identifier: Salvano, Esther  (1991). Utilisation d'indicateurs biologiques pour prédire la persistance d'herbicides en sol agricole.  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de l'eau, 121 p.

subject:
indicateur biologique
herbicide
pesticide
eau souterraine
sol agricole
atrazine
activité microbiologique

abstract:
Le présent projet s'inscrit dans la problématique de la contamination des eaux
souterraines par les pesticides en milieu agricole. L'importance de cette étude
s'explique par le fait qu'au Québec, les eaux souterraines occupent une place
prépondérante dans la richesse en eau douce et que l'utilisation de cette ressource
est devenue de plus en plus importante. Pour éviter la pollution des aquifères, on
doit mettre en place un système de contrôle efficace pour l'utilisation des pesticides:
ce contrôle nécessite de bien connaître le destin des pesticides dans la zone non-
saturée du sol. Le projet a pour objectif principal de caractériser, en laboratoire et
sur un site expérimental de culture, le destin d'un herbicide abondamment utilisé au
Québec: l'atrazine, en relation avec l'activité microbiologique du sol.
Depuis quelques années, on utilise des bio-indicateurs pour représenter l'activité
biologique que l'on retrouve dans le sol, activité qui est principalement responsable
de la dégradation des pesticides. Les deux bio-indicateurs ou paramètres de
l'activité biologique retenus dans cette étude sont le dégagement de CO₂ et
l'ammonification de l'arginine. On considère ceux-ci comme étant représentatifs de
l'activité de la biomasse du sol; le premier est lié au cycle du carbone et le second
au cycle de l'azote. En corrélant les résultats caractérisant l'activité de la biomasse
avec ceux de la cinétique de dégradation de l'atrazine, on obtient une relation qui
peut être très utile dans l'évaluation indirecte des constantes de dégradation des
herbicides et donc dans l'application de modèles mathématiques du transport de
ces composés dans le sol. Pour obtenir ce type de corrélations, nous avons utilisé
trois paramètres différents que nous avons fait varier à l'intérieur d'un certain
domaine de valeurs: la profondeur du sol, la concentration en glucose ajoutée
comme substrat et la concentration en atrazine ajoutée.
Les principales conclusions de cette étude sont les suivantes. Dans le cas de la
profondeur du sol, l'activité de la biomasse décroît avec la profondeur du sol. Pour
l'essai concernant la concentration en glucose, dans l'ensemble les bio-indicateurs
sont corrélés positivement avec la concentration en glucose, de même que le temps
de demi-vie de l'atrazine. Dans le cas de la concentration en atrazine, les
corrélations entre les bio-indicateurs et la concentration en atrazine sont à tendance
positive et le temps de demi-vie de l'atrazine est corrélé négativement. Ainsi
l'utilisation de bio-indicateurs pour prédire la persistance d'herbicides dans un sol
agricole est une voie prometteuse qui pourrait permettre de mieux évaluer les
risques de contamination des eaux souterraines par ces composés.


identifier: Sauvageau, Christine  (1997). Développement d'un procédé d'enlèvement des métaux lourds dans les sols contaminés par lixiviation chimique et/ou microbiologique utilisant Thiobacillus ferrooxidans.  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de l'eau, 244 p.

type:
Thèse
Non évalué par les pairs

subject:
enlèvement des métaux
contamination du sol
lixiviation chimique
lixiviation biologique
Thiobacillus ferrooxidans
biolixiviation
micro-organisme

abstract:
Les travaux de ce mémoire visent à établir les lignes directrices d'un traitement d'enlèvement des métaux
contenus dans les sols contaminés. Le but premier du pré-traitement est de réduire la quantité de sol à
traiter en séparant les fractions contaminées des fractions non contaminées qui pourront être retournées sur
le terrain. Après des essais de séparation granulométrique, magnétique et gravimétrique, le traitement de la
fraction de moins de deux millimètres du sol par la spirale permet un premier enlèvement significatif des
métaux. Ainsi, la spirale a réduit la contamination en Pb de 19,9% alors que l'enlèvement observé pour le
Cu et le Zn est de 6,1% et 1,8% respectivement. La possibilité d'une contamination du sol de la Pointe-aux-Lièvres par des métaux particulaires est une hypothèse invoquée suite à l'étude du type d'activité industrielle
dans l'histoire du site et aux difficultés du dosage des métaux dans le sol. Après le pré-traitement, le sol
résiduel toujours contaminé subira un traitement de lixiviation des métaux par voie micro-biologique et/ou
chimique suivi d'une séparation solide-liquide.
Des essais en erlenmeyers ont permis l'acclimatation d'une souche bactérienne capable d'oxyder de fer tout
en acidifiant le milieu. Une telle souche diversifiée se retrouve naturellement dans le sol contaminé et, dans
les conditions propices, peut se développer et entraîner la lixiviation des métaux. Les essais en erlenmeyers
effectués avec les souches acclimatées au FeCl₃ comme source énergétique n'ont pas permis de démontrer
que la solubilisation des métaux était due à l'activité biologique plutôt qu'aux réactions chimiques du FeCl₃.
Les essais de cinétique des métaux démontrent que la biolixiviation est très peu efficace pour la
solubilisation du Pb mais démontre un potentiel intéressant pour les métaux tels le Cu, le Zn et le Cd. Un
procédé de lixiviation chimique à l'aide de réactifs appropriés serait à privilégier dans le cas d'une
contamination au Pb.
Des essais de biolixiviation continu en réacteur de 10 L ont été effectués sur les sols S-8 et S-12 possédant
des degrés de contamination différents. Dans le cas du sol S-12, soit le plus contaminé, le pourcentage de
solubilisation obtenu est de 35% pour le Cu, de 84% pour le Zn et uniquement de 0,8% pour le Pb,
confirmant que ce processus est mal adapté pour ce métal. Avec le sol S-8, le rendement est similaire avec
une solubilisation moyenne de 46% pour le Cu, de 80% pour le Zn et 3,5% pour le Pb. Avec un coût
moyen en produits chimiques de $5,55, le procédé biologique peut être économiquement avantageux.
Différents essais chimiques en cuvées de 20 L ont été entrepris pour cibler les réactifs appropriés à utiliser
pour optimiser l'enlèvement du Pb. Les essais les plus efficaces, soit BCH-5 et BCH-6, permettent une
solubilisation moyenne de 32% du Pb contenu dans le sol S-12. Les solubilisations moyennes du Cu et du
Zn pour ces deux essais sont de 44% et de 62% respectivement. Lors du traitement chimique, il se produit
une perte par solubilisation d'environ 15% du sol introduit dans le réacteur. Ceci entraîne une
concentration des métaux résiduels dans le sol traité, sous-estimant l'enlèvement réel par le procédé.
Dans le cas d'un sol contaminé en Pb, Cu et Zn, il est souhaitable de combiner les traitements chimique et
biologique afin de maximiser l'enlèvement des métaux. Lorsque le procédé chimique précède le procédé
biologique, il en résulte une solubilisation significative des trois métaux. La solubilisation globale est plus
élevée que la lixiviation issue des traitements chimique et biologique pris séparément. Ainsi, pour la chaîne
de traitement mixte #3, les enlèvements par solubilisation pour la partie chimique, biologique puis pour le
traitement global sont respectivement de 35,5%,25,3% et 51,8% pour le Cu, 60,9%, 33,7% et 84,0% pour
le Zn et 31,5%, 1,2% et 32,5% pour le Pb.


identifier: Alvarez de Celis, Hector  (2013). Rôle des protéines Dok dans la régulation de la phagocytose et l’infection par Leishmania dans les macrophages.  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut National de la Recherche Scientifique, Maîtrise en virologie et immunologie, 149 p.

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 famille des protéines Dok est composée de 7 membres (Dok-1 à Dok-7). Seuls, Dok-1, Dok-2 et Dok-3 sont exprimées dans les macrophages. Dans ces cellules, il a été montré que les protéines Dok, agissent comme régulateurs négatifs de plusieurs réponses cellulaires comme celle qui a lieu suite à la stimulation par le LPS, plusieurs cytokines et facteurs de croissance.   Cette régulation négative passe notamment par l'inhibition de l'activation de la voie ERK1/2.

Au cours de ce projet de recherche, nous avons étudié chez le macrophage, le rôle des protéines Dok dans la phagocytose de billes de latex et lors de l'infection avec  des  promastigotes  de  Leishmania   major.   L.  major   est  un  parasite protozoaire qui produit la leishmaniose cutanée et qui a la capacité de modifier les fonctions et la signalisation de la cellule hôte. Les macrophages dérivés de la moelle osseuse (BMM) déficients pour l'expression de Dok-1 et Dok-2 phagocytent des billes de latex opsonisées avec des lgG de façon comparable à celle  de  cellules de  type  sauvage. De  la  même  façon, l'internalisation des
promastigotes de L. major dans des BMM Dok-1/Dok-2"1  est normale. De plus,l'activation d'ERK1/2 et Akt induite par l'entrée des parasites ou par l'activation des récepteurs Fe est indépendante des protéines Dok-1 et Dok-2.

Nous avons également montré que les protéines Dok-1 et Dok-2 sont recrutées à la membrane du phagosome lors de la phagocytose de billes de latex et que ce recrutement se maintient pendant la maturation du phagosome. De façon surprenante, Dok-1 n'est pas présente à la membrane des phagosomes infectés avec L. major. Par contre, après infection des BMM avec des promastigotes de L. major déficients pour la métalloprotéase GP63, Dok-1 est recrutée au phagosome.  Ce résultat indique clairement que GP63 dégrade Dok-1. De plus, par une approche biochimique, nous montrons que tout comme Dok-1, les protéines Dok-2 et Dok-3 sont dégradées par la metalloprotéase GP63.

Afin d'étudier l'impact des protéines Dok sur la réponse du macrophage suite à une infection par Leishmania major, nous avons comparé la production de NO et TNF chez des BMM Dok-1/Dok-2-1-   et de type sauvage. Nous démontrons que les protéines  Dok-1 et Dok-2 régulent   positivement  la production  de NO et TNF suite à une infection par L. major et ceci de façon indépendante de GP63

En conclusion, cette étude met en évidence  l'implication  des protéines  Dok dans la phagocytose mais  aussi dans  les réponses  du macrophage à l'infection  par Leishmania major.


identifier: Beauchamp, Stéphane  (2012). Évaluation de la résistance du génome bactérien à l’irradiation gamma et évaluation préliminaire d’un essai compétitif immuno-fluorescent pour la dédection de Listeria monocytogenes.  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut National de la Recherche Scientifique, Maîtrise en microbiologie appliquée, 85 p.

subject:
escherichia coli
uv-c
ultraviolet

abstract:
Le nombre de cas d'infections dues à des pathogènes alimentaires est en constante augmentation en raison de l'accroissement de la consommation des aliments prêts-à manger. Cette problématique oblige l'industrie agro-alimentaire à adopter de nouvelles pratiques et de nouveaux procédés pour assurer non seulement la qualité nutritionnelle de leurs produits, mais aussi l'innocuité et la salubrité. Ainsi les industries alimentaires doivent détruire les microorganismes pathogènes et confirmer leur absence dans leurs produits. Différents traitements physiques ou chimiques sont appliqués aux ingrédients et aliments afin de contrôler la présence des bactéries pathogènes. Parmi ces traitements, l'irradiation gamma, qui présente une multitude d'avantages et d'applications, est l'une des technologies les plus étudiées. La confirmation que le contrôle des microorganismes est efficace se base sur l'utilisation de tests de détection pour déceler la présence des différents pathogènes dans les aliments de même qu'aux différents points critiques de la chaîne de  production-transformation. Plusieurs recherches sont menées pour mettre au point de nouvelles méthodes de détection afin de pallier aux lacunes des méthodes déjà existantes. Ce projet de maîtrise vise dans un premier temps l'étude de la résistance relative de deux bactéries d'importance dans l'industrie alimentaire à l'irradiation gamma. Les dommages infligés au génome des bactéries Escherichia coli et Usteria  monocytogenes,  par l'irradiation gamma et UV-C, ont été évalués afin d'établir une relation entre la dose reçue et les dommages génomiques selon le type de bactérie. De façon générale, les résultats ont démontré une plus grande résistance à l'irradiation pour le génome de L. monocytogenes comparativement à celui d'E. coli. L'irradiation gamma s'est aussi avérée apte à induire les mêmes types de lésions à l'ADN que l'irradiation UV-C. Dans un deuxième temps, un test immunologique a été conçu pour détecter la bactérie Usteria  monocytogenes. L'importance de cette bactérie dans l'industrie alimentaire et les récentes éclosions de listériose mettent en avant la nécessité de concevoir des méthodes de détection plus rapides et plus efficaces. Un test compétitif immuno-fluorescent a donc été mis au point pour permettre une détection spécifique de la bactérie en utilisant un anticorps monoclonal. Les résultats obtenus ont permis de démontrer que ce test immuno fluorescent pourrait éventuellement être utilisé dans l'industrie pour la détection des bactéries pathogènes. Plusieurs étapes d'étalonnage et de normalisation restent toutefois à être effectuées.
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The popularity for the ready-to-eat foods results in an increasing number of infections caused by foodbome pathogens. Food industries have to adopt new practices and new processes to ensure not only the nutritional quality of their products, but also the consumer's food safety. ln general, food safety program starts with physical or chemical treatments which are  applied  to  foods  to  control the  presence  of  various harmful microorganisms. Among these treatments, gamma irradiation, which has many advantages and applications, is one of the most studied technologies. The efficacy of the control of microorganisms is then confirmed by using screening tests for the presence of different pathogens in food as weil as on surfaces in the chain of production-processing. Several studies are constantly conducted to develop new detection methods to improve existing assays. This project aims first to study the relative resistance of two bacteria to gamma irradiation. The genomic damage induced in Escherichia coli and Usteria monocytogenes by gamma and UV-C radiation was evaluated to establish a relationship between the dose and damage in regard to the type of bacteria. ln general, the results showed a higher resistance to irradiation for the genome of L. monocytogenes compared to that of E. coli. Gamma irradiation also proved able to induce the same types of DNA damage that UV-C irradiation.Then, an immunoassay was developed to detect Usteria monocytogenes. The importance of this bacterium in the food industry and recent listeriosis outbreaks justify the development of faster and more efficient methods of detection. A  competitive immune-fluorescent test was  therefore developed to  allow specifie detection of bacteria using a monoclonal antibody. The results have shown that this immune-fluorescent test could eventually be used in industry for the detection of pathogenic bacteria. Nevertheless, severa! stages of calibration and standardization remain to be done.


identifier: Bigras, Sébastien  (2012). Caractérisation de la flore microbienne de bioréacteurs effectuant de la déphosphatation biologique à partir d’affluents piscicoles synthétiques ou naturels.  Thèse.  Québec, Université du Québec, Institut National de la Recherche Scientifique, Doctorat en biologie, 168 p.

subject: bacterie biodome montreal candidatus biofilm

abstract:
Bien que  la déphosphatation  biologique soit observée depuis  les années 1960, on comprend encore mal la nature des processus qui entrent en jeu. La principale raison de cette méconnaissance réside dans le fait que la ou les espèces bactériennes responsables de ce procédé n'ont  pu être isolées et cultivées en cultures pures. Il demeure donc hypothétique d'attribuer  à une seule espèce  la capacité d'effectuer  la déphosphatation  biologique. Par contre,    des    enrichissements    récents    ont    renforci    l'hypothèse    que    « Candidatus Accumulibacter phosphatis » (CAP) serait le principal organisme accumulateur de phosphate (OAP). Bien que des enrichissements d'OAP aient eu lieu dans des systèmes fonctionnant en boues activées, peu d'exemples d'enrichissement ont été réalisés en utilisant la formation de biofilm sur des lits mobiles.
Pour cette étude, un nouveau procédé a été développé pour effectuer  la déphosphatation biologique dénitrifiante d'eaux  usées contenant de hauts niveaux de nitrate et de  phosphate et  une faible quantité de  matière organique. Ce  procédé met en jeu  un affluent riche en phosphates et en nitrates, un réacteur séquentiel à lit mobile et un bassin d'accumulation  contenant une source de carbone. Le phosphore de l'affluent  est accumulé par le biofilm fixé sur les biobilles du réacteur pendant la phase aérobie. L'eau de l'affluent est ensuite remplacée dans le réacteur par une eau anaérobie provenant du bassin d'accumulation (nommé concentrat) qui contient de l'acétate comme source de carbone. Pendant la phase anaérobie, le phosphore est relargué par le biofilm dans l'eau du concentrat. Un autre cycle était alors entamé en remplaçant l'eau du concentrat par l'eau de l'affluent à traiter.  L'eau  du  bac de  concentrat  est  conservée  pendant  plusieurs cycles.  Ce  procédé pourrait s'avérer utile dans les systèmes fonctionnant en circuit fermé ou semi-ouvert comme

les  aquariums  et  les  aquacultures  afin  de  prévenir  1'accumulation  des  nitrates  et  des phosphates et de réduire la pollution engendrée par ces types d'opération. En effet, l'industrie piscicole rejette dans l'environnement des quantités importantes de phosphate et de nitrate principalement contenu dans la nourriture n'ayant pas été consommée par les poissons, ainsi que dans leurs féces. Le problème est littéralement dilué dans l'énorme quantité d'eau que les systèmes ouverts (les plus répandus) utilisent. Actuellement, l'industrie subit des pressions des instances gouvernementales afin qu'elle assainisse ses rejets et qu'elle réduise la quantité d'eau utilisée. Le système que nous proposons répond à ces deux demandes.
Pour sa part, le Biodôme de Montréal, fonctionnant déjà en circuit fermé, a vu ses

niveaux de nitrates et de phosphates augmenter de manière constante depuis la création du Saint-Laurent marin. Un système de dénitrification a été mis en fonction en il y a plusieurs années, mais le problème d'excès de phosphate restait entier.
Quatre expériences ont été réalisées, les trois premières en eau douce et la quatrième en eau salée. L'Expérience 1 a été effectuée avec l'effluent d'un  aquarium d'eau  salée fonctionnant en circuit fermé. Expérience II a consisté à développer le mode d'opération du procédé avec un affluent entièrement synthétique. L'Expérience  III a consisté à optimiser le mode d'opération du procédé avec aussi un affluent synthétique. Finalement, l'Expérience N a consisté à utiliser un des réacteurs pour traiter l'effluent d'une pisciculture.
La déphosphatation biologique a été observée et mesurée dans les Expériences Il, III et N, mais non dans l'Expérience 1. Par contre, les performances d'enlèvement  du phosphate de  l'expérience  1  étaient  en  deçà  des  attentes.  Elle  a  donc  été  abandonnée.  Pour  les expériences  Il,  Ill  et  IV,  les  paramètres  biochimiques  (polyhydroxyalkanoates  (PHA),

glycogène, polyphosphates) ont varié au cours des cycles de façon souvent similaire à ce qui a été observé dans d'autres systèmes de déphosphatation biologique.
En utilisant la technique de PCR avec des amorces spécifiques au gène codant pour l'ARN  ribosomal (ARNr) 16S de CAP, nous avons démontré la présence de cette bactérie dans le biofilm des trois dernières expériences. Aussi, par hybridation in situ avec des sondes fluorescentes  (FISH),   nous   avons  estimé  que   CAP  constituait   30%  du  biofilm   de l'Expérience III. L'apparition d'autofluorescence  dans certains échantillons de l'Expérience IV nous a amenés à nous questionner sur les causes possibles de ces résultats. Nous avons ensuite examiné  la diversité  microbienne du  biofilm en clonant  et séquençant  les gènes codant pour l'ARNr  16S. La plupart des séquences d'ARNr  16S obtenues étaient affiliées avec des séquences provenant de procédés de déphosphatation biologique. Autour de 20% d'entre elles étaient apparentées à des organismes accumulateurs de phosphate (OAP), alors qu'environ  30% étaient proches des organismes accumulateurs de glycogène (OAG), des compétiteurs des OAP.
Bien que l'expérience avec l'eau salée (1) n'ait pas donné les résultats escomptés, les autres expériences ont permis l'enlèvement  de phosphate. Cependant,  la complexité et les coûts associés à la mise en place et à l'opération  d'un  tel système font en sorte qu'il  nous paraît improbable qu'il  puisse être adapté pour les entreprises piscicoles. Au mieux, les aquariums publics pourraient utiliser ce système en eau douce et obtenir des résultats intéressants écologiquement avec des enlèvements significatifs, moyennant des coûts d'exploitation rehaussés.


identifier: Séjourné, Stephan  (2007). Évolution structurale et diagénétique des écailles de carbonates de la plate-forme dans l'avant-pays des appalaches du sud du Québec.  Thèse.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Doctorat en sciences de la terre, 321 p.

subject:
écaille carbonates
évolution structurale
évolution diagénétique
front structural
caractérisation sismique
géologie
Appalaches

abstract:
Les écailles de carbonates de plate-forme imbriquées au front de l'orogène appalachien
dans le sud du Québec, entre Drummondville et la frontière avec le Vermont, ont fait
l'objet d'une étude géoscientifique multidisciplinaire pour mieux comprendre leur
évolution tectonique et diagénétique et replacer cette évolution dans un contexte régional.
L'architecture générale du front orogénique - et des écailles en particulier - a été précisée
par l'interprétation de lignes sismiques publiques et privées. La limite occidentale du
front a été étendue en sous-surface et la structuration de la marge avant son inversion
(géométrie en horsts et grabens, failles syn-sédimentaires) a été mise en évidence.
L'interprétation sismique souligne aussi l'importance de la géométrie initiale du bassin
dans la nature et la localisation des structures en contraction développées au cours de
l'orogénie.
La déformation des écailles a été examinée en détail à l'échelle mésoscopique et
microscopique dans les écailles affleurantes de Saint-Dominique et Philipsburg au
Québec, et brièvement dans l'écaille de Highgate Springs au Vermont. Les résultats de
cette étude ont permis de reconnaître une évolution structurale commune pour les trois
écailles et de caractériser la nature de la déformation en relation avec les différentes
lithologies. L'importance des plans de décollement est mise en évidence, en particulier
dans l'écaille de Saint-Dominique où l'étude des veines parallèles au litage a, en outre,
permis de mieux saisir l'évolution structurale d'une écaille dans laquelle l'essentiel des
structures sont parallèles au front orogénique et n'offrent que peu de relations de
recoupement. Enfin des failles normales pré-, syn- et post-imbrication sont aussi
reconnues.
L'écaille de Saint-Dominique a été prise comme exemple pour illustrer la nature et
l'évolution des fluides impliqués dans la cimentation des structures développées dans les
écailles de carbonates. L'analyse diagénétique des ciments structuraux (ciments qui
scellent les veines et les failles) et de leur encaissant carbonaté a montré que des fluides
étrangers, d'origine bassinale et métamorphique, ont circulé dans les roches de l'écaille
au cours de l'imbrication et que ces fluides se sont mélangés à l'eau de mer résiduelle
encore présente dans les roches de l'écaille. L'imbrication a débuté en enfouissement et la
surrection tectonique de l'écaille de Saint-Dominique s'est accompagnée d'une
diminution de la température du système à mesure que précipitaient des ciments
structuraux de plus en plus jeunes. Après la fin de l'imbrication, une longue période de
quiescence et d'érosion a débuté au Dévonien et se poursuit jusqu'à l'Actuel, seulement
interrompue au Mésozoïque par la mise en place d'intrusions magmatiques et par le
développement de failles décrochantes parallèles au front orogénique.
L'ensemble de ces résultats ont enfin été intégrés aux données disponibles pour d'autres
écailles (Saint-Flavien et Upton) et replacés dans le cadre tectonodiagénétique général de
l'orogénie appalachienne dans le sud du Québec, avant d'être comparés à l'évolution
tectonique et diagénétique des écailles imbriquées au front d'autres orogènes.
Finalement, la présente étude a permis de définir un ensemble de guides utiles à
l'exploration pour les hydrocarbures dans le sud du Québec et dans des fronts
orogéniques analogues.


identifier: Biron-Pain, Katherine  (2013). Rôle de la galectine-7 dans les mélanomes et lien avec MMP-9 dans la relation hôte-tumeur.  Thèse.  Québec, Université du Québec, Institut National de la Recherche Scientifique, Doctorat en virologie et immunologie.

subject: cancer metalloprotease matrice cancer metalloprotease matrice

abstract:
La galectine-7 est une protéine surtout reconnue pour être exprimée au niveau des épithéliums stratifiés, dont l'épiderme de la peau. De façon surprenante, la galectine-7 est exprimée de façon anormalement élevée dans plusieurs types de cancer, comme le lymphome et le cancer du sein. Au contraire, son expression  semble  supprimée dans d'autres  cancers, comme le cancer du colon. Ce rôle anti- ou pro-tumoral pourrait être relié à sa capacité à moduler de façon positive ou négative l'apoptose.  D'autres  études suggèrent que la galectine-7 pourrait moduler 1'agressivité des cellules cancéreuses en augmentant 1'expression  de la métalloprotéase de la matrice (MMP)-9 dans les cellules tumorales et possiblement dans les cellules péritumorales.   Les MMP sont des enzymes extracellulaires qui jouent un rôle important dans l'invasion tumorale. Elles peuvent être sécrétées à la fois par les cellules tumorales et les cellules péritumorales de l'hôte, notamment en réponse aux signaux émis par les cellules tumorales.   La galectine-7  et MMP-9  semblent  donc  jouer  un  rôle  clé  dans  la  relation  hôte-tumeur  et  dans  la progression tumorale.

L'objectif  général  de  mon  projet de  doctorat  est  d'étudier  l'expression  et  les fonctions de la galectine-7 dans les mélanomes et le lien avec MMP-9 dans la relation hôte-tumeur. Mes travaux ont permis de démontrer que la galectine-7 ne semble pas exprimée dans les biopsies de mélanomes malins humains. Cependant, la galectine-7 est surexprimée dans les tumeurs primaires de mélanome murin Bl6F1  ainsi que dans les métastases aux poumons. Ceci suggère que la galectine-7  pourrait avoir un rôle à jouer dans  la  progression  tumorale  du  mélanome.   Nous  avons  développé   des  modèles cellulaires  surexprimant  la  galectine-7  et/ou  la  luciférase,  cette  dernière  facilitant  la détection des métastases. Des expériences in vitro ont permis de démontrer que la surexpression de galectine-7 dans les cellules B16Fl diminue la motilité, augmente la résistance à l'apoptose  et l'expression  du gène egr-1 dans les cellules de mélanome. Par contre,  contrairement  à  d'autres  types  de  cancer,  comme  le  cancer  du  colon  ou  le lymphome, l'expression de la galectine-7 dans les cellules de mélanomes n'aurait aucune

influence sur la croissance de la tumeur ou son pouvoir invasif. De plus, la surexpression de galectine-7 dans les cellules Bl6Fl ne permet pas d'augmenter  l'expression du gène mmp-9 dans les cellules péritumorales. Ceci a été étudié grâce à un nouveau modèle de souris transgénique développé afin de faciliter la détection de l'expression  du gène mmp-
9 dans les cellules de l'hôte, entre autre lors du développement d'un cancer. Ce modèle comprend le promoteur du gène mmp-9 murin fusionné au gène rapporteur de luciférase.

Dans l'ensemble, ces résultats représentent une avancée sur nos connaissances des fonctions de la galectine-7 et démontre que la galectine-7 n'a pas une aussi grande importance au niveau de la progression tumorale dans les mélanomes que dans les autres types de cancers épithéliaux. D'autre  part, même si notre modèle murin proMMP-9-Luc n'a  pas  démontré  de  relation  entre  l'expression  de  la  galectine-7  dans  les  cellules tumorales et celle de mmp-9 dans les cellules stromales, ce modèle reste d'une très grande utilité pour des études pré-cliniques, que ce soit pour tester des modulateurs pharmacologiques qui inhiberaient la surexpression de MMP-9 dans les cellules péritumorales ou pour tester si des facteurs de croissance, produits par les cellules tumorales, induisent l'expression du gène mmp-9 dans les cellules péritumorales.


identifier: Shen, Shaobo  (2002). Enlèvement et récupération du chrome (III) des boues de tannerie.  Thèse.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Doctorat en sciences de l'eau, 253 p.

subject:
boue
tannerie
chrome
extraction
séparation
calcul thermodynamique
métaux

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.

Malgré les teneurs élevées en Cr(III) dans les boues de tannerie, la plupart de celles-ci
sont encore disposées par enfouissement partout dans le monde par manque de méthodes
appropriées de traitement. Depuis le début des années 90, la récupération du Cr(III) des
boues de tannerie a été étudiée par différents chercheurs. Les concentrations élevées en
Al, Fe, Ca, Mg et Zn dans l'agent tannant sont nuisibles aux propriétés du cuir tanné. Pour
faciliter l'enlèvement du chrome des boues de tannerie et recycler le chrome comme
agent tannant, ces cinq métaux doivent d'abord être enlevés autant que possible de
l'extrait acide des boues de tannerie.
Cette étude a permis, dans un premier temps, d'établir les conditions optimales
d'extraction du Cr(III) à partir des boues de tannerie en utilisant l'acide sulfurique. Ainsi,
l'effet de divers paramètres (le temps d'extraction, le type d'acides minéraux, la
consommation de l'acide, le pH, la concentration en solides des boues, la température et
le type des boues) sur les rendements de lixiviation des métaux a été étudié. Les résultats
ont montré que l'efficacité maximum d'extraction du Cr(III) des boues de tannerie se situe
aux environs de 90 %. Les résultats ont aussi indiqué qu'une période de 2 h est suffisante
pour l'extraction de la plupart des métaux à partir des boues de tannerie. De plus, cette
étude a révélé que l'acide sulfurique constitue l'acide inorganique le plus intéressant, sur
le plan coût/efficacité, pour l'extraction du chrome à partir de ce type de boues. Les
différents tests effectués ont montré que la gamme optimale de pH pour l'extraction du
chrome se situe entre 2.0 et 3.0. De même, selon les tests réalisés la concentration
optimale en solides des boues pour l'extraction du Cr(III) se situe aux environs de 75-
80 g/L. Également, les essais de lixiviation conduits à différentes températures ont
démontré que le rendement d'extraction du chrome diminue avec la hausse de la
température des boues. Finalement, le type des boues traitées (humides ou séchées) n'a
aucun effet sur le rendement de lixiviation du Cr(III).
Pour expliquer les observations expérimentales et fournir la base théorique des conditions
optimales d'extraction du chrome, des calculs thermodynamiques ont été effectués afin de
définir les précipités pouvant être formés lors du procédé d'extraction en milieu acide.
L'énergie libre de Gibbs (ΔG = RTln (Qc/Kc)) de précipitation a été employée pour
examiner la formation des précipités pendant le procédé de lixiviation. Les constantes
d'équilibre d'activité (Ka) de diverses précipitations ont été tirées de la littérature. Les
valeurs de Ka ont été corrigées pour obtenir les valeurs correspondantes du produit de
concentration (Qc) et de la constante d'équilibre de concentration (Kc) en utilisant les
coefficients d'activité (γ) d'ions. Ces calculs ont proposé que les composés suivants
peuvent être formés: (am)Cr(OH)3, (am)CrP04, (am)Fe(OH)3, a-FeOOH (goethite) ,
FeP04•2H20, (am)AIP04•2H20 et CaS04•2H20 (gypse). Les solubilités de ces précipités
diminuent avec la hausse de la force ionique (ou la concentration en solides des boues).
Les résultats des calculs ont été appuyés par les observations expérimentales.
Par la suite, l'isolement du Cr(III) à partir du lixiviat acide ( extrait acide) contenant
également d'autres métaux (Al, Fe(III), Ca, Mg et Zn) a été étudié et a conduit au
développement d'un nouveau procédé. Cette technologie inclut la dilution du lixiviat,
l'enlèvement de l'Al et du Fe par précipitation d'hydroxydes à pH 4.0-5.0, l'enlèvement de
l'Al et du Fe résiduels, ainsi que du Zn par leur précipitation avec un agent organique
(cupferron), la séparation du Cr(III) du Ca et du Mg par une précipitation à pH 6.0-8.0.
Enfin, le Cr(III) isolé est obtenu sous forme d'un précipité d'hydroxyde (Cr(OH)3). Ce
procédé simple est fort intéressant puisqu'il ne nécessite pas l'oxydation du Cr(III) en
Cr(VI) et l'utilisation de résines échangeuses d'ions. De plus, le cupferron utilisé peut
être récupéré et réutilisé.
Un essai pilote sur l'isolement du Cr(III) a également été exécuté. Environ 450 g de boues
séchées de tannerie (équivalent à 1490 g de boues humides) a été utilisé dans l'essai. Le
volume utile du réacteur était de 30 L. Un rendement global de récupération du Cr(III) de
44 % (25.7 g) a été mesuré dans le précipité final contenant le Cr(OH)3. Le taux molaire
relatif d'Al, du Ca, du Cr, du Fe, du Mg et du Zn dans le précipité était 3.8, 1.8, 100.0,
0.8,3.3 et 0.2, respectivement. La concentration en Cr dans ce produit est de 32.5 % et le
rapport des concentrations des métaux nuisibles par rapport au Cr ((Al + Fe + Ca + Mg +
Zn)/5Cr) est inférieur ou égal à 0.02. Un tel concentré de Cr(III) peut être non seulement
utilisé en tant qu'agent tannant, mais également peut être utilisé dans la préparation de
pigments, d'acier inoxydable, de matériaux réfractaires et de catalyseurs.
Il a été observé qu'une grande quantité d'acide sulfurique est requise pour extraire le
Cr(III) , ce qui augmente le coût d'extraction du chrome. Pour contrer ce problème, la
solubilisation du chrome a été étudiée par un procédé de biolixiviation utilisant des
bactéries oxydant le soufre élémentaire en acide sulfurique. Le dénombrement des
bactéries oxydant le soufre élémentaire a montré que les thiobacilles acidophiles
contribuent davantage à la réduction du pH dans les boues de tannerie que les thiobacilles
peu-acidophiles. Malgré l'atteinte d'une concentration élevée en Cr(III) (aussi élevée que
5 930 mg/L), aucun effet toxique n'a été décelé sur les bactéries oxydant le soufre
(thiobacilles). De plus, les bactéries oxydant le soufre élémentaire ont pu vivre dans les
boues de tannerie à un pH aussi faible que 0.48 à 21°C. Une concentration en solides de
60 g/L a pu être utilisée avec succès, toutefois, une concentration de 40 g/L s'avère être la
teneur optimale en solides pour l'opération du procédé de biolixiviation. D'autre part, les
essais effectués ont montré que la concentration optimale, d'un point de vue économique,
de soufre élémentaire ajouté pour la biolixiviation du Cr(III) se situe à 20 g/L. L'efficacité
d'extraction du chrome par le procédé biologique s'est avérée comparable à celle du
procédé chimique avec l'acide sulfurique, tandis que le coût des produits chimiques
requis pour le procédé biologique est seulement 28 % de celui du procédé chimique.
Cette étude constitue donc la première démonstration de l'efficacité de la biolixiviation
avec soufre élémentaire pour l'extraction du chrome des boues de tannerie.


identifier: Fauvelle, David-Alexandre  (2012). Purification et étude des protéines PQSB de la voie de biosynthèse des HAQ chez Pseudomonas Aeruginosa.  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut National de la Recherche Scientifique, Maîtrise en microbiologie appliquée, 111 p.

subject:
escherichia coli
quorum
sensing

abstract:
Pseudomonas  aeruginosa    est  une   bactérie  ubiquitaire   d'une   grande  versatilité   et  un pathogène opportuniste.  Les infections chroniques  à P. aeruginosa sont  une  des premières causes  de  mortalité  chez  les  gens  atteints   de  la  fibrose  kystique.  Cette   bactérie  est naturellement   résistante   à   plusieurs  antibiotiques   communs,   ce  qui   rend   difficile  le traitement de telles infections.

L'expression  de  plusieurs  gènes  de  virulence  chez  P.  aeruginosa est  contrôlée  par  des systèmes  de  communications   intercellulaires   appelés  Quorum  Sensing  (QS). Un  de  ces systèmes est le régulon  pqs qui •est responsable de la production  de 4-hydroxy-2- alkylquinolines   (HAQ)  qui  sont  une  famille  de  molécules  qui  inclut   le  Pseudomonas Quinolone  Signal (PQS)  et  le  4-hydroxy-2-heptylquinoline  (HHQ),  son  précurseur.   La synthèse de ces molécules de signalisation est faite par les protéines codées par l'opéron pqsABCDE. Les rôles de  PqsA ainsi que  de  PqsD sont  connus  dans  la synthèse  du  2,4- dihydroxyquinoline (DHQ), mais le rôle de PqsD, PqsB et PqsC dans la biosynthèse des HAQ reste à découvrir.

Les travaux présentés ici ont pour but de purifier et subséquemment caractériser l'activité des protéines PqsB et PqsC. La protéine  PqsB a pu être purifiée à l'aide d'une  étiquette d'hexahistidine par chromatographie d'affinité et son identité a été confirmée grâce au séquençage par CUSM-SM. La protéine PqsC n'a pu être purifiée.

D'autres expériences ont aussi été effectuées dans le but d'explorer l'origine des carbones de la queue aliphatique des HAQ  Pour ce faire, des expériences de marquage avec l'acide dodécanoïque  marqué de 23 atomes de deutérium  ont  été effectuées. Ces expériences  ont démontré un marquage des HAQau  niveau de la chaîne aliphatique. Ceci remet en question le concept généralement  accepté que des acides 3-cétodécanoïques seraient  des précurseurs des HAQ  D'autres expériences de marquage avec de l'acide octanoïque marqué de 19 atomes de deutérium ont confirmé que l'acide octanoïque était un précurseur du HHQplutôt qu'un acide 3-cétodécanoïque.

Les résultats  présentés  ici  ont  mené  à  une  nouvelle  hypothèse  concernant   la  voie  de biosynthèse  du  HHQ  qui  aurait  comme  précurseurs  l'acide  anthranilique, le  malonate  et l'acide octanoïque. De plus, ces résultats démontrent  indirectement que les protéines PqsB et PqsC sont responsables de l'ajout de la chaîne aliphatique aux précurseurs du HHQ


identifier: Simard, Martin  (1996). Impact des pratiques culturales du maïs sur la dynamique de l'eau et de l'azote dans le sol.  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de l'eau, 110 p.

subject:
maïs
eau
azote
sol
activité agricole
contamination
écosystème

abstract:
Les sources diffuses de contamination de l'eau associées aux activités agricoles présentent
un risque pour la qualité des écosystèmes. Les pertes environnementales de contaminants
agricoles (herbicides, nitrates, etc.) sont d'une part minimisées par une bonne gestion des
programmes phytosanitaires et de fertilisations, et d'autre part sont variables selon les
pratiques culturales préconisées. Les pratiques de conservation du sol peuvent réduire le
ruissellement et les pertes de sols par érosion, diminuant par le fait même les pertes
environnementales vers les eaux de surface.
La présente étude vise à évaluer l'impact des pratiques culturales du maïs sur la dynamique
de l'eau et de l'azote dans le sol. Deux sols québécois ont été étudiés pendant les étés 1994
et 1995: une argile près de Varennes et un loam dans la région de Frelighsburg. Un sel de
bromure a été utilisé pour caractériser la répartition des écoulements de l'eau selon les
travaux de sols étudiés, à savoir le semis direct, le chisel et le labour conventionnel.
L'évolution spatio-temporelle des nitrates dans le sol a également été mesurée. Le
dispositif expérimental utilisé pour les deux sites est un factoriel en blocs aléatoires
complets, avec trois blocs de répétition.
Au niveau des écoulements de l'eau à Frelighsburg, le semis direct montre, pour les deux
années, des volumes ruisselés en moyenne dix fois inférieurs à ceux du labour
conventionnel. Le semis direct favorise donc l'infiltration de l'eau, comme le démontrent
les plus fortes concentrations en bromures retrouvées en profondeur dans le sol. La
dynamique de l'azote dans le sol est également affectée par l'intensité des travaux
primaires. Sous labour conventionnel, le remaniement du sol et l'incorporation des résidus
de récolte favorisent les processus de minéralisation de la matière organique. Les
concentrations en nitrates mesurées dans la couche de surface augmentent avec l'intensité
du travail du sol, soit du semis direct au labour, et ce pour les deux années. Par contre, les
résultats montrent que l'évolution temporelle des nitrates dans le sol est variable selon les
conditions climatiques observées pendant les deux étés de suivi.
Par la suite, des simulations ont été réalisées avec le modèle AgriFlux pour être comparées
avec les mesures de terrain et dans le but d'évaluer les pertes en azote selon les travaux de
sol étudiés. Le modèle a été appliqué sur une période de 10 ans pour le site de
Frelighsburg, en tenant compte des antécédents culturaux du site. Dans toutes les
simulations réalisées, les concentrations en nitrates dans l'eau souterraine étaient
supérieures à la norme québécoise de potabilité, soit 10 mg N/L. Selon ces résultats, les
travaux de sol ne possèdent pas d'influence notable sur les quantités d'azote lessivé jusqu'à
la zone saturée. Les doses de fertilisants appliqués dans le modèle influencent beaucoup
plus les pertes en azote vers les eaux souterraines et superficielles. Ceci fait ressortir
l'importance d'un programme de fertilisation bien adapté à un type de sol donné.


identifier: Gauthier, Julie  (2012). Étude du métabolisme de stéroides anabolisants androgènes à l’aide de modèles in vitro d’hépatocyte humains.  Thèse.  Québec, Université du Québec, Institut National de la Recherche Scientifique, Doctorat en biologie, 185 p.

abstract:
Depuis   quelques   années,   plusieurs  stéroïdes   anabolisants   androgènes   de synthèse   se sont  retrouvés sur  le marché et pourraient  être  utilisés  par les athlètes pour améliorer leur performance physique.    Des modifications structurelles ont été faites sur la testostérone et en découlent de nouvelles molécules qui sont indétectables lors des contrôles de dopage, la détection des substances  d'utilisation   interdite  reposant sur leur identification  et celles de leurs métabolites spécifiques.   La caractérisation de ces nouveaux produits et de leurs métabolites  est donc essentielle à leur détection.

L'étude   du  métabolisme  de  stéroïdes  anabolisants  androgènes  repose  sur l'analyse  d'échantillons   urinaires recueillis sui te à leur administration  à des volontaires   sains.     Ceci  présente  certains   inconvénients,   entre   autre   la complexité de la matrice  urinaire  compliquant l'élucidation des structures inconnues des métabolites.  Dans le cas des nouveaux stéroïdes de synthèse, il n'existe aucune donnée quant à  leur innocuité,  qualité, degré de pureté et propriétés pharmacologiques. Ceci complique les études d'excrétion  chez les humains, mais il est malgré tout important de déterminer leurs voies de biotransformations.

Pour cette classe de xénobiotiques, la majorité des biotransformations se fait au niveau du foie   par des réactions de phase 1 comprenant des oxydations, réductions  et  hydroxylations,  tandis  que  celles  de  phase  11  sont majoritairement des glucuro- et sulfoconjugaisons.      Les sites de biotransformations variant selon la structure des stéroïdes,     les métabolites d'excrétion  doivent être caractérisés pour chaque nouvelle molécule introduite. Les voies de biotransformation  des SAA (stéroïdes anabolisants androgènes)
« classiques » sont connues, ce qui guidera la proposition de structures  pour

les métabolites urinaires des nouveaux composés.

Dans le cadre de ce projet, nous avons eu recours à des modèles hépatiques in vitro tel que  les hépatocytes  humains  cryopréservés  et  frais en suspension, ainsi que leurs fractions  subcellulaires afin de générer et de caractériser les principaux métabolites de nouveaux stéroïdes de synthèse.   Les métabolites produits ont été analysés par chromatographie en phase gazeuse couplée  à la spectrométrie  de masse (CG-SM). Certains métabolites  ont été isolés d'incubations à grande échelle afin d'en  déterminer  plus finement  la stéréochimie par l'analyse par résonance magnétique nucléaire (RMN).    La caractérisation des métabolites a été effectuée par la synthèse chimique des composés de référence.  Ce projet a permis d'élucider  les métabolites de deux nouveaux stéroïdes soit la 17p-hydroxy-2a,17a-diméthyl-5a-androstan-3-one (méthyldrostanolone)  et la 17p-hydroxy-17a-méthyl-5a-androst-2-ène (DMT) ainsi que de caractériser de façon plus détaillée ceux de la 17p-hydroxy-2a méthyl-5a-androstan-3-one (drostanolone).   Les propriétés androgènes de ces composés et leur utilisation par des athlètes ont été préalablement démontrées. Nous avons prouvé l'utilité  de ces outils in vitro qui permettent d'identifier plus  rapidement  les  marqueurs  métaboliques  devant  être  utilisés  pour  la détection de produits dopants chez les athlètes.


identifier: Siméon, Nathalie  (2007). Décontamination de sols pollués par les HAP par biodégradation en présence de substrats organiques.  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de l'eau, 151 p.

subject: décontamination des sols

subject: pollution

subject: hydrocarbures aromatiques polycycliques

subject: HAP

subject: biodégradation

subject: substrat organique

subject: boue d’épuration

subject: lisier de porc

abstract:
Les polluants organiques de type Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques (HAP) sont connus
pour être cancérigènes, mutagènes et pour avoir une incidence sur l'environnement. La plupart
des techniques physico-chimiques de dépollution de sols sont généralement dispendieuses et
produisent des polluants secondaires dans l'environnement. Pour parer à ces problèmes,
l'utilisation de la biorémédiation, comme le compostage ou le « landfarming », est en plein essor
du fait de son coût minime et de son approche écologique. Cette étude porte sur la
biodégradation de certains HAP (les seize HAP de la liste prioritaire établie par l'Agence
Américaine de Protection de l'Environnement) présents dans un sol industriel en utilisant des
substrats organiques comme du lisier de porc, du compost de crevettes ou des boues d'épuration.
Les boues municipales ou le lisier de porc contenant des microorganismes sont utilisés comme
source d'inoculum pour améliorer la biodégradation des HAP. L'acclimatation des
microorganismes dans le cas des boues d'épuration permet une meilleure augmentation de la
biodégradation. Les résultats expérimentaux ont montré un maximum de 60% d'enlèvement de
la somme des 16 HAP en 16 semaines à 30°C avec un brassage manuel uniforme trois fois par
semaine. Ce taux de dégradation a été obtenu dans le cas d'une biopile composée de 75% de sol
pollué, 10% d'inoculum (boues acclimatées), 10% de boues brutes et 3% de paille (pour
améliorer le taux d'aération). Pour cette condition, le ratio sol/amendements est de 1.0 : 0.3 et le
ratio C/N de 30. Un taux de 68 ± 16% de dégradation des HAP de 5-6 cycles a été obtenu lors de
cet essai. Ces essais en piles sont menés sur deux sols d'origines différentes mais présentant une
contamination organique en HAP relativement similaire. Un des deux sols provient d'un site
d'une ancienne cokerie et possède une forte contamination en métaux et autres éléments
toxiques, qui inhibent l'action des microorganismes lors de la dégradation.
Un test en pulpe (10% p.v⁻¹ de boues/sol) a été mené pour étudier l'effet du ratio C/N sur la
dégradation en fioles agitées à 150 rpm à 38°C pendant 28 jrs. La condition sans ajout de sources
azotées ou carbonées (ratio C/N de 18) donne le meilleur taux d'enlèvement par rapport à des
tests menés à un ratio C/N de 10 ou de 25.
Une identification moléculaire des souches bactériennes a été menée par amplification du gène
de l'ADNr 16S par Polymerase Chain Reaction (PCR). Un criblage moléculaire du gène de la
HAP-dioxygénase par PCR en Temps Réel montre que la majorité de la population de
dégradeurs appartient au Gram + et que l'acclimatation permet la prolifération de bactéries
Gram -.


identifier: Soucy, Daniel  (1998). Cartographie des indicateurs de qualité des eaux souterraines à l'échelle régionale.  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de l'eau, 95 p.

subject:
cartographie
qualité
eau souterraine
puits
facteurs humains
épandages de
déglaçant
fertilisant
géologie
paramètres physico-chimiques
Mirabel

abstract:
Les objectifs de cette recherche sont de fournir un portrait actualisé de la qualité des eaux
souterraines de la région de Mirabel, de déterminer le rôle des facteurs humains (épandages de
déglaçants et fertilisants, méthodes de construction des puits) et naturels (géologie), et d'établir
des relations entre les différents paramètres physico-chimiques.
Entre le 15 mai et le 15 août 1996, 864 échantillons d'eau souterraine ont été recueillis par le
biais d'autant de puits domestiques dans la région de Mirabel, au nord de Montréal. Les
échantillons ont été analysés pour quatre paramètres sur le terrain (température, pH, oxygène
dissous, conductivité électrique) et pour cinq paramètres en laboratoire (nitrates, fer, manganèse,
chlorures, tannins-lignines). Les paramètres oxygène dissous et température ont été rejetés du
fait de leur mauvaise représentativité. Pour les sept paramètres restants, des cartes
d'isocontours ont été réalisées suite à un traitement géostatistique des données afin d'obtenir un
portrait régional de la qualité des eaux souterraines. Il en ressort que les facteurs limitatifs pour
un plein usage des eaux souterraines dans la région sont les concentrations en fer et en
manganèse qui dépassent dans plus de 20 % des cas les normes provinciales pour l'eau potable,
ainsi que la présence de nappes d'eaux saumâtres résiduelles de la Mer de Champlain, qui se
distinguent par des valeurs de conductivité électrique élevées.
Les valeurs mesurées pour les sept paramètres physico-chimiques ont aussi été considérées en
fonction des caractéristiques des puits et des formations géologiques où les échantillons ont été
recueillis. Il en ressort que la profondeur des ouvrages est un facteur important dans le cas des
nitrates, les concentrations mesurées diminuant avec une augmentation de la profondeur, alors
que les formations géologiques affectent surtout les niveaux de fer et de manganèse. Pour notre
région, ce sont les grès du Postdam et les calcaires de Chazy, Black River et Trenton qui
présentent les valeurs moyennes les plus élevées en fer et en manganèse.
Les coefficients de détermination reliant les différents paramètres entre eux ont été calculés.
Une relation entre le pH et les nitrates semble exister, les concentrations élevées en nitrates
étant associées aux pH les moins élevés. Le fer et le manganèse, ainsi que les chlorures et la
conductivité électrique, sont d'autres paramètres qui paraissent corrélés, mais que très
légèrement. La présence de sulfure d'hydrogène (signalée par les résidants) est pour sa part
associée à des concentrations en nitrates faibles et à des concentrations en tannins-lignines
élevées. En ce qui a trait aux activités humaines (épandages de déglaçants et de fertilisants,
fosses septiques), elles conditionneraient peu les concentrations en nitrates et en chlorures
mesurées dans les eaux souterraines.
La qualité actuelle des eaux souterraines pour le territoire étudié est donc tout à fait acceptable
selon les paramètres mesurés, et elle laisse supposer une protection suffisante par les matériaux
géologiques présents, seuls quelques cas de contamination d'origine anthropique ayant été
rencontrés.


identifier: St-Pierre, Chantal  (2001). Étude en laboratoire des mécanismes de récupération du trichloroéthène (TCE) en phase résiduelle lors de l'injection de solution micellaires dans des sables.  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de la terre, 98 p.

subject:
récupération
trichloroéthène
trichloréthylène
TCE
liquides immiscibles denses
LID
sable
lavage de sol
aquifère
eau souterraine

abstract:
La récupération de la phase résiduelle des liquides immiscibles denses (LID) dans la zone
saturée des sols est très complexe. L'injection de solutions de lavage est une méthode
chimique récemment mise au point principalement pour extraire les contaminants
récalcitrants à saturation résiduelle dans des aquifères. Des solutions de lavage composées
d'alcool, d'une combinaison alcool/tensioactif anionique ou d'une combinaison
tensioactif nonionique/tensioactif anionique ont été développées pour récupérer le
trichloroéthène (TCE) en phase résiduelle. L'utilisation de diagrammes de phases pour la
sélection des solutions de lavage s'est avérée une méthode simple, rapide et efficace. Les
courbes de distribution tracées à l'intérieur des diagrammes de phases ont permis de
prédire le principal mécanisme responsable de la récupération du TCE (solubilisation ou
mobilisation) pour chaque solution retenue.
Ces solutions ont par la suite été injectées en colonne de sable. L'analyse des effluents
récupérés lors de ces essais a permis d'évaluer l'efficacité de récupération des solutions.
Les essais en colonne de sable ont également permis de confirmer la validité de la
méthode de prédiction des mécanismes de récupération par le biais des courbes de
distribution. Les solutions injectées en colonnes de sable ont permis de récupérer de 1 % à
près de 100% de TCE à saturation résiduelle. Les solutions qui ont récupéré le TCE par
mobilisation sont généralement plus efficaces, c'est-à-dire qu'elles ont récupéré
davantage de TCE en injectant moins de solution, que celles qui ont extrait le TCE par
solubilisation. La combinaison de deux types de solutions est l'une des stratégies
d'injection qui pourraient accroître la récupération du TCE. Une solution qui solubilise le
TCE serait injectée à la suite d'une autre qui récupère la majorité du TCE par
mobilisation. Évidemment cette approche nécessite des conditions hydrogéologiques
favorables comme la présence d'un aquitard au-dessous de l'aquifère restauré. Même
pour ces conditions, il peut être difficile de contrôler la migration verticale d'un banc de
TCE. La dissolution in situ s'avère un mécanisme de récupération mieux adapté. Si la
récupération n'est pas totale, une technique de biorestauration in situ pourrait également dégrader le TCE restant dans les aquifères suite à l’injection d’une solution nettoyante.


identifier: Stuart, Jack  (1977). Le système eau potable et la taxation des usagers.  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de l'eau, 201 p.

subject:
consommation
coût
demande
distribution
économie
fuite
pompage
eau potable
réseau
tarification
taxation
milieu urbain


identifier: Sylvain, Lise  (1979). Variabilité temporelle et relations entre certains paramètres de qualité en rivière.  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de l'eau, 217 p.

subject:
analyse factorielle
classification ascendante hiérarchique
CAH
azote
chlorophylle
corrélation
cycle
eau
fertilité
hydrologie
nutriment
paramètre
phosphore
qualité
rivière
statistique
variation
Yamaska

abstract:
La rivière étudiée est la rivière Yamaska-Nord, plus précisément
le tronçon Granby-Waterloo. On procède à l'identification théorique
des relations potentielles entre certains paramètres de qualité
de l'eau, reliés aux substances nutritives et on effectue aussi une
revues des relations identifiées lors d'autres recherches dans le cas
d'autres rivières. On vérifie par la suite l'existence des relations
possibles à l'aide de techniques statistiques. En premier lieu on
procède à une étude globale, grâce à l'analyse factorielle des correspondances
(A.F.C.) et la classification ascendante hiérarchique
(C.A.H.), qui permettent de mettre en évidence des similitudes de comportement
pour l'ensemble des stations. En second lieu par des calculs
de corrélation, on quantifie davantage les relations existant entre les
paramètres à chacune des stations. On compare alors les relations prévues
à celles effectivement observées. Ceci permet de mettre en évidence
l'influence importante de la localisation des stations et de la période
de temps considérée quant à la force des corrélations, ce qui
rend difficilement transposables les relations observées à d'autres
bassins. L'étude a de plus fait ressortir l'existence de similitudes
de comportement très marquées entre les formes particu1aires des éléments
nutritifs, l'azote et le carbone surtout, et à un degré moindre,
avec la chlorophylle. Les formes solubles de ces éléments semblent
affectées par un ensemble plus variable de facteurs, ce qui diminue la
force des relations les impliquant.
En dernier lieu, on s'intéresse à l'évolution temporelle des
concentrations, utilisant encore une fois l'A.F.C. et la C.A.H. On
effectue d'abord une analyse de cette évolution pour l'ensemble des
stations d'échantillonnage. On considère enfin les variations à un
site en particulier, représentatif d'une station de rivière située en
aval d'une agglomération urbaine. Cette partie de l'étude permet de
mettre en évidence les cycles annue1s des différents paramètres.


identifier: Sylvestre, Aline  (1979). Étude de l'évolution du potentiel de fertilité lors de la mise en eau d'un réservoir.  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de l'eau, 141 p.

subject:
barrage
bioessai
bioindicateur
biologie
chlorophylle a
fertilité
indicateur
mise en eau
production
réservoir Desaulniers

abstract:
Afin de mieux prévoir les effets environnementaux de la mise en
eau du grand réservoir LG-2, les membres du service Environnement de la
SEBJ ont profité de la création préalable d'un petit lac de barrage situé en
bordure. Un programme d'étude élaboré du réservoir Desaulniers a donc été
mis au point et réalisé durant une période de trois ans au milieu de laquelle
la fermeture de la digue était réalisée.
Parmi les paramètres étudiés, on retrouve le potentiel de fertilité,
ce dernier servant d'indicateur de la qualité générale d'une eau. Ce mémoire
discute des résultats des mesures de potentiel de fertilité, les principaux
objectifs le concernant étant de vérifier son efficacité à mettre en
évidence les effets de la mise en eau d'un réservoir et sa signification face
aux constituants biotiques du milieu naturel.
La réalisation de ce programme reposait sur l'utilisation de méthodes
statistiques simples. Malheureusement, le manque de données ne nous permet
pas de conclure en ce qui concerne le deuxième objectif. Mais dans le
cas du premier, il est évident que le potentiel de fertilité est sensible à
la mise en eau d'un réservoir, mais l'effet n'est visible qu'après une période
d'environ un an dans le cas du réservoir Desaulniers.


identifier: Taillon, Annie  (1991). Classification de l'occupation des sols à des fins hydrologiques.  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de l'eau, 202 p.

subject:
hydrologie
modélisation hydrologique
influence
occupation du sol
télédétection


identifier: Tardif, Simon  (2010). Hydrologie comparative des tourbières et des lacs de la Baie de James dans un contexte d'aqualyse.  Thèse.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Doctorat en sciences de l'eau, 160 p.

subject:
hydrologie
tourbière minérotrophe
lac
aqualyse
changement climatique
statistique
hydrogramme
pluie
sphaignes

abstract:
Bien que les tourbières couvrent environ 12% du territoire québécois, leur
fonctionnement hydrologique est à ce jour à tel point méconnu qu'elles sont pratiquement
toujours absentes des modèles hydrologiques déterministes de type pluie-débit. L'impact
de la dynamique hydrologique des tourbières boréales de la région de la Baie de James
est important tant au niveau des apports aux ouvrages hydroélectriques qu'au niveau des
échanges de gaz à effet de serre à leur surface. En vue d'intégrer les processus
hydrologiques spécifiques des tourbières dans les modèles, une meilleure compréhension
de leur fonctionnement actuel s'avère nécessaire.
Améliorer l'état des connaissances sur le fonctionnement hydrologique des tourbières au
moyen d'un suivi hydrométéorologique et d'analyses comparatives et discuter des
modifications vraisemblables du régime hydrologique des tourbières associées aux
changements climatiques constitue l'objectif général de cette thèse. Les objectifs
spécifiques sont: (1) comparer la forme d'hydrogrammes produits par des évènements de
pluie ainsi que la relation entre la position de la nappe et le débit à l'exutoire; (2)
comparer le bilan hydrologique aux pas de temps saisonnier et évènementiel de sites
représentant un large spectre de conditions d'humidité de surface; et (3), à partir
d'évènements de pluie de diverses intensités, comparer et essayer de prévoir les temps de
réponses et leurs amplitudes.
Sept petits bassins versants (deux tourbières ombrotrophes (TO), trois tourbières
minérotrophes (TM) et deux lacs) tous situés dans le bassin de la rivière La Grande et
tous de superficie inférieure à 1 km2 ont été instrumentés pour le suivi des précipitations,
de'1'écoulement de surface, de l' évapotranspiration et des variations de stockage. La prise
de données a été effectuée en continue entre juillet 2005 et octobre 2007.
Les données obtenues ont permis: (1) d'analyser la forme des hydrogrammes de même
que la fréquence et la durée des événements d'écoulement sur les TM et les lacs, (2) de
produire et de comparer les bilans hydrologiques saisonniers et événementiels des sept
sites, d'évaluer les méthodes de mesures utilisées et de développer une méthode
d'estimation de l'évapotranspiration permettant une différenciation des compartiments
végétaux et d'eau libre et finalement, (3) de comparer et de prédire les temps de réponses
des sites suite à des événements de pluies modérées et fortes. Les résultats obtenus ont
permis d'atteindre les objectifs fixés.
Les principales conclusions de la thèse en fonction des analyses effectuées sont les
suivantes. Les statistiques de forme des hydrogrammes sont généralement plus uniformes
sur les lacs que sur les TM. Les hydrogrammes des lacs ont toujours des formes
semblables, ce qui n'est pas le cas pour les TM qui ressemblent parfois à ceux des lacs.
Les débits à l'exutoire des lacs ont des variations plus fréquentes mais de plus courte
durée et de plus faible amplitude que ceux des TM. La relation entre le niveau d'eau sur
le site et le débit à l'exutoire est presque linéaire sur les lacs mais beaucoup plus diffuse
sur les TM, suggérant une réponse décalée sur ces dernières.
L'adaptation d'une méthode d'estimation d'évapotranspiration potentielle basée sur la
différenciation de la végétation et de l'eau libre a permis d'obtenir des résultats cohérents
à ceux obtenus par diverses méthodes de mesure d'évapotranspiration réelle en milieu
nordique. Les données de débit obtenues par courbes de tarage et converties en
écoulement montrent une surestimation des valeurs élevées. Le terme de bilan pour
lequel chaque écosystème a un comportement particulier est le stockage pour les TO,
l'écoulement pour les TM et l'évapotranspiration pour les lacs. Les précipitations ont
montré une forte variabilité spatio-temporelle, les trois années d'études ayant eu des
quantités totales très variables et le secteur Est du bassin recevant toujours plus de pluie
que le secteur Ouest. À .l'échelle saisonnière, la variabilité temporelle de l'écoulement
dépend des conditions de précipitations tandis qu'elle dépend du type d'écosystème (TM
ou lacs) à plus court terme. Les données d' évapotranspiration sont plus uniformes
temporellement, les lacs évaporant plus que les TM et que les TO. Malgré d'importantes
fluctuations du niveau de la nappe sur les TO dues à l'absence de ruissellement de
surface, celle-ci demeure pratiquement toujours près de la surface à cause de la
compaction-expansion de la tourbe
Le temps de réponse de la montée de la nappe suivant des pluies modérées et fortes .est
proportionnel à la fraction superficielle d'eau libre tandis que le temps de réponse de la
montée de l'écoulement est inversement proportionnel à cette même fraction, ceci
suggère une importante inertie hydrologique des TM par rapport aux lacs. L'amplitude de
la montée de la nappe est aussi proportionnelle à la fraction superficielle d'eau libre. Le
niveau d'eau et sa phase de recharge/décharge, la quantité immédiate de pluie et le total
des jours précédents sont les principales variables expliquant la variance des temps de
réponses des montées de la nappe et de l'écoulement.
Les analyses des bilans évènementiels, de la relation niveau-débit et des modèles de
régression du temps de réponse montrent toutes l'importance de l'état de saturation des
systèmes (conditions sèches ou humides) par rapport aux diverses réponses
hydrologiques. Cet état de saturation est relié à la fraction superficielle d'eau libre, qui
elle-même est un indicateur de l'état d'aqualyse des tourbières. En supposant que le
climat futur cause effectivement une dégradation de la structure végétale des tourbières,
on peut donc s'attendre à voir le comportement hydrologique des TM être graduellement
modifié vers un comportement typique aux lacs à mesure que l'aqualyse se poursuivra.
Les résultats présentés dans cette thèse laissent entrevoir des pistes d'intégration pour la
modélisation. L'inertie hydrologique des TM pourrait être modélisée en travaillant sur les
paramètres de transfert horizontal, en introduisant une résistance au ruissellement de
surface en fonction de l'importance de la fragmentation de la structure végétale du bassin
ou encore en modifiant la définition des réservoirs servant à la production des débits de
base et du ruissellement de surface. Les TO pourraient être intégrées en augmentant leur
capacité de réserve, ce qui permettrait un ruissellement de surface uniquement en
conditions d'extrême humidité.


identifier: Théberge, Johanne  (1985). Les permis de pollution: une analyse de son applicabilité au contrôle de la pollution par les pesticides en agriculture.  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de l'eau, 108 p.

subject:
agriculture
modèle Dales
permis
pesticides
pollution
économie


identifier: Thomassin, Danielle  (1985). Détermination de la spéciation de l'aluminium dans les eaux naturelles en voie d'acidification.  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de l'eau, 168 p.

subject: acidification aluminium analyse chélation Chelex-100 colloïde eau extraction fluorure ligand MIBK organique photo-oxydation résine spéciation Teflon TFE FEP

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.

Dans le cadre d'études portant sur les répercussions sur le milieu
aquatique des précipitations acides, la notion de spéciation des métaux
traces, en particulier de l'aluminium, est très importante. Le schéma de
spéciation de l'aluminium mis au point par Campbell et al. (1983, 1982), est
basé sur l'échange de l'aluminium avec la résine chélatrice Chelex-100 avant
et après la destruction de la matière organique présente dans l'échantillon
par photo-oxydation, semble très intéressant. Toutefois, une adsorption
d'aluminium sur les parois des tubes de quartz lors de la photo-oxydation
empêche l'application intégrale de ce schéma analytique.
Une nouvelle géométrie du montage de photo-oxydation a été
utilisée pour l'irradiation d'échantillons aqueux dans des contenants
constitués de matériaux autres que le quartz (non-transparents au
rayonnement ultra-violet; HDPE, LPE, PC, PMP, Teflon FEP et Teflon TFE);
celle-ci s'avère aussi efficace que l a géométrie conventionnel l e pour la
destruction de la matière organique. De tous les matériaux étudiés, c'est
le Teflon TFE qui présente le moins de contraintes d'utilisation pour la
photo-oxydation d'échantillons aqueux puisqu' il n'occasionne aucune perte
d'aluminium tout en ne contaminant que légèrement en fluorure (< 0,50 mg
F ⁻/L).
Afin d'évaluer si cet apport de fluorure avait un effet sur la
détermination de la spéciation de l'aluminium, en particulier sur l'étape
d'échange avec la résine Chelex-100, plusieurs échantillons additionnés de
teneurs modérées en fl uorure (< 1,0 mg/L) ont été mi s en contact avec cette
résine. On a utilisé des eaux naturelles ainsi que différents échantillons
synthétiques, soit: une solution d'aluminium inorganique monomère, une
solution d'aluminium contenant de l'acide fulvique ainsi que des dispersions
d'aluminium colloïdal inorganique synthétique.
Il s'avère que cette légère contamination en fluorure n'est pas
une entrave majeure à l'utilisation de la photo-oxydation dans le schéma
global de spéciation de l'aluminium. En fait, ce fluorure a un effet
similaire à celui de la photo-oxydation sur la matière organique, soit la
libération de l'aluminium qui y est lié et/ou adsorbé par formation de A1F2+
et A1F2+ échangeables avec la résine Chelex-IOO. De plus, l'apport de
0,25 mg F⁻/L à une dispersion pure d'aluminium colloïdal inorganique lors de
sa photo-oxydation n'affecte guère son échangeabilité avec cette résine.
Ces expériences ont aussi permis d 'établir que l'échange de
complexes d'aluminium fluorés (A1F²⁺ et A1F2+) avec la résine Chelex-100
implique la libération, en solution, d'une partie des ligands F ⁻
initialement liés à l'aluminium, cette proportion variant selon les
conditions physico-chimiques de l'échantillon étudié. De plus, on a mis en
évidence l'existence, dans certains milieux naturels, de complexes mixtes
d'aluminium impliquant le fluorure et des ligands organiques; l'importance
relative de ces complexes dépend elle aussi des conditions physico-chimiques
de l'échantillon étudié.


identifier: Thompson, Patsy-Ann  (1990). Récupération de la croissance chez Selenastrum capricornutum exposé au cadmium: Aspects du métabolisme du carbone.  Thèse.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Doctorat en sciences de l'eau, 263 p.

subject:
cadmium
Selenastrum capricornutum
carbone
connaissance
croissance
état
matériel
métabolisme
méthode
modèle
récupération
phytoplancton

abstract:
Les communautés phytoplanctoniques s’acclimatent à la présence de
substances toxiques soit par des ajustements physiologiques, soit par le
remplacement des espèces sensibles par des espèces plus résistantes. Bien que
plusieurs espèces résistantes aux métaux ont été identifiées dans des milieux
chroniquement pollués, les ajustements physiologiques rencontrés chez les
communautés phytoplanctoniques exposées à des décharges d’effluents toxiques
sont méconnus. Cette thèse s’inscrit dans cette problématique et l’objectif
général était de mettre en évidence des modifications du métabolisme du carbone
reliées à l’acclimatation et à la récupération de la croissance de populations
de la Chlorophycée Selenastrum capricornutum exposées à des concentrations
sous-létales de Cd.
Les résultats de la première expérience démontrent que dans les
premières heures d’exposition au Cd, le rapport protéine/polysaccharide
augmente en fonction de la concentration de Cd. Par la suite, malgré une
inhibition de la croissance, les quotas cellulaires en protéines et en lipides
sont plus élevés chez la population exposée à 30 µg Cd•L⁻¹ que chez la
population témoin. Les quotas élevés en protéines représentent un excès de
synthèse par rapport aux besoins de la division cellulaire tandis que les
quotas élevés en lipides représentent une accumulation de produits de réserve
et peuvent être perçus comme un ajustement physiologique visant à maximiser la
croissance en présence de Cd.
La deuxième expérience met en évidence que les cellules algales
exposées au Cd sont dans un état d'équilibre délicat entre l'inhibition et la
croissance. En effet, la complexation de l'ion libre (Cd²⁺) dans le milieu de
culture entraîne une importante désorption du Cd pris en charge par les
cellules et une reprise de la croissance dans les 10 h qui suivent l'ajout de
l'agent complexant (EDTA).
Les résultats des deux autres séries d'expériences démontrent d'une
part que les effets du Cd sur la photosynthèse sont plus persistants que les
effets sur la respiration, et d'autre part que la récupération de ces deux
voies métaboliques est essentielle à la récupération de la croissance. La
récupération de la croissance semble nécessiter une chaîne chronologique
d'évènements métaboliques impliquant la photosynthèse et la synthèse de lipides
et de protéines dans un premier temps et la respiration des lipides et la
synthèse d'ATP dans un deuxième temps. Par ailleurs, il semble que le taux de
croissance atteint par les populations préalablement exposées au Cd dépende du
degré de récupération de la photosynthèse.
L'approche utilisée dans cette thèse pour étudier la récupération des
populations phytoplanctoniques exposées au Cd a permis de relier les
connaissances acquises sur la persistance des effets toxiques du Cd au
processus de croissance des algues unicellulaires. De plus, étant donné
qu'ultimement ce sera le maintien ou la récupération d'un taux de croissance
adéquat qui déterminera le destin d'une espèce dans son milieu, les
connaissances acquises par cette approche présentent une plus grande
signification écologique que les informations obtenues sur la toxicité du Cd
par l'utilisation de bioessais plus traditionnels.


identifier: Talbot, Lévis  (1973). Inhibition du processus d'oxydation de la matière organique par le cuivre.  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de l'eau, 84 p.

subject: biodégradation carbone cuivre dégradation effluent électrode inhibition oxydation précipité respiration respiromètre toxicité

abstract:
Des échantillons d'un effluent domiciliaire ont été prélevés dans un
réseau d'égoût séparé à Ste-Foy au cours de l'hiver 1973. Après avoir préfiltré
les échantillons à travers un coton fromage, nous leur avons ajouté
du cuivre sous forme ionique (Cu²⁺). Les concentrations finales de cuivre
ajouté se situaient entre 0 et 20 mg/l. Nous avons ensuite incubé ces
échantillons à la noirceur à 25°C et avons suivi pendant cinq jours l'évolution
du cuivre ionique à l'aide d'une électrode sélective et la consommation
d'oxygène à l'aide d'un respiromètre différentiel. De plus, nous avons
déterminé la concentration de carbone organique de nos échantillons avant et
après respiration. D'autres paramètres physico-chimiques tels que le carbone
inorganique total, les nitrates et nitrites, les polyphosphates, les orthophosphates,
les sulfates, les chlorures, le fer, la dureté totale et le pH
ont été mesurés à intervales réguliers sur un échantillon "nature" et intoxiqué
par différentes concentrations de cuivre ajouté sous forme ionique.
Parallèlement à l'évolution de ces substances dans les échantillons, nous avons
tenté de mesurer la consommation d'énergie chimique des échantillons en
déterminant à intervalles réguliers la chaleur de combustion des substances
en solution et en suspension, à l'aide d'une microbombe calorimétrique.
Nos résultats montrent qu'une faible partie du cuivre ajouté se retrouve
sous forme ionique. En effet, la constante de solubilité et les constantes
de stabilité des complexes inorganiques et organiques nous indiquent qu'au pH
de nos échantillons la majeure partie du cuivre ionique ajouté précipite ou se
complexe.
Les mesures de respiration des échantillons auxquels nous avons ajouté
du cuivre montrent, pendant les premières heures d'incubation, une inhibition importante de la consommation d'oxygène. Après cette période d'acclimatation,
le taux de consommation d'oxygène par ces échantillons devient sensiblement
le même que celui des échantillons sans ajout, de cuivre. Cependant, à cause
du retard initial, la consommation totale d'oxygène ainsi que la diminution
de la concentration de carbone organique après' cinq jours d'incubation sont
inférieures pour les échantillons intoxiqués par le cuivre. Nous avons cependant
remarqué le phénomène inverse (une légère stimulation par le cuivre)
dans un de nos échantillons auquel nous avions ajouté 1 et 0.1 mg/1 de cuivre.


identifier: Tincelin, Claire  (1993). Étude de l'enlèvement des métaux lourds contenus dans les cendres volantes d'incinérateurs d'ordures ménagères.  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de l'eau, 164 p.

subject:
métaux lourds
cendres volantes
incinérateur
ordures ménagères
déchet dangereux
enlèvement
environnement
oxydation
résidu
traitement
plomb
cadmium

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.

L'incinération des ordures ménagères permet de diminuer les quantités solides à mettre en
décharge surveillée, de 85 à 90%. Cependant, si les cendres de grille sont relativement amorphes et
peu riches en métaux lourds, les cendres volantes ont, par leur concentration de métaux et la
disponibilité de ceux-ci, les caractéristiques de déchets dangereux. L'incinérateur de la ville de Québec
produit, de plus, un résidu basique issu de la neutralisation des gaz acides, qui est mélangé pour sa
disposition aux cendres volantes. Ce sont ces cendres-mélange qui sont étudiées afin de les débarrasser
de leurs métaux lourds.
Une étude de lixiviation à l'aide des bactéries Thiobacillus ferrooxydans n'ayant pas donné de
résultat probant, l'étude de la lixiviation par voie chimique des métaux contenus dans le mélange a
été menée en erlenmeyer avec l'élaboration de cinq essais différents avec quatre phases de réaction:
- une série de lavages à l'eau (pH naturellement proche de 12);
- une acidification (H2S02 ou HCl concentré, à pH 3.5 ou 3) avec, pour trois essais sur cinq
oxydation du matériau à l'aide de H2O2 (30%) jusqu'à 400 ou 500 mV;
- l'ajout de sel NaCl par solution molaire ou de FeC13; et
- des rinçages à l'eau.
L'efficacité des différents essais était contrôlée par les quantités de métaux solubilisés et
soutirés, et à l'aide du test de lixiviation du ministère de l'environnement du Québec appliqué aux
résidus obtenus à la fin des procédés.
Les rinçages basiques ont permis d'enlever 25% du Pb total contenu dans la cendre-mélange,
soit 80% du métal solubilisé au cours du procédé. Pour les autres métaux (Cd, Cr, Zn), c'est l'ajout
d'acide qui permettait le meilleur enlèvement. L'ajout de sel n'était pas plus efficace qu'une
amélioration de la décantation. L'oxydation était nécessaire pour améliorer l'enlèvement de certains
métaux (Cd, Pb) et pour stabiliser les résidus des essais.
Le test de lixiviation caractérisait la cendre-mélange comme déchet dangereux. Cependant, les
concentrations obtenues dans les conditions du test en phase acide n'étaient pas représentatives de la
disponibilité du Pb très soluble en phase basique.
Appliqué aux résidus des différents essais, le test indiquait de meilleurs résultats pour les essais avec
oxydation.
A priori, le procédé de solubilisation le plus efficace correspond à l'essai le plus simple et le
moins cher, soit avec oxydation par H2O2 à 400 mV, acidification par H2S04 à pH 3.5 et ajout de
FeC13 (0.5 mg/12 g de cendre) pour favoriser la décantation. Cependant, tous les résidus testés
demeurent avec des caractéristiques de déchet dangereux, et des améliorations au traitement des
cendres doivent être apportées.


identifier: Tirado Montiel, Maria de Lourdes  (1997). Utilisation des boues des usines de traitement comme moyen alternatif pour la production de l'insecticide microbien Bacillus Thuringiensis.  Thèse.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de l'eau, 242 p.

subject:
boue
insecticide microbien
usine d’épuration
bioinsecticide
Bacillus thuringiensis

abstract:
L'utilisation des boues d'épuration comme milieu alternatif de culture pour la production
du biopesticide B. thuringiensis a été évaluée en tenant compte que celles-ci contiennent
des éléments pouvant soutenir la croissance, la sporulation et la production de la δ-
endotoxine. Dans ces expériences la souche employée était B. thuringiensis var. kurstaki
HD-l qui est la bactérie la plus utilisée pour lutter contre un grand nombre des larves de
lépidoptères. Au Québec elle est employée pour contrôler la tordeuse des bourgeons de
l'épinette.
La première étape de ce projet consistait à tester des boues de différents types et origines.
Ainsi, les expériences ont été réalisées avec la boue primaire de Valcartier (ValP), la boue
secondaire de Black Lake (BLS), la boue secondaire digérée aérobiquement de Black
Lake (BLDA), la boue secondaire de Sainte Claire (SCS), la boue secondaire de
Beauceville (BVS), la boue seéondaire d'une usine de pâtes et papiers (PPS) et la boue
secondaire du réacteur à membranes de cette même usine de pâtes et papiers (PPRMS).
Comme les conditions d'utilisation peuvent avoir une influence sur développement de la
bactérie, chaque boue a été utilisée sous trois conditions de préparation, c'est-à-dire, sans
prétraitement, avec prétraitement (hydrolyse à l'acide sulfurique) ou le surnageant seul
des boues hydrolysées obtenu après une centrifugation. Le temps nécessaire pour
atteindre la sporulation maximale de B. thuringiensis dans les boues a varié selon la
préparation des boues, ce qui a eu une influence sur la disponibilité des nutriments. Dans
les boues sans prétraitement la durée était de dix à onze jours. En utilisant les boues
prétraitées, le temps a été réduit de huit à neuf jours, et avec les surnageants la durée était
de quatre à six jours. Le pH initial de la boue joue un rôle important sur le développement
de la bactérie; dans ces expériences en utilisant la boue primaire de Valcartier (ValP) sans
prétraitement (pH=5.5), la bactérie n'a pas été capable de se développer, donc il a été
constaté qu'un pH initial près de la neutralité peut améliorer la performance des boues. Le
potentiel entomotoxique des complexes spores-cristaux obtenus dans les fermentations
réalisées avec les différentes boues, a été estimé par des bioessais en utilisant des larves
de la tordeuse des bourgeons de l'épinette comme insecte cible. L'hydrolyse de boues a
eu un impact positif sur le potentiel entomotoxique, une activité plus élevé a été obtenue
(4100 UI/µL) avec la boue secondaire de Black Lake (BLS) qu'avec le milieu de
référence (farine de soja, 3800 UI/µL), tandis que l'utilisation des surnageants ne s'avère
pas recommandable parce que les potentiels entomotoxiques des complexes spores"'
cristaux ont présenté des valeurs inférieures à celles rencontrés en utilisant les boues non
hydrolysées et les boues hydrolysées.
L'influence du pH et de la température sur la croissance, la sporulation et la production de
la δ-endotoxine par B. thuringiensis var. kurstaki HD-l ont été étudiées en utilisant la
boue secondaire de Jonquière (JS). L'effet de ces deux paramètres a été évalué dans une
première expérience en réalisant des fermentations entre 30 °C et 36 °C et en même
temps en utilisant cette boue hydrolysée à différents pH. La deuxième expérience
consistait à maintenir constant le pH pendant toute la fermentation à l'aide des tampon
TRIS et PBS. Une troisième expérience consistait à appliquer un choc thermique après
avoir atteint la phase de croissance exponentielle de façon à promouvoir la sporulation de
la bactérie. En général, c'est entre 30 °C et 32 °C que les potentiels entomotoxiques et les
concentrations des complexes spores-cristaux plus élevés sont obtenus. Pour le pH, au
moins pour la boue secondaire de Jonquière, l'hydrolyse ne semble pas avoir une
influence sur le potentiel entomotoxique des complexes spores-cristaux obtenus. Donc en
utilisant cette boue comme milieu de culture il ne serait pas nécessaire d'effectuer
l'hydrolyse, ce qui réduit le coûts de production du biopesticide. La croissance, la
sporulation et la production de la δ-endotoxine ont été affectées en utilisant les
températures de 34 °C et 36 °C comme le démontrent les faibles taux maximaux
spécifiques de croissance, les pourcentages de sporulation et les potentiels
entomotoxiques des produits obtenus à ces températures. Il est donc fortement
recommandable de ne pas réaliser les fermentations à ces températures et de travailler
plutôt entre 30 °C et 32 °C. Le contrôle du pH réalisé à l'aide des tampons pendant les
fermentations, a eu un impact bénéfique sur la croissance, la sporulation et la production
de la δ-endotoxine. Les pourcentages de sporulation et les potentiels entomotoxiques des
échantillons de la boue de Jonquière contenant les tampons ont augmenté par rapport à
ceux de l'échantillon sans contrôle du pH. Il serait souhaitable de réaliser des études plus
approfondies pour évaluer l'influence d'un choc thermique plus sévère que celui réalisé
dans ces expériences où nous n'avons pas trouvé des améliorations au niveau des
pourcentages de sporulation ou du potentiel entomotoxique.
L'influence de l'agitation sur la croissance, la sporulation et la production de la δ-endotoxine
par B. thuringiensis a été étudiée en réalisant des expériences à quatre niveaux
d'agitation, soit à 50 rpm, 150 rpm, 250 rpm et 350 rpm. Il a été constaté que quand les
conditions d'aération ne sont pas adéquates (50 rpm), la croissance de la bactérie peut
devenir lente et la sporulation inhibée, ce qui affecte le potentiel entomotoxique du
complexe spores-cristaux. C'est à 250 rpm que le potentiel entomotoxique plus élevé a
été obtenu et en même temps les résultats ont démontré que le niveau d'agitation ne peut
pas être augmenté indéfiniment, car le potentiel entomotoxique des complexes spores-cristaux obtenus à 350 rpm présente une valeur inférieure à celles obtenus à 250 rpm; ce
résultat peut s'expliquer par une inhibition par excès du substrat, dans ce cas de
l'oxygène. La culture de la bactérie dans un bioréacteur où les conditions d'aération
peuvent être contrôlées pourrait aider à clarifier ce point.
La boue secondaire de Black Lake (BLS) a été employée afin d'évaluer l'influence que
l'addition des sources de nutriments peut avoir sur la croissance, la sporulation et la
production de la δ-endotoxine par B. thuringiensis. Le glucose a été choisi comme source
additionnelle de carbone et l'extrait de levure comme source d'azote et de vitamines.
Initialement la boue a été enrichie de glucose, dont les concentrations variaient entre 40
mg/L et 200 mg/L. Il a été observé une réduction du temps nécessaire pour atteindre la
sporulation maximale dans les échantillons additionnés de glucose (5 jours) par rapport à
l'échantillon qui n'en contenait pas (10 jours) et aussi une augmentation du pourcentage
de sporulation dans les échantillons contenant le glucose. Les potentiels entomotoxiques
se sont aussi améliorés à mesure que la concentration du glucose a augmenté. Ils ont
varié de 3300 UI/µL pour la concentration plus faible de glucose employée (40 mg/L)
jusqu'à 5300 UI/µL pour la concentration de glucose la plus élevée ajoutée à la boue (200
mg/L). L'addition de l'extrait de levure (40 mg/L) en plus du glucose, a augmenté les
potentiels entomotoxiques des complexes spores-cristaux obtenus, entre 3500 UI/µL et
6600 UI/µL. Le temps pour atteindre la sporulation maximale est resté le même que dans
les expériences réalisées seulement avec l'addition du glucose (5 jours). Ces expériences
ont montré qu'en variant la composition de la boue par l'addition de certains substrats, sa
performance pour soutenir la croissance, la sporulation et la production de la δ-
endotoxine par B. thuringiensis peut être améliorée.
La stabilité des caractéristiques génétiques au niveau des gènes qui codent pour l'activité
insecticide des cristaux produits par B. thuringiensis var. kurstaki HD-l, quand la bactérie
a été cultivée dans des boues d'épuration, a été vérifiée par l'utilisation de la
polymérisation en chaîne (PCR) en utilisant des amorces spécifiques pour chacun des
gènes. Dans tous les échantillons analysés, les gènes CryIA(a), CryIA(b) et CryIA(c) qui
codent pour l'entomotoxicité des cristaux produits pendant la sporulation chez cette
variété, ont été identifiés. Ce fait indique que B. thuringiensis peut être cultivé dans les
boues d'épuration sans affecter ses caractéristiques génétiques au niveau de ces trois
gènes.
L'utilisation des boues d'épuration comme milieu de culture pour la production du
biopesticide B. thuringiensis semble une alternative intéressante du point de vue de leur
recyclage. D'un autre coté, l'utilisation des boues d'épuration pour la production de ce
bioinsecticide peut aider à réduire ses coûts de production, ce qui aidera à augmenter son
utilisation pour contrôler certains insectes nuisibles. Des expériences en utilisant d'autres
souches de B. thuringiensis pourraient augmenter le spectre d'utilisation des boues
comme milieu de culture.
Les résultats obtenus au cours de ces recherches ont fait l'objet d'une demande de brevet
international ainsi qu'aux États Unis. Le brevet international étant déjà accepté.


identifier: Tran, Lan Huong  (2009). Destruction par voie électrochimique d'hydrocarbures aromatiques polycycliques contenus dans des matrices fortement contaminées.  Thèse.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Doctorat en sciences de l'eau, 301 p.

subject:
hydrocarbures aromatiques polycycliques
HAP
électrochimie
oxydation
décontamination
sol
déchets industriels
dégradation

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 pollution de l’environnement par les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP)
représente un défi majeur auquel doivent inéluctablement faire face les scientifiques et les
gestionnaires de l’environnement. Ces composés organiques sont, pour la plupart, réfractaires,
non oxydables ou difficilement oxydables biologiquement et chimiquement. Les recherches
actuelles visent donc à limiter la contamination de l’environnement par ces composés d’origine
industrielle en proposant de nouvelles technologies. De ce point de vue, les techniques
électrolytiques sont particulièrement intéressantes. L’intérêt de ces techniques réside surtout dans
leur aspect non polluant, l’absence de produits chimiques, et leur facilité d’automatisation.
L’objectif central de ce projet est d’évaluer l’efficacité d’un procédé d’électro-oxydation pour le
traitement d’effluents issus de procédés de décontamination de sols et de déchets d’aluminerie
contaminés par des HAP.
L’action directe du courant électrique, obtenue par décharge anodique de la molécule d’eau
(formation de radicaux libres) et l’action indirecte obtenue par génération in situ d’un oxydant en
solution devraient permettre la transformation des grosses molécules de HAP en petites
molécules non toxiques ou moins toxiques et biodégradables, ou encore, permettre l’oxydation
complète de ces composés organiques en dioxyde de carbone.
Dans le cadre de ce projet, différentes unités électrolytiques (cellules parallélépipédique et
cylindrique) comprenant des électrodes catalytiques de formes rectangulaire, concentrique ou
circulaire ont été testées. Les travaux ont premièrement consisté à évaluer l’efficacité de
l’électro-oxydation pour la dégradation des HAP présents dans une solution synthétique de
créosote. Lors de ces essais, les effets de différents paramètres expérimentaux sur le système
électrolytique ont été évalués (type d’électrodes, intensité de courant, temps de rétention, pH,
concentration en électrolyte, conductivité, etc.).
L’application du procédé d’électro-oxydation avec une cellule parallélépipédique sur des
solutions synthétiques de créosote a permis d’atteindre des taux d’abattement global de HAP
allant jusqu’à 87% et des taux d’élimination d’hydrocarbures aliphatiques se situant autour de
84%. En outre, des rendements d’enlèvement de la demande chimique en oxygène (DCO) de
62% et plus de 65% d’élimination des huiles et graisses (H&G) ont également été obtenus. Des
tests d’estimation de la toxicité de l’effluent (avant et après traitement) basés sur la létalité aiguë
du crustacé Daphnia magna et sur la bactérie luminescente Vibrio fischeri ont été effectués. Des
unités de toxicité (UT) relativement élevées sur le crustacé Daphnia magna et sur la bactérie
luminescente Vibrio fischeri de 4 762 UT et 1 000 UT ont été respectivement mesurées dans
l’effluent de créosote non traité. En comparaison, des valeurs de 453 et 200 UT ont été
respectivement mesurées dans l’effluent traité par électro-oxydation, soit 91% de réduction de
toxicité sur le crustacé Daphnia magna et 80% de réduction sur la bactérie luminescente Vibrio
fischeri. Dans ces conditions, le coût total du traitement optimal de la solution synthétique de
créosote (incluant seulement les coûts d’énergie et de réactifs) se situerait entre 1.30 et
1.50 $CAN m⁻³.
Des cellules électrolytiques de forme cylindrique comprenant des électrodes concentriques ou
circulaires (anode : Ti/IrO2 ou Ti/SnO2; cathode : Ti) ont également été conçues et testées en
terme de la capacité de dégradation des HAP présents dans la solution de créosote. Les premiers
résultats enregistrés ont indiqué des taux de dégradation allant jusqu’à 87% avec un coût de
traitement se situant entre 0.33 et 1.14 $CAN m⁻³. Une série d’essais a aussi été effectuée en
mode continu et a montré que des rendements d’élimination des HAP supérieurs à 80% peuvent
être maintenus pendant une période de 18 h. Une baisse de l’efficacité est toutefois observée
après cette période de traitement.
Des essais d’oxydation avec le réactif de Fenton (Fe²⁺/H2O2) ont aussi été réalisés avec une
solution synthétique de créosote, ceci afin de comparer l’efficacité de l’électro-oxydation par
rapport à l’oxydation chimique. Ce procédé permet la formation en milieu aqueux de radicaux
hydroxyles, entités fortement oxydantes, et donc susceptibles de dégrader des HAP en des
composés qui sont moins toxiques et biodégradables. Lors de ces essais, les effets de différents
paramètres expérimentaux ont été évalués (concentrations initiales de Fe et de H2O2, pH, etc.).
L’application du procédé de Fenton a permis d’atteindre un taux d’abattement global de HAP
totaux ([HAP]i = 342 mg L⁻¹) allant jusqu’à 48%. Les meilleurs taux de dégradation ont été
enregistrés pour le NAP (75.4%), l’acénaphtylène (59.5%) et l’acénaphtène (59.6%). Le coût
total du traitement optimal de la solution synthétique de créosote se situerait, dans ce cas, entre
0.96 et 1.28 $CAN m⁻³.
Une partie de cette recherche visait également à évaluer les sous-produits générés lors de
l’oxydation électrochimique des HAP. Des solutions contenant un surfactant (CAS) et des
molécules de HAP (2 cycles : naphtalène – NAP ou 4 cycles : pyrène - PYR) ont été préparées et
étudiées à la suite de leur traitement par voie électrolytique. L’identification des sous-produits de
dégradation a été réalisée à l’aide de l’analyse par chromatographie gazeuse couplée à la
spectrométrie de masse. Le chloronaphthalène et le chloropyrène ont été formés pendant le
processus d’électro-oxydation mais ils sont dégradés après 90 min de traitement. La
naphthoquinone a été identifiée comme sous-produit principal de l’électro-oxydation du NAP et
peut subir une transformation subséquente afin d’obtenir une ouverture de cycle aromatique. Par
comparaison, le PYR est principalement transformé en chloropyrène, suivi de la ré-aromatisation
et de la formation du benzo(c)cinnolin, 2-chloro. Le benzo(c)cinnolin, 2-chloro peut par la suite
être oxydé pour former le sulfonyl-bis (2-nitriloxidophenyl).
Enfin, l’application du procédé d’électro-dégradation a été expérimentée sur des effluents réels
issus de la décontamination, par flottation à l’aide d’un surfactant (CAS), de déchets
d’aluminerie et de sols contaminés par les HAP. Les conditions optimales définies en cours de
projet ont permis d’atteindre des taux d’abattement totaux de HAP allant de 44 à 54% selon le
type de déchet et les concentrations initiales de HAP. Le coût total de ce procédé
électrochimique (incluant seulement les coûts d’énergie et de réactifs) se situerait entre 99 et
154 $CAN par tonne métrique (tm) de matériel décontaminé.
Le procédé d’électro-oxydation développé présente de nombreux avantages (simplicité
d’opération, facilité d’automatisation et faibles besoins en produits chimiques). Le procédé s’est
avéré efficace pour dégrader les HAP dans la solution de créosote, les HAP dans les déchets
d’aluminerie et les HAP dans les sols contaminés. En plus, ce procéde d’électro-oxydation a
permis de diminuer la toxicité et d’éliminer d’autres composés organiques.