Boussingault, de 1 à 6 milligrammes d'ammoniaque dans la rosée de Paris et jusqu'à 158 milligrammes dans l'eau d'un brouillard.

On dit habituellement (Cavendish, Bence Jones, Barrai, Schœnbein, Wolffhûgel), que l'acide nitrique de l'air, par conséquent celui de la pluie, dérive de l'oxydation de l'ammoniaque à la faveur des phénomènes électriques; toutefois, Bretschneider a remarqué que la plus forte proportion des nitrates ne coïncide pas avec les orages.

Vacide nitreux est un élément régulier de l'eau météorique (Schœnbein). Meissner, Struve, Goppelsrœder, signalent le peroxyde d'hydrogène dans les pluies d'orage.

Le résidu sec d'un litre d'eau de pluie s'élève à Os^OOSG (Brandes), ou Oe',0509 (Marchand). Quoique variable, la proportion de sels ou autres matières minérales dans cette eau est donc presque insignifiante. Il paraît, cependant, que l'eau de pluie de Paris renferme assez de sels terreux pour annuler son action sur les tuyaux de plomb, que l'eau distillée attaque {voy. plus loin). Les sels les plus communs dans les eaux météoriques sont le carbonate de chaux et le chlorure de sodium. Mais, selon les circonstances, on peut y rencontrer des particules quartzeuses, argileuses, siliceuses, d'oxyde de fer, de charbon, c'està-dire les mêmes qui flottent habituellement dans l'air. La pluie peut avoir des débris d'infusoires, des algues ou leurs spores, des germes divers, des grains de

EAU (iiygikne). 449^

pollen ; cette dernière circonstance, qui se réalise parfois au voisinage des forêts de pins, a donné lieu à l'illusion d'une pluie de soufre. Dans les villes industrielles, comme Lille, les averses subites précipitent du charbon et noircissent le linge. Elles précipitent encore de l'acide sulfureux et de l'acide sulfurique, au point que les habitants du voisinage des verreries d'Aniches, qui recueillent l'eau de pluie dans des citernes pour la boisson et le blanchissage, ont protesté devant le Conseil d'hygiène contre l'extension de ces usines, en raison de ce que leur eau devenait, par son acidité, impropre à tout usage. Tout le monde connaît le calcul fait, à cet égard, pour l'Angleterre, par Rob. Angus Smith. Il est brûlé annuellement, en Angleterre, 2000 millions de quintaux de charbon (dont 60 millions pour Manchester seul), lesquels, à raison de 1 pour 100 de soufre, représentent 20 millions de quintaux de ce corps, ou 40 millions de • quintaux d'acide sulfureux projeté dans l'atmosphère britannique, soit enfin, par suite de l'oxydation lente et spontanée de l'acide sulfureux, 60 millions de quintaux d'acide sulfurique. La pluie de Manchester contient jusqu'à 6 centigrammes d'acide sulfurique par gallon (4', 5). L'herbe qui la reçoit jaunit. On paye assez cher, comme on le voit, le bénéfice hypothétique d'avoir, dans les villes industrielles, de l'acide sulfureux dans l'air pour combattre les bactéries.

Au moins l'atmosphère est-elle de temps en temps ainsi balayée par la pluie, qui joue, de ce chef, un rôle purificateur de haute importance sur lequel il convient d'appeler l'attention. Frankland estime que 1 litre d'eau de pluie a lavé f)00 litres d'air; il apporte avec lui les impuretés qu'un liomme pourrait respirer en une demi-heure. En face des doctrines modernes, il n'est pas indifférent de constater que les microccocus, bactéries et bacilles, sont aussi au nombre des poussières atmosphériques que la pluie entraîne et abat. En 1880, Miquel concluait, de nombreuses expériences, que « l'eau de pluie, à la dose d'une simple goutte, produit habituellement l'infection des conserves de bouillon neutre en les peuplant de micrococcus, surtout de bacillus, de haclériums et plus rarement de vibrions ». Mais toutes les eaux, même les plus pures, renferment des micro-organismes ; il convenait de comparer l'air pendant la pluie avec l'air pendant la sécheresse. En 1881, cette comparaison avait été faite et cette loi acquise, que : « Contrairement à ce qui s'observe pour les semences aériennes des moisissures, le chiffre des bactéries, faible en temps de pluie, s'élève quand toute humidité a disparu de la surface du sol ». La même affirmation se reproduisait l'année suivante. Ainsi, le fait est positif : la pluie est antipathique à l'abondance, dans l'air, de ces micro-organismes qui renferment les espèces pathogènes et qui méritent plus spécialement le titre de microbes. Elle est plutôt favorable aux grandes espèces inoffensives, les moisissures, qui ont leurs fructifications aux sommets de filaments aériens dressés sur le mycélium et restent, par suite, exposées aux vents qui les désagrègent et les portent au loin, pendant que les bactéries restent adhérentes au sol mouillé (L. Miquel). La neige abat mieux encore que la pluie les bactéries, et plusieurs auteurs l'ont appelée Yépurateur par excellence de l'atmosphère; cependant, elle ne les retient pas avec la même énergie que le sol mouillé.

Nous ne voulons pas pousser plus loin ces réflexions qui se rapporteraient à l'air aussi bien qu'à l'eau. Mais il est permis de mettre en regard de cet assainissement atmosphérique par la pluie la salubrité relative, reconnue aux localités et aux saisons pluvieuses par Casper, Lombard, Kulenkampfl, Ilaselberg.

DICT. ENC. XXXL 29

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La neige, bien qu'elle soit de l'eau cristallisée et qu'elle manque d'air et de sels, n'est donc pas nécessairement de l'eau pure au point de vue de la présence des micro-organismes, puisqu'elle en a entraîné de l'atmosphère en proportions particulièrement considérables. A ces divers titres, c'est une mauvaise boisson. 11 paraît en être de même de la glace, si elle est faite de la solidification d'eaux impures, par exemple, d'eaux urbaines. Les professeurs W. B. Hills et R. Nichols ont montré que la glace contient parfois une plus grande quantité de matières organiques que l'eau recueillie au même point, ce qui n'est pourtant pas la règle, et en conséquence l'Association sanitaire de Newport (États-Unis) a vivement recommandé de ne pas faire usage de la glace vendue par une certaine compagnie qui s'approvisionne à un étang souillé d'eaux d'égouts et de vidanges *{The Sanitarian of New-York, X, 1883).

L'eau météorique est utilisée pour la boisson et les usages domestiques en différents points, mal partagés sous le rapport du voisinage des eaux courantes ou jaillissantes. Le plus souvent, on recueille, en des citernes plus ou moins bien aménagées, la pluie qui tombe sur les toits. Fonssagrives calcule que les 600 millimètres d'eau versés par année sur les 876 hectares de toiture de la ville de Paris équivalent au moins à 5 millions de mètres cubes. A Cadix (Ferreira), on s'arrange de façon à ne pas laisser arriver aux citernes les premières portions de la pluie, qui ont lavé les toits et entrahient d'abord les poussières, fientes d'oiseaux et autres immondices. Le fameux puits de la place Saint-Marc, à Venise, est en réalité une citerne; l'eau qui tombe sur le pavé filtre dans la profondeur à travers une épaisse couche de sable ; un puits à parois imperméables, sauf à la partie inférieure, est pratiqué dans cette couche; l'eau y pénètre par en bas, filtrée, et se puise par l'orifice supérieur, comme à un puits ordinaire. Les ingénieurs du chemin de fer de l'Ouest-Algérien ont imité cettedisposition pour établir des citernes loin des lieux habités : dans une dépression de terrain propre à emmagasiner les eaux pluviales, on creuse un trou carré à talus raide, au centre duquel on établit un tube en maçonnerie ; la partie inférieure de ce puits est en pierres sèches et laisse arriver l'eau ; le reste est cimenté. Tout autour, on entasse de bas en haut des moellons, des pierres, du gravier, du sable fin, de la terre sableuse sur laquelle on fait des semis. On comprend aisément le mécanisme de la filtration qui s'opère dans cette citerne.

B. Eaux superficielles. La portion des eaux météoriques qui ne s'écoule pas immédiatement vers des collections déjà existantes, ou qui ne s'évapore point, filtre à travers les couches superficielles du sol, plus ou moins rapidement et plus ou moins profondément, selon la perméabilité et la porosité de celles-ci. S'il ne se rencontre pas de couche perméable superficielle, ou que l'épaisseur de cette couche soit insignifiante, l'eau persiste dans les dépressions de terrain et, selon l'importance et les caractères de la collection, forme les lacs, les étangs, les mares, les marais. Lorsqu'il y a absorption par le sol, l'eau s'arrête à la première couche imperméable et y constitue une nappe souterraine, qui copie assez bien la pente générale et même les ondulations de cette couche. On sait, en géologie, que les diverses stratifications sont très-rarement horizontales et que, chacune d'elles étant inclinée, elles affleurent par deux tranches extrêmes en des points de la surface distants l'un de l'autre. Supposons une de de ces couches perméables ; l'eau s'infiltrera par la tranche d'affleurement supérieure, coulera lentement le long de la pente et viendra reparaître à la tranche d'affleurement inférieure, sous une pression proportionnelle à la différence du

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niveau. C'est celte réapparition avec une force due à la pression qui constitue les sources jaillissantes ou simplement les sources. Divers incidents géologiques, les filons cristallins, les failles, qui interrompent la couche perméable et le cheminement souterrain de l'eau, peuvent faire apparaître la source avant que J'eau soit au point extrême de la pente.

Nous nous occuperons un peu plus loin de la nappe souterraine et de l'eau qu'on peut lui demander. Nous verrons également le tribut qu'elle fournit aux collections aqueuses visibles, en dehors des sources jaillissantes. Pour le moment, il n'est question que des eaux superficielles.

Les sources. Nous tenons à user de ce mot dans le sens vulgaire et à distinguer les sources spontanées des puits, bien que ceux-ci soient des sources artificielles.

L'eau de source n'a pas de caractères spécifiques ; sa constitution dépend de trois facteurs principaux : l'état de la surface qui a reçu les eaux météoriques, la nature des couches traversées, la profondeur d'où l'eau émerge.

Il est rare que la surface du sol ne porte pas de débris organiques en décomposition ; mais sa richesse à cet égard est plus grande dans les terrains cultivés que dans les terres arides, plus grande surtout dans les lieux habités que partout ailleurs. L'eau d'infiltration entraîne donc presque toujours des matières organiques, mais il est clair que le danger, de ce côté, croîtra comme la population de la surface terrestre arrosée. En revanche, il décroîtra au fur et à mesure de l'espace parcouru souterrainement et selon que les aptitudes du sol à opérer les oxydations organiques seront plus parfaites {voy. page 466). Lorsqu'une ville capte des sources à plusieurs kilomètres de ses murs, pour son approvisionnement, et qu'elle en amène les eaux à destination au moyen d'aqueducs absolument fermés, elle a des chances d'avoir une eau irréprochable. Il n'en serait pas de même, peut-être, si elle utilisait une source jaillissant dans l'enceinte même et à laquelle auraient pu se réunir les eaux météoriques qui ont lavé le sol urbain. Pour la môme raison, à quelque distance que soient les sources d'alimentation, il faut les protéger contre la souillure du sol qui entoure leur point d'émergence ; il peut arriver que des engrais, des irrigations à l'eau d'égout ou avec des eaux industrielles, livrent à la nappe profonde une eau dont le cheminement a été trop court ou trop rapide pour une filtration et une oxydation parfaites ; cette eau organique rejoint la nappe d'où procède la source et infecte celle-ci.

Les couches superficielles du globe sont composées d'un assez petit nombre d'éléments : la silice, les sihcates et silicates doubles d'alumine, de fer, de chaux, de magnésie et d'une base alcaline ; les carbonates de chaux, de magnésie, de fer; les oxydes de ce dernier métal, les sulfates, chlorures, phosphates et nitrates de chaux, de magnésie, de potasse et de soude, sont les plus habituels (Tiemanii et Preusse). On pourrait même se borner presque à n'envisager que la silice et ses combinaisons, et les carbonates de chaux et de magnésie. Toutes ces matières minérales sont insolubles ; mais l'eau de pluie renferme assez d'acide carbonique pour attaquer les carbonates calcaire et magnésien et même les roches silicatées, desquelles elle met en liberté la silice et les bases alcalines, selon l'observation d'Ebelmen. L'eau qui chemine dans le sol prend facilement les sels de potasse, de soude et d'ammoniaque, les chlorures, les nitrates de chaux et de magnésie, le sulfate de celte dernière ; plus difficilement le suUalc de chaux; elle se charge de l'air du sol, qui est étonnamment riche eu acido