identifier: Lafond, Martine  (1992). Étude du potentiel toxique et génotoxique d'un microcosme agricole: sol, eau de ruissellement, fraction S9 de plants de maïs, après épandage de lisier de porc et d'herbicide atrazine en condition de ruissellement  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de l'eau, 236 p.

subject:
toxique
génotoxique
microcosme agricole
sol
eau de ruissellement
maïs
épandage
lisier de porc
herbicide

abstract:
L'impact toxique et génotoxique sur l'environnement et la santé publique de l'épandage
de lisier de porc et de l'herbicide atrazine n'est que très peu connu. La présence du lisier
à la surface du sol a pour effet de modifier les conditions de ruissellement pour ainsi
engendrer des conditions plus propices à la pollution des eaux. Elle influence également
les caractéristiques physiques, chimiques et biologiques du sol qui, à leur tour, affectent
le taux de dégradation des pesticides. L'atrazine, herbicide de base dans la production
du maïs est toxique envers certains organismes photosynthétiques et serait une
substance promutagène biotransformée par les tissus du maïs en produits secondaires
mutagènes.
L'étude temporelle du potentiel toxique et génotoxique du fertilisant lisier de porc et de
l'herbicide atrazine (formulation commerciale) a été réalisée en 2 parties à l'aide de trois
bioessais: le microtox, le potentiel de fertilité avec l'algue Selenastrum capricornutum et
le SOS Chromotest, à l'intérieur d'un microcosme agricole du type sols-eaux-plants de
maïs. Dans la première partie, une incubation sur une période de 7 mois de sols
agricoles a été effectuée en laboratoire, après application de lisier au taux de 150 kg
N/ha selon 2 modes (surface, enfoui), et d'atrazine aux taux de 2 et 4 kg/ha; les
processus impliqués dans la dissipation (adsorption, dégradation, écoulement) du lisier
et de l'atrazine affectant le potentiel toxique et génotoxique de l'eau de ruissellement et
du sol sont étudiés en simulant des pluies provoquant le ruissellement.
La présence de lisier et d'atrazine en surface a modifié les conditions d'écoulement et a
occasionné davantage de pertes d'atrazine par rapport au sol traité seulement à
l'atrazine ou au sol traité au lisier enfoui et atrazine lorsque la pluie de plus faible
intensité, 11 mm/h durant 142 minutes a été simulée, comparativement à la pluie de 22
mm/h durant 90 minutes. Des trois bioessais ayant servi à mesurer le potentiel toxique
et génotoxique des eaux de ruissellement et de lixiviats de sol, seul le bioessai mesurant
le potentiel de fertilité a fourni des réponses positives.
Une semaine après épandage, la pluie de 22 mm/h sur les mini-parcelles a occasionné,
à la dilution 10X, sur les eaux de ruissellement filtrées (traitement 2 et 4 kg/ha
d'atrazine), une toxicité significativement différente du témoin (non traité). Des baisses
de 34.5 et 30.5% des rapports biomasse mesurée/biomasse contrôlée (Bx/Bt) ont été
mesurées. Des baisses de rapport Bx/Bt de 10 et 56% ont été enregistrées pour l'eau
des traitements lisier et atrazine 2 et 4 Kg/ha, comparativement au témoin (lisier), malgré
une plus grande concentration d'atrazine dans l'eau non filtrée pour ces traitements.
Après le délai d'une semaine entre l'épandage et la simulation d'une pluie de 11 mm/h
sur les mini-parcelles, l'atrazine et le lisier résiduels, de même que leurs produits de
dégradation dans les lixiviats de sol filtrés, non-dilués, ont occasionné, au début de la
période d'incubation, une toxicité algale s'exprimant par de fortes diminutions de
biomasses de 43 et 100% (traitements à l'atrazine) et de 64 et 100% (traitements lisier et
atrazine 2 et 4 kg/ha).
Après 3 mois d'incubation, une baisse de concentration de 30% en atrazine survient
dans les carottes de sol de presque tous les traitements et parallèlement à cette baisse,
on note à la fois l'absence et la présence de toxicité algale dans les lixiviats non dilués
par une diminution des rapports Bx/Bt de 0% et 65% (traitement 2 kg/ha d'atrazine), de
25 et 65% (traitement 4 kg/ha d'atrazine), alors que l'on ne note aucune baisse,
(traitement lisier et 2 kg/ha d'atrazine) du rapport Bx/Bt et une hausse de biomasse
pour le traitement lisier et 4 kg/ha d'atrazine.
Après 7 mois d'incubation, une dégradation presque totale de l'atrazine est notée et ses
produits de dégradation au sol n'entraînent aucune toxicité ou baisse de croissance
algale pour les lixiviats de chaque traitement.
La matière organique lisier a eu pour effet dans certains échantillons d'adsorber
l'atrazine et de la rendre moins biodisponible et toxique aux algues et l'effet toxique de
l'atrazine après dilution a été remplacé par un effet auxénique sur la croissance algale
dans l'eau de ruissellement. Les pertes considérables de lisier avec l'atrazine par
ruissellement ont rendu difficile l'observation d'un effet de stimulation de la dégradation
de l'atrazine au sol par le lisier.
Dans la deuxième partie, le potentiel génotoxique des fractions S1 et S9 de plants de
maïs soumis en champ, à des doses de lisier et d'atrazine équivalentes aux essais de
laboratoire pendant une saison de croissance a été testé pour la première fois à l'aide
du S.O.S. Chromotest afin d'étudier si les métabolites formés "in vivo" dans les plants de
maïs sont génotoxiques. Tous les extraits ou fractions S1 et S9 de maïs ont été
génotoxiques, y compris les témoins (non traités), fournissant l'indication que des
substances naturellement présentes chez le maïs sont responsables d'une partie de la
génotoxicité mesurée. Cependant, une génotoxicité plus marquée des extraits de plants
traités par rapport aux plants non traités corrobore les résultats de Plewa & Gentile,
stipulant l'influence du métabolisme des plantes sur la génotoxicité de l'atrazine.
Des facteurs d'induction significativement différents des témoins ont été mesurés avec
certains des extraits ayant activé le contrôle positif 4-nitro-o-phenylenediamire (NOP),
lors des essais d'activation "in vitro" de l'atrazine commerciale par le système S9 de
plants de maïs. Ces résultats indiquent que l'atrazine commerciale est biotransformée en
substances secondaires génotoxiques par les enzymes contenus dans la fraction S9. Ce
système d'activation de plantes était utilisé pour la première fois avec le SOS
Chromotest.


identifier: Lafrance, Benoit  (1995). Nouvelles données stratigraphiques et structurales dans la partie sud-est du synclinorium de Connecticut Valley-Gaspé, Appalaches du sud du Québec.  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de la terre, 68 p.

type:
Thèse
Non évalué par les pairs

subject:
stratigraphie
tectonique
géologie structurale
synclinorium de Connecticut
Valley-Gaspé
Appalaches
Québec

abstract:
Dans le sud-est des Appalaches du Québec la faille de la Rivière Victoria est historiquement
considérée comme la limite structurale entre les roches siluro-dévoniennes du Groupe de
Saint-Francis et celles de la Formation de Frontenac dont l'âge n'est pas connu
précisément. Les caractéristiques lithologiques et structurales de ces deux unités sont
cependant semblables et leur contact ne semble marqué par aucune discontinuité majeure.
Dans le but de comprendre si la Formation de Frontenac appartient à la même séquence
stratigraphique que le Groupe de Saint-Francis et de vérifier si la faille de la Rivière Victoria
sépare deux séquences distinctes, nous avons effectué des études structurales et
lithologiques régionales afin de caractériser ces unités. L'approche régionale a été
complétée par certaines études détaillées notamment une analyse microstructurale de la
cinématique de la faille de la Rivière Victoria et une étude pétrographique des grès.
Nos observations suggèrent que la Formation de Frontenac fait partie de la même séquence
stratigraphique que le Groupe de Saint-Francis et, par conséquent, doit être incluse au sein
du synclinorium de Connecticut Valley-Gaspé. La faille de la Rivière Victoria est relocalisée
en bordure de roches volcaniques appartenant à la Formation de Frontenac. Dans la région
de Lac-Mégantic, la faille de la Rivière Victoria est soulignée par le développement d'une
foliation mylonitique, de linéations d'étirement et d'indicateurs de sens de cisaillement
montrant un transport tectonique inverse du sud-est vers le nord-ouest. L'analyse
structurale régionale du synclinorium de Connecticut VaIley-Gaspé suggère que la faille de
la Rivière Victoria est associée à la présence d'un front structural séparant différents
domaines structuraux. Nous corrélons la faille de la Rivière Victoria, telle que définie dans
ce travail, avec la faille de Perry Stream au New Hampshire.


identifier: Lagacé, Michel  (1975). Le rythme circadien d'activite locomotrice, en laboratoire, du Crapet-Soleil (Lepomis gibbosus) et de la Perchaude (Perca flavescens).  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de l'eau, 116 p.

subject:
rythme circadien
crapet-soleil
perchaude
Lepomis gibbosus
Perca flavescens
lumière
jeûne
aquarium
bioessai
locomotion
poisson

abstract:
Ce mémoire présente l'étude du rythme circadien (période autour de 24
heures) de l'activité locomotrice de 12 crapets-so1ei1 (Lepomis gibbosus)
et de 12 perchaudes (Perca flavescens). Ces deux espèces sont soumises simultanément
à deux types de conditions: lumière et jeûne constants (Expérience
1), et cycle de lumière ( L D 12:12 (7-19)) et de nutrition à tous
les deux jours (Expérience II).
Comme module de détection de l'activité locomotrice, nous utilisons
des cellules photorésistives qui différencient les passages du haut de
l'aquarium de ceux du bas. L'évolution de la qualité de l'eau, des aquariums
à système fermé, est suivie durant les expériences. Le traitement des
données est fait en utilisant des méthodes statistiques d'analyse de série
de temps (autocorrélation et analyse de Fourier).
Nous constatons d'abord la différenciation de l'activité locomotrice
de ces deux espèces. Leur patron d'activité, établi en laboratoire, semble
de plus en accord avec leur patron naturel d'activité. Finalement, nous remarquons
l'influence importante qu'ont les conditions cycliques de lumière
et de nutrition (Expérience II) par rapport aux conditions constantes (Expérience
1), sur leurs rythmes d'activité locomotrice.


identifier: Lalonde, Janick D.  (2003). Les réactions d'oxydoréduction du Hg dans l'eau de surface et la neige.  Thèse.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Doctorat en sciences de l'eau, 195 p.

subject:
oxydoréduction
Hg
eau de surface
neige
mercure
sol
photooxidation
fleuve
Saint-Laurent

abstract:
La transcription des symboles et des caractères spéciaux utilisés dans la version originale de
ce résumé n’a pas été possible en raison de limitations techniques. La version correcte de ce
résumé peut être lue en PDF.

Le mercure (Hg) est un élément naturel dont le cycle biogéochimique a été perturbé par
l 'homme. Il est généralement accepté que les émissions anthropiques aient contribué à
augmenter les concentrations en Hg localement et globalement. Dans l'environnement, le Hg se
comporte différemment des autres métaux traces puisque dans son état réduit (Hg⁰), il est volatile
alors que dans son état oxydé, (Hg(II)) il peut être méthylé. Une fois émis dans l'atmosphère, il
est estimé que le Hg⁰ naturel ou anthropique est assez stable pour y demeurer environ une année
avant d'être oxydé en Hg(II). Une fois oxydé, le Hg(II) beaucoup moins volatile et plus soluble
dans l'eau se fait lessiver par les aérosols atmosphériques, la pluie et la neige. De cette façon, le
Hg émis près des centres urbains peut atteindre des régions éloignées et en pénétrer la chaîne
trophique de sorte que l'on peut retrouver des concentrations élevées en Hg dans la chair de
poissons pêchés dans ces régions.
Les échanges de Hg aux interfaces eau/air et neige/air ont le potentiel d'influencer le Hg
disponible aux écosystèmes aquatiques. Les pertes de Hg au-dessus des surfaces d'eau par
volatilisation du Hg⁰ peuvent faire diminuer le Hg total disponible pouvant s'introduire dans les
systèmes aquatiques, Hg qui est potentiellement méthylable et donc bioaccumalable dans la
chaîne trophique. Similairement, les pertes de Hg au-dessus des surfaces de neige diminuent le
Hg disponible aux écosystèmes lors de la fonte des neiges.
L'objectif de cette recherche est d'étudier les réactions d'oxydoréduction du Hg, en eau
de surface et dans la neige au sol, qui favorisent la production de Hg⁰, soit la réduction du Hg(II)
et celle qui limite la production de Hg⁰, soit l'oxydation du Hg⁰. Dans un premier temps, nous
avons étudié la (photo)oxydation du Hg⁰ en eau douce et en eau salée en tentant d'évaluer en
laboratoire et sur le terrain les paramètres principaux régulant l'oxydation du Hg⁰, notamment les
ions chlorures (Cl•) et les radicaux oxydants potentiels tels les semiquinones, les radicaux
hydroxyles (•OH) et superoxides (•0₂). Nous avons aussi déterminé 1'importance des processus
biotiques dans cette réaction ainsi que l'importance relative de cette réaction au sein des
écosystèmes aquatiques. Dans un deuxième temps, nous avons étudié les réactions
d'oxydoréduction du Hg dans la neige qui expliquent, au moins en partie, les variations
temporelles des concentrations en Hg dans les couverts neigeux. Ces objectifs sont importants
puisqu'ils affectent la quantité de Hg disponible aux écosystèmes. L'oxydation du Hg⁰ favorise
la rétention du Hg dans les écosystèmes et non sa volatilisation tandis que la réduction du Hg
dans la neige favorise la volatilisation du Hg⁰ laissant moins de Hg(II) potentiellement
méthylable dans les écosystèmes lors de la fonte des neiges.
Le Hg⁰ dans l'eau synthétique est complètement oxydé en présence simultanée d'UV, de
semiquinones et de Cl•. Des taux significatifs de photooxidation du Hg⁰ ont aussi été mesurés
dans l'eau naturelle avec 1'ajout de Hg⁰ (aq) suivant une cinétique de pseudo-premier ordre. Les
chlorures jouent un rôle important dans 1'oxydation du Hg⁰ dans l'eau naturelle puisque le taux
de photooxydation du Hg⁰ dans 1'estuaire du fleuve Saint-Laurent est plus important que celui
observé dans la portion dulcicole ou dans les tributaires du fleuve. De plus, les taux d'oxydation
augmentent après l'ajout de Cl• à de l'eau douce. La photooxydation du Hg⁰ dans l'eau de
surface de l'estuaire du fleuve est surtout médiée par les UV puisque nous n'avons pas observé
d'oxydation au noir; le visible induit une oxydation statistiquement significative mais faible,
tandis que le visible + UV-A et le visible + UV-A + UV-B induisent une oxydation importante
du Hg⁰. Doubler l'irradiation UV n'accélère pas le taux d'oxydation. L'oxydation du Hg⁰
semble donc être une réaction photochimique indirectement induite par la photoproduction
d'oxydantes). Des expériences préliminaires indiquent que la photooxydation du Hg⁰(aq) est une
réaction surtout abiotique qui fait intervenir, entre autres composés que nous n'avons pas
identifiés, les radicaux hydroxyles. Finalement, d'après nos taux de photo oxydation du Hg⁰
(~300 pmol m-2 h-1), les pertes importantes de Hg⁰ observées dans la colonne d'eau de l'estuaire
du fleuve Saint-Laurent durant les journées d'été sont le résultat de la photo oxydation du Hg⁰
plutôt que de la volatilisation du Hg⁰ (~7 pmol m-2 h-1).
Dans la neige, le Hg(II) est hautement réactif et photo labile. Une perte de Hg avec le
vieillissement du même dépôt de neige d'en moyenne 54 % en 24 h a été mesurée pour un
couvert neigeux en région suburbaine et d'en moyenne 40 % pour un couvert neigeux en région
éloignée. Il est possible que la photoréduction du Hg(II) dans la neige et la volatilisation
subséquente du Hg⁰ photoproduit soient des mécanismes responsables de la perte de Hg dans la
neige. En fait, il y a eu photoréduction du Hg(II) dans l'eau de fonte incubée sous une lampe UV
ainsi que dans la neige solide incubée in situ provenant de trois régions, soit une région
suburbaine, une région éloignée et tempérée, et une région arctique. La perte de Hg dans la
neige fraîche est donc causée, au moins en partie, par un transfert neige/air du Hg⁰ volatile
résultant de la réduction du Hg(II). Trois spectres d'action polychromatiques de la réduction du
Hg(II) dans la neige ont révélé que la réaction est surtout médiée par l'irradiation des UV-B.
Comme pour l'eau de surface, les Cl• ralentissent la réduction du Hg(II) dans la neige et/ou
favorisent l'oxydation du Hg⁰  puisque dans l'eau de fonte de neige contenant de faibles
concentrations en Cl•, 1'oxydation du Hg⁰ n'est pas significative contrairement à la neige
contenant de fortes concentrations en Cl.
L'ensemble de ces résultats indique que le cycle du Hg dans 1'environnement est plus
dynamique que précédemment supposé. Premièrement, on supposait que le Hg⁰  était un élément
peu réactif et que l'oxydation du Hg⁰  dans l'eau était trop lente pour être significative
comparativement à la volatilisation du Hg⁰  hors de l'eau. Pourtant, nos résultats indiquent que le
Hg⁰  peut être oxydé dans l'eau douce, l'eau salée et la neige à des taux significatifs. Il est donc
possible que les taux de photoréduction du Hg(II) précédemment rapportés soient le résultat net
de la photoréduction du Hg(II) moins la photooxydation du Hg⁰. Deuxièmement, on supposait
que la neige agissait comme un réservoir de Hg non-réactif. Nous savons maintenant que 50%
du Hg de la neige disparaît dans les 24 h suivant sa déposition dans les couverts neigeux. Ceux-
ci ne peuvent donc plus être utilisés comme matrice intégrant les dépôts atmosphériques de Hg
accumulés au cours des mois d'hiver comme on le faisait précédemment. Deux conséquences
potentielles découlent de cette supposition: i) les budgets régionaux de Hg ne devraient plus
utiliser les concentrations en Hg total dans la neige fraîche pour estimer le rôle des précipitations
comme vecteurs de Hg aux écosystèmes, et ii) on devrait considérer l'irradiation solaire passée
pour extrapoler les concentrations en Hg atmosphériques historiques des carottes de neige/glace.


identifier: Lalonde, Michel  (1980). Évaluation du contrôle de la qualité des eaux au moyen de méthodes biologiques.  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de l'eau, 81 p.

subject:
qualité
eau
méthodes biologiques
biologie
toxicité
bio-essais
milieu aquatique
comportement
contrôle

abstract:
L'importance des méthodes biologiques pour l'évaluation relative
de la toxicité sous certaines conditions standards ou encore la prédiction
des effets écologiques des multiples agresseurs toxiques ne sont sûrement
pas négligeables. Après avoir décrit l'ampleur des répercussions de la pollution
de l'environnement par les substances toxiques, le présent travail
critique les différents types de bio-essais servant à évaluer la toxicité des
rejets et du milieu aquatique.
Même insérés dans une stratégie d'intervention globale visant à
contrer l'agression toxique, les bio-essais léthaux et sous-léthaux conservent
une signification limitée. Les différentes modalités d'utilisation de ces
tests ne permettent pas, suite à l'obtention des résultats une extrapolation
valable des effets possibles dans le milieu aquatique. Il demeure donc nécessaire
de mettre sur pied des bio-essais intégrant le maximum de variables
possibles préférablement au niveau des écosystèmes.


identifier: Landry, Isabelle  (1998). Analyse par géomatique des bilans et des flux d'azote et de phosphore dans un bassin versant agricole: le cas de la rivière Boyer.  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de l'eau, 154 p.

subject:
géomatique
azote
phosphore
bassin versant
agricole
Systèmes d'Information
Géographique
SIG
rivière Boyer

abstract:
L'essor et la concentration géographique des productions animales, dans certains bassins versant
à vocation agricole, génèrent d'imposants volumes de fumiers et de lisiers qui dépassent souvent
la superficie de sol disponible pour les valoriser. On assiste alors à une surfertilisation des cultures,
qui provoque l'accroissement de la teneur en phosphore du sol, le risque de transfert vers
l'environnement ainsi que le lessivage des nitrates. Ces nutriments, lorsqu'ils dépassent un certain
niveau, sont responsables de l'eutrophisation des cours d'eau. Cette problématique de pollution
diffuse est actuellement largement responsable de la détérioration de la qualité des eaux dans
plusieurs régions du Québec.
Ce projet de maîtrise a pour objectif d'analyser les bilans et les flux d'azote et de phosphore dans
le bassin versant de la rivière Boyer, un bassin où la pollution diffuse a été constatée. Ceci permet
d'estimer les stocks d'éléments nutritifs présents et de définir les zones critiques où les pertes vers
l'environnement sont les plus susceptibles de se produire. Pour ce faire, nous devons considérer
plusieurs données spatiales des différents facteurs qui interviennent, telles que l'occupation du sol,
la topographie, la pédologie, les conditions climatiques, les différentes pratiques culturales, etc.
Ces informations sont intégrées en exploitant les propriétés des Systèmes d'Information
Géographique (SIG) qui tiennent compte de la localisation spatiale des données considérées. Dans
le cadre du présent travail, nous exploitons le SIG IDRISI.
Afin d'obtenir une représentation réaliste du mode de fonctionnement du bassin versant à l'étude,
un bilan des apports et des exportations d'azote et de phosphore et des modèles de pertes
annuelles d'azote et de phosphore sont établis au sein du SIG. Les pertes annuelles de phosphore
particulaire et soluble peuvent être estimées en intégrant un modèle de perte de sol au SIG. Les
pertes annuelles d'azote, par lessivage et ruissellement superficiel, sont estimées à l'aide d'un
modèle intégré au SIG, qui est construit à partir de coefficients de pertes tirés de la littérature.
Les charges annuelles de phosphore et d'azote sont cumulées sur l'ensemble du bassin versant.
Le cumul se fait suivant les directions d'écoulement, qui sont déterminées grâce à un algorithme
de drainage interfacé au logiciel IDRISI. Cet algorithme utilise un modèle numérique d'altitude
(MNA) pour générer les directions d'écoulement suivant la plus forte pente. Une comparaison
entre les valeurs des concentrations d'azote et de phosphore, issues des simulations et des valeurs
mesurées en 28 points d'échantillonnage du bassin, permet de discuter des modèles développés
et d'établir des relations avec certaines caractéristiques du territoire.


identifier: Langlois, Yvan  (1991). Caractérisation de la variabilité spatiale des propriétés physiques des sols par échantillonnage aléatoire simple.  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de l'eau, 163 p.

subject:
sol
propriété physique
modélisation stochastique
zone non saturée
population lognormale

abstract:
Dans le domaine de la modélisation du transport des
contaminants à travers la zone non saturée des sols, l'approche
stochastique est considérée par plusieurs chercheurs comme étant
la plus adéquate. Cette technique permet entre autre de tenir
compte de la variabilité spatiale des paramètres utilisés lors de
la simulation. La variabilité spatiale est généralement représentée
par les distributions statistiques des valeurs des paramètres dans
l'espace.
Cette étude présente le rôle joué par la forme de la
distribution statistique sur l'évaluation de la moyenne et de
l'écart-type, étudie l'influence de la variabilité sur l'estimation
des paramètres statistiques des lois lognormales et étudie des
alternatives à la méthode conventionnelle permettant de diminuer
le biais lors de telles estimations. Finalement, cette étude
conduit à proposer une méthodologie d'acquisition des données de
terrain nécessaires à la simulation stochastique du transport de
soluté à travers la zone non saturée des sols.
Un échantillonnage systématique en 85 points couvrant 1,5
hectare, a été réalisé sur une parcelle agronomique à Saint-
Augustin-de-Desmaures (Québec). A partir de cet échantillonnage,
les distributions statistiques de plusieurs paramètres physiques
des sols ont été construites. Des tirages aléatoires de différentes
tailles (2 à 30) ont été pratiqués dans les données, pour une
distribution normale et pour deux distributions lognormales. Les
résultats obtenus démontrent que le biais est moins important lors
de l'estimation des paramètres statistiques de la loi normale que
lors de ceux des distributions lognormales. De façon générale,
l'estimation de la moyenne est moins systématiquement biaisée que
celle de l'écart-type. La variabilité influence beaucoup la'
précision de l'évaluation des paramètres statistiques des lois
lognormales; plus cette variabilité est importante plus la
précision diminue. Finalement, lorsque peu d'informations sont
disponibles (taille d'échantillon faible), l'évaluation de la
moyenne par la médiane ou par les formules utilisées pour la loi
normale donnent une meilleure évaluation de la moyenne d'une
distribution lognormale. Dans ce cas, l'écart-type estimé avec la
médiane s'avère la plus représentative. A mesure que l'information
croit (taille d'échantillon élevée) la méthode conventionnelle doit
être préférée aux deux autres.
Contrairement aux travaux précédents sur l'estimation des
paramètres statistiques, le présent travail tient son originalité
par la présentation du biais des estimations en terme de
surévaluation et de sous-estimation. L'utilisation de la médiane
pour évaluer la moyenne et l'écart-type des populations lognormales
constitue d'autre part une originalité de ce travail.


identifier: Lapointe, Dominique  (2009). Accumulation, répartition subcellulaire et effets du nickel et du thallium dissous ou d'origine alimentaire chez le tête-de-boule (Pimephales promelas).  Thèse.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Doctorat en sciences de l'eau, 172 p.

subject:
nickel
thallium
alimentation
eau
voie aqueuse
tête-de-boule
accumulation
Pimephales promelas
poisson

abstract:
Bien qu'il soit démontré que les proies consommées peuvent représenter une importante
source de métaux pour différents organismes aquatiques, la règlementation pour la protection
des écosystèmes et des organismes aquatiques est établie à partir de données obtenues suite à
des expositions aux métaux dissous. Afin d'évaluer adéquatement les risques associés a là
présence de métaux dans l'environnement, il importe de caractériser les sources (eau vs
proies), le comportement (spéciation, biodisponibilité, accumulation) et les effets toxiques
potentiels des métaux. Ce projet visait donc à améliorer notre compréhension de
l'accumulation métallique (nickel et thallium) chez les poissons, consommateurs finaux des
chaînes alimentaires aquatiques, en utilisant le tête-de-boule (Pimephales pramelas) comme
espèce modèle.
Ce projet de doctorat comportait trois objectifs principaux. Le premier objectif était de
déterminer l'importance relative de l'eau et de l'alimentation dans l'accumulation et la
répartition subcellulaire du nickel (Ni) et du thallium (Tl) chez différents stades de tête-de-
boule. Pour atteindre cet objectif, nous avons exposé des larves et des juvéniles au Ni et au Tl
par la voie aqueuse et/ou alimentaire. Sous nos conditions expérimentales
environnementalement réalistes, l'eau a été la seule source importante de métal pour les
larves tandis que les juvéniles ont accumulé pratiquement autant de métal par l'eau et par les
proies.
Chez les poissons, les jeunes stades de VIe démontrent généralement une plus grande
sensibilité aux polluants. Ainsi, le deuxième objectif de ce projet était d'exposer de jeunes
stades (embryons et larves) de tête-de-boule au Ni et au Tl, par voie aqueuse et/ou
alimentaire, afin de mesurer l'accumulation et les effets toxiques de ces deux métaux. Nous
avons évalué la toxicité du Ni et du Tl en mesurant des paramètres conventionnels, comme le
temps à l'éclosion et la survie, ainsi que des paramètres physiologiques, tels le taux
métabolique ou l'activité de certaines enzymes. Les concentrations de Ni que nous avons
utilisées n'ont pas eu d'effet significatif sur la survie des embryons ou le taux métabolique de
routine des larves. Cependant, la concentration de Ni la plus élevée a causé une diminution
du temps à l'éclosion et une augmentation des capacités aérobies et biosynthétiques des
larves (augmentation de l'activité de la cytochrome C oxydase et de la nucléoside
diphosphate kinase), suggérant une stimulation du métabolisme suite à une exposition au Ni
dissous chez les jeunes stades. Finalement, les concentrations de Tl que nous avons utilisées
n'ont pas entraîné d'effets sublétaux chez les jeunes stades de tête-de-boule pour les
paramètres que nous avons évalués.
Plusieurs questions demeurent en ce qui concerne le transfert trophique des métaux vers les
maillons supérieurs. Par exemple, l'influence de la spéciation des métaux dans les proies sur
le transfert trophique vers les prédateurs n'est pas encore totalement comprise. Le troisième
et dernier objectif fut donc de déterminer l'importance de la répartition subcellulaire du Ni et
du Tl chez deux proies (Tubifex tubifex et Daphnia magna) sur leur assimilation, leur
répartition subcellulaire et leur toxicité chez notre prédateur (tête-de-boule juvénile).
Indépendamment du type de proie, les juvéniles ont assimilé le Tl plus efficacement que le
Ni. De plus, la proportion de métal potentiellement biodisponible dans les deux types de
proies n'a pas eu d'influence sur leur efficacité d'assimilation par notre prédateur.
Nonobstant le fait que la majorité du Ni et du Tl assimilé par les poissons fut associée aux
fractions impliquées dans la détoxication chez ces derniers, le type de proie a affecté la
proportion de métal détoxiqué. Ce phénomène pourrait être du moins partiellement expliqué
par les différences de concentration de métal dans les proies. Ainsi, les poissons consommant
des proies plus contaminées (D. magna pour le Ni et T tubifex pour le Tl) avaient une plus
faible proportion de métal détoxiqué, ce qui suggère que les capacités de détoxication étaient
excédées chez ces poissons et que l'excédent de métal s'est retrouvé dans les autres fractions
subcellulaires. Le Ni alimentaire n'a pas eu d'effet néfaste sur les paramètres physiologiques
mesurés tandis que chez les poissons nourris avec des daphnies contaminées en Tl, nous
avons mesuré une diminution de l'activité de deux enzymes (indicatrices des capacités
biosynthétiques et antioxydantes). Finalement, indépendamment du métal, nous avons
mesuré une activité accrue de deux enzymes (indicatrices des capacités aérobies et
antioxydantes) chez les juvéniles nourris avec D. magna comparativement aux juvéniles
nourris avec T tubifex.
Dans un contexte d'évaluation des risques environnementaux de l'exposition aux métaux,
nos résultats démontrent l'importance de considérer la contribution de l'alimentation comme
source de métal chez les poissons et suggèrent qu'il importe également de considérer les
différents stades de vie des espèces ciblées et de bien caractériser les réseaux trophiques
impliqués.


identifier: Lapointe, Mireille  (1996). Mobilisation en colonne d'un hydrocarbure aromatique polycyclique (pyrène) adsorbé au sol au moyen d'un biotensioactif produit par Pseudomonas aeruginosa.  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de l'eau, 174 p.

subject:
aromatique  polycyclique
bactérie
contamination
desorption
élimination
environnement
hydrocarbure
pollution
pseudomonas aeruginosa
récupération
restauration
sol

abstract:
La transcription des symboles et des caractères spéciaux utilisés dans la version originale de
ce résumé n’a pas été possible en raison de limitations techniques. La version correcte de ce
résumé peut être lue en PDF.

Les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) sont des substances nocives pour la
santé retrouvées fréquemment dans les sols suite à une pollution 'dorigine naturelle ou
humaine. La réhabilitation des sols ou aquifères contaminés par ce type de polluant s'avère
donc parfois nécessaire mais leur forte rétention au sol et leur faible biodisponibilité
constituent des obstacles majeurs aux procédés de restauration. L'une des méthodes
potentielles pouvant favoriser la mobilisation et la biodisponibilité des HAP consiste en
l'utilisation de tensioactifs chimiques combinée ou bien à la méthode de pompage et de
traitement de l'eau souterraine, ou bien à une des techniques' disponibles de
biorestauration. Toutefois, plusieurs complications risquant entre autres de diminuer le
rendement des tensioactifs peuvent survenir lors de leur injection dans le sol: i) dispersion
des particules fines ou précipitation des tensioactifs provoquant l'obstruction des pores;
ii) toxicité potentielle envers les microorganismes du sol et les dégradeurs de HAP; et
iii) adsorption au sol. Par ailleurs, Us ne sont pas toujours facilement biodégradables et sont
susceptibles de contaminer à leur tour l’environnement souterrain. Les tensioactifs
biologiques produits par des organismes microbiens retrouvés dans les sols contaminés
pourraient possiblement constituer une alternative , aux tensioactifs chimiques, lorsque
requis. La présente étude consiste à évaluer en colonne la capacité du biotensioactif
produit par la souche Pseudomonas aeruginosa UG2 à mobiliser le pyrène adsorbé sur un
sol saturé en eau. La concentration en UG2, le type de tensioactif (biologique ou chimique),
la vitesse découlement en colonne et l’arrêt temporaire de l'écoulement sont les quatre
facteurs qui ont été étudiés pour quantifier le rendement du tensioactif. Le tensioactif UG2,
un mélange de rhamnolipides, a été produit en laboratoire à partir du glucose métabolisé par
Pseudomonas aeruginosa dans un milieu de croissance, puis partiellement purifié. Un sable
fin limoneux  contenant 0,43% de carbone organique, artificiellement contaminé par une
concentration en pyrène voisine de 50 mg/kg (Plage B-C des critères de contamination du
Québec), a été placé en colonne puis saturé en eau. Le 14C-pyrène a été utilisé comme
indicateur de la concentration de ce HAP. Des solutions de tensioactif ont été injectées en
continu à une vitesse de pore de 15 cm/h dans les colonnes et le contenu en pyrène dans
le Iixiviat était dosé au compteur à scintillation liquide afin de suivre révolution de sa
concentration. La quantité , de pyrène mobilisée par l'eau seulement est négligeable et ne
représente que 0,6% du contenu initial en pyrène après l'injection de 12 volumes de pore.
Du début au terme de l'étape de saturation en eau, l'évolution de la concentration en pyrène
est influencée par la présence de matière organique dissoute naturelle (fortement mobilisée
au départ puis faiblement à la fin) et passe de 0,25 à 0,15 mg/L, une concentration voisine
de sa valeur de solubilité (0,135 mg/L). Suite à l’injection de 19 volumes de pore de
solutions de UG2 concentrées à 0,25% et 5%, respectivement 36% et 63% de la quantité
initiale de pyrène ont été récupérés. Dans les deux cas, la masse de pyrène récupérée par
gramme de biotensioactif est semblable. Le rendement du UG2 a été comparé à celui du
tensioactif chimique anionique dodécyle sulfate de sodium (DSS) et s'est révélé plus
performant Le pourcentage de pyrène mobilisé est très faible (4%) après l'injection de
9 volumes de pore d'une solution de DSS concentrée à 0,25%, possiblement à cause de
l'absence de micelle {concentration voisine de la CMC). Cependant, 35% du pyrène ont
été récupérés suite à l'injection de 8 volumes de pores d'une solution concentrée à 0,5%.
Le DSS a provoqué le colmatage des pores du sol en dispersant les particules fines et,
possiblement, en précipitant. En outre, sa migration à travers le sol semblait retardée et une
forte mobilisation de la matière organique dissoute a été remarquée en sa présence. Une
vitesse d'écoulement plus rapide (26 cm/h) et des interruptions de l'écoulement de 5 et
15 heures n'ont pas influencé le rendement du UG2, suggérant un processus de mise en
solution du pyrène à l'équilibre dans ces conditions d'écoulement. Dans tous les essais
effectués, le UG2 mobilisait le pyrène dès le premier volume de pore de lixiviat recueilli
après le début de l'injection de la solution, suggérant ainsi sa très faible rétention au sol. Du
fait de sa grande mobilité et de son efficacité à mobiliser le pyrène sans entraînement
excessif de la matière organique du sol, l'injection de UG2 dans un sol ou un aquifère se
présente comme une intéressante technique de récupération des HAP et autres
contaminants organiques hydrophobes en vue de leur traitement ultérieur par voie
anthropique ou naturelle.


identifier: Lareau, Jacynte  (1993). Évaluation de la toxicité, du potentiel eutrophisant et des effets sur l'algue Selenastrum capricornutum, des eaux de ruissellement agricole provenant de sols fertilisés avec du lisier de porc en conditions printanières.  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de l'eau, 155 p.

subject:
agricole
agriculture
algue
Selenastrum capricornutum
eau
effet
élevage
épandage
lisier
pollution
porc
printemps
ruissellement
sol
toxicité

abstract:
Au Québec, l'avènement des élevages intensifs, surtout dans le domaine du porc, a engendré.
un problème de disposition de quantités importantes de lisier. Plusieurs cours d'eau situés dans des
bassins comportant une population animale élevée sont d'ailleurs aux prises avec des problèmes de
pollution diffuse souvent associés aux épandages de lisier. Plusieurs études ont analysé l'aspect
physico-chimique de ce type de pollution en négligeant d'aborder l'aspect toxicité et biodisponibilité
des nutriments.
Cette étude vise à combler cette lacune. Son but est d'évaluer les effets, la toxicité et le potentiel
eutrophisant des eaux de ruissellement agricole en provenance de sol fertilisé avec du lisier de porc
en conditions printanières sur l'algue S. capricomutum. L'évaluation a été effectuée à l'aide du test
de PF qui détermine le potentiel de fertilité de l'algue dans un échantillon d'eau. L'expérience s'est
toutefois déroulée en conditions artificielles, c'est-à-dire que les événements pluvieux étaient
produits par un simulateur de pluie et que les parcelles d'épandage étaient des bacs placés à l'intérieur
et remplis de sol. Ce dispositif a permis de tester les traitements suivants: le taux et le mode
d'épandage de lisier, le délai entre l'épandage et le premier événement pluvieux ainsi que l'intensité
de ce dernier. Mentionnons que les taux d'épandage utilisés sont basés sur les exigences du maïs
en azote.
n a été démontré que la croissance de S. capricomutum était plus élevée (p=O,O 1) lorsque le
lisier a été appliqué à la surface du sol plutôt qu'enfoui à 20 cm dans le sol et lorsque le taux
d'épandage du lisier était à 300 kg N/ha comparativement à 150 kg N/ha (dose représentant
approximativement les besoins en azote du maïs). Le délai entre l'épandage du lisier en surface et
le premier événement pluvieux avait un effet significatif sur S. capricomutum seulement au taux
d'épandage représentant deux fois la dose recommandée pour la culture du maïs (300 kg N/ha). La
croissance était plus faible au délai le plus long (48 heures) et à celui de 24 heures, comparativement
au délai d'une heure.
L'eau de ruissellement provenant de sol ayant reçu une pluie de 22 rnm/h pendant 71 minutes
stimule moins la croissance de S. capricomutum que celle d'une pluie de 11 rnm/h pendant 142
minutes (différences non-significatives) et ce, à un taux  d’épandage en surface de 0, 150, ou 300
kg N/ha ou bien à un délai entre l'épandage en surface et la pluie de 1,24 ou 48 heure(s). Le temps
de contact moins élevé entre l'eau et le lisier à l'intensité de pluie de 22 mm/h (12) comparativement
à celle de 11 mm/h (Il), pourrait être évoqué pour expliquer la stimulation moins élevée remarquée
à 12 comparativement à Il.
Pour expliquer les différences mentionnées précédemment, l'hypothèse de la toxicité plutôt
que celle des facteurs limitants a été retenue. Mentionnons que la toxicité est calculée à partir d'un
pourcentage d'inhibition qui pourrait être causée dans notre cas, par la présence de facteurs
contraignant la disponibilité d'éléments nutritifs. Ainsi, l'eau de ruissellement agricole recueillie
aurait une toxicité élevée à très élevée pour l'algue S. capricomutum probablement à cause de la
matière organique présente dans le sol et dans le lisier. Elle agirait possiblement de façon à empêcher
l'utilisation des éléments nutritifs par l'algue.
Lorsque diluées, l'eau de ruissellement et le lisier stimulaient la croissance de S. capricornutum.
Cette stimulation se produit à partir des taux de dilution suivants:
-0,5 à 10% pour l'eau ruisselant de sol sans lisier ou avec lisier enfoui;
-0,1 à 1 % pour l'eau ruisselant de sol avec du lisier en surface;
-0,25 à 0,5% pour le lisier brute.
Ces résultats donnent un aperçu du potentiel eutrophisant des eaux de ruissellement agricole
provenant de sols fertilisés avec du lisier de porc et de celui du lisier de porc, sur un producteur
primaire tel que l'algue S. capricomutum. On remarque que le potentiel eutrophisant est fonction
de la présence de lisier dans les échantillons. Ainsi, le potentiel eutrophisant se manifeste aux
concentrations plus faibles des échantillons qui permettent à S. capricomutum d'être en contact
direct avec du lisier ou avec des nutriments provenant du lisier. Ces concentrations ne peuvent
cependant pas s'appliquer directement au milieu récepteur.
Globalement, les résultats de cette étude confirment l'utilité d'enfouir le lisier dans le sol et
de tenir compte des prévisions atmosphériques afin d'établir un délai entre l'épandage en surface
et le premier événement pluvieux qui est le plus long possible. Les effets néfastes des eaux de
ruissellement d'origine agricole sur le milieu aquatique pourraient ainsi être atténués.


identifier: Laridi, Rachid  (2006). Réduction de nutriments (P & N) du lisier de porc par précipitation contrôlée et récupération de la struvite.  Thèse.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Doctorat en sciences de l'eau, 206 p.

subject:
nutriments
lisier de porc
précipitation
récupération
économique
écologique
phosphore
azote
struvite

abstract:
La transcription des symboles et des caractères spéciaux utilisés dans la version originale de
ce résumé n’a pas été possible en raison de limitations techniques. La version correcte de ce
résumé peut être lue en PDF.

Le lisier de porc est généralement très concentré en phosphore et en azote, contribuant à
l'eutrophisation du milieu aquatique. Les traitements primaires et secondaires ne permettent
pas d'enlever une quantité importante de phosphore pour répondre aux normes de rejet qui
sont 1 mg.L-1. D'autre part, lors du traitement des effluents chargés en phosphore et en
azote, les conditions physico-chimiques deviennent favorables à la précipitation de la
struvite MgNH4P04•6H20 sur les tuyaux et pompes des procédés de traitement
occasionnant d'énormes coûts. Nous avons développé un procédé pour récupérer la
struvite du lisier de porc, minimisant ainsi les apports en orthophosphates et en ammonium
aux eaux de ruissellement.
Des essais préliminaires ont permis de modéliser les conditions de précipitation de la
struvite à l'aide du modèle d'équilibres chimiques Visual MINTEQ dans des conditions de
solution pure. D'autre part, afin de confirmer ces conditions de précipitation, des
expériences en solution aqueuse synthétique ont été menées en utilisant des sels de
phosphates d'ammonium et de sulfate de magnésium.
Dans une deuxième étape, une caractérisation de différents types de lisiers de porc a
permis de sélectionner le lisier prétraité par coagulation/floculation, compte tenu de la
composition physico-chimique qui favorise la précipitation de la struvite (ratio NH4 :Mg:PP04
favorable et faible concentration en matières en suspension).
Des essais au laboratoire ont permis de déterminer les conditions optimales de précipitation
de la struvite dans cet effluent. L'enlèvement des phosphates et de l'ammonium a atteint
98 % et 17 % respectivement lors des expériences à l'échelle de laboratoire. L'aération du
lisier pour dégager le CO2 et augmenter le pH sans ajout de NaOH n'a pas été fructueuse,
l'ajout de NaOH s'est avéré nécessaire à l'augmentation du pH. La seule phase cristalline
détectée par diffraction aux rayons X était la struvite. Afin de déterminer les conditions
optimales de précipitation de la struvite à partir du lisier prétraité, des études de l'effet de la
température et de la turbulence sur la cinétique de précipitation de la struvite et la taille des
cristaux ont été réalisées à l'échelle laboratoire.
Les travaux à l'échelle semi-pilote ont permis la conception d'un réacteur à agitation
continue enlevant ainsi 99 % des P-P04 et 16 % de N-NH4. Le temps de réaction en mode
statique a été de 30 min alors qu'il a été prolongé à 60 min en mode continu pour permettre
une meilleure décantation de la struvite au fond du réacteur.
La solubilisation du magnésium suivant l'ajout du FeCb au lisier décanté, provenant d'une
ferme porcine de la région de québec, ayant été démontré, il nous fallait vérifier la
reproductibilité et l'importance de la solubilisation du magnésium sur des lisiers de porc
provenant de différents types d'élevage et de différentes régions géographiques. Dans cette
optique, un échantillonnage dans 17 fermes porcines a été réalisé. Les expériences d'ajout
de FeCb à chacun de ces échantillons ont permis de confirmer que la solubilisation de
magnésium est bien due à l'ajout du fer (FeCb). Celui-ci précipite sous forme de complexes
FerP04(OHhr-3(S) entraînant la dissolution de phases minérales amorphes principalement la
struvite MgNH4P04'6H20 sous l'effet de l'ion commun (Principe de Le Chatelier), et
initialement présents dans les lisiers étudiés. La présence de cette « st ru vite amorphe »
semble universelle dans le lisier de porc.
Les expériences à l'échelle pilote, qui se sont déroulées à la ferme, ont été réalisées en
mode statique (batch) et en modes semi-continu et continu. Un temps de réaction (TRH) de
40 min a été nécessaire pour enlever une quantité importante du phosphore. Lors des
expériences en continu, le procédé développé a permis un enlèvement de 97 % des
phosphates. Les objectifs d'élimination du phosphore ont été atteints aussi bien en mode
statique qu'en mode continu. Cependant, si la struvite doit être récupérée sous forme pure
sans présence d'impuretés, le traitement en mode statique est plus avantageux. En effet, la
struvite formée lors du traitement continu se confond avec la matière organique colloïdale
puisque le temps de résidence est plus long au fond du réacteur. Lors de ces expériences à
l'échelle pilote, et contrairement à celles réalisées en laboratoire et à l'échelle semi-pilote,
les analyses de l'effluent après précipitation ont démontré qu'en plus de la struvite, il ya eu
précipitation de phases calciques, vraisemblablement de la calcite, considérant la quantité
importante de calcium qui a été enlevé lors du traitement. Cette précipitation du calcium est
probablement due à la teneur initiale en phosphore qui était plus faible à l'entrée du
réacteur. D'autre part, lors de l'ajustement du pH par ajout du NaOH (4N) il Y a
possiblement eu une augmentation locale très importante du pH dépassant la valeur voulue
de 8,5 avant que le NaOH ne soit réparti dans tout le volume du lisier traité, ce qui a
probablement favorisé la précipitation du calcium.
Le procédé de précipitation du phosphore sous forme de struvite, après le traitement
physico-chimique ayant été développé de façon à minimiser le rejet de phosphore et
l'accumulation de la struvite dans la tuyauterie du procédé BIOSORMD, il était nécessaire de
vérifier l'impact de ce traitement sur le rendement des biofiltres qui seront alimentés par cet
effluent déphosphaté avec un pH plus élevé (8,5). Dans cette optique, il nous a paru
nécessaire de mener une étude pour évaluer l'effet de cette élimination du phosphore sur le
traitement biologique. L'étude a été menée en utilisant une colonne de biofiltration garnie de
support organique à l'échelle laboratoire. Cette colonne a été alimentée par du lisier ayant
subi un traitement de précipitation de la struvite. L'alimentation du biofiltre par du lisier ayant
une faible teneur en phosphore et un pH plus élevé n'a pas eu d'effet néfaste sur la capacité
épuratoire du biofiltre pour l'enlèvement de la DBOs, DCO ainsi que les processus de
nitrification/dénitrification. Le rabattement de ces paramètres est demeuré semblable au
rendement enregistré durant la période de démarrage du biofiltre qui était alimenté par du
lisier provenant de la coagulation/floculation.
Finalement, afin d'évaluer la rentabilité économique du procédé développé, une étude
technico-économique a été réalisée dans un contexte d'implantation du procédé de
précipitation du phosphore, sous forme de struvite, dans une unité de traitement du lisier de
porc déjà existante. L'estimation des coûts d'implantation du procédé a été faite en
construisant un modèle à l'aide d'un chiffrier Excel qui pourra être utilisé par la suite, pour
l'adapter dans des unités de traitement de capacité supérieure ou inférieure à la présente
étude. L'étude technico-économique a pris en considération les deux étapes de traitement,
à savoir le traitement physico-chimique de coagulation/floculation et l'étape de précipitation
du phosphore sous forme de struvite. Lors de cette étude, différents scénarios
d'implantation ont été considérés (traitement du lisier frais, traitement du lisier prétraité en
batch et traitement du lisier prétraité en continu). Le choix de l'un ou l'autre des différents
scénarios envisagés dépendra alors des infrastructures de traitement existantes dans une
ferme qui serait intéressée à implanter le procédé développé de précipitation du phosphore.


identifier: Larocque, Marie  (1992). Identification des paramètres du cycle de l'azote qui conditionnent la fiabilité d'un modèle simulant le lessivage des nitrates.  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de l'eau, 270 p.

subject:
aquifère
azote
biochimie
détermination
eau
fiabilité
lessivage
mathématique
nappe phréatique
nitrate
paramètre
sensibilité
modèle SOILN

abstract:
En région rurale,les pratiques agricoles présentent un risque potentiel de
contamination de l'eau souterraine, particulièrement lorsqu'il y a utilisation massive
de fertilisants azotés. Il y a contamination lorsque l'azote appliqué au sol se retrouve
dans la nappe phréatique sous forme de nitrates (N0⁻³), une situation qui peut
entraîner des dangers à la fois pour la santé de ceux qui consomment cette eau et
pour l'environnement. Les modèles mathématiques sont de plus en plus utilisés
pour représenter ce problème et suggérer des éléments de solution. Par contre, ces
modèles nécessitent souvent l'évaluation d'un grand nombre de paramètres, certains
particulièrement difficiles à évaluer. Puisque la fiabilité d'un tel modèle dépend
généralement de la qualité de l'évaluation des paramètres d'entrée, il est nécessaire
de connaître l'impact d'une variation des paramètres sur le résultat étudié. L'objectif
du présent travail est de déterminer les paramètres du cycle de l'azote qui
conditionnent la fiabilité d'un modèle simulant le lessivage des nitrates et qui doivent
être nécessairement pris en compte dans la modélisation du phénomène.
L'étude porte sur le modèle SOILN, développé à la Swedish University of
Agricultural Sciences en Suède. Il s'agit d'un modèle déterministe représentant les
principaux processus impliqués dans le cycle de l'azote du sol d'une façon
généralement reconnue dans la littérature. Une analyse de sensibilité du modèle est
réalisée par rapport à différents paramètres du cycle de l'azote. Le travail est réalisé
pour deux sites réels de culture afin de vérifier la similitude des résultats dans
différentes applications.
L'importance relative des paramètres par rapport au lessivage des nitrates est
identifiée et ensuite étendue aux processus concernés du cycle de l'azote; les
conclusions s'appliquent également aux deux sites. Les dépôts atmosphériques se
sont avérés peu influents sur le lessivage des nitrates et peuvent être négligés. Le
processus de nitrification quant à lui, est nécessaire dans le cycle de l'azote, mais
ses paramètres peuvent être évalués approximativement. Les processus de
minéralisation nette, de prélèvement par les plantes et de dénitrification par contre,
sont essentiels dans le modèle et sont composés de paramètres nécessitant une
évaluation très précise. L'analyse de sensibilité a confirmé la nécessité des facteurs
abiotiques, qui ajustent les constantes de réactions biochimiques selon l'humidité et
la température du sol, mais leur importance varie selon le climat et le régime
hydrologique du site étudié. De façon générale, les paramètres les plus influents sur
le résultat sont aussi les plus difficiles à quantifier, identifiant ainsi les processus
concernés comme des axes prioritaires de recherche.


identifier: Larouche, François  (2008). Évaluation de la flottation sélective des minéraux du groupe du platine d'un minerai de chromite du complexe de Ménarik.  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de la terre, 174 p.

subject:
géochimie
géologie
minéralogie
flottation
minéraux
minerai de chromite
complexe de Ménarik

abstract:
Les métaux nobles tels que le platine, le palladium, le rhodium, le ruthénium, l’iridium
et l’osmium sont très recherchés pour leurs propriétés physico-chimiques exceptionnelles.
D’ailleurs, cette demande se traduit par une forte croissance des prix ces dernières années.
Alors, la recherche de nouveaux gisements et le développement de nouvelles technologies
d’extraction s’accentuent.
Le présent travail s’inscrit dans cette tendance générale. Il visait à identifier et à
optimiser les paramètres permettant une flottation sélective de sulfures étroitement
associés aux métaux du groupe du platine. L’échantillon sélectionné provenait d’un gîte
de chromites platinifères récemment découvert dans le secteur de la Baie James, le
complexe de Ménarik.
Les chromitites du gîte de Ménarik titrant à près de 3 ppm en éléments du groupe du
platine, ont déjà fait l’objet d’études géologiques approfondies (Houlé, 2000). Les
résultats des campagnes de forage réalisées récemment ont démontré le potentiel
économique de ce dépôt de chromite de type stratiforme qui renferme aussi des sulfures
de nickel, de cuivre et de fer ainsi que du palladium, du platine et du rhodium. Dans le
cadre de la présente étude, l’échantillon de chromitite de l’indice Cr-1 utilisé a également
fait l’objet d’une étude minéralogique démontrant la présence de chalcopyrite, de
pentlandite, de millérite et de sulfures de fer à une granulométrie moyenne de 116 µm.
Ces sulfures sont encaissés dans une matrice silicatée principalement composée de
clinochlore, mais également d’actinolite et de lizardite. On y retrouve également la
chromite qui présenterait également un potentiel économique. Dans la chromitite de
l’indice Cr-1, les éléments du groupe du platine y sont présents en tant que minéraux tels
que la sudburyite, la michénerite et la coopérite, en tant qu’alliage avec le fer, le nickel,
l’antimoine, le tellure ou le bismuth ainsi qu’en solution solide dans les sulfures. La
granulométrie des minéraux platinifères est en moyenne de 3,2 µm.
La flottation sélective des sulfures, qui a été réalisée avec une cellule Denver, a permis
de déterminer l'influence de cinq variables soit la granulométrie, les concentrations en
agents de flottation (collecteur et moussant), en activant et en déprimant ainsi que le pH
sur plusieurs indices de performances minéralurgiques. Le xanthate a été employé comme
collecteur, un mélange de polypropylène glycol et d'éther de polyglycole alkyle comme
moussant, le sulfate de cuivre hydraté comme activant et le carboxyméthylcellulose
comme déprimant des silicates. Lors de ces essais, des taux de récupération du cuivre, du
nickel et du soufre ont respectivement atteint 94%, 52% et 77%. La récupération des ÉGP
n'a pas fait l'objet d'une étude complète, mais les résultats démontrent que leurs
performances minéralurgiques suivent celles du soufre. Ainsi, la récupération des ÉGP
correspondant à la meilleure récupération du soufre était de 46% avec un taux de
récupération du palladium de 61 % ainsi que des taux de récupération du rhodium et du
platine de 34% et 22% respectivement. Leur concentration cumulative a atteint 28 ppm.
Par ailleurs, la récupération du soufre et du nickel semblait favorisée par une
granulométrie ultra fine à 80% passant 20 µm. L'amyle e xanthate de potassium s'est
révélé un collecteur bien adapté à la flottation des sulfures de cuivre, mais les sulfures de
nickel y ont moins bien réagis. D'autre part, l'ajout d'activant n'a pas eu l'effet escompté
sur la récupération du nickel.


identifier: Laurin, Jacques  (1984). Impacts de la coupe et du flottage du bois sur une partie du bassin versant de la rivière Malbaie, comté de Charlevoix.  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de l'eau, 226 p.

subject: flottage coupe bois impacts qualité eau réaction bassin versant rivière Ma1baie Charlevoix

abstract:
Le mémoire couvre plusieurs facettes du problème de l'exploitation
industrielle de la matière ligneuse relié à la qualité d'une partie de
l'écosystème aquatique de la rivière Ma1baie située dans le comté de
Charlevoix. L'histoire, l'évolution et une analyse des perturbations engendrées
par la coupe et le flottage du bois sur cette rivière sont abordées
par le biais de travaux de terrain permettant d'identifier, de localiser, de
mesurer et d'évaluer les impacts de telles pratiques sur le milieu naturel.
L'interprétation de séries de cartes, de photographies aériennes et de documents
historiques, la prise de photographies au sol, la cartographie
détaillée du site, de même qu'un échantillonnage-témoin de la qualité de
l'eau du réseau hydrographique sont les moyens privilégiés par l'auteur pour
tenter de cerner l'humanisation grandissante du milieu étudié en regard de
la valeur considérable de son potentiel naturel intrinsèque.


identifier: Lauzon, Robert  (1977). Optimisation de l'utilisation de la ressource eau a l'aide d'un modèle de sélection.  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de l'eau, 130 p.

subject:
eau
gestion
informatique
optimisation
programme
PROLOBEC
ressource hydrique
modèle  de sélection
utilisation


identifier: Lavallée, Pierre  (1989). La gestion des eaux usées en temps de pluie : l'impact sur le milieu récepteur des évènements fréquents.  Thèse.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Doctorat en sciences de l'eau, 312 p.

subject:
eau usée
pluie
gestion
réseaux d’égout
rivière
bassin de drainage

abstract:
A partir de résultats expérimentaux montrant les variations de la qualité des eaux
usées en réseau unitaire, et le transfert de fortes charges de pollution vers le
milieu récepteur, nous avons décrit les paramètres à considérer dans la gestion
des eaux usées en temps de pluie.
Deux vastes campagnes de monitoring, synchronisées pour se faire
simultanément en réseaux d'égout et en rivière ont été réalisées. Six différents
bassins de drainage ont été mesurés pour plusieurs épisodes pluvieux distincts
(14 pluies). Les paramètres MES, DCO, Phosphore, coliformes fécaux, Cuivre,
Plomb, Zinc ont été caractérisés.
Jusqu'au début des années 80, des hypothèses partiellement étayées par des
campagnes de mesures trop limitées conduisaient les gestionnaires des réseaux
à considérer que: les charges débordées en temps de pluie étaient faibles et que
les plus fortes charges étaient véhiculées très rapidement au début de la période
de ruissellement; et que la dispersion de ces débordements était efficace dans
presque tous les types de milieu récepteur.
Nous avons vérifié ces hypothèses et il a été démontré que:
les pollutogrammes et les hydrogrammes étaient synchronisés;
les charges débordées étaient très fortement décantables;
les processus d'accumulation et de persistance de la contamination
étaient les conséquences environnementales les plus
contraignantes;
l'ampleur du phénomène de la pollution diffuse urbaine est telle que
les utilisations de l'eau peuvent être limitées même après traitement
de toutes les eaux usées domestiques et industrielles.
La contrôle et l'exploitation des ouvrages selon des règles optimales peuvent être
conceptualisés sur des notions d'hydrologie urbaine et de caractérisation plus
représentatives des phénomènes observés réellement à l'échelle de bassins de
drainage urbain.
De plus, après avoir caractérisé l'évolution de la qualité de l'eau en rivière, nous
avons démontré que:
les contaminants contenus dans les eaux usées débordées sont
facilement décantables;
le transfert en rivière des contaminants est caractérisé par une
propagation longitudinale faible;
on mesure une forte détérioration instantannée du milieu récepteur
et que le retour aux conditions initiales est lent;
on relève une forte accumulation locale de contaminants à proximité
des émissaires;
on évalue la récupération biologique comme lente;
le temps de récupération et de retour aux conditios initiales est
aussi lent que 48 heures;
Il faut donc évaluer l'impact des débordements de réseau unitaire sur la base de
l'influence prévue de ce déversement. Les concepts de cette approche sont les
suivants:
nécessité d'intervenir est indépendante du niveau d'intervention;
potentiel d'accumulation est un paramètre discriminant;
priorisation du contrôle en fonction de l'unicité des usages et de la
sensibilité du milieu récepteur;
les contraintes de déversement pour un site donné sont une
constante pour toute la saison estivale;
Le présent document présente les résultats expérimentaux obtenus ainsi qu'une
approche méthodologique pour l'évaluation des impacts des débordements de
réseau unitaire. A partir de ces résultats, on examine leur utilisation dans un
processus dynamique de gestion des eaux usées.


identifier: Lavallée, Pierre  (1980). Les impacts sur les eaux réceptrices de la pollution diffuse urbaine.  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de l'eau, 117 p.

subject: eau impact pollution

abstract:
Malgré les efforts entrepris pour épurer les eaux usées municipales;
les eaux de la pollution diffuse urbaine, négligées dans l'évaluation des sources
majeures de contamination des eaux réceptrices, sont rejetées au cours
d'eau sans traitement. Ces eaux usées, rejets intermittents reliés aux ruissellement
de surface en milieu urbain, transportent de grandes quantités de
métaux et de solides en suspension à partir des contaminants déposés sur les
surfaces imperméables des municipalités, et des nutriments, de la matière organique,
des bactéries et virus provenant des eaux usées domestiques. Par
exemple, dans une évaluation théorique pour l'ensemble du territoire américain,
on a calculé que les sources diffuses de pollution urbaine rejettent annuellement
45 fois plus de plomb, et 15 fois plus de solides en suspension qu'un effluent
d'usine d'épuration biologique.
Quoiqu'intermittents, ces déversements ne peuvent être considérés comme
négligeables puisque des phénomènes d'accumulation dans les sédiments, de bioaccumulation,
et l'observation d'un effet de choc ("shock load") sont autant
de modifications du milieu qui peuvent être causées par la pollution diffuse
urbaine. Des augmentations des concentrations de métaux dans les sédiments
d'une rivière, juste en aval d'une municipalité, par des facteurs variant de 2
à 5, tendent à prouver l'incapacité du cours d'eau à disperser efficacement tous
les contaminants déversés. Des tests biologiques sur Selenastrum capricornutum
confirment la toxicité des eaux de ruissellement urbain pour divers organismes
aquatiques. Dans le cadre d'une évaluation de synthèse des impacts des eaux usées
de la pollution diffuse urbaine, nous avons démontré que ces eaux usées
dépassent des normes d'effluent, établies pour préserver une certaine qualité
du milieu en aval de déversements. De plus, ces seuls déversements peuvent
diminuer la qualité de l'eau du milieu récepteur en dessous du seuil minimum
acceptable pour bénéficier du plein usage du cours d'eau.


identifier: Lavigne, Jacques  (1973). L'aménagement intégré de la ressource eau: le plan d'aménagement des eaux du bassin de la rivière Yamaska.  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de l'eau, 190 p.

subject:
aménagement
eau
plan
planification
ressource
gestion
hydrologie
rivière Yamaska


identifier: Lajeunesse, André  (2004). Utilisation de la spectrométrie de masse d’isotopes stables du carbone pour l’identification de métabolites urinaires de précurseurs de la testostérone, de norstéroïdes et de pregnènolone.  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut National de la Recherche Scientifique, Maîtrise en sciences expérimentales de la santé, 97 p.

subject: metabolite spectrometrie isotope carbone metabolite testosterone norsteroide pregnenolone

abstract:
La transcription des symboles et des caractères spéciaux utilisés dans la version originale de ce résumé n’a pas été possible en raison de limitations techniques. La version correcte de ce résumé peut être lue en PDF.La détection de stéroïdes anabolisants androgènes pouvant être présents naturellement chez l'humain représente un réel défi pour les laboratoires impliqués dans la  lutte  au  dopage  sportif.  L'analyse  des  modifications  du  profil  d'excrétion  des métabolites urinaires doit être effectuée afin de conclure à une administration de testostérone ou de l'un de ses précurseurs disponibles commercialement au Etats-Unis ou via l'internet. Des travaux rapportés par Becchi et al. ont indiqué la possibilité d'utiliser la spectrométrie de masse d'isotopes stables du carbone pour déterminer l'origine, endogène ou exogène, de métabolites urinaires (Becchi, Aguilera, Farizon, Flament, Casabianca, James. 1994. Rapid Communication in Mass Spectrometry, vol. 8, p. 304-308). Nous avons décidé de valider des applications pratiques de la spectrométrie de masse d'isotopes stables du carbone à l'identification formelle de stéroïdes "naturels" d'origine synthétique précurseurs de la testostérone.

Dans un premier temps, nous nous sommes attardés aux aspects de validation de l'utilisation de cette teclmique soit à déterminer les performances du spectromètre de masse couplé à un chromatographe à phase gazeuse (CG/C/SMRI) pour la précision et le domaine de linéarité des analyses. En vue d'améliorer l'analyse chromatographique et de diminuer le fractionnement isotopique, nous avons opté pour l'optimisation de la méthode d'extraction sélective rapportée par le groupe de Shackleton reposant sur la formation de dérivés hydrazones par l'emploi du réactif de Girard (Shackleton, Phillips, Chang et Li.
1997A. Steroids, vol. 62, p. 379-387). Les mises au point techniques nous ont permis d'obtenir  une  meilleure  résolution chromatographique des  métabolites  urinaires ainsi qu'une amélioration du signal ô (%o). A partir des méthodes d'isolement combinées, nous avons extrait et analysé par CG/C/SMRI les stéroïdes urinaires présents dans des échantillons recueillis suite à l'administration de testostérone, de déhydroépiandrostérone (DHEA)  et  d'androstènedione. Nos résultats concluants ont  permis de  déterminer  la nature  exogène  des  métabolites  finaux  androstérone,  étiocholanolone, 5a-  et  5b- and ostanediol et ce quelques heures seulement après la consommation. Les valeurs de ô (%o) ont été significativement altérées passant de -23%o, valeur moyenne mesurée pour une  population  de  référence  à  -32%o, valeur  mesurée  des  stéroïdes  synthétiques administrés.

Pour être diagnostique, la teneur en 13C des métabolites urinaires d'agents dopants doit cependant être comparée à celle de stéroïdes dont l'excrétion n'est pas influencée par ces produits (Shackleton, Phillips, Chang et Li. 1997A. Steroids, vol. 62, p. 379-387). Les stéroïdes  généralement utilisés à  cette fin  sont  le pregnanediol, le  pregnanetriol, le cholestérol, ou les 11-hydroxy androstérone et étiocholanolone. Nous avons observé que les deux premiers stéroïdes étaient des métabolites de la pregnènolone. Celle-ci étant disponible commercialement aux États-Unis et via Internet, prise souvent en combinaison avec les précurseurs de la testostérone, nous devons utiliser un troisième stéroïde de référence, le cholestérol.

Finalement, nous avons également comparé l'utilisation de deux techniques proposées de travaux précédents, soit la chromatographie en phase liquide (CLHP) à l'échelle semi-préparative et la chromatographie d'immunoaffinité (CIA) pour l'analyse de métabolites urinaires de norstéroïdes. Bien que la récupération des métabolites par CLHP soit d'environ 50%, la capacité maximale des gels d'affinité commerciaux spécifiques à la norandrostérone est  toujours insuffisante; conséquemment, la  purification par CLHP demeure la meilleure méthode disponible.


identifier: Lanthier, Martin  (2004). Visualisation de Desulfitobacterium frappieri PCP-1 dans des biofilms anaérobies par hybridation in situ.  Thèse.  Québec, Université du Québec, Institut National de la Recherche Scientifique, Doctorat en biologie, 221 p.

subject: pcp pentachlorophenol pollution reacteur anaerobie

abstract:
La transcription des symboles et des caractères spéciaux utilisés dans la version originale de ce résumé n’a pas été possible en raison de limitations techniques. La version correcte de ce résumé peut être lue en PDF. Le pentachlorophénol  (PCP) est  un produit toxique qui a été grandement  utilisé pour  la  préservation  du  bois  et  comme  biocide,  ce  qui  a  donné  lieu  à d'importants problèmes de pollution.   L'utilisation  de bioréacteurs anaérobies pourrait permettre de décontaminer  les sites pollués par le PCP.  Ce type de traitement pourrait être amélioré par 1'étude des consortiums  microbiens  retrouvés dans ces réacteurs et par la bioaugmentation  de souches bactériennes ayant des capacités de dégradation spécifiques. Desulfitobacterium  frappieri PCP-1 est la seule bactérie anaérobie isolée pouvant déshalogéner  de manière réductrice le PCP en position ortho, meta et para, ce qui en fait une candidate idéale pour l'inoculation de ce type de bioréacteurs.  L'objectif de ce projet de recherche consistait à visualiser à l'aide de la technique d'hybridation  in situ de sondes fluorescentes (FISH) D. frappieri PCP-1 directement dans les biofilms retrouvés dans un réacteur à boues granulaires (UASB) et des réacteurs à film fixe (FF).

Un  bioréacteur  UASB  a été supplémenté  avec du  PCP et  bioaugmenté  avec  la souche PCP-1.   Une couche externe dense composée de bactéries PCP-1 a été observée sur  la  surface  des  granules  à  l'aide  du  FISH  après  9  semaines  d'opération.     Cette disposition   a  été  confirmée   par  l'utilisation  d'un  modèle  mathématique  simulant   le processus  de  colonisation  et  a  permis  de  montrer  que  cette  disposition  permettait  de protéger les micro-organismes situés dans les couches plus internes de la toxicité du PCP.
Deux réacteurs anaérobies à FF (Pf, PO) ont été supplémentés avec du PCP et un de ces deux réacteurs a été bioaugmenté avec la souche PCP-1 (Pt).  Les charges en PCP dégradées  par  les deux  réacteurs étaient  similaires  (312  mgpcp IR  j-1).   Le réacteur  Nf
(supplémenté  avec du  nitrate et  inoculé  avec  la souche  PCP-l) possédait  une activité
méthanogène  et pouvait réduire le nitrate (476 mgNo3 IRj-1)  Un réacteur contrôle (Of; inoculé avec la PCP-1 mais n'ayant pas été supplémenté avec du PCP ou du nitrate) a également été utilisé.  L'analyses par électrophorèse sur gel à gradient dénaturant (DOGE)
des gènes codant pour l'ARNr 16S provenant d'échantillons de ces réacteurs a permis de révéler d'importantes modifications dans les profils des Eubacteria et des Archaea comparativement  à la boue ayant servi à l'inoculation  et entre les différents bioréacteurs, sauf dans le cas des profils de diversité des deux réacteurs supplémentés avec du PCP qui étaient très similaires.

La  structure  et  la  composition du  biofilm  présent  dans  les  quatre  réacteurs anaérobies à FF ont été investiguées à l'aide du FISH et de la microscopie confocale à balayage laser (CLSM).   Ces analyses ont permis de déterminer que les cellules de D. frappieri PCP-1 étaient présentes de  manière dispersée dans le  biofilm des réacteurs supplémentés avec du PCP et étaient relativement abondantes (17-19 %) après 257 jours d'opération.  Les cellules de D. frappieri PCP-1 étaient présentes en faible quantité (lt1
%)  dans le biofilm des bioréacteurs PO et  Nf.   Ceci suggère que les cellules de D. frappieri PCP-1 prolifèrent dans le biofilm seulement si cette association est avantageuse pour la communauté.


identifier: Lavoie, Anny-Christine  (1998). Application de la méthode des sondages électriques à la caractérisation des aquifères et des dépôts meubles, Basses-Terres du St-Laurent, région Nord de Montréal.  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de l'eau, 210 p.

subject:
sondages électriques
aquifère
dépôt meuble
roc
géophysique
géostatistique
Basses-Terres du St-Laurent
Montréal

abstract:
La transcription des symboles et des caractères spéciaux utilisés dans la version originale de
ce résumé n’a pas été possible en raison de limitations techniques. La version correcte de ce
résumé peut être lue en PDF.

Une gestion sereine et équitable de l'eau souterraine nécessite que l'on connaisse la
ressource et son environnement. La présente recherche a consisté en l'application de la
méthode des sondages électriques à la caractérisation des aquifères et des différents types
de dépôts meubles, à la fois en plan et en coupe, afin de dresser un portrait hydrogéologique
de la région de Mirabel, situé au nord de Montréal. La méthode, déjà connue des
géophysiciens et autres spécialistes de la terre, a été modifiée de façon à permettre une
investigation rapide à l'échelle régionale et à être peu coûteuse d'éxécution. Toutefois elle
ne saurait être appropriée pour une caractérisation locale.
Les sondages électriques ont permis en premier lieu d'identifier les principales
composantes de la colonne géologique de la région d'étude, à savoir les différents horizons
de dépôts meubles et la surface du socle rocheux sédimentaire. Un modèle géoélectrique
conceptuel a été élaboré et utilisé pour l'interprétation des courbes électriques. La méthode
s'est avérée particulièrement efficace dans la détermination de l'épaisseur de l'horizon
d'argile de la mer de Champlain, lequel joue un rôle essentiel de protection des aquifères
contre les pollants qui s'infiltrent dans le sol.
Les aquifères, majoritairement captifs sous l'argile, sont présents dans l'horizon poreux de
till, de sable-gravier fluvioglaciaire et de roc altéré ou dans l 'horizon fracturé constitué des
premiers mètres du roc sain. La transmissivité a pu être corrélée à la résistivité grâce à onze
sondages effectués près des essais de pompage. Le milieu fracturé présente des
transmissivités nettement plus élevées que le milieu poreux, à cause principalement de sa
plus grande épaisseur. A l'intérieur d'un même type de milieu aquifère la transmissivité est
proportionnelle à la résistivité.
Quant à la vulnérabilité des aquifères, elle est inversément proportionnelle à l'épaisseur de
la couche d'argile, laquelle offre un potentiel de protection décrit par le paramètre TOT
(Time of Travel) et estimé rapidement grâce à la relation entre la résistivité apparente
(AB/ Pa) et le carré de la conductance longitudinale pour l'argile (S²argile) qui a été établie à
l'aide des sondages électriques pour un espacement de 80m.
Finalement, l'étude géostatistique de quatre variables sélectionnées (AB/Pa pour AB=80m,
les épaisseurs d'argile obtenues par sondages et par forages et la résistivité de l'aquifère) a
été effectuée à l'aide de la construction de variogrammes. Les variables se sont toutes
avérées être anisotropes. Cependant l'irrégularité des variogrammes et les faibles rapports
C/Co laissent présager que la géosatisitique s'applique difficilement pour ces variables. La
méthode d'interpolation par inverse au carré de la distance est donc préférable pour la
construction des cartes géologiques et électriques.


identifier: Lavoie, Michel  (2012). Effets des métaux traces essentiels et du calcium sur l'accumulation et la toxicité du cadmium chez l'algue verte Chlamydomonas reinhardtii: inclusion des interactions physiologiques algales dans le modèle du ligand biotique.  Thèse.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Doctorat en sciences de l'eau, 270 p.

subject:
métaux traces
calcium
cadmium
toxicité
algue verte
Chlamydomonas reinhardtii
ligand biotique
Ca²⁺
oligoéléments cationiques
effets physiologiques

abstract:
La transcription des symboles et des caractères spéciaux utilisés dans la version originale de
ce résumé n’a pas été possible en raison de limitations techniques. La version correcte de ce
résumé peut être lue en PDF.

Plusieurs expériences en laboratoire ont conduit à l'élaboration d'un modèle (le modèle du
ligand biotique ou MLB) permettant de prédire l'accumulation et la toxicité des métaux traces
chez un grand nombre d'espèces aquatiques dont le phytoplancton. Ce modèle stipule que
l'accumulation et la toxicité d'un métal sont reliées linéairement à la concentration de métal
lié aux sites membranaires physiologiquement actifs. Ces sites représentent les ligands
biotiques faisant souvent parti intégrante des systèmes de transport cationiques membranaires.
Le MLB prédit que la concentration de métaux liés à ces ligands biotiques varie linéairement
en fonction de la concentration de métal libre (M²⁺) en solution à pH et dureté constants. Le
MLB prend aussi compte de la compétition entre différents cations (Ca, Mg, protons) et les
métaux pour la liaison au ligand biotique, et donc de leur effet protecteur pour l'accumulation
et la toxicité des métaux. Le MLB ne tient pas compte des effets, encore peu connus, des
métaux essentiels et non essentiels sur la physiologie des organismes et leurs répercussions sur
l'accumulation et la toxicité des métaux. Ce projet doctoral visait à tester l'importance de ce
dernier point. Les objectifs de recherche de cette thèse étaient donc : 1) de mesurer l'effet des
métaux essentiels sur l'accumulation et la toxicité d'un métal non essentiel, le cadmium (Cd)
chez l'algue d'eau douce Chlamydomonas reinhardtii; 2) de scruter les mécanismes par
lesquels plusieurs de ces métaux essentiels en combinaison avec le Cd exercent leurs effets
modulateurs sur l'accumulation et la toxicité du Cd; 3) d'inclure ces effets physiologiques des
éléments essentiels et du Cd à l'intérieur du MLB afin de tester l'adéquation entre les
prédictions de notre modèle et les mesures d'accumulation et de toxicité du Cd au laboratoire.
Pour ce faire, nous avons réalisé des cultures d'algues en lots au laboratoire dans des milieux
où la spéciation des métaux est bien connue et contrôlée à l'aide d'un ligand non assimilable,
l'acide nitrilotriacétique. Des cultures de C. reinhardtii ont d'abord été pré-acclimatées à
différentes concentrations de métaux traces essentiels (fer ou Fe, cobalt ou Co, zinc ou Zn,
manganèse ou Mn, cuivre ou Cu) et aussi à une [Cd²⁺] élevée ou faible. Les algues furent par
la suite exposées à différentes [Cd²⁺] sur une période de 3 min, 30 min ou 60 h en présence de
différentes concentrations de ces métaux traces essentiels et de calcium (Ca). L'accumulation
du Cd était mesurée à l'aide d'un radio-traceur, le 109Cd, et la toxicité du Cd était déterminée
en dénombrant le rendement cellulaire après 60 h de croissance.
Tel que prédit par le MLB, une augmentation d'un facteur 200 de la [Mn²⁺] ou d'un facteur
100 de la [Fe³⁺] n'affectait pas l'accumulation et la toxicité du Cd mesurées après 60 h de
croissance de l'algue. Cependant, une augmentation d'un facteur 10 de la [Cu²⁺] augmentait
l'accumulation et la toxicité du Cd²⁺ par approximativement un facteur deux tandis qu'une
augmentation d'un facteur 100 de la [Zn²⁺] ou de la [Co²⁺] inhibait l'accumulation et la
toxicité du Cd²⁺ par plus de 2 fois. De plus, l'augmentation simultanée de l'ensemble des
métaux traces essentiels étudiés diminuait d'un facteur 10 à 40 l'accumulation et la toxicité du
Cd²⁺. Ces effets des métaux traces essentiels n'étaient pas influencés par la composition du
milieu d'acclimatation de l'algue avant l'exposition et devaient donc apparaître à l'intérieur de
l'exposition de 60 h. Puisque la concentration intracellulaire de Cd inhibant de 50% la
croissance de l'algue ne variait pas significativement pour l'ensemble des traitements et que la
croissance des algues n'était pas affectée par les métaux traces (sauf pour le Cu, où son effet
synergique sur l'accumulation et la toxicité du Cd était dû à une baisse du taux de croissance
de l'algue et donc à une diminution de la biodilution du Cd), cette modulation de la toxicité du
Cd²⁺ par les métaux traces était directement reliée à des effets physiologiques des métaux
traces sur les mécanismes d'assimilation du Cd²⁺ et non à l'efficacité de la détoxication
intracellulaire du Cd.
Les mesures des taux d'accumulation du Cd à court terme (3 ou 30 min d'exposition) chez C.
reinhardtii ont donc été entreprises afin d'étudier en détails les mécanismes de transport du
Cd. Celles-ci ont premièrement montré que le Cd emprunte au moins trois systèmes de
transport distincts pour pénétrer dans les cellules algales. Un système de transport de Cd de
faible affinité nommé Cd-1 (KCd Cd-1= 104.87±O.06) et deux autres systèmes de plus haute affinité,
les systèmes de transport Cd-2 (KCd Cd-2 = 107.60±0.07) et Cd-3 (KCd Cd-3 = 108.80±0.09). Chez des
algues acclimatées à une [Zn²⁺] 100 fois plus élevée (10-9 M au lieu de 1O-11 M Zn²⁺), on a pu
démontrer une inhibition non compétitive du transport du Cd par le Zn²⁺. En effet, une baisse
significative d'environ 30 à 50% des taux d'internalisation maximaux de Cd, Vcd max, via les
trois systèmes de transport du Cd, fut observée. Une acclimatation à 7 x 10-9 M Cd²⁺ pendant
60 h augmentait dramatiquement (d’environ un facteur six) le Vcd max -2 comparativement aux
algues acclimatées à < 10-12 M Cd²⁺, une rétroaction positive du Cd. Une pré-acclimatation à
des [Zn²⁺] et [Co²⁺] élevées (10-9 au lieu de 1O-11 M) inhibait significativement le mécanisme
de rétroaction positive du Cd sur le Vcd max -2  de respectivement 4,5 et 2,5 fois. Cela faisait en
sorte que les effets protecteurs du Zn²⁺ et du Co²⁺ sur l'accumulation du Cd après 60 h
d'exposition étaient en grande partie dus à la modulation du Vcd max -2. Notons aussi qu'une
exposition à 10-3 M Ca²⁺ inhibait significativement le Vcd max -2 moyen d'environ 36%
comparativement à une exposition à 2 x 10-5 M Ca²⁺, et ce, pour des algues acclimatées à 2 x
10-5 M Ca²⁺. Ce dernier résultat démontre un effet physiologique rapide et subtil du Ca²⁺ autre
que la compétition classique prise en compte dans le MLB. Finalement, une acclimatation des
algues à une augmentation combinée de l'ensemble des métaux traces étudiés induisait une
diminution significative de l'affinité du Cd pour le système de transport Cd²⁺ d'environ un
facteur 4, ce qui expliquait l'effet protecteur dramatique (pour des [Cd2²⁺] loin de la saturation
du système de transport Cd-2) de l'ensemble des métaux traces en combinaison sur
l'accumulation et la toxicité du Cd.
Afin de mieux cerner la nature des trois systèmes de transport du Cd, nous avons aussi mesuré
l'accumulation du Zn après des expositions à court terme à l'aide d'un radio-traceur, le 65Zn.
Les cinétiques d'accumulation du Zn montraient d'étonnantes similitudes avec celles du Cd,
soit la présence d'un système de transport du Zn²⁺  de faible affinité (KZn Zn-1= 105.13±0.08), un
autre système de plus grande affinité (KZn Zn-2 = 107.43±0.05) ainsi qu'une zone où l'accumulation
du Zn est fortement régulée par l'algue correspondant probablement à un troisième système de
transport (KZn Zn-3> 109). Les effets d'une pré-acclimatation à différentes [Zn²⁺] et [Cd²⁺] sur les
VZn max-2 étaient aussi d'amplitudes similaires à celles démontrés pour les VCd max-2. De plus, les
constantes d'affinité du Zn pour les systèmes de transport Cd-l (KZn Cd-l = 104.97±0.06) et Cd-2
(KZn Zn-2 = 106.95±0.1l; exposition de 3 min) étaient similaires respectivement aux KZn Zn-l et
KZn Zn-2. Inversement, les constantes d'affinité du Cd pour les systèmes de transport de Zn-l
(KCd Zn-l = 105.07±O.06), Zn-2 (KCd Zn-2 = 107.53±0.09; exposition de 3 min) et Zn-3 (KCd Zn-3 =
108.81±0.08) étaient aussi similaires respectivement aux KCd Cd-l, KCd Cd-2, KCd Cd-3. Nos résultats
suggèrent fortement que le Zn et le Cd partagent ces systèmes de transport. Les transporteurs
Cd-l/Zn-l seraient probablement des systèmes de transport de cations majeurs, vu leur faible
affinité pour le Cd et le Zn tandis que les Zn-2/Cd-2 et Zn-3/Cd-3 pourraient être des
transporteurs de métaux divalents tels le Zn.
Notre modèle du ligand biotique incorporant les effets physiologiques du Ca et des métaux
traces essentiels ainsi que la rétroaction positive du Cd sur l'accumulation du Cd permet de
prédire adéquatement l'accumulation du Cd à l'état stationnaire chez C. reinhardtii cultivée en
présence de différentes concentrations d'éléments essentiels: Le MLB développé dans cette
étude représente un pas de plus vers l'élaboration d'un MLB capable de prédire d'une façon
robuste l'accumulation et la toxicité des métaux dans un environnement chimique complexe
en milieu naturel.


identifier: Hébert, Nancy  (2004). Modulation de la réponse immunitaire de truites arc-en-ciel (Oncorhynchus mykiss) engendrée par une exposition aux effluents municipaux de l’île de Montréal ou aux substances d’intérêt prioritaires (4-nonylphénol) générées par les stations d’épuration.  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut National de la Recherche Scientifique, Maîtrise en sciences expérimentales de la santé, 141 p.

subject:
eaux usees
epuration
effluent
lymphocyte
polluant cancer

abstract:
Au  cours  des  dernières  décennies,  diverses  études  ont  établi  le  potentiel  toxique  des  rejets provenant de diverses industries et usines. Néanmoins, peu d'intérêt  a été attribué aux usines qui recueillent  les déchets  liquides.  La Station  d'épuration  de la ville de Montréal  reçoit les eaux usées en provenance de plusieurs secteurs soit industriel, commercial, institutionnel, domestique (incluant les déchets sanitaires), les eaux de ruissellement et finalement les eaux de lixiviation des anciens dépotoirs de 1 'île  de Montréal. Ces eaux usées sont épurées par un traitement  physico chimique  puis rejetées dans le fleuve Saint-Laurent au niveau de l'île  aux Vaches. Toutefois,  la Station d'épuration  rencontre deux problèmes majeurs. En effet, lors de pluies abondantes ou de la fonte des neiges, la capacité maximale de traitement de la Station d'épuration s'avère  atteinte et  cette  dernière   rejette  des  eaux   usées  non  traitées.  De  plus,  suite  à  un  moratoire  des gouvernements  fédéral et provincial, il lui a été interdit d'utiliser  ses installations de désinfection au chlore et par conséquent,  la Station  d'épuration  ne désinfecte  pas les effluents  avant de les rejeter.  Ainsi,  malgré  le traitement  physico-chimique,  les effluents  en  provenance  de  l'île  de Montréal contiennent un niveau significatif de matière en suspension et ils présentent une forte demande biologique/chimique en oxygène et teneur en micro-organismes.

Le but de cette étude consiste à évaluer le potentiel toxique des effluents municipaux ainsi qu'une substance d'intérêt  prioritaire, le 4-nonylphénol, généré par la Station d'épuration  sur le système immunitaire de la truite arc-en-ciel (Oncorhynchus  mykiss) juvénile. Le potentiel immunotoxique des effluents a été évalué sous divers aspects. Tout d'abord,  en déterminant l'effet de diverses concentrations d'effluent, ensuite en établissant la contribution des polluants insolubles (hydrophobes)  qui adhèrent aux matières en suspension et des polluants solubles (hydrophiles), puis enfin, en évaluant l'impact  de divers procédés de désinfection tels que l'acide peracétique, la radiation UV et l'ozone.

Les compétences immunitaires des truites ont été évaluées par trois essais immunologiques soit la phagocytose,   l'essai   de   cytotoxicité   ayant   comme   effecteur   les  cellules   non   spécifiques cytotoxiques  (NCC)  et  enfin,  la  transformation  lymphoblastique.  L'essai   de  la  phagocytose consiste  à évaluer  la capacité  des phagocytes  à engouffrer  des particules  étrangères  et ainsi à défendre l'organisme.  Les cellules effectrices NCC éliminent les cellules cancéreuses (souche humaine YAC-1) en les tuant de manière spontanée. La transformation lymphoblastique  évalue la capacité des lymphocytes à proliférer afin de mettre en place une réponse immunitaire spécifique.

L'essai  de  la phagocytose  a démontré  un effet  immunodépresseur  lorsque  les truites  ont  été exposées   au  nonylphénol.  Les  expositions  de  type  courbe  dose-réponse   ont  démontré   une modulation inversée reliée à divers facteurs tels que la composition des effluents, la concentration d'effluent  employée  ainsi  que  le  temps  d'exposition.  Les  poissons  exposéaux   polluants
hydrosolubles  et hydrophobes  ont démontré  une stimulation  de l'activité  des  phagocytes.  Les
trois procédés de désinfection n'ont eu aucun effet sur les macrophages.

Une  augmentation   significative  du  pourcentage  de  mortalité  des  cellules  cancéreuses  a  été observée chez les truites exposées à une concentration  environnementale  de nonylphénol. Aucun effet n'a été noté pour les autres effluents.

Les poissons exposés au nonylphénol ont démontré une stimulation de la prolifération des lymphocytes T et B à court terme. Les expositions de type courbe dose-réponse ont présenté une stimulation  de la prolifération des lymphocytes T et B (variant selon la concentration  d'effluent employée)  à court terme et une suppression  de la prolifération des lymphocytes T à long terme. Aucun  effet  n'a  été observé  lors de l'exposition  aux fractions soluble  et insoluble.  Les truites exposées  à  l'acide   peracétique  et  l'ozone   ont  respectivement   montré  une  prolifération  des lymphocytes Tet aucun effet au niveau des lymphocytes B. Aucun effet n'a  été observé pour le effluents désinfectés aux UV.

En conclusion, l'exposition  aux effluents municipaux engendre des effets immunotoxiques,  tant à la hausse qu'à  la baisse, résultant notamment de la composition  complexe des polluants, de leur concentration  ainsi que du temps d'exposition. Ces résultats démontrent un désordre au niveau du système  immunitaire  pouvant entraîner  une diminution  globale de l'état  de santé d'organismes
vivants.


identifier: Lavoie, Michel  (2008). Synthèse de peptides thiolés et distribution intracellulaire du cadmium chez deux algues vertes (Chlamydomonas reinhardtii et Pseudokirchneriella subcapitata).  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de l'eau, 249 p.

subject:
peptides thiolés
cadmium
algue verte
Chlamydomonas reinhardtii
Pseudokirchneriella subcapitata
homogénéisation
cellule
organite
mitochondrie
GSH
écotoxicologie

abstract:
La transcription des symboles et des caractères spéciaux utilisés dans la version originale de
ce résumé n’a pas été possible en raison de limitations techniques. La version correcte de ce
résumé peut être lue en PDF.

Les cellules algales ont développé plusieurs mécanismes de détoxication des métaux. Elles
peuvent notamment séquestrer les ions métalliques à l'aide de peptides riches en groupements
thiols ou encore à l'intérieur de granules. Même si ces stratégies de détoxication existent chez
les algues, leur importance relative chez différentes espèces et leur modulation en réponse aux
métaux ne demeurent que peu abordées dans la littérature. Deux algues unicellulaires
présentant une tolérance et une capacité à bioaccumuler le Cd contrastantes furent choisies,
soit Chlamydomonas reinhardtii et Pseudokirchneriella subcapitata. C. reinhardtii serait plus
résistante au Cd que P. subcapitata, mais accumulerait davantage de Cd, suggérant un rôle
important des mécanismes de détoxication intracellulaire dans la résistance au Cd chez cette
espèce. Les objectifs de cette recherche consistaient à: (i) mesurer l'impact des peptides
détoxifiants et des granules sur la séquestration du Cd intracellulaire par rapport au niveau de
liaison du Cd par des structures intracellulaires sensibles à ce métal telles les enzymes et
d'autres organites (mitochondries, microsomes) chez ces deux espèces d'algues ; (ii)
déterminer si l'utilisation des mécanismes de détoxication (séquestration du Cd dans les
granules et par les protéines thermorésistantes ainsi que la synthèse de peptides thiolés)
pourrait expliquer la plus grande résistance au Cd chez C. reinhardtii que chez P. subcapitata.
Pour ce faire, les deux espèces d'algue choisies furent exposées séparément à une gamme de
concentration de Cd²⁺ sous létale. (< CE75) à l'intérieur de culture en lots dans des milieux
d'exposition inorganiques simples jusqu'au début de la phase stationnaire de croissance. Cinq
compartiments intracellulaire furent isolés (organites, débris, granules, protéines
thermosensibles ou « HDP » et protéines thermorésistantes ou « HSP ») par centrifugation
différentielle avec homogénéisation préalable par sonification. La répartition subcellulaire du
Cd fut déterminée par spectrométrie gamma à l'aide d'un radio-isotope du Cd (109Cd) comme
traceur. L'efficacité de l'homogénéisation cellulaire par sonification fut optimisée pour les
deux espèces et évaluée à l'aide de différentes techniques (assimilation au 14C et compteur de
particules). L'efficacité à briser les cellules de P. subcapitata (26 %) était beaucoup plus faible
que chez C. reinhardtii (> 98%). La distribution intracellulaire du Cd fut corrigée en fonction
des efficacités d'homogénéisation. Parallèlement aux mesures de la répartition intracellulaire
du Cd, la synthèse de peptides thiolés, dont les phytochélatines ([γ-Glu-Cys]nGly où n = 2 à 6)
et leurs précurseurs (GSH: glutathion ; γ-EC: γ-glutamylcystéine), fut mesurée par HPLC
(High performance liquid chromatography) avec dérivatisation pré-colonne au
monobromobimane en tenant compte de l'efficacité de la dérivatisation des différents
peptides. L'extraction des peptides était maximale après un chauffage dans l'acide et l'ajout
d'une étape de sonification n'était pas nécessaire. Les concentrations de peptides furent
corrigées en fonction du pourcentage de récupération obtenu après la première extraction par
rapport à la quantité totale extraite après trois extractions (> 88%).
Pour un gradient de Cd²⁺ variant entre 0,7 et 221 nM, une augmentation de la proportion de
Cd séquestrée par les « HSP » chez P. subcapitata et aussi, dans le cas de C. reinhardtii, par
les granules semblait conférer une protection partielle de certains sites intracellulaires
sensibles tels les mitochondries et les microsomes (fraction « organites ») ainsi que les
enzymes (fraction « HDP ») puisqu'une diminution et une stabilisation de la proportion de Cd
dans la fraction « organites» et « HDP » furent mesurée. Cependant, la concentration de Cd
dans ces dernières fractions augmentait en fonction du Cd²⁺présent dans le milieu.
dans ces dernières fractions augmentait en fonction du Cd²⁺ présent dans le milieu.
Les deux espèces étudiées synthétisaient de fortes concentrations de phytochélatines
canoniques en réponse au Cd et pouvait séquestrer jusqu'à 70 % du Cd intracellulaire dans la
fraction «HSP ». La séquestration du Cd par les «HSP » semblait donc être un important
mécanisme de détoxication chez les deux espèces. Cependant, l'efficacité des mécanismes de
détoxication chez C. reinhardtii se démarquait par trois facteurs: 1) Capacité de synthétiser de
beaucoup plus fortes quantités de peptides thiolés de structure indéterminée, n'étant pas des
PCn canoniques ou des hydroxyméthyl-PCn, que chez P. subcapitata ; 2) Habileté à produire
davantage de phytochélatines plus polymérisées formant des complexes plus stables avec les
métaux à partir d'une concentration extracellulaire de 149 nM Cd²⁺ ; 3) Au§mentation de la
proportion de Cd dans la fraction « granules» pour l'exposition à 43 nM Cd²⁺ (concentration
inhibant la croissance chez P. subcapitata seulement) comparativement à celle à 0,7 nM Cd²⁺.


identifier: Lavoie, Suzanne  (1994). Aptitudes physiques des terres agricoles à recevoir des engrais de ferme: classification à l'aide d'un système expert.  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de l'eau, 140 p.

subject:
terres agricoles
engrais
ferme
pollution
production animale
épandage
classification
sol


identifier: Lavorel, Christophe  (1979). Les eaux parasites dans les réseaux d'égouts sanitaires.  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de l'eau, 184 p.

subject:
eau parasite
égout sanitaire
débit
modélisation
réhabilitation