COMPOSITION DES ÉLÉMENTS MINÉRAUX

I <es exemples suivants font comprendre ces procédés do calculs (1 )

Composition probable.

Silice 0,0045

Sulfate de chaux 0,0076

Carbonate de chaux 0,2187

— de magnésie 0,0134

Chlorure de sodium , 0,0128

Azotate de chaux 0,0305

Total 0,2875

On voit que le total des sels calculés correspond à peu de chose pics au poids du résidu fixe après calcination. — Si Ton calcule le degré hydrotimétrique d'une eau ayant la composition ci-dessus, on trouve le chiffre 26,5 qui se rapproche beaucoup du chiffre trouvé par expérience, 26. — Pour le degré alcalimétrique, on remarque que 0,2187 de C03Ca correspondent à 0,2143 d'acide sulfurique (1 p. CO3Ca = 0,98 SO*H2); d'autre part, 13 milligrammes de magnésie prennent 0,0156 d'acide sulfurique (1 p. CO:,Mg = 1,166 SOvH2). La somme des deux chiffres en acide sulfurique (0,2299), est sensiblement égale au chiffre trouvé par l'essai alcalimétrique (0,2254).

Eau de Varzy. — 19 mai 1897.

Hésidu fixe après calcination 0,3081

Silice 0,010

Chaux 0,1 551

Magnésie 0,005

Acide sulfurique 0,0062

Chlorure de sodium 0,0088

Acide nitrique 0,0123

Degré alcalimétrique 27<> = 0,2046 SO*H2

— hydrotimétrique total 28°, 5

— — permanent 16°, 5

La composition probable est :

Silice 0.010

Sulfate de chaux 0,0105

Carbonate de chaux 0,2693

— de magnésie 0,0105

Chlorure de sodium 0.0088

Total 0,3091

Gomme vérification, on voit que le degré hydrotimétrique calculé 28°, 75 est très voisin du degré hydrotimétrique trouvé, 28", 5. Pour l'essai alcalimétrique, 0,269 de 0O3Ca absorbent 0,2639 d'acide sulfurique; 0,0105 de magnésie en prennenl 0,012, soil au total 0,276 d'acide sulfurique : le chiffre trouvé est 264.

(}) Analyses du Laboratoire du Comité consultatif d'hygiène,

Voici encore un exemple concernait une eau alcaline.

Eau de Camarès. — 17 mai 1897.

Résidu fixe A. 0,7207

Silice 0,017

Chaux 0,1428

Magnésie 0,1155

Acide sulfurique 0,3] 04

Chlorure de sodium 0,020

Degré alcalimétrique 20° = 0,196 SO'II^

— hydrotimétrique total 52°

— — permanent 23°

On observe, dans cette analyse, que la chaux étant calculée à l'état de sulfate, la magnésie également à l'état de sulfate pour la proportion d'acide sulfurique en excès, il reste encore un peu de magnésie, que Ton transforme en carbonate. D'autre part, on a constaté à l'aide de la phtaléine que l'eau est alcaline. Cette alcalinité est calculée en carbonate de soude, d'après l'excès d'acide sulfurique trouvé par la mesure du degré alcalimétrique. La composition probable est alors la suivante :

Silice 0,017

Sulfate de chaux 0,347

— de magnésie 0,1593

Carbonate de magnésie 0,131

Chlorure de sodium 0,020

Carbonate de soude 0,0464

Total 0,7207

Comme vérification, on trouve que le résidu fixe est identique à la somme des chiffres calculés, 0,7207. Le degré hydrotimétrique trouvé est 52°; le degré hydrotimétrique calculé, 54°, 6. Pour le degré alcalimétrique, 0,131 de carbonate de magnésie correspondent à 0,1527 SOvH2, et 0,0464 de carbonate de soude à 0,0428 SO'H2. La somme de ces deux quantités d'acide sulfurique, 0,1955, est presque identique au chiffre trouvé par le dosage alcalimétrique, 0,196.

Nous bornerons là ces exemples, qui montrent, qu'à défaut de règles précises pour ces calculs de compositions probables, on arrive, en se laissant guider par les résultats mêmes de l'analyse, à dos chiffres qui représentent d'une manière suffisamment exacte les proportions des sels minéraux contenus dans les eaux.

Nous avons sommairement indiqué les méthodes les plus recommandables pour l'analyse des eaux potables. Il est souvent très malaisé de tirer de cette analyse les conclusions qu'elle comporte et de déclarer si l'eau étudiée doit être rejetée, ou peut être employée sans danger pour l'alimentation.

Autrefois l'analyse chimique seule était considérée comme importante; quand les méthodes bactériologiques ont commencé à être mises en pratique,, il y eut tendance à attribuer à ce genre d'examen

une prépondérance excessive cl à délaisser l'analyse chimique. Enfin, Ton se préoccupe aujourd'hui beaucoup — et à juste raison — de l'étude géologique des terrains traversés par les nappes souterraines, de ceux où jaillissent les sources, etc. — Ajoutons que, presque dans chaque cas particulier, il y a, pour une eau déterminée, des causes de pollution locales, qu'il importe de connaître et qui constituent un l'acteur très important dans l'appréciation de la valeur (Tune eau potable.

A noire avis, il est futile de chercher à démontrer la supériorité de l'un ou l'autre de ces moyens d'investigations : chimique, bactériologique, géologique.

La vérité est que l'étude sérieuse d'une eau destinée à l'alimentation exige ces trois genres d'examen, et des comparaisons attentives entre les divers résultats.

L'analyse chimique des eaux potables comporte deux ordres de conclusions : elle doit viser d'une part la composition minérale proprement dite, l'abondance excessive de certains sels qui peuvent avoir des inconvénients au point de vue de l'hygiène, ou qui, tout au moins, sont de nature à rendre Leau peu agréable à boire, peu propre aux usages domestiques et industriels.

D'autre part, les recherches chimiques fournissent des indications sur la pureté ou la souillure de l'eau, d'après la présence et la proportion de certains éléments, compatibles ou non avec l'origine géologique de l'eau.

Au point de vue exclusivement minéral, il est difficile d'assigner des limites précises à la quantité de sels que doivent contenir les eaux de bonne qualité. Ces quantités dépendent forcément de la provenance géologique de l'eau examinée. Au surplus, l'hygiéniste ne saurait se préoccuper uniquement de la composition minérale des eaux; la question de pureté permanente reste prépondérante et doit toujours être envisagée avant tout.

On peut en tous cas, comme nous l'avons déjà fait observer, s'abstenir détenir compte des« Tableaux » dressés par divers auteurs qui prétendent fixer les limites entre lesquelles doivent osciller les divers constituants pour qu'une eau soit considérée comme bonne, suspecte, mauvaise, etc.: ces tableaux servent surtout à faciliter la discussion souvent délicate des résultats analytiques ; mais ils conduisent parfois à des conclusions inacceptables. Prenons pour exemple le tableau formulé eu 1884 par le Comité consultatif d'hygiène : on y déclare qu'une eau est très pure lorsqu'elle renferme moins de 150 milligrammes de résidu fixe : à ce compte, seules seront pures les eaux des terrains granitiques^

gneissiques, etc., ou les eaux très superficielles des terrains calcaires ; or ces eaux sont au contraire très souvent polluées parce qu'elles n'ont subi qu'une épuration insuffisante. D'autre part, des eaux profondes de terrains plus ou moins calcaires, infiniment supérieures aux précédentes comme épuration, seront écartées par celte classification.

Si Ton se bornait à l'appréciation des qualités exclusivement minérales, le choix d'une eau potable ne soulèverait pas beaucoup de discussions. Dans des régions gneissiques, granitiques, schisteuses, on ne trouverait le plus souvent que des eaux très peu riches en sels minéraux, dont on devrait se contenter, tout en regrettant leur trop faible minéralisation : inversement, dans les légions calcaires ou gypseuses, on n'aurait à sa disposition que des eaux trop calcaires, séléniteuses, souvent de goût peu agréable, qu'il faudrait cependant utiliser à défaut d'autres. Mais, entre plusieurs sources ou nappes de même nature minérale, le choix devra se faire d'après la pureté de l'eau et les garanties qu'elle offre contre les contaminations.

Il arrive, il est vrai, que l'on trouve dans une môme région des eaux de minéralisations très différentes. Par exemple, on peut avoir à choisir entre les eaux peu minéralisées d'un cours d'eau ou d'un lac et les eaux moyennement ou fortement calcaires provenant de nappes plus ou moins profondes. On n'hésitera pas à considérer avant tout les caractères indiquant une eau à l'abri des souillures et subissant dans le sol une épuration complète et constante. Ce n'est qu'en seconde ligne qu'on tiendra compte des autres éléments d'appréciation, minéralisation moyenne, goût agréable, température fraîche, etc. (t).

(1) Citons l'exemple de la ville d'Évian qui, ayant à choisir entre l'eau du lac Léman, l'eau d'une nappe superficielle nitratée, chlorurée et contaminée, et l'eau d'une nappe bien protégée par un banc compact d'argile, adopta cette dernière dont la pureté est permanente, la température de 10°, 8 à 11°, 2, la saveur agréable, et qui a la composition minérale suivante :

Résidu à 110° 315,5

Silice 13,0

Chaux 100,0

Magnésie 43,1

Chlore 2,0

Alcalinité en CaCO:l 300,0

Degré hydrotimétrique total 28°, 5

Mais le choix n'est pas toujours aussi facile : on peut avoir a hésiter entre une eau souterraine agréable au goût et propre aux usages domestiques par sa composition minérale, mais insuffisamment épurée, et une eau de nappe plus profonde, constamment pure, mais de composition minérale moins satisfaisante. Ainsi, les trois villes d'Eu, du Tréport et de Mers avaient à opter entre les sources superficielles d'Incheville et Froideville, et les eaux d'une nappe profonde, d'une grande

Les considérations qui précèdent montrent qu'il ne faut attacher qu'une importance secondaire aux éléments minéraux des eaux ; toutefois, il est bien évident qu'on ne saurait admettre pour l'alimentation courante une eau renfermant des éléments minéraux qui, par leur nature ou leur proportion, seraient capables de communiquer à l'eau des propriétés actives oh thérapeutiques. Il est assez difficile de définir exactement ce qu'on entend par une eau minérale, et des eaux potables, de composition fort ordinaire, peuvent sans nul doute exercer, dans certaines conditions, une véritable action thérapeutique. Rappelons seulement que les éléments qui entrent dans la composition des eaux ordinaires, cVsl-à-dire pouvant être utilisées pour l'alimentation courante, sont les suivants : silice, chaux, magnésie, soude, acide sulfurique, chlore, acide nitrique, acide carbonique. Exceptionnellement, on admettrait encore des sels de potassium, d'alumine et de fer (ces derniers d'ailleurs sont instables et les eaux qui les contiennent en trop grande abondance ne

pureté bactériologique. Voici la composition de ces trois eaux (analyses du Laboratoire du Comité consultatif d'hygiène) :

Source d'Incheville (6 août 1893).

Analyse chimique (résultais exprimés en milligrammes par litre).

Évaluation de la ^ol ac.de maUereorgamque ^^

en oxygène. ; Oxygène dissous en volume. . . .

Ammoniaque et sels ammoniacaux 0

Azote albuminoïde 0

Nitrites 0

Nitrates, en AzOSH 7,1

Acide phosphorique faibl. Il

Chlore 24,8

Résidu à 110° 331,4

— après calcination 315,9

Silice, en SiO* 16,0

oa5 j Chaux, en CaO 148,4

Magnésie, MgO 10,8

Acide sulfurique, en SO3 traces

Chlorure de sodium, en NaCl. . . 41,0

Degré hydrotimétrique total.... 29°, 0

— — permanent. 2°, 7

— alcalimétrique 26° ,0

Analyse bactériologique.

Numération : 276 germes par centimètre cube.

Spécification : Bacterium termo, B. sublilis, M. luteus.

Évaluation de la

)Sol. acide

matière organique^ . ..

en oxygène. ) Oxygène dissous en volume. . . .

Ammoniaque et sels ammoniacaux

Azote albuminoïde

Nitrites

Nitrates, en Az03H 11,3

Acide phosphorique fiiibl.tr.

Source de Froideville (6 août 1893).

Analyse chimique.

Résidu à 110° 337,9

— après calcination 322,5

Silice, en SiO-2 15,0

Chaux, en CaO 134,4

Magnésie, MgO 7,3

Acide sulfurique, en SO3 3,4

Chlorure de sodium, en NaCl... 48,0

Degré hydrotimétrique total. . . . 28°, 5

— — permanent. 3°,0

— alcalimétrique 25° ,0

Chlore 29,1

Analyse bactériologique.

Numération : 450 germes par centimètre cube.

Spécification Micrococcus aquatilis, M. aurantiacus ; Bacterium termo; llacillus subtilis, B. fuscus, Ii. luteus.

sont propres aux usages domestiques qu'après précipitation e1 décantation). — Les combinaisons que forment entre eux les éléments ci-dessus, dans les eaux potables, sont principalement : carbonate de chaux, sulfate de chaux, nitrate de chaux, carbonate de magnésie, chlorure de sodium. Quant aux combinaisons suivantes : sulfate, nitrate et carbonate de potasse; sulfate de sonde, sulfate de magnésie, chlorure de calcium, elles ne se rencontrent qu'exceptionnellement dans les eaux ordinaires et appartiennent plutôt au groupe des eaux dites minérales. — La présence d'autres éléments de minéralisation, tels que sulfures et composés sulfhydriques, hyposulfiles, sels de lithine, de strontium, arsenic, etc., suffira pour faire considérer ces eaux comme impropres à l'alimentation ordinaire, et pour les ranger dans la classe des eaux minérales.

La composition minérale seule peut-elle fournir des renseignements utiles sur la contamination des eaux ? Il en est souvent ainsi ; la présence anormale de certains sels incompatibles avec la nature géologique du terrain, doit toujours éveiller l'attention.

Par exemple, dans une région de terrains granitiques, gneissiques. schisteux où les eaux ne tiennent en solution que de faibles quantités d'éléments minéraux (par exemple, de 20 à 40 milligrammes par litre de résidu fixe, dont 2 à 7 milligrammes de chlore, des traces d'acide sulfurique, des quantités de chaux et de magnésie pouvant atteindre jusqua 10 milligrammes, etc.), si l'on constate dans les eaux de puits forés au milieu ou près des agglomérations des quantités beaucoup plus fortes de ces éléments, on peut soupçonner à bon droit des

Puits artésien de la ville d'Eu, profondeur, 180 m. (13 janvier 1895). Analyse chimique.

Résidu à i 10° 1418,9

— après calcinaLion 1380,0

Silice, en SiO2 19 0

Chaux, en CaO 16,8

Magnésie, MgO 9,0

Acide sulfurique, en SU;i 54,8

Chlorure de sodium, en NaCl.. 1020,0

Degré hydrotimétrique total... 6°, S

— — permanent. 3°,0

Evaluation de la

7UaUunaeia)Sul.acicle.... 3,000 matière organique alcaHne '75Q

en oxygène. )

Oxygène dissous en volume. . . . lcc,223 Ammoniaque et sels ammoniacaux 0,07

Azote organique 0,11

Nitrites 0

Nitrates, en Az03H . 0

Acide phosphorique lr.faib.tr.

Chlore 619,1

Analyse bactériologique.

Numération : 6 germes par centimètre cube : les cultures sur place donnent moins de un germe par centimètre cube.

Spécification : Pénicillium glaucum; levures blanche et rose; Micrococcus candicans.

Conclusions : Eau de bonne qualité.

L'eau de cette nappe artésienne est aujourd'hui avantageusement employée pour l'alimentation des trois villes d'Eu, du Tréport et de Mers, où l'usage de la nappe superlicielle des anciens puits donnait au point de vue sanitaire des résultats désastreux. Si l'on s'en tenait aux chiffres de l'analyse chimique, on trouverait que plusieurs d'entre eux s'écartent beaucoup des chiffres que divers auteurs assignent comme limites, notamment la dose des chloruresr qui est extrêmement élevée.

apports d'eaux résiduaires. Les doses souvent énormes de chlorures et de nitrates dans ces eaux établissent l'origine organique de ces pollutions (urines, matières fécales) (1).

(1) Voici une analyse d'eau de terrains granitiques de la région de Lorient. Une trentaine d'autres analyses de la même région ont donné des résultats identiques. La composition de cette eau est normale pour les terrains dont il s'agit :

Lorient (Morbihan).

Sondage 10, à 3 m. de profondeur, dans le vallon de Saint-Erven, au milieu de

landes et de bois de pins. — Terrain : grannlite (tuf argileux, argile et graviers

de quartz, tuf et roche divisés, tuf dur et roche).

11 janvier 1905.

Evaluation de la

Sol.

acide.. .

alcaline

T. air : + 7«,0. — T. eau : -f 9°,0. Analyse chimique.

Résidu à HO» g6,0

— après calcination 79,0