CC
Silice, en SiO2 .
Chaux, en CaO.
matière organique
en oxygène.
Oxygène dissous en volume. . .
Ammoniaque et sels ammonia
eaux
Azote albuminoïde
Nitrites
Nitrates, en Az03H
Acide phosphorique
Chlore
Dans l'analyse suivante, qui est celle d'une eau de la même région et provenant de terrains analogues, on trouve un résidu fixe beaucoup plus abondant, qui peut faire soupçonner une souillure de l'eau.
Lorient (Morbihan).
Source de Kerhuit. — Terrain granitique.
Acide sulfurique, en SO3 6,8
Chlorure de sodium, en NaCI.... 37,2
Degré hydrotimétrique total 3°,0
— — permanent. 1°,5
— alcalimétrique 1°,0
28 janvier 1903.
-f 13°,0. — T. eau : -f 12°, 0.
Analyse chimique.
Résidu à 110° 167,0
— après calcination 151,0
Silice, en SiO2 23,0
Chaux, en CaO 26,3
Magnésie, MgO 8,6
Acide sulfurique, en SO3 12,3
Evaluation de la )0 , . ,
/Soi. acide.. .
matière organiques , ..
°, M ( — alcaline en oxygène. J
Oxygène dissous en volume . . .
Ammoniaque et sels ammoniacaux 0
Azote albuminoïde 0
Nitrites 0
Nitrates, en Az03ll traces
Acide phosphorique 0
Chlore 30,1
Dans l'analyse ci-après, eau d'un puits d'Avranches, situé au centre de l'agglomération, la dose d'éléments minéraux est très élevée, et incompatible avec la
composition géologique du sol. La souillure de l'eau est indiquée en outre pnr la
dose énorme des chlorures et des nitrates.
Avranches (Manche).
Puits situé au centre de l'agglomération. — Terrain granitique. Évaluation de la )„ , . , . . Résidu à 110».
Chlorure de sodium, en NaCI. .
Degré hydrotimétrique total. . .
— — permanent.
— alcalimétrique
Sol. acide.. .
— alcaline
matière organique
en oxygène.
Oxygène dissous en volume. . . . 5CC,855 Ammoniaque et sels ammoniacaux traces.
Azote albuminoïde 0
Nitrites 0
Nitrates, en AzO<II 214,2
Acide phosphorique traces.
Chlore 151,7
— après calcination
Silice, en SiO2
Chaux, en CaO
Magnésie, MgO
Acide sulfurique, en SO3
Chlorure de sodium, en NaCI..
Degré hydrotimétrique total...
— — permanent.
— alcalimétrique
33,8 99,5 250,0 50o,0 28°,0 9on
I>r même, dans des régions calcaires où les eaux doivent ètreaboitdamment chargées de sels minéraux calcaires, l'influence des apports d'eaux résiduaires se traduira par des chiffres exagérés de chlorure de sodium associé aux nitrates, et la diminution des sels calcaires et magnésiens pourra indiquer des mélanges brusques d'eaux pluviales, d'eaux superficielles insuffisamment épurées par le sol. — Les comparaisons entre la composition minérale et les observations hydrologiques ou géologiques fournissent des renseignements parfois très intéressants. C'est à la suite d'études de cette nature que Duclaux a pu dire « qu'on peut porter un jugement assuré sur la contamination d'une eau avec les seules ressources de la chimie pure et sans avoir recours aux méthodes parfois fallacieuses de la bactériologie ».
La constance de la minéralisation est généralement un indice de la bonne qualité des eaux : constance surtout nécessaire pour les eaux minérales qui, pour être utilisées comme médicaments, doivent renfermer toujours les mômes proportions de principes actifs (1). La constance du débit et de la température (Voy. p. 127 et 229) est aussi un indice favorable. Bien entendu, beaucoup d'eaux potables subissent des oscillations notables dans leur débit, leur température et leur composition minérale, sans qu'on puisse voir là une preuve de contamination.
En dehors de ces considérations générales ayant pour but de montrer le degré d'importance qu'on doit attacher à la composition minérale des eaux potables, il nous reste à dire quelques mots sur la signification ordinaire de la présence dans les eaux de chacun des éléments révélés par l'analyse.
Sels calcaires et magnésiens. — La présence de sels calcaires en quantités modérées est avantageuse, mais non pas absolument nécessaire (Voy. p. 203 et suiv.) : de bonnes eaux potables renferment par exemple 200 ou 250 milligrammes de sels calcaires. Si la chaux se trouve en grande partie à l'état de sulfate de chaux, l'eau sera moins agréable au goût. — Il est peu probable que l'eau trop fortement chargée de sels calcaires, môme à l'état de carbonate, puisse avoir sur la santé une influence nuisible. — Les sels de magnésie, trop abondants dans une eau potable, lui communiqueraient des propriétés laxalives (2).
(1) Citons les eaux de Vichy (État) et d'Évian, pour lesquelles on trouve, à quelques milligrammes près, les mêmes quantités de chaux, de magnésie, de chlore, dans les analyses successives de Bouquet (1851), de Willm (1880), de Bonjean (1900).
(2) Gomme exemple d'eaux de minéralisation exagérée et contenant surtout une
DISCUSSION DES RÉSULTATS DE L'ANALYSE CHIMIQUE, fc-335
Sulfates. — Il importe de rechercher, en comparant l'analyse avec celles des eaux pures de la même région, si la présence de fortes doses d'acide sulfurique est uniquement attribuable aux conditions géologiques, si les terrains traversés contiennent des sulfates calcaires (gypse, anhydrite, glauberite, etc.); l'acide sulfurique peut ;mssi provenir de l'oxydation des pyrites. Les chiffres d'acide sulfurique dans les eaux sont extrêmement variables: ils peuvent dépasser, par exemple, 300 milligrammes, sans qu'on ait à suspecter la pureté de l'eau au point de vue des contaminations superficielles. Mais, de toute façon, les eaux riches en sulfates sont peu agréables au goût, difficiles à digérer, peu propres aux usages domestiques, et l'on n'en autorisera l'emploi que dans les régions où il serait impossible de trouver mieux (1).
trop grande quantité de sulfate de chaux, nous citerons les deux exemples cidessous (analyses du Laboratoire du Comité consultatif d'hygiène) :
Commune de Meurcourt (Haute-Saône).
Source de Braleret, située à 1800 mètres des habitations, à un niveau supérieur, au pied d'une colline, de laquelle on extrait du gypse. — Calcaires du terrain kempérien, marne, gypse.
T. air : 13°, 0. — T. eau : + 13°,0.
22 septembre 1899.
Sol. acide.. .
alcaline
Évaluation de la ^
matière organiques
en oxygène. )
Oxygène dissous en volume...
Ammoniaque et sels ammonia
eaux
Azote, albuminoïde
Ni tri tes
Nitrates, en AzOsH
Acide phosphorique
Analyse chimique.
Résidu à 110"
— après calcination
Silice, en SiO-
Chaux, en CaO
Magnésie, MgO ,
traces.
Chlore 5,3
Acide sulfurique, en SO3 1059,8
Chlorure de sodium, en NaCI . . 8,8
Degré hydrotimétrique total... 140°, 0
— — permanent. 125°, 0
— alcalimétrique 24° ,0
Commune de La Chapelle-sur-Crécy (Seine-et-Marne).
Puits à 16 mètres de profondeur, au centre de l'agglomération. — Calcaire
de Saint-Ouen.
28 mars 1903. T. air : + 112°. — T. eau : + 10<> ,0.
Sol. acide.. .
— alcaline
2rc,709
Évaluation de la matière organique
en oxygène.
Oxygène dissous en volume.. .
Ammoniaque et sels ammoniacaux traces.
Azote albuminoïde traces.
Nilrites 0
Nitrates, en AzO:$II 166,6
Acide phosphorique traces.
Chlore 133,5
Analyse chimique.
Résidu à 110° 2666,0
— après calcination. 2244,0
Silice, en Si02 20,0
Chaux, en CaO 72 5,6
Magnésie, en MgO 77,7
Acide sulfurique, en SO3 806,7
Chlorure de sodium, en NaCI.. 220,0
Degré hydrotimétrique total .. . 120°, 0
— — permanent. 48°, 0
— alcalimétrique, en C03Ca. 46", 6
(1) On rencontre quelquefois des doses anormales d'acide sulfurique dans certaines eaux, à la suite de récents travaux de eapl.age, par suite delà dissolution des
Gaz dissous, oxygène et acide carbonique. — Sauf de rares exceptions, l'oxygène et l'acide carbonique sont les seuls gaz intéressants dans l'analyse des eaux potables. C'est grâce à l'acide carbonique que certains éléments, notamment le carbonate de chaux, sont en dissolution : si dans les eaux calcaires, par une cause quelconque (diminution de pression, exposition à l'air, chaleur), une partie de l'acide carbonique libre disparaît, il en résulte une précipitation de sels de chaux : on voit, en effet, dans les eaux calcaires des dépôts se former sur les parois des bassins ou dans les canalisations : la production de ces dépôts a souvent un résultat heureux : ils diminuent la proportion excessive de sels de chaux, et, d'autre part, peuvent agir comme un enduit isolant et empêcher l'attaque des canalisations. Trop abondants, ils obstruent les conduites ou affaiblissent progressivement leur débit. L'acide carbonique, qui existe en de si fortes proportions dans le sous-sol, se dissout facilement dans l'eau et peut lui communiquer une saveur agréable. Mais les eaux qui en renferment des quantités un peu considérables rentrent dans la catégorie des eaux minérales, ou tout au moins des eaux « de table ».
L'oxygène est un facteur plus intéressant. La quantité d'oxygène dissous dans l'eau n'a de signification que si le dosage en est fait sur place, car, dès que l'eau est en contact avec l'air, il s'en dissout des quantités qui atteignent rapidement la saturation.
L'importance de l'oxygène dissous varie suivant l'origine de l'eau. Nous savons que, dans les couches relativementsuperficielles du sol, les gaz contiennent des quantités notables d'oxygène; par conséquent, les eaux provenant de ces couches superficielles renfermeront une certaine proportion d'oxygène dissous, généralement de 4 à 7 centimètres cubes. Les eaux superficielles des cours d'eau, lacs, etc., en sont à peu près saturées, c'est-à-dire qu'elles pourront en contenir jusqu'à 12 Centimètres cubes. — Les eaux profondes, au contraire, ayant circulé dans des zones privées d'oxygène, et même réductrices, n'en renfermeront pas, ou très peu.
C'est donc une erreur que de dire, ainsi qu'on le fait couramment, qu'une eau de bonne qualité doit renfermer de fortes proportions d'oxygène dissous. La présence de beaucoup d'oxygène dissous, constatée à l'émergence dans une eau de nappe très profonde, serait anormale et constituerait plutôt un indice défavorable.
Albert Lévy a attiré l'attention sur les variations de l'oxygène dissous : lorsque, dans une eau saturée d'oxygène, on voit celui-ci diminuer rapidement et disparaître même en totalité, on peut
matériaux. Ainsi, l'eau d'un puits destiné à l'alimentation de la ville de Limours donnait à l'analyse, pour un échantillon prélevé en 1899, un résidu minéral de 818 milligrammes, dont 523 de sulfate de chaux; en avril 1900, la même eau four*
ilont 94 de sulfate de chaux.
DISCUSSION DES RÉSULTATS DE L'ANALYSE CHIMIQUE. fc 337
conclure que cette eau est riche en matière organique et en germes. Albert Lévy a basé sur ce fait la détermination du coefficient d'altérabilité. S'il est permis de ne pas attacher une très grande importance à ce coefficient d'altérabilité, qui n'est pas toujours en rapport avec la qualité des eaux, néanmoins, lorsqu'il s'agit de la surveillance d'une eau déterminée, on peut en tirer des indices très intéressants sur les variations de la composition organique de cette eau.
Hydrogène sulfuré. — De petites quantités d'hydrogène sulfuré et de sulfures se rencontrent parfois dans les eaux fortement souillées de matières organiques en décomposition, où les sulfates sont réduits par certains microorganismes. Comme nous l'avons indiqué déjà (p. 225), l'hydrogène sulfuré n'est pas toujours une preuve de contamination et peut exister dans des eaux pures. Quelle que soit son origine, les eaux contenant de l'hydrogène sulfuré ne sauraient être employées pour l'alimentation usuelle, et leur odeur repoussante suffit pour les faire rejeter (1).
Azote ammoniacal, nitreux, nitrique, organique. — On a vu que l'azote existe dans les eaux sous diverses formes : laissons de côté l'azote gazeux, qui n'a pas d'intérêt pour l'appréciation de la pureté de l'eau. L'interprétation des résultats analytiques concernant l'azote ammoniacal, l'azote organique, l'azote nitreux ou nitrique, est au contraire très digne d'attention.
Assez souvent, on rencontre des eaux qui ne contiennent pas d'azote — ou seulement des traces infinitésimales — sous aucune de ces trois formes : c'est évidemment un indice sérieux de pureté probable. On sait, d'autre part, que des bactéries dangereuses, et en
(1) Voici un exemple d'une eau contenant de l'hydrogène sulfuré, cependant pure, mais inacceptable pour l'alimentation.
Saint-Dizier (Haute-Marne).
Nappe souterraine sur le territoire de Valcourt, captée dans un puits, à 4 kilomètres
de Saint-Dizier. — Sables albiens, calcaire. Alluvions et crétacé inférieur.
26 octobre 1902. T. air : -f- 9°. — T. eau : + 10°,0.
Analyse chimique.
Hydrogène sulfuré libre à l'émergence tr.not.
Évaluation de la )0 .
matière organique SoL aflde/ •' ' ^OO
en oxygène. )~ alcahne • W™
Oxygène dissous en volume 0
Ammoniaque et sels ammoniacaux 0
Azote albuminoïde 0
Nitrites 0
Nitrates, en Az03II 0
Acide phosphorique ln.lr.faib.
Chlore 8,5
Traité d'hxqi&ne. \\^
Résidu à 110° 133,0
— après calcination 125,0
Silice, en SiO2 16,0
Chaux, en CaO 49,8
Magnésie, MgO 3,6
Acide sulfurique, en SO3 15,7
Chlorure de sodium, en NaCl... 14,0
Degré hydrotimetrique total 11°, 5
— — permanent. 4°,0
— alcalimétrique, en CO^Ca. 8°,0
particulier le bacille typhique, prospèrent très bien dans des eaux extrêmemenl pures (G. Pouchel). 11 faut donc que l'analyse bactériologique ait donné des résultats satisfaisants pour que l'indication tirée de l'absence d'azote albuminoïde et ammoniacal prenne une grande valeur.
Plus souvent, on constate à l'analyse de beaucoup d'eaux pures dequantités notables de nitrates, point de nitrites et point de sels ammoniacaux. Sous la réserve des indications complémentaires que doit fournir l'examen bactériologique, de semblables résultats indiquent en général une eau pure ; l'acide nitrique se trouve être ici le terme ultime des transformations qu'ont subies les matières ammoniacales ou organiques sous l'influence des réactions oxydantes, l'acide nitreux étant le terme intermédiaire de ces transformations. L'acide nitrique serait donc ainsi la preuve de l'épuration de l'eau dans son passage à travers le sol.
Azote ammoniacal. — L'azote ammoniacal indique le plus souvent des eaux souillées par des matières d'origine animale, telles que eaux d'égouts, purins, urines, matières fécales. L'examen bactériologique confirmera ce diagnostic défavorable et révélera, par exemple, la présence abondante de microbes suspects.
Il arrive cependant parfois que l'azote ammoniacal n'est pas l'indice d'une pollution par des matières animales : le fait se présente pour les eaux de certains terrains tourbeux et marécageux, où les matières organiques végétales sont abondantes. De telles eaux ne sont d'ailleurs pas recommandables. On trouve aussi de l'azote ammoniacal dans certaines nappes artésiennes très profondes : comme exemple, nous citerons le puits artésien de la ville d'Eu (Voy. p. 332).
Pour décider si l'azote ammoniacal ou albuminoïde a une origine suspecte, l'examen des chiffres des matières organiques donne quelquefois des indications utiles : les matières organiques de provenance animale fournissent en effet souvent des chiffres plus élevés lorsque le dosage est fait en solution alcaline (Voy. p. 345).
On remarquera encore que, dans les eaux où lessels ammoniacaux ont une origine suspecte, le résidu fixe est assez fort et les chlorures très abondants. On rencontre au contraire des eaux qui contiennent de notables proportions d'azote organique, peu d'ammoniaque et point de chlore: c'est le cas, par exemple, pour certaines eaux de terrains gneissiques ou granitiques boisés ; dans ces eaux, l'azote ammoniacal est d'origine végétale, et leur usage ne présente point de danger.
Nitrites. — La présence de l'acide nitreux est en général une tion défavorable. Si l'on envisage l'acide nitreux comme le
indica
produit intermédiaire de la transformation dans le sol de l'azote ammoniacal en acide nitrique, la présence de quantités notables de
nitrites serait donc la preuve d'une épuration commencée, mais non terminée. Remarquons, d'ailleurs, que les nilrites, étant très instables, semblent indiquer une contamination assez proche. — Il est vrai qu'il existe (mais rarement) des traces de nitrites dans certaines eaux pures.
L'examen bactériologique, le dosage des chlorures, des matières organiques par le permanganate alcalin et acide, etc., pourront fournir des indications complémentaires.
Azote nitrique. — La présence des nitrates dans les eaux a été l'objet d'interprétations diverses et souvent erronées. Il est tout à fait inexact, par exemple, de considérer comme nécessairement suspectes des eaux qui renferment beaucoup de nitrates, et comme pures, celles qui n'en contiennent pas.
Le problème n'est pas aussi simple : et il convient avant tout de considérer l'origine de l'eau étudiée. Des eaux superficielles très souillées ne renferment pas de nitrates : les eaux souterraines très pures des terrains sableux et calcaires en contiennent des proportions assez élevées.
La production des nitrates est liée à l'oxydation dans le sol des matières organiques banales, avec le concours de l'oxygène de l'air, des germes nitrifiants et autres agents naturels. Partout où il y a végétation, surtout dans les terrains calcaires et siliceux, il se forme des nitrates que les eaux peuvent dissoudre et entraîner profondément. On trouve d'ailleurs aussi des nitrates dans des eaux provenant de terrains dénués de toute vie animale, par exemple jusqu'à 20 milligrammes par litre dans des eaux du Sahara oriental (1).
Pour certains terrains, la présence des nitrates dans les eaux est l'indice d'une transformation assez complète de la matière organique et témoigne du rôle épurateur du sol ; dans ces mêmes terrains, des eaux insuffisamment épurées n'en renfermeraient que des quantités minimes.
On voit que l'interprétation à donner à la présence des nitrates est assez délicate. D'une manière générale, on peut dire que, quelle que soit l'origine de l'eau, si les nitrates ne sont pas associés à une dose élevée de chlorures, il est permis d'admettre que leur origine est essentiellement végétale, que leur présence n'est pas un mauvais signe.
Pour une eau recueillie en un lieu où la végétation est nulle, les nitrates proviendraient vraisemblablement de matières organiques d'origine animale et imparfaitement détruites ; leur abondance excessive ferait considérer l'eau comme suspecte.
Dans les terrains granitiques, schisteux, où la nitrification est généralement faible, les eaux pures ne renferment que rarement
(i) Lahache, Étude hydrologique sur le Sahr.ra Orienta), Thèse Uoct. en pharmacie, Paris, 1900.
