D'APRÈS ANGUS SMITH

Oxygène p. 100 vol.

Écosse, côte N.-E. et lande nue 20,999

Manchester, banlieue, jour humide 20,98

— zone périphérique de la ville 20,94

— dans la ville (brouillard) 20,91

Écosse : sommet des collines 20,98

— au pied des collines 20,94

— régions non montagneuses 20,978

— partie inférieure d'une ville (vent) 20,935

— région déprimée, marécageuse 20,922

— forêts 20,97

Londres, à l'extérieur (en été) 20,95

Salon bien fermé 20,89

Théâtre : galerie 20,86

— parterre 20,74

Chambres et cabinets de maison.. 20,70

Mines : au fond du puits 20,42

là où les bougies s'éteignent 18,50

Degré auquel le séjour devient difficile 17,20

evant la porte d'une maison à Manchester. . , 20,96

générale]

ÉLÉMENTS NORMAUX DE L'ATMOSPHÈRE

Oxygène p. 100 vol.

Dans un salon, non absolument clos....

Dans une chambre étroite

Londres : au milieu de Hyde-Park

Parcs et places découvertes

A l'ouest de la cité, avec quelques parcs

A l'est

Au sud et au sud-ouest

Au nord et au nord-est.

Metropolitan Railway

Glasgow, parties découvertes

endroits clos

Lorsque, comme dans les mines, l'oxygène s'abaisse par suite des combinaisons chimiques spontanées, ou par la déflagration de la poudre, il arrive un point où le séjour dans un pareil milieu est dangereux pour l'homme par le fait seul de la raréfaction de l'oxygène. P. Moyle a trouvé comme moyenne d'oxygène, en dixhuit points différents des mines de Cornouailles, la proportion 16,87 p. 100, que Smith pense devoir être rectifiée à 17,55. Dans les cas extrêmes, 14,51 et 14,76 (que Smith croit devoir porter à 15,51 et 15,74), les lampes brûlaient avec difficulté et quatre hommes moururent. Félix Leblanc, analysant l'air des mines de Poullaouen et de Huelgoat, en Bretagne, où les pyrites de cuivre absorbent de l'oxygène sans produire d'acide carbonique, constate les résultats suivants de cette raréfaction pure et simple de l'oxygène :

A. Dans un endroit où il n'y a plus que 16,7 p. 100 d'oxygène, la respiration est peu gênée, mais l'air est trouvé faible par les mineurs ;

B. Avec 15,5 d'oxygène, on peut respirer d'une manière continue et sans trop de difficultés ;

G. Avec 9,8 d'oxygène, l'air est asphyxiant et au bout de 1 à 2 minutes on se sent pris de défaillance.

Paul Bert, qui rapporte ces faits d'un grand intérêt pour l'hygiène professionnelle, leur trouve la même signification qu'à la raréfaction, non relative mais absolue, de l'oxygène, par diminution de la pression atmosphérique, comme il arrive aux altitudes de 2,000 mètres et au-dessous. Nous retrouverons ces graves conséquences tout à l'heure à propos des « propriétés physiques de l'atmosphère ».

Il est remarquable que l'on ait maintes fois constaté une moindre proportion d'oxygène aux grandes hauteurs que sur les bas niveaux. Tandis que neuf observations faites à Paris donnaient à Dumas et Boussingault une moyenne de 20,864, cinq autres sur le Faulhorn n'aboutissaient qu'à 20,774. W. Allen-Miller trouvait, en août 1852, 20,88 d'oxygène dans un air rapporté par un ballon d'une hauteur de 18,000 pieds, pendant que l'air au niveau du sol marquait 20,92. Frankland reconnaît aux Grands-Mulets, la proportion de 20,802 (avec 0,111 pour 100 d'acide carbonique) ; au sommet du mont Blanc, 20,963 d'oxygène (et 0,061 de GO2) ; à Ghamounix, 20,894 (et 0,63 CO2). Saussure pensait qu'il s'agit ici d'une réelle augmentation d'oxygène au voisinage du sol, par ce fait que les végétaux décomposent l'acide carbonique et rendent de l'oxygène à l'atmosphère. A. Smith croit, au contraire, qu'il y a une augmentation d'acide carbonique dans les régions supérieures par l'oxydation des particules organiques qui flottent dans l'air. Les voyageurs Schlagintweit ont aussi constaté que les propor-

tions d'acide carbonique croissent jusqu'à 11,000 pieds de hauteur. Audessus de 1,000 mètres, il diminue selon Truchot.

L'air des montagnes de l'Écosse ne vérifie pas cette loi ; mais ces montagnes ne sont que des collines, d'ailleurs exposées au vent de la mer et partageant l'atmosphère de celle-ci (20,96 à 21,06 d'oxygè ne au-dessus de l'océan Atlantique).

Ozone. — L'ozone passe jusqu'à présent pour un simple état allotropique de l'oxygène, dû à l'action de l'électricité ou de quelque autre force sur ce gaz. Trois volumes d'oxygène se condensent en deux, l'un de ces volumes prenant l'électricité de nom contraire à celle des deux autres (o 0 o) • La densité devient une fois et demie plus grande que celle de l'oxygène, et le poids de la molécule s'élève de 32 à 48. L'ozone, en présence de l'eau à 100°, se décompose lentement et repasse à l'état d'oxygène ordinaire. Il est peu soluble dans l'eau (1/2 vol. à 0°). C'est un gaz incolore, mais s'accusant par une odeur phosphorée telle que celle qu'on perçoit sur le passage de l'étincelle électrique (Meymott Tidy).

L'ozone peut être obtenu par le passage de l'étincelle électrique à travers l'oxygène. Dans l'électrolyse de l'acide sulfurique dilué, l'oxygène mis en

liberté au pôle positif contient jusqu'à ~ de son volume d'ozone. La combustion lente du phosphore à l'air, de l'éther, des huiles volatiles, ozonise une portion de l'oxygène de l'air. Dans la nature, l'électricité atmosphérique est la plus grande source d'ozone; l'oxygène que rendent les plantes sous l'influence de la lumière solaire en renferme, d'après De Lucca : les recherches de Hinzinger lui auraient démontré qu'il n'en est rien. Les plantes aromatiques, les fleurs (M integazza) ; le suc des champignons (Schônbein, Phipson) ; les processus de fermentation et de putréfaction (Phipson), déterminent le passage de certaines proportions d'oxygène à

l'état d'ozone. Pourtant, l'air n'en renferme jamais plus de ■ de son

volume (Houzeau).

On sait que les premières notions positives sur l'ozone sont dues à Schônbein (1840).

Selon Meymott Tidy, il y a plus d'ozone pendant la nuit que pendant le jour; c'est au lever du soleil qu'on trouve le maximum; il y en a plus en hiver qu'en été et moins en automne ; plus sur les hauteurs que dans les bas-fonds ; plus sur le littoral que dans l'intérieur du continent; plus à la campagne que dans les villes, après les orages qu'en temps calme, par la sécheresse que par l'humidité, par le vent d'ouest que par le vent d'est (en Angleterre). Il n'y en a pas, d'ordinaire, dans les habitations (Wolfïhugel). On en trouve davantage, suivant Ebermayer, dans les forêts et moins dans les lieux sans arbres, plus en rase campagne et moins dans les lieux humides; dans les forêts, plus au faîte des arbres que près du sol. Il est rare ou nul par les temps très couverts et dans l'air humide. Il y en a peu audessus des marécages dans la saison où la décomposition des matières végétales est le plus active. Toutefois Burdel prétend le contraire et Gre//ois assure qu'il y en a plus là qu'aux alentours.

générale. 1 ÉLÉMENTS NORMAUX DE L'ATMOSPHÈRE. 197

L'ozone est un oxydant énergique. Probablement hâte-t-il la combustion des matières organiques azotées, pbospborées, sulfurées, dont la putréfaction lente ne se fait pas sans dangers pour les humains. Peut-être même est-ce un agent destructeur des germes qui accompagnent régulièrement la putréfaction. Dans la proportion de 1 d'ozone sur 240, l'oxygène est rapidement mortel pour les animaux; il détermine de la congestion pulmonaire, de l'emphysème, de la distension des cavités droites du cœur. On conçoit qu'à un taux moindre l'ozone soit encore un irritant des voies respiratoires et ait pu être regardé comme jouant un rôle important dans les épidémies de grippe; qu'enfin, dans des proportions moyennes, il soit un excitant utile et rende l'air de la campagne plus vif que celui des villes, comme l'entendent Houzeau et Fonssagrives.

On sait que les savants qui ont fait de l'ozone l'objet de leur étude de prédilection ont imaginé des Ozonomètres d'un usage à la portée de tous. En général, l'ozonomètre est un papier préparé à l'aide d'une solution d'iodure de potassium : l'ozone oxydant le métal fait apparaître la teinte de l'iode, d'autant plus accentuée que la décomposition est plus parfaite, c'est-à-dire l'ozone plus abondant. Une échelle colorée, préparée d'avance à l'aide d'essais convenables, permet d'obtenir par comparaison et très rapidement le degré ozonométrique. Malheureusement, les résultats, comme on pense, ne sont généralement qu'approximatifs (en France, on se sert du papier Schonbein et de YOzonoscope S aileron).

Au fond, la connaissance des faits relatifs à l'ozone n'a pas été jusqu'aujourd'hui d'un secours très appréciable pour l'hygiène non plus que pour l'étiologie des maladies. Gela ne veut pas dire qu'il n'y ait pas là un champ à exploiter. Des observations ozonométriques très suivies sont faites à l'observatoire de Montsouris; elles ont permis de reconnaître que l'ozone est rare dans l'air de Paris et que ce corps ne s'y rencontre normalement jamais que dans des proportions infinitésimales, 3 à 4 milligrammes par 100 mètres cubes d'air.

Azote. — L'azote, gaz inerte, irrespirable, plus léger que l'air, est tout d'abord le véhicule et comme le températeur de l'oxygène ; il rend possible la pression atmosphérique sous laquelle nous vivons; à pression égale, l'oxygène pur serait un poison (Jourdanet). Bien que tous les organismes vivants renferment de l'azote, ils ne le prennent pas simplement à l'atmosphère, comme ils fontd e l'oxygène. Cependant l'azote de l'atmosphère est la grande réserve de cet élément, indispensable à la structure des animaux et même des végétaux. C'est à l'électricité de l'atmosphère qu'est dévolu le rôle de préparer l'az ote de l'air à entrer dans les corps organisés en le transformant en compos és nitreux, par l'union directe de l'azote et de l'oxygène? Les effluves électriques ont même le pouvoir, ainsi que l'a démontré Berthelot, de faire fixer l'azote gazeux par les matières organiques du sol et des plantes.

Acide carbonique. — L'acide carbonique est un élément normal de l'air

DE L'ATMOSPHÈRE

[Hygiène

atmosphérique; si, même, l'on ne considère pas exclusivement les animaux, c'est un élément essentiel car, le jour où il disparaîtrait de l'atmosphère, il n'y aurait plus de végétation possible. Les proportions de ce gaz dans l'air ont été bien plus considérables dans les temps géologiques qu'aujourd'hui et ont permis la formation des assises puissantes de houille, qui sont actuellement la plus riche réserve d'acide carbonique. Elles ont également fourni l'acide fixé dans les coquilles des mollusques et dans les terrains qui forment la croûte solide du globe; celui-là est définitivement perdu pour la circulation vitale. Les végétaux tendent incessamment à épuiser l'acide carbonique de l'air et y parviendraient bientôt si les combustions vitales chez les animaux et la combustion posthume de tous les êtres organisés n'en restituaient au fur à mesure des proportions presque équivalentes. Dans notre temps, il est possible que la combustion de la houille suffise à combler le déficit qui se produit chaque jour par fixation de l'acide sur divers points.

Malgré le pouvoir diffusif des gaz et l'agitation constante de l'air, la répartition de l'acide carbonique dans l'atmosphère n'est pas uniforme ; elle varie selon les temps et selon les lieux, sa consommation n'étantpas nécessairement (au contraire) à la hauteur de sa production. Gomme, dans les conditions contemporaines, l'augmentation d'acide carbonique représente toujours de l'oxygène disparu, les hygiénistes n'ont pas tort de prendre les proportions de GO2 pour critérium de la souillure de l'air, bien que ce gaz n'arrive que rarement à être, dans l'atmosphère, à un taux qui compromette sérieusement l'existence, ou même la santé.

Les proportions respectives de l'acide carbonique normal et de celui qui est fourni par les combustions peuvent être représentées ainsi qu'il suit pour une ville telle que Manchester :

Acide carbonique normal de l'air.. 3 p. î 0,000

Acide carbonique du charbon 0,91 —

Acide carbonique de l'air expiré 0,02 —

La pluie dissout et entraîne une part de l'acide carbonique de l'air, en même temps que de l'oxygène ; mais, comme le premier est plus abondant dans les couches inférieures de l'atmosphère et que l'oxygène dissous provient des couches supérieures, la pluie paraît à Lincoln (de Boston) contribuer à la purification de l'air à la fois en augmentant l'oxygène et en diminuant l'acide carbonique.

Le tableau ci-dessous emprunté à Buck et à l'Annuaire de Montsouris montre que les proportions de GO2 varient de la ville à la campagne et dans les différentes parties d'une même ville.

Richesse comparée des villes et des campagnes en acide carbonique.

Localités. Porportion p. 10,000 d'air.

Ecosse, campagne et hauteurs (Smith) 3,36

Pesth et environs (id.) 4,130

Glasgow, lieux découverts, hiver (id.) 4,61

— lieux fermés (id.) 5,39

— Stirling-square( Sanitary-depart .) 3,38

générale.]

ÉLÉMENTS NORMAUX DE L'ATMOSPHÈRE

Glasgow. Hospital Kennedy Str. (id.) 3,50

— Western Infirmary (id.) 3,34

Manchester, minimum de la banlieue (Smith) 2,91

— au point où commence la campagne (id.) 3,69

— les rues en temps ordinaire (id.) 4,03

— moyenne des observations en ville (id.) 4,42

— par les brouillards (id.) 6,79

Londres, lieux découverts, avril (id.) 3,01

— rues (id.) 3,41

— sur le fleuve (id.) 3,43

— moyenne dans la cité, novembre (id.) 4,394

Munich (Pettenkofer) 5,00

— (Lange et Wolffhûgel) 3,7

Madrid, hors des murs, en mars (de Luna) 4,5

— à l'intérieur, avril (id.) 5,2

Boston, Public Garden, mai (Storer) 3,006

Acide carbonique dans l'air confiné.

Auteurs. Lieux. CQ2 p. 10,000 air.

Smith Tunnel du Métropolitan Railway, Londres. .... 14,52

— Palais de la Chancellerie (Ghancery Court) 19,75

— Strand-Théâtre (galeries) 10,!

— Le même, à un certain moment de la soirée. 21,8

— Théâtre de la Cité (parterre) 25,2

— Standard-Théâtre (parterre) 32,0

E. Thomson Écoles publiques à Philadelphie 13,15

Storer et Pearson. Écoles publiques à Boston 14,5

Kedzie Écoles publiques de Michigan 24,0

O. Krause Annaberg, cinq écoles 39,9

Pettenkofer Écoles après deux heures de classe 62,0

OErtel Wilhelm's Gymnasium (mars) 55,8

— Le même (juin) 22,9

Baring , . Écoles populaires (la plupart) 90,0

Nichols École du dimanche, après une heure de classe. 29,51

— Voitures publiques (à vapeur ou non) 23,00

Wilson Prison de convicts à Portsmouth 7,20

Smith Mines d'Angleterre (moyenne de 339 analyses). 78,5

De Ghaumont Baraques d'Aldershot (intérieur) 9,76

— Baraques d'Anglesey 14,04

— Casemates du fort Elson 12,09

— Hôpital militaire de Portsmouth 9,76

Portsmouth civil infirmary 9,28

— Herbert Hospital « , 4,72

— Prison militaire d'Aldershot (cellules) 16,51

— Pentonville prison (cellules). Jebb's System... 9,89 A. Braud Brasserie à Paris (11 h. soir) 23,8

— Salle de bal (après 4 h. 30) 29,0

— Amphithéâtre de cours (à la fin du cours).. .. 80,6

— Petite chambre à coucher (8 h. 30 de séjour). 46,2

On sait, d'après le voyageur Zittel et d'après Pettenkofer, que l'air des déserts africains est tout aussi riche en GO2 que celui de nos vallées.

En ce qui concerne l'influence de l'altitude, on a déjà vu dans l'article précédent {oxygène) que les témoignages ne concordent pas et que cette question reste indécise. Dans son voyage aérien des 23 et 24 mars 1875, G. Tissandier trouva 2,4 GO2 pour 40,000 à 890 mètres de hauteur et 3 pour 10,000 à 1,000 mètres. D'où il résulterait que GO2 augmente en raison de l'ascension verticale. Mais Truchot, en 1873, faisait connaître les résultats suivants :

DE L'ATMOSPHÈRE

[Hygiène

Proportio?is d'acide carbonique aux grandes Iiauteurs.

Hauteur. Température. Pression. C02 p. 10,000 vol. d'air.

359 met. 25" c. 0m,725 3,13

Le même auteur pense avoir établi qu'à la surface du sol la proportion d'acide carbonique de l'air : 1° est plus élevée la nuit que le jour, comme de Saussure et Boussingault l'avaient annoncé ; 2° baisse dans le voisinage de plantes à parties vertes, pendant la période de végétation et sous l'influence de la lumière solaire ; 3° ne diffère pas notablement de la ville à la campagne; 4° est en moyenne de 4,09 pour 10,000 en volume; cbiffre voisin de ceux de Saussure (4,15), de Thénard (4), de Verver (4,2), de Boussingault (4) ; mais plus fort que ceux de Schulze (2,9) et de Henneberg (3,2). Le chiffre proportionnel de CO2 s'abaisserait rapidement à mesure qu'on s'élève dans l'atmosphère, en raison de la pesanteur spécifique de ce gaz. Cette vue est théoriquement légitime, mais en ceci l'expérience directe doit avoir le dernier mot.

Des expériences très nombreuses poursuivies par Reiset, à Paris et à la campagne, lui auraient prouvé que les différences dans les proportions de GO2 dans l'air sont plus faibles qu'on ne le croit généralement. Le chiffre moyen a été de 2,942 de GO2 pour 10,000 vol. d'air; mais les variations extrêmes n'élèvent jamais le chiffre au-dessus de 3 pour 10,000.

Les observations de Montsouris, poursuivies pendant plusieurs années, ont montré que les années ne se ressemblent pas sous le rapport de la richesse de l'air en GO2, non plus que sous celui des oscillations des proportions de cet élément. Le tableau ci-dessous, qui comprend les moyennes mensuelles de CO2 pendant plusieurs années, d'après Marié Davy et Albert Lévy, est très instructif à cet égard.

Volume de CO- pour 100,000 volumes d'air (Montsouris).