DATES

A* H3 EN grammes.

Cour de l’Université 2 m.

19 novembre.

Sol d'une cave 2 m.

2 décembre.

DU SOL

[Hygiène

Par comparaison, Smilh a constaté pour le môme volume d’air :

Dans l’intérieur de Londres : 0.01)00028 h 0.000005;

Dans une chambre à coucher, 0.00001 et même

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. — Ce gaz, qui probablement joue un rôle important dans l’atmosphère de certaines galeries de mine (houille), n’a 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 S, 26 le 24 juin; de 10,28 le 1er juillet; de 0,921e 26 août (pour 1,000, en volume).

Absorption des gaz par le sol. — Il ne faut pas confondre avec la perméabilité du sol à l’air le pouvoir d 'absorption ou de condensation des gaz, qu’il possède à un degré variable, quelquefois tel qu’il peut renfermer un volume de gaz bien supérieur au sien. D’après Babo (cité par Soyka), le sol désséché à 35-40° absorbe la vapeur d’eau aussi énergiquement que l’acide sulfurique concentré, le chlorure de calcium, etc. L’azote, l’oxygène, l’acide carbonique, l’oxyde de carbone, l’ammoniaque, les hydrogènes sulfuré et carboné (Saussure, Reichardtet Blumtritt, Scheermesser, Dehérain, Simon, Brustlein, Eichhorn, Bretschneider, Hervé-Mangon, etc.), peuvent être absorbés et condensés par le sol, qui favorise, d’ailleurs, du même coup la transformation de quelques-uns d’entre eux. L’abaissement de la température aide à cet effet; il atteint son maximum entre 0° et 18°. La proportion des gaz condensés croît avec la finesse des grains, c’est-à-dire avec le nombre des pores et l’étendue de la surface d’adhérence.

Soyka explique par cette absorption ce fait remarquable, observé par Biefel et Poleck, que le gaz d’éclairage qui se perd dans le sol se dépouille des carbures d’hydrogène lourds et des vapeurs odorantes; circonstance éminemment redoutable, puisque, dans les cas où ce gaz reflue dans l’intérieur des habitations, son odeur cesse d’avertir les occupants qui deviennent dès lors des victimes.

Rôle sanitaire de l’air du sol. — L’air du sol forme une grande partie des effluves , des émanations , c’est-à-dire des gaz et vapeurs émanés de la terre, que l’on appelait aussi « miasmes » et auxquels on attribuait le rôle capital dans l’étiologie de beaucoup de maladies infectieuses, spécialement les fièvres palustres et la fièvre typhoïde. Aujourd’hui, que l’on sait que les maladies infectieuses relèvent d’organismes vivants, les « émanations » du sol, comme telles et à supposer qu’elles ne véhiculent point de microorganismes offensifs, n’ontplus, selon la juste expression de Soyka, qu'une valeur symptomatique. Elles prouvent qu’il y a dans le sol des décompositions organiques, des oxydations et même, remarque Fodor, de la putréfaction dans la profondeur, quand l’air pénètre malaisément; par suite, des champignons inférieurs dont quelques-uns pourraient être dangereux.

générale.] RAPPORTS DU SOL AVEC L’AIR. 37

Savoir si les gaz remontant du sol les mêleront à l’air atmosphérique, c’est une .question que nous traiterons en son lieu et que nous résoudrons généralement par la négative. Mais c’est quelque chose de prouver que le sol est sale et qu’il est apte à nourrir des germes. Par ailleurs, l’air du sol, lorsqu’il est suffisamment riche en CO8, en hydrogène sulfuré ou carboné (puits ou galeries de mines) est impropre à la respiration ou même toxique. Des puisatiers ont été asphyxiés par CO2 en descendant au fonds d’un puits (exemple à Chécy, près d’Orléans, en 1876). Sans, même, s’arrêter trop à ces accidents aigus et rares, il est bien probable que le mélange, à l’air atmosphérique, des gaz issus d’un sol putride est d’un usage fâcheux et très propre à affaiblir, fût-ce banalement, la vitalité des individus. 11 n’engendre pas la fièvre typhoïde ni le choléra, mais il y prépare au mieux. On comprend ainsi que les épidémiologistes de l’ancienne École attribuent souvent la fièvre typhoïde à des « émanations ».

Quant à l’influence de l’air du sol sur la vitalité des microorganismes eux-mêmes, elle est très variable et encore mal étudiée. Les moisissure s ont besoin d’oxygène. Les levures prospèrent sous l’action de l’air et de la chaleur, mais peuvent, à la rigueur, se passer du premier. Des schizomycètes (bactériens), les uns ont besoin d’air ( aérobies ); c’est le plus grand nombre. D'autres s’en passent ( anaérobies ) et perdent même de leurs propriétés sous l’action de l’oxygène. Quelques-uns s’adaptent à vivre alternativement dans l’air et sans air. Parfois, l’air est une condition de sporulation ; tantôt, c’est le contraire. En général, les bactéries de la putréfaction sont avides d’oxygène. L’acide carbonique à petites doses excite les bactéries; à haute dose il les paralyse.

C’est déjà beaucoup que l’air du sol puisse favoriser ou entraver la réussite, au sein du sol, de microorganismes qu’un autre véhicule sera capable de recueillir et de porter à distance.

Si l’air du sol n’en ramène pas au dehors les germes, fussent-ils simplement les organismes delà putréfaction, il n’y a pas lieu d’accepter l’explication que donne F. Rabitsch (de Ivlagenfurth) de la prédominance, observée par lui, du catarrhe gastrique aigu dans les périodes de dépression barométrique, c’est-à-dire alors que l’air du sol s’élève le plus aisément au dehors. L’auteur suppose, en effet, que ce catarrhe est dû à 1 irritation, banale ou non, que produisent sur la muqueuse gastrique les germes du sol, déposés par l’air ascendant sur les lèvres, dans la bouche, le pharynx, et ensuite déglutis avec la salive ou les aliments.

D. Mouvements «le l’air du soi. — 11 y a entre l’atmosphère libre et l’air du sol, des échanges incessants dont la perméabilité du sol est la raison suffisante. On a remarqué maintes fois que des ouvriers, surpris par un éboulement dans une galerie de mine, pourvu qu’ils ne fussent pas écrasés, renouvelaient suffisamment leur air à travers d’épaisses couches de terre pour conserver la vie. Ce sont là des mouvements dans le sens vertical. D autres s accomplissent d’un point à un autre de l’intimité même du sol, dans le sens horizontal. L’air, en effet, est essentiellement mobile et, dans le sol comme au dehors, il obéit aux changements de pression, à la

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température, au vent, au mouvement de l’eau souterraine. On remarquera que ces trois dernières circonstances se traduisent aussi par des changements de pression.

1. Il semble, théoriquement et à priori, que quand la pression atmosphérique baisse, l’air du sol doit s’élever, de la profondeur vers la surface et, par suite l’acide carbonique augmenter dans les couches superficielles, auxquelles il afflue d’en bas. Inversement, une augmentation de pression refoule l’air du sol et, d’ailleurs, provoque la dilution de GO2 par l’air ex- ' térieur pénétrant dans la terre. Telle était l’idée d’A. Vogt (1874). Le professeur Fodor (1877) compara, à cet égard, en quatre stations, les proportions de CO2 constatées dans le sol, à 1 mètre de profondeur, soit au moment de l’ascension, soit au moment de la chute du baromètre, avec les mêmes valeurs observées le jour précédent. La moyenne de 463 constatations prouva que l’acide carbonique avait augmenté avec la chute du baromètre en trois stations et diminué en une seule. Toutefois, l’augmentation est si peu sensible que, dans des observations isolées, les rapports entre les oscillations du baromètre et celles de CO2 peuvent échapper à l’observateur. 'YVolffhügel, àMunich, est arrivé à des résultats identiques. Néanmoins, Soyka pense qu’il ne faut pas en conclure que les oscillations barométriques sont sans influence sur les mouvements verticaux de l’air du sol. Ce phénomène peut ne s’accomplir que très lentement, à cause des résistances semées sur la route de l’air et de la faiblesse de la force motrice. La diffusion de CO2 masque peut-être les mouvements réels. Il y a probablement un échange de ce gaz entre les couches qui en ont le plus et celles qui en ont le moins.

2. Fodor attribue, avec raison, une influence capitale à la température sur ce qu’il appelle les « courants » de l’air du sol. En effet, la température n’est jamais en équilibre, du sol à sa surface et à l’extérieur ni même d’un point à un autre de l’épaisseur du sol. D’où des différences de densité ou de tension entre l’air intérieur et celui du dehors ou entre des couches différentes du premier. Les colonnes les plus denses vont vers les moins denses, qui font appel.

L’air du sol est plus froid en été et, généralement pendant le jour, que l’air de l’atmosphère ; à ces époques, il s’élève. En hiver et pendant la nuit, il est plus chaud ; dans ces conditions, c’est l’air extérieurqui pénètre dans le sol. Soyka fait remarquer que ce fait est en contradiction avec l’explication traditionnelle du danger d’infection nocturne, dans les pays palus- ( très. C’est qu’il est probable qu’on se trompe en attribuant cette infection à l’ascension de l’air du sol ; il est plutôt à croire que le danger est dû à la précipitation, au moment où l’air extérieur se refroidit, de la vapeur d’eau tenue en suspension à la faveur de la chaleur diurne; cette rosée entraîne avec elle les germes qui flottaient dans l’air pendant le jour et c’est là ce qui est redoutable.

Les différences de température de la surface et d’une couche à l’autre déterminent des courants aériens secondaires. Litrow les a démontrés expérimentalement. Ces courants expliqueraient (Wildt) les irrégularités des minima journaliers de CO2 à la profondeur.

générale. J RAPPORTS DU SOL AVEC L’AIR. 39

En considérant, non pins les échanges entre le sol et l’air libre, mais les échanges entre le premier et l’air de nos habitations, Soyka fait, à la salubrité de la maison, une application intéressante des principes ci-dessus énoncés et des faits observés par Forster, sur la diffusion de l’acide carbonique, par Renk etFodorsur la richesse en CO2 de l’air des caves. L air de la maison est presque toujours plus chaud que l’air du sol et que 1 air extérieur. 11 fait donc appel sur l’un et l’autre et, si les caves, les sous-sols, ne sont exactement blindés ou, ce qui vaut mieux, ventilés, leur air se charge d’acide carbonique de l’air du sol et, le cas échéant, de gaz d’éclairage.

Cet appel est, en effet, le réel mécanisme de l’introduction de ce toxique dans nos habitations (Pettenkofer,

Hofmann, Layet, Welitschkowsky, Wolffberg). Nous aurons l’occasion d’y revenir.

3. Le vent provoque toujours des vagues dans l’air du sol, qui est comme lavé par l’air atmosphérique. Fodor, dans 111 observations, en comparant les proportions d’acide carbonique du sol dans les jours de vent avec celles des calmes, a constaté que, 07 fois, le vent amenait une diminution,

44 fois une augmentation de cet élément de l’air tellurique. L’effet le plus ordinaire

est donc une ventilation sa- FiS- 2- — Appareil 'de\Peltenkofer pour démontrer , . . , , , l'action de l'air exlèrieur sur le mouvement des qaz

lutaire du sol ; ce que Pet- du soL

tenkofer avait déjà cherché

à démontrer. L’effet est de courte durée. En outre, il dépend beaucoup des conditions dans lesquelles le vent a donné. Le vent qui souffle contre la muraille d’une maison détermine en avant de ce mur un excès de pression et une dépression en aval; c’est encore une manière de favoriser l’entrée de l’air du sol dans nos demeures.

Pettenkofer montre, à l’aide de l’appareil représenté par la figure 2, l'action du vent et de l’excès de pression sur le mouvement des gaz du sol. — Dans le tube A, rempli de gravier, plonge jusqu’au fond un tube plus mince E, mis en communication par son extrémité supérieure avec un tube en U, à demi-plein d’eau. Si on

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souffle à la surface du gravier, l’eau monte dans la branche libre du tube en U. On peut colorer cette eau pour rendre le résultat plus sensible.

4. Nous avons déjà constaté que la pluie bouche les pores du sol, à la surface, et en arrête la ventilation. Il est bon de remarquer que la partie du sol qui n’est pas mouillée, au moment de la pluie, est précisément sous nos habitations. Il s’établit donc là une fâcheuse compensation et les échanges entre l’air du sol et l’air extérieur y redoublent d’activité. — Par ailleurs, les mouvements de la nappe souterraine dans le sens vertical ont nécessairement cet effet que l’ascension du niveau détermine le refoulement vers le haut de l’air du sol, et que sa chute fasse appel sur cet air dans le sens de la profondeur. Il est clair que les oscillations gazeuses qui en résultent se font d’une façon insensible.

De patients observateurs (Fleck, Renk, Ammon, Welitschkowsky), dont Soyka résume les travaux, ont cherché à mesurer la vitesse des courants aériens du sol. Ils ont obtenu des vitesses théoriques de i7 à 106 millimètres par seconde; mais les frottements atténuent les chiffres dans la réalité. Quoi qu’il en soit, la vitesse est ordinairement suffisante à transporter des Schizomycètes, puisqu’un courant d’air, passant avec une vitesse de 8 millimètres à travers un liquide qui en renferme, peut les porter à une certaine distance. Mais beaucoup d’autres circonstances interviennent ici. Les Schizomycètes dans l’air ne voyagent pas seuls ; ils sont accolés à d’autres ou à des particules d’une nature étrangère, qui ne leur permettent pas de passer aussi aisément qu’on aurait cru. D’où cette loi paradoxale, formulée par Hesse : que les moisissures, beaucoup plus grosses que les Schizomycètes, sont plus aisément transportées qu’eux ; les individus de la première catégorie voyagent seuls.

3° Rapports du sol avec l’eau.

La présence de l’eau dans le sol et la manière dont elle s’y comporte, même sans parler encore de la nappe souterraine, empruntent leur importance à ces deux faits sommairement exprimés par Fr. Hofinann, savoir : qu’elles règlent les processus de décomposition aussi bien que le développement et la multiplication des microorganismes au sein du sol ; — et que l’eau peut servir de véhicule aux germes et aux matières nuisibles, soit dans le sens horizontal, soit vers la profondeur. La production de GO2 au sein du sol, preuve et résultat de l’oxydation des matières organiques, n’a pas lieu dans un sol parfaitement sec ; elle croît au fur et à mesure de l’humectation du sol, jusqu’à un point maximum au-delà duquel elle décroît de nouveau (Moller, Wollny, Soyka). Un sol qui, à 20°, avec une proportion de 6.79 p. 100 d’eau, mettait dans l’air du sol 3.22 p. 100 de GO2, en produisit 54.24 p. 100 avec 26.79 p. 100 d’eau; 61.49 p. 100 avec 46.79 p. 100 d’eau. En faisant fermenter par la levùre de bière une solution sucrée, versée sur un sol formé de perles de verre, Soyka constata que la fermentation n’a pas lieu au-dessous de 3.5 p. 100 et que son maximum d’intensité est aux environs de 35 p. 100 d’eau.

générale.] RAPPORTS DU SOL AVEC L’EAU. 41

L’eau des premières couches, d’ailleurs, constitue une réserve puissante, absolument nécessaire pour que les précipitations aqueuses bénéficient à la nappe souterraine ; à bien dire, la nappe souterraine n’est alimentée que par le superflu de cette réserve.

Les lois générales, en cette matière, primitivement étudiées par les agronomes, ont été recherchées dans ces derniers temps par les hygiénistes. Elles commencent à pouvoir être formulées. Mais elles servent surtout à faire saisir la complexité de celle question, que quelques-uns se bornent à résoudre par des hypothèses. Pour parler exactement, on ne connaîtra bien les rapports avec l’eau d’un sol quelconque, pris en particulier, que quand on les aura étudiés directement dans ce sol lui-même.

1. Proportion d’eau dans le sol. — II ne s’agit pas ici de l’eau qu’on pourrait appeler de constitution, qui humecte les roches les plus dures, dites imporeuse < ; ni de celle que certains corps peuvent prendre, comme Vanhydrile, par affinité chimique; mais de celle qui peut se déplacer dans le sol et lui donner la propriété d’être humide, dans le sens vulgaire du mot.

La présence de l’eau dans le sol a pour raison d’être la porosité de celui-ci ; mais la porosité n’est la mesure exacte de l’humectation que dans les couches où existe une nappe souterraine, c’est-à-dire là où l’eau remplit tous les pores, après en avoir expulsé tout l’air, sauf celui qui y est retenu par adhérence ou par condensation. D’ordinaire, il y a à la fois de l’eau et de l’air dans les pores du sol.

Des roches très dures, qui ne renferment que très peu d’eau à l’état compacte, peuvent en recevoir une quantité notable à l’état pulvérulent. La granité compacte ne prend que 0.06 d’eau p. 100 de son poids; en poudre, il en admet 27 p. 100. Il en est de même des trapps désagrégés, qui forment les terres à coton dans l’Inde.

Les caractères minéralogiques et chimiques ont une grande influence sur la quantité d’eau contenue dans le sol. L’argile plastique renferme deux fois plus d’eau que le sable d’alluvion ; le sol souillé de matières organiques, beaucoup glus que le sol resté pur. Mais la structure mécanique est probablement plus décisive encore. La saison de l’année, la profondeur à laquelle on observe, ont aussi leur importance (Fodor, Ilofmann). Ces faits ressortiront des tableaux que nous donnons plus loin. Disons seulement que les quantités d’eau varient dans une assez grande étendue, non seulement d’un sol à l’autre, et d’une couche à l’autre d’un sol unique, mais encore dans le même sol, d’une époque à la suivante ; par exemple de 32 grammes d’eau à 168 p. 1,000 grammes de sol (Fodor); de 32 à 687 grammes par litre de sol (Hofmann).

Pour 1000 litres de sol, Fleck, à Dresde, constatait les poids d’eau suivants :

à 0m.0I de profondeur, dans un sable très fin., 31101.7

^ 0 12 — — une terre noire de jardin 73 8

k 1 — — le sable très fin 33 9

à 2 10 — — un sable légèrement argileux. . . 125 G

^ 3 10 — — le même 137 4

DU SOL

[Hygiene

à 3m 37 de profondeur, dans un gravier très argileux........ 117ki|.0

^ 4 10 — — le gravier 54 2

k 5 — — le sable très fin 20 6

D ailleurs, indépendamment du régime des précipitations aqueuses,' la quantité d eau contenue dans le sol est essentiellement réglée par la capacité du sol poui l eau,\o.cii culation capillaire , la perméabilité , Y évaporation [fèoykoYj.

2. Capacité <iu soi pour l’eau. — C’est le résumé des causes qui président aux faits ci-dessus énoncés. Soyka l’appelle encore humectation spécifique et distingue justement le point de saturation ou capacité maxima, auquel le sol possède toute 1 eau qu’il peut retenir, et la capacité absolue, dans laquelle la proportion d eau est réduite au minimum. La saturation existe en permanence dans la couche en contact avec la nappe souterraine, et d une façon intermittente dans la couche superficielle, qui reçoit les pluies. Cette propriété règle donc essentiellement Y absorption d’eau par le sol.

L eau est retenue dans le sol, mouillé de haut en bas ou de bas en haut, par adhérence et par action capillaire. Ces deux forces ont pour antagoniste la pesanteur. L action des canaux capillaires étant en raison inverse de leur diamètre, on soupçonne que le point de saturation aqueuse du sol (capacité maxima ) s’élèvera avec la petitesse des grains. C’est, en effet, la structure du sol qui entraîne les plus grandes différences dans les proportions d’eau. Les expériences faites à cet égard ont démontré aussi que plus le grain est fin, plus il y a de concordance entre le chiffre de saturation aqueuse et celui du volume des pores (Renk, Mayer, Hofmiinn).

Nous mentionnerons les recherches accomplies par Hofmann sur le sol quartzeux du diluvium de Leipzig. Dans un tube de fer-blanc de 4 centimètres 62 de diamètre intérieur, on tassa du sable et du gravier tamisés, de diverses grosseurs de grains. Les dimensions connues du tube donnaient le volume du remplissage ; d’autre part, le poids spécifique de chaque échantillon de sable avait été déterminé au picnomètre. On pouvait donc en tirer le volume absolu du sable sec et des lacunes libres. En pesant les tubes d’essai remplis de sable, avant et après l’humectation complète, on connaissait le volume du sable sec et celui de l’eau qu’il retenait. Dans le tableau ci-après, les valeurs sont rapportées à 1000 c.c. de sol.

Capacité du sol pour l'eau , au degré de la saturation (d’après Hofmann).