В 1830-1840-х гг. эпидемии холеры в Петербурге повторялись регулярно, что было связано с резко ухудшившимся качеством питьевой воды. После того как летом 1848 г. в нижнем этаже Зимнего дворца пришлось развернуть холерную больницу32, в ноябре того же года по личному указанию Николая I был введен постоянный контроль состояния воды «посредством химического разложения». Для проведения анализов создали специальную комиссию, в которую вошли известные медики во главе с управляющим придворной медицинской частью Я. В. Виллие. Результаты анализов показали отсутствие в воде свинца, меди и других вредных для здоровья примесей. Несмотря на это, по настоянию лейб-медика М. А. Маркуса был поднят вопрос о замене свинцовых резервуаров и труб на железные33. Но, видимо, полная замена так и не была проведена, и свинцовые трубы и резервуары, установленные в Зимнем дворце в 1838 г., продолжали действовать. Периодически служащие придворной медицинской части брали воду из резервуаров на анализ. Ими же была налажена процедура регулярной, еженедельной чистки всей системы подачи воды во дворец. Раз в неделю ночью вся вода спускалась из дворцовых резервуаров в Неву, а затем баки тщательно промывались34.
На какое-то время эти меры позволили обеспечить должные санитарные требования, но город стремительно рос, и качество воды продолжало ухудшаться. В июле 1862 г. 35 человек нижних чинов лейб-гвардии Измайловского полка, несших караульную службу во дворце, внезапно заболели. В качестве главной причины массового заболевания рассматривалась и версия о недоброкачественной невской воде. И хотя анализы не выявили никаких отклонений в ее составе, было принято решение о полной замене всех свинцовых труб на железные. Тогда же водопроводную сеть Зимнего дворца расширили за счет ее соединения с резервуарами Нового Эрмитажа и Набережного павильона. В 1868 г. в Зимнем дворце отказались от использования невской воды для питья и кухни. Основной причиной такого шага было резкое ухудшение ее качества. Для этих целей начали использовать воду, которую получали через городскую водопроводную сеть, поскольку она подвергалась очистке. При этом невский водозабор был сохранен и даже модернизирован. Закачиваемая через него вода использовалась для различных хозяйственных нужд.
К 1860-м гг. практика химических анализов воды во дворце стала традицией. Но изменение политической ситуации диктовало уже иные причины, прежде всего соображения безопасности императорской фамилии. После взрыва в Зимнем дворце в феврале 1880 г., организованного С. Халтуриным, возникло подозрение о возможной попытке отравить воду, находящуюся в резервуарах дворца. Основания к этому имелись, поскольку у многих арестованных народовольцев при обысках обнаружили различные яды, которые они предполагали использовать в революционной борьбе. В связи с этим министр императорского двора направил в начале марта 1880 г. распоряжение управляющему придворной медицинской частью провести химический анализ воды в главных баках Зимнего дворца и анализ воздуха в личных покоях императорской семьи. Это распоряжение имело гриф «секретно», и в нем подчеркивалось, что анализы должны проводиться не менее одного раза в неделю. Первый анализ воды был взят 8 марта 1880 г. и показал, что в воде «не найдено никаких минеральных и органических ядов»35. На следующий день после смерти императрицы Марии Александровны в мае 1880 г. главный аптекарь Гросс запросил разрешение на прекращение анализов воды во дворце. В ответ министр императорского дворца достаточно резко ответил, что он не видит причин прекращать анализы, а считает полезным делать те же исследования и в Царском Селе36.
При Александре III инженерные сети Зимнего дворца активно перестраивались, затронув и водопроводную систему. Весной 1886 г. был реконструирован дворцовый водозабор, построенный в 1838 г., а из Невы под набережной проложены две чугунные 11-дюймовые трубы. Во многом это было связано с тем, что дворцовые лифты модернизировались и переводились с ручной тяги на гидравлический привод. На электрической станции Зимнего дворца были установлены две водоподъемные помпы, подававшие воду во все баки дворца, служившие как для гидравлических подъемных машин, так и для водоснабжения дворца и пожарных кранов37. Тогда же для Зимнего дворца были закуплены новые умывальные приборы38.