Puisée dans un des réservoirs de la ville
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0 litre 023 d*acide carbonique, 0 litre 009 d'oxygène et 0 litre 020 d'azote.
2» La proportion des gaz, et particulièrement celle de l'air, est susceptible de grandes variations.
3« La quantité d'air et d'acide carbonique est plus considérable en hiver qu'en été.
4® Cette eau est moins riche en oxygène, en été qu'en hiver.
5*" La proportion d'oxygène est, en moyenne, de 31,03 pour 100. parties d'air.
J'ai constaté, en outre, que Teau de Seine, que Ton regarde comme saturée d'air, absorbe une proportion considérable d'oxygène lorsqu'on la met en contact avec ce gaz.
On voit qile les eaux de source de bonne qualité contiennent de 5 à 7 centièmes, pour 1000 d'oxygène, de 13 à 16 centièmes d'azote et de 17 à 39 centièmes d'acide carbonique. Dans les eaux de rivières, on trouve de 6 à 9 centièmes d'oxygène, de 13 à 20 centièmes d'azote et de 7 à 23 centièmes d'acide carbonique. Les eaux de sources renferment donc moins d'oxygène et plus d'acide carbonique que les eaux de rivières.
La pression atmosphérique exerce une grande influence sur le volume d'air et d'acide carbonique, contenus dans les eaux. Ainsi, M. Boussingault n'a trouvé, pour 1000 centimètres cubes dans l'eau du torrent de la Basa dans les Cordillères, à 3000 mètres au-dessus du niveau de la mer, que 3 centièmes d'acide carbonique et 11 centièmes d'air atmosphérique, et à 3600 mètres l'eau ne renferme plus assez d'air pour entretenir la vie des poissons. On sait gue cet observateur a admis que certaines maladies endémiques dans les hautes montagnes, telles que le goitre, sont causées par l'usage de ces eaux.
Quelques personnes assurent que, non-seulement la présence de l'acide carbonique dans les eaux potables n'est pas indispensable, mais que la quantité de cet acide en mesure ordinairement la mauvaise qualité. Nous pensons que cette opinion n'est pas fondée ou au moins qu'elle est mal formulée. L'acide carbonique nous semble, au contraire, aussi utile que l'oxygène et l'azote; en effet, on sait avec quelle facilité l'estomac digère les eaux minérales bicarbonatées chargées d'acide carbonique, bien qu'elles soient privées d'air. L'expérience démontre, en outre, que les eaux, d'excellente qualité, qu'on fait bouillir, cessent d'être potables, même après les avoir agitées au contact de l'air pendant douze heures. C'est que l'oxygène et l'azote seuls que l'on restitue ainsi à l'eau bouillie ne suffisent
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pas, il manque des bicarbonates et de Faoide carbonique libre que Pagitation ne peut lui rendre en suffisante quantité.
Toutes les eaux potables de bonne qualité contiennent d'ailleurs de Pacide carbonique. Ainsi M. Péligot a trouvé dans J'eau de la Seine 22 centièmes 6 de ce gaz, et j'ai reconnu que dans les mois les plus froids de Tannée, en décembre, janvier, février et mars, la proportion d'acide carbonique s'élève dans cette eau à 24 ou 25 centièmes, volume plus considérable que celui qu'on trouve dans un grand nombre d'eaux de sources.
Est-ce à dire pour cela que plus une eau fournit d'acide carbonique, meilleure elle est? On se tromperait d'une manière étrange si Ton tirait cette conclusion des considérations qui précèdent. Nous croyons, au contraire, que lorsque la quantité d'acide carbonique est considérable, elle est ordinairement un indice de sa mauvaise qualité, parce qu'on y trouve alors peu d'oxygène et beaucoup de bicarbonate de chaux. Nous citerons comme exemple l'eau de Saint-Allyre qui donne à l'analyse ls^,407 d'acide carbonique et lsr,634 de carbonate de chaux. Nous pensons aussi que les sources des terrains cristallisés, bien qu'elles soient riches en acide carbonique, ne sont pas préférables aux sources des terrains sédimentaires, par la raison qu'elles sont chargées de silice et pauvres en carlxmate de chaux. M. Lefort donne la préférence aux eaux des terrains crayeux sédimentaires « qui, par leur contact prolongé k Pair ont dissous la plus grande quantité possible d'acide carbonique, d'oxygène et d'azote, et qui contiennent du bicarbonate de chaux en proportion telle qu'elles dissolvent le savon sans produire de grumeaux. » Ces eaux, ajoute M. Lefort, ne laissent rien à désirer, soit pour la boisson, soit pour l'écononde domestique.
Il est incontestable que les eaux de sources, et je ne veux parler que de celles de bonne qualité, renferment moins d'oxygène que les eaux de rivières ; mais doit-on pour cela les rejeter, ainsi qu'on Ta proposé, comme impropres à la boisson? M. Lefort et votre commission ne le pensent pas. Si l'on fait abstraction de la nature et de la quantité des principes minéraux, de la température et de la limpidité des eaux douces, on peut admettre que pour être potables elles doivent contenir en moyenne 17 centièmes d'azote et 8 centièmes d'oxygène. Telle ^t du moins la composition de l'air contenu dans le» eaux de rivières ou de sources, lorsque leur contact avec l'air est suf-
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fisammant prolongé. Celles-ci doivent être alors considérées comme des eaux courantes et non plus comme des eaux de sources. Suivant M. Lefort, toute eau de source qui, en s'épan- «hant sur le sol, reçoit pendant un certain temps, le contact direct de l'air, perd par cela même le caractère de son origine première. SMl en était autrement, ajoute ce chimiste, toutes les eaux des ruisseaux et môme des rivières, qui après une longue succession de beaux jours, n'ont pas été mélangées avec des eaux atmosphériques, ne seraient plus que des eaux de sources. Pour lui, une eau de source vaut une eau courante, toutes les fois qu'elle a reçu suffisamment le contact de Pair, •qu'elle marque de J5 à 25 degrés à Thydrotimètre, quelle dissout le savon sans produire de grumeaux, et enfin que les bicarbonates sont les sels essentiels de sa minéralisation.
Le moyen le plus sûr d'aérer les eaux douces consiste évidemment à les faire circuler à l'air libre et à renouveler leur surface par des chutes ou par des écoulements prolongés; on remarque alors que les gaz ont une grande tendance à se mettre en équilibre stable avec ceux de l'atmosphère ambiante. Mais combien de temps faut-il pour que les eaux de source se saturent des éléments de Tair, à partir du moment où elles sourdent du sol jusqu'à celui de leur emploi? quelles sont les conditions les plus favorables pour que ces eaux puissent être assimilées, sous le rapport de leur aération, aux eaux courantes? Telles sont les questions que M. Lefort a essayé de résoudre par l'expérience et que la commission a étudiées avec le plus grand soin.
Dans ces expériences on a fait bouillir pendant une heure -environ de l'eau douce légèrement acidulée par l'acide sulfurique, afin de la priver complètement de l'oxygène, de l'azote -et de l'acide carbonique qu'elle contenait. L'eau encore bouillante était introduite dans des vases de grès que l'on bouchait aussitôt avec soin. Cette eau, ainsi privée d'air, était soumise -ensuite, pendant un temps déterminé, à une filtration active «t continue, afin de lui faire absorber le plus promptement possible les gaz éliminés par l'ébuUition. Voici les résultats obtenus par M. Lefort et qui ont été vérifiés par votre commission.
De l'eau de Seine puisée au pont de la Concorde, au mois •de novembre, contenait par litre 60 centièmes d'acide carboolqua libre et combiné, 14 centièmes 61 d'azote et 7 centièmes 60
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d'oxygène. La même eau bouillie a domoé après son exposition à l'air :
Après 1/2 heare. Après i h. Après 2 h. Après 6 h.
Cent, cubes. Cent, cubes. Ceot. cubes. Cent, cubes. Acide carbonique libre
et combiné 24,75 24,20 25,05 25,41
Azote 12,36 12,74 12,94 13,20
Oxygène 4,90 5,32 6,07 6,57
Total del'air 42,01 42,26 44,06 47,18
Ainsi, après une agitation active, l'eau absolument privée d'air, avait repris à Fatmosphère presque tout l'azote et Poiygèoe éliminés par PébuUition.
Dans d'autres expériences que j'ai faites avec M. Lambert^ Teau bouillie a repris, après son exposition à' l'air, les volumes d'oxygène et d'azote indiqués ci-après :
Après 1/2 heure. Après 1 h. i/2. Après 2 h. 1/2.
Cent, cubes. Cent, cubes. Cent, cubes.
Azote 13,44 12,40 12,79
Oxygène 5,63 6,51 6,87
Total de l'air... 19,07 18,81 19,66
Il importe de noter que la température de l'eau, au moment de l'expérience, était de 17 degrés. On sait en effet que Teau dissout moins de gaz pendant l'été que pendant Tbiver. Ainsi j'ai trouvé de 5 à 7 centimètres cubes d'oxygène dans Peau de la Seine pendant les mois de juillet et d'août 1853, la température variant de 19 à 26 degrés 3, tandis que le volume de ce gaz s'est élevé pendant l'biver à 10, 11 et même 12 centièmes.
Une expérience déjà ancienne , faite par Bineau sur une source voisine du sommet du mont Pilât, et qui alimente le Gier, confirme ces résultats. Bineau a trouvé en effet dans ces eaux les volumes suivants de gaz à la température de 8 degrés et sous la pression de 0-,657 :
Eau prise à la source Eau prise après plusieurs de Gier. cascades.
Ceut. cubes. Cent, cubes.
Acide carbonique 5,9 1,6
Oxygène 4,9 7,'5
Azote 4,0 16,1
Cette eau perd donc, comme la plupart des eaux de source.
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après avoir parcouru un certain espace au contact de Tair, une grande partie de Facide carbonique qui se trouve remplacé par de Foxygène et de Tazote ; il se dépose en même temps du carbonate de chaux.
Poursuivant cet ordre d'expériences, M. Lefort a déterminé le volume d'air que Feau du puits artésien de Paris absorbe dans un temps déterminé. On sait que cette eau a une odeur sulfureuse assez prononcée à sa sortie du tube, que sa température est de 27 degrés centigrades, qu'elle est légèrement ferrugineuse et alcaline; et que, d'après une analyse récente que j'ai faite en commun avec M. Lambert, 1000 centimètres cubes de cette eau renferment 7 centièmes d'acide carbonique libre ou provenant des bicarbonates, et 17 centièmes 10 d'azote sans trace d'oxygène. M. Lefort a trouvé 33 centièmes 84 d'acide carbonique libre et combiné. Il est donc nécessaire d'aérer Feau de Passy, si l'on veut Femployer comme boisson. Exposée à Fair libre, en l'agitant sans cesse pendant un temps déterminé, elle ne tarde pas à acquérir, sous le rapport des gaz, les propriétés des eaux douces ordinaires. Voici en effet les résultats consignés dans le, travail de M. Lefort.
Après Après Après Après Après
1/2 heure. 1 heure. 2 heures. 5 heures, lo heures.
Acide carbonique... 33,89 33,92 33,98 34,05 34,55
Azote 19,90 19,08 18,38 H,») 15,55
Oxygène 5,07 7,30 8,61 8,90 9,17
£st-il rationnel, après cela, de considérer comme eaux de sources, toutes celles qui ont reçu pendant un certain temps le contact de l'air atmosphérique? N'est-il pas évident que, sauf certains principes minéraux, leurs caractères se confondent avec ceux des eaux de rivières?
Lorsque les eaux de sources faiblement aérées se trouvent en contact avec Fair atmosphérique, la première modification qu'elles éprouvent est de perdre une certaine quantité d'acide carbonique combiné, et de dissoudre de l'oxygène et de Fazbte, comme le prouvent les recherches de Bineau sur Feau qui alimente le Gier ; puis, à mesure que les surfaces se multiplient, elles absorbent peu à peu de l'acide carbonique de Fatmosphère, qui déplace un volume correspondant d'oxygène et d'azote. Ainsi, plus une eau douce contient d'acide carbonique, moins on y trouve d'oxygène et d'azote. Le même phénomène de dé-
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placement s^accomplit encore entre Tozygène et l'azote. Si Ton agite au contact de l'air Teau saturée d-azote comme celle du puits artésien de Passy, on remarque que plus le volume d'oxygène s'élève, plus elle perd d'azote, comme le démontrent les expériences suivantes, que nous avons faites, M. Lambert et moi :
Azote. Oxygène. Total.
Cent. cub. Cent cub. Cent. cub.
ftiu prise dans le tube central avec des
flacons remplis d'acide carbonique. . 17 0 17 Eau prise au robinet le 22 février 1862. 14 2 16 Eau prise le 26 décembre 1861 et exposée au contact de l'air 12 5 17
MM. Lefort et Jutier avaient du reste observé déjà ces faits* de déplacement des gaz les uns par les autres, dans leur remarquable travail sur les eaux minérales de Plombières. Nous en citerons ci-après un exemple :
Volume Oxygène Axoie de gas pour pour
par litre. lOO parties, loo parties Source n" ô de l'aqueduc de Thalweg,
à 65», 21 (eau prise à l'émergence). 12,6 15,9 84,1
Source n" 5. Eau abandonnée pendant . vingt et une heures ù la température et dans le bassin de la source. 13, & 27,7 72,3 Source n" 5 de la galerie des savonneuses à 40", 46 (eau prise à l'émer-
geoce) 16,4 25,1 74,9
Source n" 5. Eau abandonnée pendant vingt et une heures à la température et dans le bassin de la source 16,3 29,7 70,3
On voit par ces expériences intéressantes que l'eau minérale abandonnée au contact de Tair, absorbe rapidement de Toxygène et perd un volume correspondant d'azote, jusqu'à ce que le rapport s'établisse à peu près dans les proportioi^ de 29 à 71.
D'après les considérations qui précèdent, on est amené à conclure que lorsqu'on veut alimenter une grande ville, avec des eaux de source, il importe de les faire circuler dans des aqueducs aérés, afin qu'elles puissent se charger d'oxygène et d'azote et se débarrasser d'une partie du carbonate de chaux qu'elles renferment. Il importe également de les mettre à l'abri des matières organiques qui, par leur décomposition, altèrent l'eau
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et lui enlèvent de Tozygène. Nous n'avons pas à examiner ici dans quelles conditions les aqueducs doivent être construits, c'est une question qui appartient tout entière au corps des ponts et chaussées. Il suffit que nous sachions que Tingénieur a à sa disposition des moyens très-actifs â^aétation qui ont été adoptés dans certains aqueducs ; on n'aura pas à redouter alors que l'acide carbonique ne forme au-dessus de Veau une couche permanente d'acide carbonique qui empêcherait tout contact de Feau atMC Vair atmosphérique (1). On ne saurait admettre, du reste, qu'une eau de source de bonne qualité donne un volume aussi considérable d'acide carbonique ; que le gaz ne soit pas déplacé par le mouvement de l'eau, même en le supposant faible; que l'air atmosphérique et l'acide carbonique ne se mêlent pas ; puisque, d'après les expériences de Berthollet, le mélange de deux gaz de densités différentes s'opère facilement. Ajoutons à ces remarques que les expériences de M. Lefort sur l'aération des eaux, les analyses de Bineau sur l'eau de source qui alimente le Gier, celles de l'eau d'Arcueil puisée à son point de départ et à son arrivée à Paris par M. Hervé-Mangon, démontrent que les eaux de sources peuvent absorber facilement dans des aqueducs bien construits, le volume d'air qui leur manque.
Dans leurs recherches sur les eaux potables du bassin de Rome, MM. Commaille et Lambert ont reconnu que les eaux de source qui alimentent Rome sont convenablement aérées. Ainsi, l'eau Félice contient, pour un litre, 2 ^«^,70 d'acide carbonique, 23cc,55 d'azote et ô^CjQO d'oxygène; l'eoi* Vergine^ 24«,44 d'acide carbonique, Ib^^lh d'azote et 7«,89 d'oxygène.
Veau Pauline, qui, comme nous l'avons dit, provient des lacs Bracciano et Martignano et qui est peu estimée, donne pour un Ktre, 7<«,78 d'acide carbonique, 16<«,06 d'azote et 6«*,92 d'oxygène.
L'eau du Tibre renferme 16 cent, cubes d'acide carbonique, 20 cent, cubes d'azote et 8 cent, cubes d'oxygène, mais elle est eonstamment trouble ; elle contient Of ,546 de matières fixes, elle marque 29 degrés à l'hydrotimètre et à une température qai varie avec celle de l'atmosphère . Il n'est donc pas étonnant qu'elle n'ait jamais été utilisée pour la boisson de l'homme.