L -- Résultats statistiques
Les eaux soumises au dosage quantitatif peuvent offrir, suivant les cas, peu ou beaucoup de bactéries; il est donc nécessaire de fixer ce qu'on entend, au point de vue de la quantité, par eau pure ou impure, et d'établir une échelle numérique, où toutes les eaux, quelle que soit leur origine et leur richesse en microbes, puissent trouver une place. Dans les sciences, d'ailleurs, on sent la nécessité d'agir ainsi afin de rendre intelligibles aux personnes étrangères aux recherches scientifiques des résultats que la simple énonciation d'un chiffre n'entoure d'aucune lumière.
Ainsi, pour choisir un exemple, à côté des désignations numériques du thermomètre, le météorologiste parle de hautes températures, de températures modérées, froides et très froides; ce qui est permis à ce savant est de même permis au bactériologiste; je dois ajouter avec plus de raison, car le simple énoncé de
la richesse d'une eau en bactéries par centimètre cube dit très peu de chose aux personnes non versées en micrographie.
Si j'envisage les nombreux résultats analytiques que j'ai accumulés depuis quinze ans sur les eaux, je suis amené à considérer comme une eau naturelle très pure celle qui contient un chiffre de bactéries variant de lo à 100 par centimètre cube; comme pure, une eau qui en renferme de loo à looo; voici du reste un tableau qui exprime clairement les termes de cette convention indispensable bien qu'arbitraire.
Bactéries
par
centimètre cube.
Eau excessivement pure o à lo
Eau très pure lo lOo
Eau pure loo looo
Eau médiocre lOoo loooo
Eau impure *. loooo looooo
Eau très impure . . lOoooo et au delà
Cette échelle, basée sur les multiples de lo, est très aisée à graver dans la mémoire, et les personnes étrangères à la bactériologie peuvent se la rappeler avec autant de facilité que l'échelle du thermomètre centigrade.
En l'appliquant aux eaux de Paris, dont les richesses moyennes en bactéries sont les suivantes :
centimètre eu i)e
Vanne 800
Dhuis 1890
Seine à Ivry Sa 5oo
Marne à Saint-Maui* 363oo
on voit que les eaux de la Vanne sont comprises
dans la catégorie des eaux pures, celles de la Dhuis dans la catégorie des eaux médiocres ; quant aux eaux de la Seine et de la Marne, elles sont impures au point de vue quantitatif. Ces dénominations se rapportent d^ailleurs assez bien à Tidée qu^on se fait généralement à Paris de la qualité de ces diverses eaux ; mais je dois ajouter que le chiffre des microbes répandus dans les eaux de source et de rivière étant essentiellement variable, la même eau peut, à certaines époques de l'année, recevoir le nom ^eau très pure, pure ou médiocre. La Vanne, pour choisir un premier exemple, se trouve dans ce cas :
Année 1890 ( Vanne au réservoir de Montrouge).
Bactéries
par
centimètre cDbe.
Analyse du 29 juillet 1890 5o
» 25 février 1890 100
» 23 mai 1890 5oo
» 6 juin 1890 1 000
» 8 juillet 1890 5900
» I" août 1890 i4ooo
L'eau de Seine possède également une composition micrographique très inconstante.
Année 1890 {Seine à l'usine d'Ivry).
Bactéries
par
centimètre cnbe.
19 mai 1890 400°
2 juin 1890 12000
3 mars 1890 4^ 000
6 janvier 1890. 128000
Une eau de rivière peut donc, suivant les époques
OÙ on l'analyse, être médiocre, impure ou très impure.
Les eaux de la Dhuis, de la Marne, du canal de rOurcq, comme les eaux de puits et de drainage, offrent de même une composition variable.
Cependant je dois dire, et c'est là le côté intéressant de la statistique des microbes, que les variations dans la richesse des eaux naturelles en bactéries se constatent périodiquement à quelques époques spéciales de l'année. Bien que les moyennes mensuelles atténuent et masquent des oscillations profondes du chiffre des bactéries, je crois intéressant de reproduire les Tableaux suivants qui donnent une idée très nette du phénomène qui nous occupe. Dans ces Tableaux, les moyennes attribuées à chaque mois résultent des moyennes mensuelles observées depuis 1887 jusqu'à 1890 inclusivement.
Eaux de source {moyennes mensuelles générales).
Bactéries par centimètre cube.
Moi». Vanne. Dliuls.
Janvier 4^^ 3700
Février 1626 4^00
Mars i56o 235o
Avril 860 3930
Mai 720 1680
Juin 590 765
Juillet 865 gSo
Août 985 5oo
Septembre 4^5 48o
Octobre 49^ 9^5
Novembre 4^5 2x75
Décembre 525 1710
Moyennes annuelles 800 1890
132 CHAPITRE Vl
Eaux de source {moyennes saisonnières générales).
par centimètre cube.
Saisons. Vanne. Dhnis.
Hiver 1200 3i8o
Printemps 720 2126
Été 770 635
Automne 5o5 i6o5
Moyenne annuelle 800 1890
Comme on peut s'en assurer par Tinspection des chiffres insérés dans les deux Tableaux précédents, les eaux de source sont surtout fort impures dans le premier trimestre de l'année, c'est-à-dire en hiver, puis la pureté de ces eaux va croissant; elle est à son maximum en été et parfois en automne, quand cette saison n'est pas traversée par des météores aqueux trop fréquents.
Les deux Tableaux qui suivent sont relatifs aux richesses moyennes mensuelles des eaux de rivière et de canal distribuées à Paris.
Eaux de rivière {moyennes mensuelles générales)»
Bactéries par centimètre cube.
' Marne Mois. Seineàlrry. àSt-Maur. Ourcq.
Janvier 62 670 76 960 i43 870
Février 4^ i îîo 58 i 20 63 720
Mars 34710 57750 477^<^
Avril... 3864o i63io 22660
Mai 12930 12890 29340
Juin 28i5o 14270 7340
Juillet i4i3o io45o 77^0
Août 6780 13570 8520
Septembre 20220 64io 8070
Octobre 2235o 11860 i256o
Novembre 37720 95590 i357<>o
Décembre 78 950 62 470 i53 200
Moyennes annuelles. . 32 53o 363o5 5333o
Eaux de rivière {moyennes saisonnières générales).
Bactéries par centimètre cabe.
Marne
Saisons. Seineàlvry. àSt-Maur. Oarcq.
Hiver 435oo 68940 84955
Printemps 26570 i449o 19780
Eté 18710 ioi4o 8io5
Automne 46840 5664© ioo485
Moyenne annuelle .. . 82580 368o5 5883o
Pour les eaux de rivière et de canal, les nombreuses expériences auxquelles je me suis livré établissent, d'une façon indubitable, que la saison où ces eaux sont le plus pures est l'été, c'est-à-dire durant le trimestre qui comprend les mois de juillet, août et septembre. Les trimestres où ces eaux courantes sont le plus impures sont : le premier trimestre de l'année (hiver), et le dernier (automne). Il n'existe donc aucune relation entre la température des eaux et leur richesse en micro-organismes. En été, au moment où ces eaux sont le plus pures, elles marquent un degré de chaleur supérieur à 20°; en hiver, à l'instant où elles sont le plus riches en bactéries, leur degré de chaleur oscille entre o** et 5**.
Ce résultat semble paradoxal si l'on admet que la température est un agent qui favorise à un haut degré la pullulation des microbes; ce fait, pour aussi anormal qu'il paraisse, nous devons l'accepter, puisqu'il nous est fourni par l'expérience, mais nous avons le droit d'en chercher l'explication rationnelle.
Dans les eaux courantes, la multiplication des bactéries s'effectue très péniblement; quand une eau de rivière ou de source présente un accroissement subit M. la
en micro-organismes, on peut être certain que cette recrudescence n'est pas due à l'élévation de la température, mais à une contamination accidentelle pareille à celle qui s'observe lorsque, après les pluies abondantes, les eaux de lavage du sol viennent grossir les cours d'eaux et produire les crues. L'analyse établit d'ailleurs directement que les eaux de rivière sont d'autant plus impures que leur niveau s'élève davantage au-dessus àe l'étiage.
Pour expliquer les crues bactériennes observées dans les eaux de source, de drainage, de la nappe d'eau souterraine, il faut admettre que les filtres naturels qui, en temps normal, épurent d'une façon satisfaisante les eaux venues de la surface du sol, deviennent insuffisants en temps de pluie; on peut également supposer, à côté de cette suffisance du pouvoir filtrant des couches telluriques, la contamination directe des sources et des puits à travers des fissures ou autres solutions de continuité. Cette hypothèse est d'ailleurs justifiée par les résultats analytiques que fournissent les eaux de puits artésiens dont la température n'excède pas 3o° à 4o® et qu'on trouve très peu variables. Du reste, le diagramme /ig. 19 indique bien nettement Tinfluence des chutes d'eaux météoriques sur la richesse des eaux de source en bactéries.
Dans ce diagramme, les espaces ombrés limités par une ligne brisée représentent la richesse moyenne de l'eau de la Vanne en microbes pendant l'année 1889; la courbe pleine, sans aspérités, la température de cette eau puisée au réservoir de Montrouge ; enfin les espaces ombrés rectangulaires surplombant indiquent les hauteurs de tranches d'eau de pluie recueillie
ANALTHB HICROOIUFHiaUE DES EAUX. 135
durant les mêmes semaines dans la région parisienne.
On remarquera aisément dans ce graphique qu'à
(') C'est par erreur que le diagramine ^£'. 19 indique une crue très élevée supérieure è. 8000 bactéries dans Ja troisième
toutes les chutes d'eau de pluie un peu considérables correspond une recrudescence de bactéries dans l'eau de la Vanne reçue à Paris. En été, ce phénomène est moins apparent, par la raison que les pluies d'orages s'évaporent rapidement, ou sont bues facilement par la terre sèche, tandis qu'au printemps et en automne le sol reste humide et s'imbibe à l'excès.
Ces exemples de variabilité de composition micrographique des eaux démontrent de même qu'une seule analyse pratiquée sur une eau déterminée ne saurait établir définitivement sa richesse moyenne en microbes; en effet, un essai pratiqué en été donnera ordinairement un chiffre minimum de germes ; au contraire, pendant l'hiver et les périodes humides du printemps et de l'automne, on obtiendra un chiffre maximum. Je dis périodes humides et non de gelées, car il est à noter que, durant les époques neigeuses et les froids longtemps soutenus au-dessous de o°, les eaux de source acquièrent une très grande pureté.
Bien d'autres faits intéressants peuvent être mis en relief par l'analyse quantitative des eaux; c'est à elle qu'on s'adresse pour déterminer le pouvoir filtrant des terrains, et je puis à cet égard rapporter une expérience très encourageante effectuée par M. Lefort, ingénieur en chef à Nantes, qui m'a confié la détermination du nombre des bactéries contenues dans la Loire et dans l'eau d'un puits d'essai creusé
semaine de juillet 1889. Le chiffre de germes observé pendant cette semaine a été trouvé exactement égal à io25 germes par centimètres cubes, c'est-à-dire inférieur aux nombres relevés pour les deux semaines précédentes.
au sein du même fleuve entouré de toute part par une couche de sable épaisse de 12™.
Expérience I. — Le 3 mars 1S90. De l'eau de la Loire puisée au voisinage du puits d'essai accuse en moyenne gSSo bactéries par centimètre cube. Les eaux du puits d'essai n'en offrent que 73 par centimètre cube.
Voici d'ailleurs le détail de ces analyses qui semblent démontrer que, en l'absence d'une eau de source, il est aisé de créer par filtration une eau d'alimentation presque aussi pauvre en bactéries que les eaux qui jaillissent du sol.
Eau du puits d'essai de la Loire,
centimètre cube.
Ëchanlillon 1 55
Échantillon 2 82
Moyenne 68,5
Eau de la Loire.
Bactéries
par
centimètre cabe.
Echantillon 3 9060
Échantillon 4 io55o
Moyenne 9805
Un simple rapprochement entre ces deux chiffres indique que l'eau du puits d'essai est i4o fois plus pure que l'eau de la Loire.
Expérience IL — Une nouvelle analyse pratiquée le i5 septembre 1890 avec ces deux mêmes eaux a fourni les chiffres suivants :
Eau du puits d'essai»
Bactéries
par
centimètre cabe.
Échantillon n» 1 124
Échantillon n» \bis i4o
Moyenne i32
Eau de la Loire.
Bactéries
par
cenlimètrecnbe.
Échantillon n" 2 26 25o
Échantillon n» 26w 22760
Moyenne 24000
Ici encore l'eau du puits d'essai se montre d'une excessive pureté si on la compare à l'eau de la Loire.
Ces résultats méritent d'être connus, car quoi qu'on ait dit de l'insuffisance du pouvoir filtrant du sable et des expériences peu comparables à ce qui se passe en réalité dans les filtres naturels, je crois que les essais de M. Lefort permettront, à plusieurs municipalités disposant de faibles ressources, de se procurer, à un prix relativement peu élevé, des eaux présentant toutes les garanties voulues au point de vue bactériologique; en tout cas, aussi peu chargées de germes que les eaux amenées à grands frais de localités très éloignées des centres urbains.
C'est avec l'aide de l'analyse qualitative qu'on a pu acquérir la certitude que les eaux d'égout répandues sur le sol retournent dans les fleuves dans un grand état de pureté, quand les arrosages efTectués sur les terrains destinés à l'épuration des eaux d'égout sont pratiqués avec modération, et lorsque évidemment les drains restent vierges de toute contamination accidentelle.
Pendant deux années, j'ai analysé périodiquement
les eaux du collecteur de Clichy avant leur entrée
dans la Case de Clichy et après leur sortie. La Case
dite de Clichy ^ qui avait été installée par M. Durand-
Claye, au laboratoire de Clichy (D^"* des travaux de
ANALYSE MIGROaRAPHIQUE DES EAUX. 139
Paris), se composait d'une couche de terrain de 2™ de hauteur, représentant successivement en qualité et en quantité les terrains de Gennevilliers irrigués par Teau d'égout. L'eau du collecteur de Clichy jetée à la surface de la Case titrait environ 20000000 de bactéries par centimètre cube; à sa sortie Teau ne titrait plus que 21700 bactéries en moyenne, c'est-à-dire qu'elle avait abandonné dans son parcours rapide à travers la couche de 2"* de terre 999 pour 1000 des bactéries qu'elle contenait.
Ces expériences, effectuées en petit dans le laboratoire de Clichy, ont été répétées en grand sur la presqu'île de Gennevilliers. On sait, en effet, que l'eau d'égout des collecteurs de la ville de Paris est utilisée journellement pour l'arrosage de cette plaine, et que l'eau qui a filtré à travers le sol retourne à la Seine par quatre drains : les drains d'Asnières, d'Argenteuil, de la Garenne et d'Epinay, dont les richesses des eaux en micro-organismes sont les suivantes :
Moyennes générales de la richesse en microbes des drains
de Gennevilliers.
Bactéries
centimètre cube.
Drain d'Asnières t\\o
Drain d'Argenteuil 6 74^
Drain de la Garenne 7 94«'>
Drain d'Épinay 1479^
Moyenne générale 747^
Les eaux d'égout de la ville de Paris, qui ont une moyenne générale en microbes égale à i38ooooo bactéries par centimètre cube, filtrées à travers le sol de
Gennevilliers, retournent à la Seine 1800 fois plus pures qu'au moment de l'épandage.
Le chiffre de 747^ bactéries par centimètre cube d'eau exprime une richesse en microbes inférieure à celle de la plupart des cours d'eaux; il est donc rationnel de conclure que l'épandage de l'eau d'égout sur le sol est un moyen de purification très puissant et très efficace. Là où les drains se déversent dans la Seine, la richesse des eaux de cette rivière en microorganismes s'élève à plus de 200000 par centimètre cube.
Je ne parlerai pas de l'eau du drain d'Asnières, deux fois plus pure en bactéries que les eaux de la Vanne puisées au réservoir de Montrouge, mais je ferai remarquer que, s'il existe une différence parfois très notable entre la richesse microbienne des eaux de ces divers drains, elle résulte vraisemblablement soit de la nature du sol d'un pouvoir filtrant inégal, soit de quelque contamination accidentelle qu'un remaniement des drains permettrait certainement d'éviter.
Puisqu'on peut au moyen du sol purifier les eaux d'égout et les rendre parfois presque aussi pures que les eaux de source, il était naturel de penser que, les eaux des fleuves, infiniment moins chargées de bactéries que les eaux d'égout, dirigées à travers une couche de terre suffisamment épaisse, pourraient de même se purifier et fournir des eaux d'une teneur en microbes presque identique aux eaux de sources les plus pures. Dans les pages qui précèdent, on a vu tout le parti que M. l'ingénieur en chef Lefort a su tirer des sables de la Loire pour purifier considérablement les eaux de ce fleuve; mais bien avant ces essais, pour ne citer que quelques exemples, les villes
de Perpignan, de Dinan, de Toulouse, de Mâcon, etc., ont eu recours à la fîltration à travers le sol pour se procurer des eaux peu chargées de bactéries.
La ville de Toulouse, notamment, s'est longtemps servie des eaux de la Garonne prélevées dans différents puits creusés sur cette partie des berges de ce fleuve appelée prairie des filtres; les eaux de la Garonne, riches de loooo à 20000 bactéries par centimètre cube, n'ont montré dans mes analyses que 676 microbes par centimètre cube. Ce résultat établit, il est vrai, que la fîltration est loin d'être parfaite, mais il prouve néanmoins qu'elle s'exerce d'une façon très appréciable.
La ville de Mâcon, qui retire de même une partie de ses eaux d'alimentation de la Saône, obtient, dans les puits creusés aux bords de cette rivière, une eau dont la richesse microbienne se rapproche de celle des eaux de source, et que j'ai trouvée voisine de 35o bactéries par centimètre cube.
A Toulouse encore, au Moulin du Château-Narbonnaisoùl'on a cru pouvoir utiliser les infiltrations de la Garonne qui se produisent dans l'île du Ramier, l'analyse a démontré dans ces eaux 1470 bactéries par centimètre cube. A mon avis, l'épuration est ici insuffisante.
Les résultats obtenus par la ville de Perpignan, dans ses essais d'épuration des eaux de la Têt, sont beaucoup plus remarquables; ils ont fourni une eau filtrée d'une belle limpidité, dont la richesse est voisine de 270 bactéries par centimètre cube. Au contraire, les essais pratiqués par la ville de Dinan pour purifier les eaux de lavage du sol par les terrains drainés dits de Cassepot et du Chêne-Pichard sont beaucoup moins
encourageants; l'eau des drains de Cassepot amenée dans le bassin de ce nom a accusé 780 bactéries par centimètre cube ; Feau des drains du Chêne-Pichard en a montré i3oo par centimètre cube.
Rien ne vaut assurément, toutes les fois que cela sera possible, l'usage des eaux de source que l'analyse a démontrées très peu chargées de microbes : c'est à ces eaux qu'il faudra avoir recours pour alimenter les populations; néanmoins, dans les pays où l'eau de source est rare ou fait totalement défaut, force est bien de remédier à cette pénurie par des moyens pratiques. Je crois, pour ma part, que l'épuration par le sol permettra dans un avenir prochain d'obtenir des eaux d'une pureté irréprochable, mais pour cela il faudra construire avec soin des filtres que la nature ne présente pas toujours avec des garanties suffisantes ; il faudra pratiquer l'enlèvement des eaux filtrées au moyen de drains perfectionnés ou de galeries de captation à l'abri de tout reproche.
Veut-on encore un dernier exemple du pouvoir filtrant du sol, nous allons le trouver au voisinage de Paris, à l'usine de Saint-Maur-les-Fossés où l'eau de la Marne est dirigée à travers une tranchée comblée qu'elle traverse lentement en fournissant une eau dite du Drain de Saint-Maur, Cette eau, que j'analyse depuis trois ans comparativement avec les eaux de la Marne, possède une pureté voisine des eaux de la Dhuis amenées au bassin de Ménilmontant.
Moyennes mensuelles des eaux. '
Bactéries par centimètre cnbe
da Drain Mois. de la Marne. delaDituis. de St-Manr.
Janvier 76 960 2695 6435
Février 58 120 45oo 7280
Mars 57 750 235o »
Avril i63io 8980 1240
Mai 12890 1680 1075
Juin 14270 765 mo
Juillet io45o ,980 585
Août f. 18570 5oo iii5
Septembre 6410 480 660
Octobre 11 860 985 795
Novembre 95590 2175 3i6o
Décembre 62470 17T0 »
Moyenne annuelle.. . 86800 1890 1950
Dans ces expériences l'eau de la Dhuis a été puisée en dehors des fortifications de Paris, c'est-à-dire en amont du réservoir de Ménilmontant; Teau du drain de Saint-Maur, dans la conduite d'arrivée de cette eau à l'usine de Saint-Maur.
Je n'ai pas besoin de faire remarquer, d'abord, que Teau du drain de Saint-Maur a une composition voisine des eaux de source, et notamment de la Dhuis, de plus que le passage de l'eau de la Marne à travers la tranchée de Saint-Maur, comblée de matériaux filtrants, suffît pour enlever aux eaux de la Marne 17 bactéries sur i8.
L'analyse quantitative sert aussi à établir le degré d'infection qui peut résulter de certaines industries (féculeries, échaudoirs, teintureries, buanderies) et de plusieurs opérations qui, comme le rouissage du
chanvre, du tannage des peaux, du lavage du linge, et le déversement des eaux d'égout dans les cours d^eaux, sont considérés à juste titre comme des causes d^infections dangereuses. Pour ce qui concerne l'infection de la Seine dans le court trajet de Fusine de Port-à-l'Anglais (confluent de la Seine et de la Marne) au pont de TAlma, autrement dit, à Pusine élevatoire de Chaillot, je puis fournir un document très instructif, basé encore sur trois années d'analyses hebdomadaires ; ce document, ci-après reproduit, donne, pour chaque mois de l'année, la richesse moyenne générale en bactéries des eaux de la Seine puisées : à l'usine d'Ivry, à Tusine d'Austerlitz et à l'usine de Chaillot.
Richesse moyenne mensuelle des eaux de la Seine.
Bactéries par centimètre c a be
Mois. (l'Ivry.
Janvier 52 670
Février 4^620
Mars 34710
Avril 3864o
Mai 12980
Juin 28160
Juillet i4 i3o
Août 6 780
Septembre 20 220
Octobre 22 35o
Novembre 87720
Décembre 78 ()5o
Moyenne 82 58o
à l'usine
d'Austerlits.
deChaiUot
227 4oo
Bichesse moyenne des eaux de la Seine^ par saisons.
Bactéries par oenlimètre cube Saisons. a l'asine
d'Ivry. d'Austerlilf. deCballlol.
Hiver 43 5oo 4^ 890 91 285
Printemps 26570 3344o 71845
Eté 18710 4i635 144^^0
Automne 4^34^ 53965 189070
Moyenne annuelle. . . 32 53o 4449^ m 660
Il ressort de ces chiffres que si l'impureté de l'eau de la Seine va faiblement en croissant de l'usine d'Ivry à l'usine d'Austerlitz, de l'usine d'Austerlitz au pont de l'Aima, l'eau de la Seine acquiert un chiffre de bactéries plus que triple de celui qu'elle présente à l'usine d'Ivry; ce fait s'explique aisément par le déversement direct des eaux sales des égouts de l'île de la Cité et de Saint-Louis à la Seine, par la présence de nombreux bateaux -lavoirs qui infestent les eaux de ce fleuve de nombreux organismes de toute espèce. En effet, on sait que dans les lavoirs publics l'eau qui sert à l'essangeage du linge se charge d'une quantité considérable de microbes : j'ai trouvé que de l'eau de la Seine employée à cette opération titrant primitivement loooo bactéries par centimètre cube, accuse après l'opération de l'essangeage 20000000 de bactéries pour le même volume.
Je n'ai pas à énumérer avec détails les applications si diverses que peut recevoir l'analyse quantitative des eaux; cette partie de la bactériologie est pleine d'enseignements; elle peut, avec une rigueur absolument mathématique, conduire l'expérimentateur qui l'em- M. i3
ploie avec discernement à la solution d'une foule de problèmes se rattachant pour la plupart à l'hygiène générale des villes et des campagnes.
n. — De rauto-infection des eaux.
J'ai fait remarquer dans un Chapitre précédent combien était rapide la pullulation des bactéries dans les eaux de sources abandonnées à elles-mêmes, je dois ajouter maintenant que ce phénomène, si bien accusé pour les eaux peu riches en microbes, l'est beaucoup moins pour les eaux circulant depuis quelque temps à la surface du sol.
L'eau de la Vanne, riche de i5o bactéries par centimètre cube, maintenue seulement vingt-quatre heures à la température de 20°, peut souvent se charger de 3oooo à 4oooo bactéries par centimètre cube, tandis que l'eau de l'Ourcq, laissée dans les mêmes conditions, ne s'infeste sensiblement pas. Les eaux de la Seine, suivant leur degré de pureté, s'enrichissent en bactéries dans des proportions variant de i à 10. L'analyse chimique démontre cependant que les éléments nutritifs : carbone, azote, oxygène, sels terreux, existent en proportion plus considérable dans les eaux dites impures que dans les eaux de source; la constatation de ce fait curieux a été pour moi le point de départ de recherches longues et difficiles.
Pour obtenir des résultats parfaitement comparables dans l'étude des eaux abandonnées à ellesmêmes, j'ai pris le soin de les maintenir à la température à peu près invariable de 29°-3o°, puis j'ai dosé tous les jours ou à des périodes plus éloignées
les bactéries de ces eaux ainsi placées dans un incubateur d'Arsonval.
D'abord j'ai déterminé la nature des recrudescences dont les eaux de sources de diverses origines deviennent le siège; le diagramme y?^. 20 représente les courbes obtenues avec ces eaux. Les chiffres de la ligne des abscisses désignent le nombre de jours d'incubation, les chiffres de la ligne des ordonnées les centaines de mille de microbes comptés par centimètre cube.
Ces eaux, si pures au moment de leur prélèvement, ont accusé des crues bactériennes rapides, passant dès les premiers jours par des maxima très élevés (parfois un million de bactéries par centimètre cube), maxima qu'on n'observe jamais avec les autres eaux. La courbe, arrivée à son sommet, rebrousse rapidement vers la ligne des abscisses dont elle se rapproche ensuite plus lentement et avec laquelle elle tend à se confondre au bout d'un nombre d'années que je n'ai pas déterminé.
L'eau de la Vanne la plus âgée qui soit à ma disposition date du mois d'octobre 1878; après avoir accusé, au moment de son prélèvement au bassin de Montrouge, 470 bactéries par centimètre cube et être passée les jours suivants par des recrudescences analogues à celles qui sont figurées au diagramme^^. 20, elle ne titre plus aujourd'hui que o , 2 bactérie par centimètre cube, soit 235o fois moins qu'au moment de sa prise. Par analogie, je suis conduit à admettre que les eaux de la Dhuis et de Saint-Laurent, la première représentée par le même diagramme, par une courbe en tirets, la seconde par une courbe pointillée, de même que les eaux de drains, et toutes celles qui ont
CHAPITllE V.
subi réparation par le sol, possèdent la faculté de perdre successivement leurs bactéries et de s'appau-
Fig.
vanne
DKuis S^Laurenl
il'
1; \ i; 1 Il t
Auto-infections observées dans les eaux de source abandonnées à So".
vrir au point de n^en plus contenir après lo à 12 ans qu^une centaine par litre.
Fig. ai.
eo
iO
ÏO
i DKuis
\ Marne \ SeineaYvi
\ Ourcq ^^ + ^ + *
10 wJ 30 40 50 <50
Marche de rauto-infection dans les eaux impures.
Une eau de source me paraît être caractérisée par la faculté qu^elIe possède : d'abord de se charger rapidement de micro-organismes, puis de les perdre
facilement en vieillissant. En est-il de même des eaux de fleuve, de canal et en général des eaux, dont le chiffre des bactéries est toujours élevé au moment de l'analyse? Le diagramme^^. 21 répond à cette question ; il montre, en effet, que les crues en bactéries sont d'autant plus lentes que Teau est plus impure.
De Teau de la Seine, puisée à Ivry pendant Tété, d'une richesse inférieure à la moyenne annuelle, peut présenter des recrudescences de germes assez élevées ; elle montre à cet égard une tendance manifeste à se comporter comme les eaux de source; mais que surviennent les crues, que sa teneur en microbes atteigne à l'analyse immédiate 20000 et 3oooo bactéries par centimètre cube, cette faculté de s'infester spontanément disparaît, et cette eau impure ne peut devenir le siège de recrudescences microbiennes rapides et soudaines.
Le diagramme ^^. 21 présente quelques exemples de recrudescences de bactéries observées dans les eaux de rivières abandonnées à elles-mêmes à la température presque invariable de 3o°. Dans ce diagramme les chiffres de la ligne des abscisses désignent les jours pendant lesquels l'eau a été mise en observation, les chifïVes de la ligne des ordonnées les unités de mille de bactéries trouvées dans cette eau par centimètre cube.
La courbe formée de tirets, fournie par l'eau de la Marne, offre une double inflexion, comme on en rencontre parfois dans les eaux soumises à l'auto-infection. L'eau d'Ivry, relativement pure, donne une courbe, représentée en pointillé, de forme voisine de celle des eaux de source, moins la recrudescence habituellement très élevée. Mais je veux surtout attirer l'attention du lecteur sur la courbe, formée d'une suite
de petites croix, qui représente la marche de l'infection dans Feau du canal de l'Ourcq. Cette eau, convenablement aérée, exposée à la température constante de 3o°, voit le chiffre de ses bactéries s'élever péniblement, après 20 jours d'incubation, de 8000 à 60000 bactéries par centimètre cube, puis décroître très faiblement et se maintenir alors sur un plateau élevé sans présenter de décrue notable. Après six mois, un an d'attente et davantage, la courbe se continue indéfiniment en pallier. Les eaux de la Seine, au bout d'un temps relativement plus court, offrent au contraire une courbe à déclivité très manifeste; mais, passé quelques mois, cette décrue devient de plus en plus lente et, au bout de dix à douze ans, la teneur des eaux de la Seine en microbes est encore égale au tiers et même à la moitié de ce qu'elle était au moment du prélèvement.
En résumé :
Une infection bactérienne rapide, mais passagère, caractérise lés eaux naturelles émergeant du sol; une infection bactérienne lente et tenace caractérise les eaux microscopiquement impures. Ces remarques, que j'ai toujours vu confirmées par l'expérience, permettent donc, en dehors de tout renseignement, de découvrir l'origine première d'une eau, quel que soit le degré de vieillesse auquel on l'examine.
Les recrudescences des bactéries qu'on voit se produire dans les eaux abandonnées à elles-mêmes^ ne sont pas dues uniquement au développement excessif d'un seul organisme; plusieurs bactéries, il est vrai, ont une tendance particulière à se multiplier rapidement dans les eaux, cependant il faut reconnaître qu'à côté d'elles il existe également beaucoup d'autres es-
pèces qui contribuent pour une large part aux recrudescences observées.
Ce qui n^est pas moins intéressant à signaler dans les eaux de source, c'est la fragilité des divers organismes qui, après avoir été lo par centimètre cube, sont looo le lendemain, loooo le surlendemain, puis meurent et disparaissent avec la rapidité quUls ont mise à se multiplier; j'ai compté parmi ces microbes des bactériums, des bacilles, des micrococcus qui, après avoir vécu de cette existence éphémère, se sont évanouis sans laisser de germes capables de les perpétuer.
Nous abordons maintenant un sujet des plus importants.
Les espèces auxquelles on voit prendre le dévelopment le plus excessif dans les eaux de source se montrent, après leur courte apparition, incapables de s'y multiplier à nouveau; autrement dit, en semant ces bactéries dans de Peau qu'elles ont jadis infestée, non seulement elles y restent inertes, mais elles y meurent souvent avec une très grande rapidité. En un mot, l'eau qui a été malade du fait de telle ou telle bactérie, si une pareille expression est ici applicable, a acquis visà-vis d'elle une immunité certaine, qu'il est pourtant au pouvoir de l'expérimentateur de détruire en quelques instants, mais qui peut persister pendant plus de dix à douze ans.
Ce fait me paraît devoir présenter un très haut intérêt à l'hygiéniste, car il démontre que plusieurs eaux ne sont pas seulement incapables de favoriser la multiplication de tels organismes, mais qu'elles sont pour eux un milieu indifférent ou mortel. Ne trouvera-t-on pas dans ce fait la clef de ces immunités que présen-
lent certaines régions à l'établissement de telles épidémies dont le germe a vraisemblablement l'eau pour véhicule? On comprend donc combien il est utile de contrôler si tel organisme infectieux est capable de végéter dans telles eaux de sources ou tels cours d'eaux.
D'après mes recherches, les eaux qui sont les plus nutritives relativement aux organismes pathogènes connus sont les eaux neuves, c'est-à-dire celles qui, peu chargées de bactéries, n'ont jamais été le siège des recrudescences soudaines qui ont été signalées. Les eaux de rivière très chargées de microbes, les eaux sales et les eaux d'égout sont relativement très peu nutritives à l'égard du bacille typhique choisi pour exemple. Je conclus de là que les épidémies sont d'autant plus à redouter qu'elles sont transmises par des eaux d'une grande pureté bactérienne, par une eau neuve qui peut permettre aux bacilles pathogènes de se multiplier sans difficulté en grand nombre.
Dans les eaux impures, dans celles qui ont nourri plusieurs générations d'organismes variés, les bactéries ont sécrété pendant leur existence des poisons diastasiques qui s'opposent à la multiplication des espèces pathogènes, quand ces diastases ne les tuent pas rapidement.
Ces diastases sont parfaitement isolables; nous allons voir, un peu plus bas, les procédés qui permettent de les obtenir et de les étudier facilement.
Une eau impropre à nourrir les organismes pathogènes acquiert de nouveau la faculté de favoriser leur développement quand on la débarrasse de ses poisons bactériens. Pour tuer ces diastases, il suffît de chauffer les eaux à la température de loo" pendant quelques
minutes : l'eau redevient féconde pour les organismes pathogènes; il n'en est pas de même si, au lieu de chauffer les eaux, on les débarrasse par filtration à froid des bactéries communes qu'elles renferment. II est donc bien établi que ce n'est pas une lutte entre les bactéries, comme on conçoit la lutte entre les protozoaires, où le plus fort dévore le plus faible, mais l'action bactéricide ou la non-convenance du milieu qui permet ou s'oppose au développement de telle ou telle bactérie. Par ces expériences on acquiert la certitude que, dans les eaux classées comme impures, ce n'est ni le défaut d'éléments minéraux ou d'éléments organiques qui s'opposent aux recrudescences qui viennent d'être signalées, mais la présence, je le répète, de poisons bactériens non organisés qui s'y trouvent dissous depuis plus ou moins longtemps. Pour isoler ces poisons qui confèrent l'immunité vis-à-vis de certains organismes, non seulement aux eaux qui s'en sont spontanément chargées, mais encore aux eaux dans lesquelles on les transporte, je me suis autrefois servi du vide.. L'eau versée dans une capsule de porcelaine propre et stérilisée était placée sur un cristallisoir contenant du chlorure de calcium disposé sous une cloche où le vide était pratiqué au moyen d'une trompe; dans ces conditions, l'évaporation du liquide est très lente, elle demande plusieurs mois et ne peut s'effectuer facilement, comme cela est très important, à l'abri des poussières de l'air. J'ai substitué à cette méthode une seconde qui donne des résultats beaucoup plus satisfaisants. Dans un appareil, voisin de forme de celui qui est représenté à la page 1 56 par \^jig> 22, on place un cristallisoir de verre bien lavé, d'abord à l'acide nitrique fumant, puis avec
une eau ammoniacale, et enfin à l'eau distillée ordinaire; ce cristallisoir stérilisé est placé sous une cloche tritubulée; Tune des tubulures latérales amène dans le cristallisoir l'eau purgée de germes par stérilisation à froid, l'autre tubulure latérale opposée conduit à l'extérieur l'eau condensée par un petit ballon situé au-dessus du cristallisoir et engagé dans la tubulure supérieure de la cloche.
Gela connu, il est facile de comprendre comment on peut amener d'une façon indéfinie à l'abri des poussières de l'eau dépourvue de microbes dans le cristallisoir, et la retirer par voie de condensation à la température de 3o° à 35"; il suffit pour que l'opération marche d'une façon irréprochable que la cloche tritubulée adhère exactement à une plaque de verre rodée et suifée.
Par voie de distillation à basse température on arrive ainsi à concentrer, sous un très petit volume, les produits solubles, non volatils, sécrétés par les bactéries répandues dans 8*»* à lo^^' d'eau; on acquiert ainsi la certitude que ces produits bactériens sont toxiques pour les espèces animales; qu'introduits à faible dose dans des eaux très nutritives pour les bactéries, ils s'opposent au développement d'un grand nombre d'espèces.
Les produits diastasiques recueillis dans le cristallisoir sont ensuite repris par une eau microscopiquement infertile et finalement amenés, après une seconde nitration à travers la porcelaine, dans un vase stérilisé où ils se conservent fort longtemps.
Je suis loin d'avoir terminé l'étude des produits solubles sécrétés par les bactéries des eaux, ainsi que les expériences curieuses et délicates que j'ai com'*
mencées depuis plusieurs années; j^espère dans un avenir prochain m'étendre longuement à ce sujet; aujourd'hui je ferai ressortir un seul fait digne d'attirer l'attention des hygiénistes, c'est que les eaux, très pures abandonnées à elles-mêmes se remplissent an bout de peu de temps non seulement d'un chiffre prodigieux de bactéries, mais de produits solubles qui leur donnent des qualités toxiques. Le résultat de mes recherches est bien fait pour faire proscrire, dans les villes où cela existe encore, l'emmagasinement des eaux de source dans des réservoirs habituellement métalliques, où on les conserve quelquefois longtemps avant leur emploi.
Eau microscopiquement infertile. — J'appelle ainsi une eau incapable de nourrir les bactéries. Pour
Ig. 22,
Appareil pour distiller les eaux à basse température.
préparer cette eau en quantité notable, je me sers de l'appareil représenté par la fig. 22, qui se compose d'une cloche tubulée à sa partie supérieure et latéralement. Dans la tubulure supérieure s'engage un bal-
Ion B OÙ circule un courant d'eau froide, de façon à déterminer une condensation de rosée dans Thémisphère inférieur de ce ballon. Au-dessous de cet appareil condenseur est placé un flacon récipient F posé au centre d'un cristallisoir à double paroi concentrique VV; et par l'entonnoir E de la tubulure latérale de la cloche, on verse de l'eau distillée ordinaire dans la partie annulaire de ce cristallisoir. La cloche disposée sur une plaque rodée légèrement vaselinée est placée à Tétuve à 3o**-35°,
L'eau de la partie annulaire du cristallisoir est successivement amenée sur l'appareil condenseur B et de là dans le flacon F, qu'on recouvre à la fin de l'opération avec le bouchon rodé C.
Au bout de quelques semaines, le flacon est plein d'une eau distillée à basse température à l'abri des poussières atmosphériques et des transports accidentels qui se produisent dans les eaux distillées au moyen des alambics ordinaires. Cette eau, vierge de poussières atmosphériques, ne contient, comme éléments étrangers solides, que les silicates qu'elle a pu emprunter au verre, les éléments gazeux de l'atmosphère, l'ammoniaque et l'acide carbonique de l'air.
Cette eau, dis-je, est infertile en ce sens qu'elle ne peut pas nourrir les bactéries.
Expérience I. — loo" de cette eau microscopiquement infertile sont abandonnés i5 jours à la température de So**; après ce temps, iC* de ce liquide sont répartis à la dose de i»' chaque fois dans lo conserves de bouillon de bœuf; une de ces conserves accuse seulement un micrococcus à l'état de pureté.
Expérience II. — So*''' de la même eau, abandonnés i mois et demi à l'étuve, sont répartis dans i5 conserves de bouillon ;
l'une d'elles montre quelques jours plus tard un simple mycélium de moisissure.
Expérience III. — iqo"" d'un nouvel échantillon d'eau microscopiquemenl infertile sont distribués en parties à peu près égales dans 60 flacons Freudenreich à demi pleins de bouillon peptonisé; après 1 mois d'incubation à l'étuye, 3 conserves se montrent altérées, l'une par un micrococcus jaunâtre, l'autre par une moisissure.
Je dois dire que, dans ces expériences, il n'avait été pris que les précautions les plus vulgaires pour empêcher les germes de Tair de venir contaminer celte eau distillée à basse température, recueillie dans des vases parfaitement stérilisés. Dans les essais suivants, j'ai introduit volontairement, dans divers échantillons de la même eau, les organismes d'une certaine quantité de poussières atmosphériques afin de savoir ce qu'ils devenaient au contact de ce liquide.
Expérience I. — 20'* d'eau distillée à So", non stérilisée, reçoivent les poussières de 76 litres d'air puisé sur la place Saint-Gervais; cette eau, soumise à un titrage immédiat, accuse, par centimètre cube, 16 organismes microscopiques; quarantehuit heures après, un nouveau dosage en décèle 5; cinq jours plus tard, un troisième dosage en accuse 3; quinze jours plus tard, !«' de cette eau se montre infécond, et, au bout d'un mois, 5c^' de cette eau sont d'une parfaite stérilité.
Expérience II. — Un nouvel échantillon de 20" d'eau distillée reçoit les poussières de 100 litres d'air de mon laboratoire et fournit à des dosages successifs les résultats suivants :
Baotéries
par
cenlimètre cabe.
i** dosage, immédiat • 4^
2* dosage, 6 jours plus tard 22
3* dosage, 19 jours plus tard i ,5
34 jours plus tard, 4^ d^eau se montrent absolument infertiles.
ANALYSE MIGROaRAPHIQUE DES EAUX. 159
BxpÉRiENCE III. — 3oo" d'eau distillée à 3o® et microscopiquement infertile reçoivent les poussières de i(J5o^'* d'air du
laboratoire.
centimètre cube.
Au dosage immédiat, l'eau accuse . . 76
2* dosage, 6 jours plus tard »... 7
3* dosage, 16 jours plus tard »... i,5
4* dosage, 27 jours plus tard »... i,5
A partir de ce moment, la composition micrographique de Teau ne change pas. Il est, comme on voit, très intéressant de constater que, non seulement les bactéries ne se développent pas dans Teau distillée à 3o*>, mais qu'elles y meurent pour la plupart.
Comme contre-expériences, mon élève, M. Wada, a recherché ce que deviennent les bactéries des poussières atmosphériques quand on les ensemence dans de l'eau ordinaire stérilisée.
Expérience IV. — Les poussières de 20 litres d'air de la place Saint-Gervais retenues sur une bourre de verre pilé furent ensemencées le 27 juin 1890 dans 3o" d'eau de l'Ourcq stérilisée à iio".
Résultats.
Bactéries
par
centimètre cube.
27 juin 1890, essai au départ 6,5
4 juill. 1890, 7 jours après 750000
7 juill. 1890, 10 jours après 900000
28 juill. 1890, 3 1 jours après 1675000
27 sept. 1890, 90 jours après 62 5oo
24 oct. 1890, 1 19 jours après 86750
26 mars 1891, 272 jours après 4^o^<)
Gomme on voit, l'accroissement des bactéries atmosphériques dans l'eau stérilisée ordinaire est excessivement rapide. Après un maximum de recrudescence, le chiffre des bactéries va ensuite en diminuant comme celui des bactéries des eaux soumises à l'auto-infection.
Expérience V. — Une nouvelle expérience fut faite par M. Wada avec les poussières de lo litres d'air, toujours puisés à la place Saint-Gervais.
Résultats.
Bactéries
par
centimètre cube.
I" août 1890, dosage du départ ï4j7^
8 sept. 1890, 40 jours après 55ooooo
27 sept. 1890, 58 jours après 4^00000
24 oct. 1890, 85 jours après 4i25ooo
26 nnars 1891, 288 jours après 6720000
Ces deux dernières expériences suffisent pour démontrer que, si les bactéries atmosphériques ne se sont pas développées dans l'eau distillée à So", c'est que réellement elle ne contenait pas les matériaux nécessaires à leur éclosion et à leur nutrition.
M. Meade-Bolton a dit que certains micrococcus et bactériums aquatiles pouvaient se développer en grand nombre dans les eaux distillées tout à fait pures, et comme eau distillée tout à fait pure il donne comme exemple les eaux redistillées dans des appareils de verre. Je ne crois pas que la Chimie soit encore parvenue à trouver les moyens d^obtenir des eaux distillées tout à fait pures; celles qu'elle peut offrir aux micrographes, renfermeront toujours des silicates, de l'acide carbonique, de l'ammoniaque, de l'oxygène et de l'azote dissous; si ces divers éléments peuvent entretenir la vie des bactéries, il ne pourra pas exister d'eau microscopiquement infertile; si, au ■contraire, ces éléments sont incapables de favoriser l'éclosion des microbes, les micrococcus aquatiles ou autres ne pourront jamais s'y développer.
J'ai donné plus haut, page 22, dans le chapitre II,
ANALYSE MICROGRAPpiQUE DES EAUX. 161
quelques exemples qui nous renseignent sur le sort des microbes des eaux introduits dans Teau microscopiquement infertile ; je ne rapporterai pas non plus les essais variés que j'ai faits à cet égard avec les nombreux organismes microscopiques que j'ai pu isoler de l'air et du sol; à l'exception de quelques mucédinées dont on peut voir le mj'célium s'accroître, parfois, grâce à la faculté que montrent certaines moisissures d'arracher des éléments nutritifs là où tous les autres organismes restent inertes ou sont frappés de mort, je n'ai pu trouver de bactérie qui pût se développer dans l'eau distillée à 3o°; jusqu'à preuve du contraire, je considérerai comme micrographiquement infertile à l'égard des schizophytes l'eau préparée par le procédé que je viens de décrire.
Il ressort de ces diverses considérations qu'on pourrait en outre demander à l'analyste micrographe la détermination, non seulement du nombre et de la nature des bactéries, mais la détermination de la qualité et de la quantité des ferments solubles dus aux générations de microbes qui ont pu se succéder dans une eau déterminée. Ces ferments ne sont pas sans doute sans action sur les phénomènes de la digestion, peut-être sur le plus ou moins de réceptivité que trouvent les bactéries dans le tube intestinal; avant que les études de ce genre soient complétées, l'h^^giène, je le répète, devra proscrire de l'alimentation, non seulement les eaux qui seront trouvées fortement chargées de bactéries, mais les eaux qui auront servi de milieu de culture à ces inHniment petits, telles que les eaux de citerne ou de source soumises à la stagnation; car il est presque certain que les bactéries inoffensives par elles-mêmes
peuvent, par un travail de fermentation et de sécrétion ultérieur, enlever aux eaux potables les qualités qu^elles possèdent à leur émergence du sol.
