DATE

AzH3 EN GRAMMES.

Cour de l'Université 2 m.

19 novembre.

2 décembre.

Par comparaison, rappelons que Smith a constaté, pour le même volume d'air :

Dans l'intérieur de Londres : 0,0000028 à 0,000005; Dans une chambre à coucher, 0,00001 et môme Dans une fosse à fumier, simplement 0,000033.

Les recherches de Nichols ont aussi porté sur l'ammoniaque de l'air tellurique des marais, mais sans résultat appréciable.

Hydrogène sulfuré dans le sol. — Ge gaz, qui probablement joue un rôle important dans l'atmosphère de certaines galeries de mine (houille), n'a

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pas été reconnu par les observateurs dont il vient d'être question.

Hydrogène carboné. — En. expérimentant sur la vase d'un canal, Nichols put déterminer trois fois la proportion de gaz des marais à la profondeur de 14 pouces (0m,35) ; elle était de 5,26, le 24 juin ; de 10,28, le 1er juillet; de 0,92, le 27 août (pour 1,000, en volume).

Procédé pour la détermination des gaz du sol. — On peut se borner à une observation de quinze en quinze jours. Des tubes de plomb, enfoncés dans le sol aux profondeurs voulues, s'abouchent au dehors avec des tubes de verre remplis d'une solution de baryte. A ceux-ci s'adapte un appareil aspirateur, par exemple, des bouteilles d'un litre, pleines d'eau, dans le bouchon desquelles on a fait passer un siphon, en interdisant tout accès à l'air. Si l'on fait écouler l'eau de ces bouteilles, l'air du sol, aspiré, se précipite dans la solution de baryte et lui abandonne son acide carbonique, dont il est facile de faire la détermination quantitative à l'aide de l'acide oxalique (voy. plus loin : Analyse de Voir). On décèlera, de même, l'ammoniaque et l'hydrogène sulfuré par les réactifs connus et dont nous parlerons.

C. Eau tellurique, IVappe souterraine {Grundwasser). — NOUS avons

pensé que Ton pouvait donner le nom d'eau tellurique à l'eau qui fait en quelque sorte partie intégrante des couches superficielles de la terre, sans avoir une origine géologique ; qui provient principalement de l'atmosphère, mais se comporte vis-à-vis du sol, entendu dans le sens de l'hygiène, selon des lois dont la nature des éléments du sol sont la base et la règle; qui a des rapports habituels avec les eaux visibles, superficielles ou terrestres, mais s'en distingue par des actions réciproques d'un caractère très spécial.

Les précipitations aqueuses atmosphériques, comme on le sait vulgairerement, se divisent en trois parts plus ou moins rapprochées de l'égalité selon les lieux et les circonstances. L'une de ces parts s'évapore; l'autre longe les parties les plus déclives du sol jusqu'au prochain cours d'eau et de là retourne à la mer, d'où elle venait; la troisième pénètre dans le sol.

a. L'eau qui, ayant gagné une déclivité, ou plutôt une dépression, y trouve la couche immédiatement superficielle peu ou point perméable, ne peut ni s'écouler ni disparaître dans la profondeur. C'est une variété d'eau terrestre ou visible (Tagwasser) des plus intéressantes pour l'hygiène et que nous retrouverons plus loin, au sujet de la formation des marais, ainsi que la suivante, qui est encore plus dangereuse.

b. Quand l'eau pénètre dans un sol suffisamment poreux et perméable, une terre arable par exemple, et qu'à une faible profondeur (50 centimètres en moyenne), elle rencontre une couche imperméable, elle imbibe forcément la mince couche qui lui a donné accès, s'immobilise, stagne; elle rend le sol improductif et, en se retirant avec une extrême lenteur, elle favorise la fermentation dans le sol, le développement des petits organismes et l'éclosion de maladies infectieuses. C'est une des formes les plus typiques du marais, en tant que les marais sont le foyer d'où sort la fièvre intermittente, sous ses diverses modalités.

Cette eau, qui ne forme par une nappe réelle, mais est plutôt un « état

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d'humidité » de la couche superficielle du sol, peut passer pour une circonstance intermédiaire entre la stagnation aqueuse, visible à la surface, et l'eau déjà profonde qui mérite le plus exactement le nom d'eau tellurique, de nappe souterraine. Toutefois, son étude semble pouvoir se rattacher plus fructueusement à celle des eaux stagnantes visibles, précisément parce que son influence est plus évidente vis-à-vis des maladies dites palustres ou telluriques que dans l'éclosion ou la propagation des infectieuses, telles que le choléra et la fièvre typhoïde, dans lesquelles l'homme joue un rôle supérieur à celui du sol.

c. Le terme de « nappe d'eau souterraine », ou simplement nappe souterraine, correspond au terme de « Grundwasser », classique en Allemagne et dont il a été fait un très grand usage dans ces derniers temps. Le mot ni la chose ne nous sont pas aussi familiers en France ; Veau du sol ne nous avait positivement intéressés qu'au point de vue du parti qu'on en peut tirer comme approvisionnement d'eau, jusqu'à ce que les recherches et les doctrines étiologiques, assez retentissantes, de Buhl, Pettenkofer et Seidel soient venues nous faire envisager cet élément d'étude sous un nouvel aspect. Nous avons inscrit à la fois, en tête de cet article, les deux expressions : Eau tellurique et Nappe souterraine, qui s'expliquent et se corrigent l'une par l'autre, parce qu'il nous a semblé que ce surcroît de précision n'était pas inutile et qu'il répondait mieux aux développements qui vont suivre que ne l'eût fait une seule des deux.

À l'origine, Pettenkofer entendait par Grundwasser : le degré d'imprégnation aqueuse du sol dans lequel l'eau en remplit exactement tous les pores. L' Association des architectes et ingénieurs de Bohême (1868) le définissait : l'eau qui, au-dessus de la première couche imperméable, remplit le sol poreux ou l'une de ses couches. Ainsi, nous pouvons traduire par Eau tellurique et si nous nous servons aussi, pour adopter le même langage que les savants français, du mot nappe souterraine, il est bien entendu qu'il ne s'agit pas d'une collection aqueuse homogène, mais d'une nappe virtuelle. Creusez le sol perméable jusqu'à la couche compacte et vous ne traverserez que la terre humide ; laissez quelques instants la tranchée ouverte et vous aurez de l'eau ; c'est la nappe souterraine qni devient visible.

On ne saurait trop se pénétrer de l'idée que le niveau, la pente, le mouvement de cette nappe sont absolument subordonnés aux qualités et à la structure du sol et ne se rattachent que très indirectement à la présence et au mouvement des grandes collections d'eau terrestre, les lacs ou les fleuves. Des communications existent souvent entre le cours d'eau qui occupe le fond d'une vallée et la nappe souterraine des pentes ; la nappe, dans ces conditions, a d'ordinaire une double inclinaison qui la dirige suivant une ligne intermédiaire à la perpendiculaire et à la parallèle au fleuve, de telle sorte qu'elle lui fournisse, sous un angle aigu, ces affluents souterrains qui expliquent pourquoi les fleuves grossissent dans leur cours, même alors qu'on ne leur voit pas d'affluents superficiels. Mais, grâce à son incorporation aux pores du sol, grâce à sa liaison avec la couche imperméable, elle échappe bien plus que l'eau superficielle à la tendance à l'horizontalité du

[Hygiène

niveau et son mouvement ne saurait se calculer d'après les lois de la pesanteur. Son niveau et son mouvement sont tout à fait imprévus et ne peuvent se déterminer pour chaque ïieu que par des constatations directes.

Il va sans dire que le relief extérieur du sol ne donne non plus aucune indication sur la disposition ou le niveau de la nappe souterraine et il ne faut pas croire que celle-ci soit inclinée vers le fleuve comme les pentes de la vallée. Gela peut arriver; mais le contraire se présente également. A quelque distance du bord du fleuve, la nappe souterraine reprend absolument son indépendance ; la couche imperméable ondule pour son propre compte, quelque soit le relief de la superficie, et il se fait souterrainement des lignes de séparation des eaux, tout comme il y en a à l'extérieur, mais sans correspondance nécessaire des unes avec les autres. Un puits, ou un trou de forage, donne la profondeur à laquelle se trouve la nappe souterraine au point examiné ; mais il faut en creuser plusieurs, sur des lignes verticales et sur des lignes parallèles à la direction du cours d'eau du fond de la vallée, pour avoir une idée approchée de la disposition d'ensemble du niveau de l'eau souterraine sur une certaine étendue. A Munich, la couche de marne imperméable sur laquelle repose la nappe souterraine, cette nappe elle-même, de même que le cours de l'Isar et les pentes superficielles, s'inclinent simultanément du sud au nord ; mais la pente est bien plus raide de la part de la couche superficielle, c'est-à-dire que cette couche de gravier, poreuse, diminue d'épaisseur du sud au nord ; aussi, en haut, vers le sud, la nappe souterraine est-elle à plus de 20 mètres de profondeur, tandis qu'au nord de la ville elle s'échappe de terre sous forme de sources nombreuses.

Près du village badois d'Immendingen, une partie de l'eau du Danube naissant disparaît sous terre pour ne reparaître qu'à trois lieues plus loin, à la petite ville d'Ach (une Aix badoise, évidemment). Or, cette eau tombée dans la nappe souterraine appartient au bassin du Rhin à sa réapparition.

A Barmen, au contraire, sur une étendue dans laquelle la Wupper descend de 20 mètres, tous les puits creusés à une même distance de la rivière, ont l'eau à 3 mètres de profondeur ; c'est donc que la surface du sol et celle de la couche imperméable ont la même inclinaison.

Ce ne sont pas les fleuves qui alimentent la nappe souterraine, c'est le contraire ; la preuve en a été donnée plusieurs fois. A Dresde, lors qu'on faisait les travaux de distribution d'eau, l'eau des tranchées ouvertes près du bord de l'Elbe conservait, en été, une température de 7° R., tandis que celle du fleuve en marquait 19. En hiver, après une semaine d'épuisement par les pompes tellement que le niveau des puits avait baissé de2m,50 vers l'Elbe, l'eau des tranchées était toujours à 7° R., et celle du fleuve à 0°. Ce n'était donc pas l'eau du fleuve que les pompes amenaient au dehors, mais celle des couches de gravier, ouvertes par les travaux. Sous le sol même du lit du fleuve, on a reconnu que l'eau n'est point celle de l'Elbe arrivée là par filtration. Veitmeyer, aux Tegelsée et Mûggelsée, Gruner et Thiem à Strasbourg, Salbach à Halle, ont fait des observations analogues.

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L'analyse chimique, dans les eaux de forage de Dresde, donne 84 milligrammes de matières fixes; celle de l'eau de l'Elbe en fournit 104 milligrammes. Dans le premier cas, le résidu se compose de 7, 3 pour 100 de substance organique non azotée ; de 92, 7 pour 100 de matières minérales ; il n'y a ni ammoniaque, ni acide nitrique. Dans le second, les matières organiques non azotées représentent 22, 1, et les minéraux 77, 9; il y a des traces d'ammoniaque et une quantité notable d'acide nitrique. Alexandre Millier s'est assuré que les puits creusés autour du Miiggelsée, même après avoir été épuisés pendant cinq mois, ne renferment que 16mg,4 de chlorure de sodium par litre, tandis que le lac en contient 35mg,3. Or, le chlorure de sodium n'est aucunement retenu par la filtration.

En France, la partie du Pas-de-Calais, qui s'étend de Boulogne à Guines, longeant la mer, décèle parfaitement l'indépendance de la nappe souterraine par rapport à la collection visible (la mer) et l'étroite liaison des mouvements de cette nappe avec les ondulations de la couche solide impénétrable. Là, tout ouvrage en substruction amène invariablement la découverte de sources ou plutôt de ce qu'on appelle, en termes techniques, « des bancs de suintement ». Sur la falaise de Boulogne-sur-Mer, connue sous le nom de Montagne d'Odre, à 27 mètres au-dessus du niveau de la mer et à 200 mètres environ du rivage, un trou creusé dans le sol, quelque soit son peu de profondeur, se remplit d'eau immédiatement. Ce n'est, certes, pas là de l'eau en communication avec l'Océan ; c'est de l'eau des pluies. Et l'on a, dans ces conditions, un type frappant d'une nappe virtuelle, apparaissant sous forme de collection aqueuse dès qu'on lui creuse un bassin ; d'ailleurs, un Grundwasser d'une gênante proximité de la surface, à tel point que la construction des routes et des chemins de fer dans le pays rencontre de ce fait de sérieuses difficultés.

Dans les plaines, on constate de même, çà et là, de vastes bassins souterrains qui n'ont aucun rapport avec les cours d'eau superficiels non plus qu'avec les sources émergeant du sol dans la contrée. Ainsi, autour de Berlin.

La figure 4 (pag. 50) choisie parmi celles qui ont accompagné le travail de la commission municipale de Munich (1874-75) pour la canalisation et l'approvisionnement d'eau de cette ville, montre bien que la nappe souterraine n'est absolument commandée ni par les ondulations de la surface, ni par le niveau du cours d'eau, ni même par les inflexions de la couche imperméable (Les proportions dans le sens vertical sont à dessein exagérées).

Pourtant, dans des cas exceptionnels, l'eau des fleuves fait effort vers le sol et pénètre dans la nappe souterraine, contrairement à la règle. Dans des crues rapides et considérables, le niveau de l'eau du fleuve s'élève beaucoup plus et plus vite que celui de la nappe souterraine ; l'écoulement de celle-ci vers le fleuve est interrompu, elle stagne, son niveau s'élève par conséquent aussi et une portion de l'eau du fleuve en vient augmenter la masse. Ce reflux est très limité ou même insensible dans les points où la couche imperméable qui, d'habitude, verse l'eau souterraine au fleuve, est en pente raide; on le sent très bien sur les bords des fleuves

Arnould. — Hygiène. 4

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[Hygiène

coulant en terrain peu relevé latéralement. Ainsi, les crues de la Seine, à Paris, se traduisent par l'apparition de l'eau dans les caves de la place Saint-Michel. Dans les crues de l'Elbe, la pénétration de l'eau fluviale dans le sous-sol accuse une vitesse de 2 à 3 mètres en vingt-quatre heures ; à Munich, ce déplacement latéral est de 5 mètres dans le même

Fig. 4. — Rapport de la nappe souterraine avec la surface du sol et les cours d'eau. AA. Surface du sol. — BB. Nappe souterraine. — CC. Couche imperméable.

{Échelle horizontale: 1/36000; — verticale: 1/600.)

temps. Thiem, en comparant l'ascension de l'eau dans deux puits séparés par une distance connue et en déterminant le temps écoulé entre la montée dans l'un et dans l'autre, a trouvé dans la vallée du Rhin, en amont de Strasbourg, des pentes de nappe souterraine de 0,60 pour 1000 ; et ailleurs 3 pour 1000.

Les nappes souterraines sont de grands et précieux réservoirs d'eau, le plus souvent potable. On a calculé que dans un rayon de 20 lieues autour de l'église Saint-Paul, de Londres, le bassin de la Tamise, composé d'une épaisse couche de craie sur roche imperméable, emmagasine par jour plus de deux millions de mètres cubes d'eau, en supposant même qu'il n'absorbe que 15 des 70 centimètres d'eau annuelle. L'eau que diverses compagnies prennent dans cette nappe est louable.

Mentionnons simplement les nappes secondaires (Seitenwasser), que la disposition des couches imperméables peut ménager latéralement à la nappe principale, dans un plan différent, et qui pour l'hygiène se confondent avec la précédente ; enfin, celles qui se trouvent enfermées entre deux couches imperméables (Untergrundwasser. Yirchow), et par ce fait paraissent moins capables d'influencer les êtres qui vivent à la surface de la terre.

Comme on le verra plus loin, c'est moins la profondeur de la nappe souterraine par rapport à la surface que les oscillations verticales de son niveau qui sollicitent les préoccupations des étiologistes. Néanmoins, cette profondeur moyenne ne laisse pas que d'avoir son importance, et l'on peut le dire dès maintenant, elle offre un rapport immédiat avec la salubrité des habitations. Par ailleurs, et pour l'étiologie des maladies

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infectieuses, il est facile de prévoir des extrêmes qui simplifient beaucoup la question ; par exemple, un sol imperméable dès la surface n'a pas de nappe souterraine, et un sol perméable à une profondeur immense peut en avoir une, mais si éloignée qu'elle perd toute influence sur la vie à la surface.

En général, il est avantageux que la profondeur de l'eau souterraine dépasse 2 mètres ; le meilleur paraît être qu'elle soit à 4 à 5 mètres.

A Paris, suivant Delesse (1858;, la nappe d'eau souterraine est formée de quatre nappes secondaires, correspondant à la Seine, à la Bièvre, au ruisseau de Ménilmontant et au canal Saint-Martin, et convergeant vers le centre de la ville, à 27 ou 28 mètres au-dessus du niveau de la mer, c'està-dire à 6 ou 7 mètres de profondeur, puisque l'altitude à la surface, en ce point, est de 34 mètres en moyenne. Elle règne d'ordinaire entre les terrains de transport ou de remblais et les marnes supérieures ou calcaires grossiers situés plus profondément (Vallin). Son niveau forme une ligne régulière, légèrement inclinée vers la Seine, passant sous les diverses saillies du sol (Chaillot, Passy, Montmartre, Belleville, Ménilmontant, Sainte- Geneviève), sans s'infléchir. Sur la rive gauche, il n'y a guère que 5 mètres de différence entre le point le plus haut et le plus bas; la différence est de plus du double sur la rive droite, où les terrains imperméables s'élèvent davantage. Elle passe sous le sol des catacombes, c'est-à-dire que les habitants de ces quartiers ne peuvent en être influencés.

La nappe souterraine de Paris a 40 mètres d'altitude à Belleville, 36 au boulevard Magenta, 33 aux Buttes-Ghaumont et à l'hôpital Beaujon, 29 à Yaugirard, 28 aux Gobelins (le niveau de la Seine élant à 25-26 mètres). Mais, à l'Observatoire, le sol est à 61 mètres, la nappe à 30, c'est-à-dire qu'elle a une profondeur de 31 mètres. Tandis qu'au quai des Grands-Augustins, le sol est à 33 mètres, la nappe à 26, soit à 7 mètres de profondeur. Au pied de la colline Montmartre, rue Taitbout par exemple, l'eau est souvent voisine du sol (2 mètres environ).