DATES

HAUTEUR de pluie

MOYENNE d'ammoniaque par litre

TOTAL par mètre carré

mm.

ingr.

mgr.

Saison froide

Saison chaude

Saison froide

Saison chaude

Saison froide

Saison chaude

Marchand a signalé dans l'eau de pluie la présence fréquente de l'hydro-

ÎoO

[Hygiène

gène sulfuré; Barrai, celle de l'acide phosphorique. Dans des circonstances propres aux villes industrielles, elle renferme de l'acide chlorhydrique et même de l'acide sulfurique provenant de la combustion du soufre de la houille. Angus Smith calcule qu'il est brûlé annuellement, en Angleterre, 2,000 millions de quintaux de charbon (dont 60 millions pour Manchester seule), lesquels, à raison de 1 pour 100 de soufre, représentent 20 millions de quintaux de ce corps et 40 millions de quintaux d'acide sulfureux projeté dans l'atmosphère de la Grande-Bretagne, ou, par suite de l'oxydation lente de l'acide sulfureux, 60 millions de quintaux d'acide sulfurique. La pluie de Manchester, d'après le même savant, contient jusqu'à 6 centigrammes d'acide sulfurique par gallon (= 4 *, 5). La végétation même en pâtit.

Dans les pluies d'orage, G. Meissner, puis Schônbein, ont signalé la présence de petites quantités de peroxyde d'hydrogène.

Toutes les pluies dissolvent une bonne proportion des gaz de l'atmosphère, plus ou moins selon la température. A la température de 11°, 4, Baumert trouve l'air de l'eau de pluie ainsi composé : oxygène, 33,76 ; azote, 64,47; acide carbonique, 1,77. (Un litre d'eau pure, à la température de 20° et sous la pression normale dissout : 28 cent. cub. d'oxygène, suivant Wurtz; 32 cent. cub. à 10°.)

Péligot a constaté le taux et les proportions ci-dessous des gaz de l'air dans l'eau de pluie, dont nous rapprochons les résultats correspondants obtenus par le même chimiste sur l'eau de la Seine : les chiffres sont rapportés à 1 litre d'eau.

L'eau de pluie, n'étant jamais dépourvue de sels, a paru à quelques hygiénistes devoir être d'un usage recommandable pour la boisson, en raison de ce fait qu'elle est très aérée et a des chances particulières de pureté. Il ne saurait pourtant y avoir en ceci de règle absolue plus qu'ailleurs. La Hivers pollution Commission a trouvé une moyenne de quatre parties de matières solides dissoutes sur 100,000 de l'eau de pluie utilisée dans la ferme de MM. Lawes et Gilbert, à 25 milles de Londres. C'est une condition satisfaisante ; mais il eût été plus intéressant de connaître la proportion de matières organiques. En Angleterre, d'après l'ingénieur Schmick (de Francfort-sur-Mein), on pratique sur certains points le collectionnement des eaux de pluie dans de grands réservoirs, situés en dehors des villes et à un niveau plus élevé ; les pentes naturelles du terrain amènent les eaux météoriques dans ces réservoirs, d'où il est facile de les conduire jusqu'à la ville par la seule différence de niveau (Gravitations- Wasserleitungen). Quelquefois, c'est Feau de drainage des champs en culture qui est ainsi collectionnée. Ce système procure une économie de force motrice, mais ne garantit nullement la qualité de l'eau, puisque sa richesse en matières putrescibles ou déjà putrides dépend de l'état de la végétation, de la cul-

Eau de pluie

Eau de Seine

Oxygène

Azote

Acide carbonique

10cc,l

générale.]

LES EAUX LIBRES OU TERRESTRES

loi

ture et de la fumure, dans les champs sur lesquels l'eau est tombée.

On comprend aisément que beaucoup de villes, mal partagées sous le rapport du voisinage d'eaux courantes ou jaillissantes, aient songé à recueillir l'eau qui tombe à peu près en pure perte sur les toits. Parkes a calculé que la surface du toit d'une maison ordinaire représente environ 500 pieds (152 mètres carrés) ; et, sur ces bases, Fonssagrives estime que les 600 millimètres d'eau qui tombent chaque année sur les 876 hectares de toiture de la ville de Paris équivaudraient au moins à 5 millions de mètres cubes. Venise, qui ne saurait creuser de puits ordinaires, collectionne ainsi depuis longtemps les eaux pluviales dans des citernes de construction remarquable. La qualité de pareilles eaux, dont les matières organiques ne sont jamais assez absentes pour qu'on puisse compter qu'elles ne se décomposeront pas, dépend, en effet, essentiellement de l'installation des réservoirs qui les recueillent. Il est vrai que, dans quelques localités, comme à Cadix (Ferreira), on s'arrange de façon à ne pas laisser arriver aux citernes les premières portions d'eau tombée, celles qui ont lavé les toits et, par conséquent, entraînent le plus de poussières, de fientes d'oiseaux, d'impuretés de toute sorte. Mais, s'il n'y a pas dans ce but un mécanisme qui fonctionne automatiquement, ce qui est difficile, il doit arriver souvent que la précaution prévue n'est pas prise ou reste illusoire.

D'ailleurs, la rareté habituelle des sels calcaires dans l'eau de pluie la rend merveilleusement propre au lavage et au lessivage, ce qu'aucune ménagère n'ignore.

Les corpuscules figurés ou même vivants qu'entraîne l'eau de pluie sont actuellement l'objet de recherches particulièrement actives et auxquelles on ne saurait qu'applaudir au moment où la doctrine de la Pathologie animée ouvre à l'étiologie de nouveaux horizons. En 1876. Schœnauer a recueilli à Montsouris et sur quelques autres points de Paris, soit la rosée naturelle ou les premières gouttes de pluie tombée, soit une rosée provoquée par réfrigération ou même du givre déposé sur les bords du pluviomètre. Les corpuscules « trouvés dans l'eau de rosée produite par un froid artificiel » sont dessinés dans la figure 9, à un grossissement de 1000. Lorsqu'on s'est arrangé de façon à ne pas tuer les germes par les réactifs ou par la manière d'opérer dans la récolte ou l'examen, on a pu pratiquer, avec l'eau de rosée ou de pluie, des ensemencements fertiles, soit dans des décoctions végétales bouillies et filtrées, soit dans une dissolution de sucre de canne, soit enfin dans du bouillon de bœuf, toujours avec les précautions usitées par Pasteur, Tyndall, Klebs et autres, dans ces sortes d'expériences, et en conservant des flacons-témoins auxquels on n'ajoutait pas la goutte de pluie mise à l'étude. Les résultats de ces cultures ont été des vibrions, des bactéries, des cellules analogues à celles de la levure, des fils mycéloïdes.

Veau de neige ou de glace ressemble à celle de la pluie en ce que la cristallisation de l'eau équivaut à la distillation. Mais, justement, ce phénomène prive aussi l'eau de ses gaz et de son chlorure de sodium, par con-

152 DU SOL. [Hygiène

séquent la rend impropre à la boisson. Tout le monde sait que, comme pour l'eau distillée, on peut lui rendre cette aptitude en y ajoutant des sels et en l'aérant par l'agitation. Les navigateurs des mers polaires, dans des hivernages prolongés et forcés, ont bu de l'eau de mer devenue douce par la congélation. Les habitants des vallées alpestres consomment des eaux sorties des glaciers depuis si peu de temps qu'elles n'ont encore pu dissoudre suffisamment d'air ni de matières minérales. Le fait que les premiers ont le scorbut et les seconds le goitre, tendraitàprouverquenile goitre ni le scorbut ne relèvent directement de l'usage de pareilles eaux.

Les eaux de source. — Ce n'est autre chose que l'eau des pluies, qui a filtré à travers le sol tant qu'elle l'a trouvé perméable et qui, au moment où elle a rencontré une couche de terrain compact, s'est étalée en nappe plus ou moins profonde, imbibant une épaisseur variable du terrain situé par dessus (et même par dessous, car on se rappelle que l'argile, par exem- Fig. 9. — Corpuscules trouvés dans Veau de pie, pour être imperméable, n'en

rosée produite par un froid artificiel. est pas moins poreuse). Ce fait

très simple, quoique très considérable, avait été déjà reconnu par Bernard Palissy. Comme les couches de terrain imperméable ou autre ont toutes les directions et toutes les inclinaisons, il en résulte que les nappes souterraines peuvent être inclinées dans le même sens, avoir une partie élevée et une partie déclive. Si un point quelconque de cette partie déclive vient affleurer la surface du sol, l'eau y jaillira avec toute la force que peut lui donner le poids de la masse en amont. Telle est l'origine des sources ou fontaines jaillissantes.

La figure 10, d'ailleurs schématique, montre comment, il peut jaillir en C, une source provenant de la couche perméable D C. Elle représente encore une autre circonstance géologique, en raison de laquelle l'eau jaillit en un point beaucoup plus élevé que la portion déclive de la nappe souterraine ; c'est la présence d'une lame de porphyre ou de trapp, coupant plus ou moins perpendiculairement les stratifications. Dans ce cas, le porphyre forme digue et oblige l'eau à remonter, en S par exemple.

Enfin, il arrive que l'apparence de source jaillissante est due à ce que les géologues appellent une faille. C'est ainsi que la figure \ \, due au professeur Chandler, reproduit le mécanisme suivant lequel sourdent les eaux minérales de la vallée de Saratoga (New-York). L'eau du terrain perméable B, à droite de la figure, tombe au fond de la faille et, ne rencontrant que des roches compactes, est forcée

générale.]

LES EAUX LIBRES OU TERRESTRES

de remonter ; n'étant pas suffisamment reprise par la portion de gauche de la couche perméable, qui regarde en haut, elle reflue jusqu'à la surface S.

Fig« 10. — Schéma de l'origine des sources {*;.

On peut, d'après ces faits, être certain que les couches profondes du sol retiennent fréquemment des nappes souterraines, destinées à ne pas apparaître au jour spontanément, soit à cause de leur horizontalité uniforme, soit parce que de larges lacunes entre les assises des terrains, des fissures en sens perpendiculaire ou oblique, ou bien une perméabilité

Fig. 11. — Mécanisme suivant lequel sourdent les eaux minérales de la vallée de Saratoga (**).

presque indéfinie, les ont conduites à une grande profondeur. Là, les eaux souterraines forment des fleuves ou des lacs invisibles qui, parfois, communiquent avec les eaux visibles d'une façon imprévue et en influencent le niveau ou le courant. Dans le langage de l'hygiène, elles n'appartiennent plus à la nappe souterraine. Ce sont elles que va chercher la sonde pour les puits artésiens.

Si l'homme, sur quelque point, va à la recherche de la nappe souterraine, en creusant dans l'épaisseur du sol, il la rend apparente et crée, à des profondeurs variables, une collection d'eau qui, d'ordinaire, ne jaillit

(*) AB, assise imperméable. — CD, couche perméable. — S, sonrce déviée par un filon de porphyre. (**) AA, terrain imperméable. — BB, couche perméable. — CC, D, E, couches superficielles. — S, point où l'eau reflue par la faille.

154 DU SOL. [Hygiène

point, mais ne diffère pas en elle-même de l'eau des sources. Ce sont les puits, dont l'eau est fatalement et fâcheusement influencée par les infiltrations des couches superficielles du sol, s'ils sont peu profonds et surtout creusés dans les grands centres de population, tandis qu'elle garde davantage ses propriétés primitives, habituellement satisfaisantes, lorsqu'ils arrivent à une trentaine de mètres et s'ouvrent à la campagne.

Il ne faut pas négliger le fait que des communications fréquentes entre les fleuves et les nappes souterraines peuvent établir un courant du fleuve au puits aussi bien que de la nappe souterraine au cours d'eau. Il y a même quelquefois alternance entre ces deux directions, selon la crue ou la baisse des eaux fluviales.

Il est impossible, théoriquement et à priori, d'assigner des caractères spécifiques aux eaux de source; l'idée contraire est même un des écueils dont l'hygiène doit se garer soigneusement. La constitution et les propriétés physiques de ces eaux dépendent, en effet, de diverses circonstances très variables, dont la plupart, il est vrai, relèvent du sol.

En arrivant à la surface terrestre, les eaux de pluie, déjà chargées de ce qu'elles ont enlevé à l'atmosphère, entraînent avec elles une part des détritus que la vie extérieure a abandonnés sur les champs, les chemins, les rues. Ce qui va se passer pour la portion des eaux qui pénétrera dans le sol n'est pas une simple filtration, quoique le phénomène prédomine et semble assurer tout d'abord une purification réelle. Même en filtrant à travers les couches superficielles, rien ne prouve que les eaux de pluie n'ont pas entraîné quelque chose des matières organiques qui, pour une raison quelconque, s'y trouvaient déjà. Dans ce cas, la décomposition organique pourrait se continuer dans ces eaux et contribuer pour une part à y élever les proportions d'acide carbonique, qui attaqueront ultérieurement les roches calcaires et même (Ebelmen) silicatées. D'ailleurs, ce qui a été dit antérieurement, de la richesse de l'air du sol en acide carbonique, ne permet pas de douter que les eaux d'infiltration n'en dissolvent une large part. Ce qui arrive.

Ces eaux exercent donc une action puissante sur les couches perméables, qu'elles traversent, et sur les couches poreuses, qui les gardent. Elles font passer à l'état de bicarbonates les carbonates de chaux et de magnésie peu solubles dans l'eau ordinaire, mais assez solubles dans l'eau chargée d'acide carbonique (Fresenius, Bischof, Mohr), et dissolvent des proportions notables de ces sels terreux. Le même fait se produit vis-à-vis des oxydules de fer et de manganèse. Les silicates alcalins et terreux de l'argile, du feldspath, du granit, des schistes, qui ne sont pas insensibles à l'action de l'eau pure (Dietrich), sont eux-mêmes attaqués par les eaux acidulés. La présence des sels ammoniacaux favorise le phénomène en provoquant des doubles décompositions; de même, le carbonate de magnésie en présence du gypse se transforme en sulfate soluble.

Il résulte de là que la constitution des eaux de source varie essentiellement d'un lieu à un autre et dépend de la nature des terrains que l'eau a traversés dans sa route souterraine. L'eau des roches silicatées, Quartz,

générale.]

LES EAUX LIBRES OU TERRESTRES

Feldspath, Granit, Gneiss, Porphyres, Basaltes, Syénite, est pauvre en éléments minéraux. Moins pauvre est l'eau des terres argileuses, qui renferment également de la chaux et de la magnésie, et celle du sable, dont les grains sont le plus souvent agglomérés par de la marne calcaire. L'eau des terres calcaires, de la craie, de la dolomite, est la plus riche en carbonate de chaux et de magnésie. Les sulfates et les chlorures prédominent dans les eaux des terrains gypseux. L'eau des terrains humifères, toujours assez minéralisée, l'est plus dans l'humus formé de débris argileux et calcaires que dans celui dont le sable et les graviers siliceux forment la masse ; elle accuse, dans l'un et l'autre cas, son passage sur des débris organiques par la présence de la potasse, de l'ammoniaque, de l'acide phosphorique, ou de leurs combinaisons, et en moindre quantité, de l'acide silicique, de la soude, de la chaux, de l'acide sulfurique (Way, Liebig). Il y a là autant de substances propres à alimenter la végétation et c'est ainsi que les plantes deviennent des moyens d'épuration pour les eaux des terrains qui environnent les demeures humaines. Cependant, l'expérience démontre que cette épuration n'est pas toujours suffisante.

Il va sans dire que ces lois ne sont plus absolument vraies pour les puits qui s'alimentent simplement, par filtration à travers le sol intermédiaire, de l'eau d'un cours d'eau situé dans le voisinage, et que l'eau de ces puits dépend d'abord de celle du fleuve.

L'eau de source, la meilleure pour le vulgaire, comme aussi pour les savants, sauf des réserves particulières, a très généralement le grand mérite de posséder une température à peu près constante et qui d'ordinaire lui assure la fraîcheur. On se rappelle que, dans nos régions, le point de température invariable est à environ 30 mètres au-dessous de la surface, et que la température de cette profondeur est sensiblement la même que la moyenne thermique annuelle du lieu, c'est-à-dire 10 à 12 degrés pour la moitié septentrionale de la France. Une pareille température est fraîche, quand on îa rencontre dans l'eau de boisson. Quelques sources la présentent ; mais la plupart s'en écartent un peu, selon qu'elles arrivent de couches plus ou moins éloignées du point de température invariable. Dans ce cas, la température de l'eau est elle-même susceptible de variations, heureusement peu étendues, sur la durée de Tannée. Quelques eaux minérales et les eaux des puits artésiens, venues de grandes profondeurs, ont une température assez élevée pour être utilisables en bains ; l'eau du puits de Grenelle, profond de 548 mètres, est à 28° ; celle du puits artésien de Rochefort, arrivant de 856 mètres, est à plus de 40 degrés.

La proportion de gaz dissous dans l'eau de source varie en raison de l'agitation de celle-ci à l'air, mais est habituellement inférieure à celle des eaux de puits. Boussingault indique le maximum de 35 centilitres d'air. Les gaz de l'eau de source sont surtout l'air et l'acide carbonique; celui-ci prédomine relativement, parce que, au moment où l'eau voit le jour, les bicarbonates en abandonnent une partie, en repassant à l'état de sels neutres. Du reste, comme toujours, l'air de cette eau est plus riche en oxygène eme l'air atmosphérique, puisque l'oxygène est plus soluble que l'azote.

DU SOL

[Hygiène

Dans l'eau des puits, Moleschott trouve sans indication de température, de 38 à 39 centimètres cubes de gaz par litre, ainsi décomposés : acide carbonique, 19 à 31 ; oxygène, 5 à 9 ; azote, 12 à 23. Schulze, examinant l'eau de quatre puits de ville, a obtenu des chiffres d'acide carbonique encore plus élevés, 60 à 360 centimètres cubes. 11 serait étonnant que les infiltrations organiques n'eussent pas la première part dans cette exagération de GO2. La même eau renferme assez fréquemment de l'hydrogène sulfuré ou carboné. Le premier est dû à la réduction des sulfates par les matières organiques et, d'après les observations de Kirsch etdeL. Meyer, des algues (Leptomitus) seraient les agents du travail réductif.

Les substances solides ont varié entre 0gr, 168 etOgr,393 dans les analyses de 8 eaux de source, faites par Moleschott. Les puits sont beaucoup plus riches; neuf de ceux-ci ont donné des chiffres entre 0er,191 et lsr,301 par litre ; moyenne 0gr,594. Reich, à Berlin, a obtenu de 25 puits une moyenne de lgr,233 et des extrêmes de 0,426 à 2,757; de l'analyse des eaux de 35 puits de Londres, des résultats compris entre 0,380 et 1,853, moyenne 1,077 ; de 11 puits de Carlsruhe, 0,261 à 1,210, moyenne 0,579. Il est remarquable qu'un même puits est sujet, dans le courant d'une année, à d'assez grandes oscillations sous le rapport de la richesse minérale de son eau; Wagner, observant pendant quinze mois 10 puits de Munich, a obtenu des maxima et des minima allant parfois jusqu'à un écart de 2 grammes, pour le temps que durèrent les observations ; il a, de plus, constaté que la richesse minérale de ces mêmes puits s'abaissait dans la saison de moindre abondance des pluies (Roth et Lex).

Qu il s'agisse d'eau de source ou d'eau de puits, ce sont toujours les sels de chaux qui dominent ; les carbonates d'abord, puis par ordre d'importance, les sulfates, les chlorures et les nitrates. Dans les 8 sources étudiées par lui, Moleschott a trouvé une moyenne de sels calcaires égale à 0gr,226 par litre ; dans les puits 0sr,30. Pappenheim, sur 32 puits de Berlin, a obtenu des proportions variant de 0,1 04 à 0,430. Reich, une moyenne de 0,297, les extrêmes étant de 0,141 et 0,612.

Les sels de soude sont les plus habituels dans les eaux de source ou de puits, après les sels calcaires. Dans l'ordre de fréquence, ce sont en premier lieu le chlorure, puis le sulfate, le nitrate et le carbonate. Le chlorure de sodium, assez abondant dans l'eau des puits creusés près du bord de la mer, ne l'est pas moins dans quelques sources qui jaillissent des couches à sel gemme du trias. Un puits d'Amsterdam en contient près d'un gramme par litre; dans notre Algérie, au delà du Tell, il est des ruisseaux qui sortent de terre avec plusieurs grammes de sel marin par litre. Des puits creusés aux environs de Biskra en ont offert depuis 0,32 jusqu'à 10 et 12 grammes par litre (Fégueux). Certaines sources d'Irlande (Gameron) sont dans le même cas.

Les sels de potasse ne se rencontrent qu'en minime quantité dans les eaux de source ou de puits, à moins qu'il n'y ait eu souillure de ces dernières par des matières organiques.

Il n'est pas rare que l'on y reconnaisse les sels de fer (carbonate d'oxy-

générale.] LES EAUX LIBRES OU TERRESTRES. 157

dule) dont il n'y a d'ordinaire que des traces dans ces eaux, sauf des cas particuliers.

Parmi les acides auxquels sont unies les bases terreuses ou métalliques, V acide sulfurique ne manque presque jamais. A l'examen de l'eau de 8 sources, on trouva de 0sr,002 àOgr,053 de sulfates ; 9 puits varièrent entre 0gr,003 et 0gr,198. A Berlin, Pappenheim évalue la moyenne de l'acide sulfurique, dosé comme tel, à 0,175 ; Reich, à 0,205. Il se développe çà et là de l'hydrogène sulfuré, dans les puits riches en sulfates ; c'est un phénomène de désoxydation.

Le chlore est un des éléments les plus constants, surtout dans l'eau de pluie. A Berlin, Pappenheim en trouvait, de 0,058 à 0,266 ; Reich, de 0,034 à0,342.

11 suffit de mentionner Y acide siiicique et l'acide phosphorique (quelques milligrammes par litre).

Reichardt a reproduit dans le tableau ci-dessous la moyenne des résultats obtenus dans 37 analyses d'eaux et classés d'après l'origine géologique des sources. Il s'agit du grand-duché de Weimar (Roth und Lex). Les chiffres sont rapportés à i 00,000 parties d'eau.

NATURE DU TERRAIN d'où