identifier: Bouchard, Amélie  (2003). Rôle de la synthèse protéique dans la suppression de l’apoptose des neutrophiles humains par l’interleukine-15.  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut National de la Recherche Scientifique, Maîtrise en sciences expérimentales de la santé, 117 p.

subject: interleukine phagocytose apoptose neutrophile cytokine

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'interleukine-15  (IL-15)   est   une  cytokine   pro-inflammatoire  connue   pour   retarder l'apoptose spontanée des neutrophiles humains  par un mécanisme encore obscur.  Les neutrophiles et l'IL-15 ayant  un rôle important  dans  l'inflammation, nous  nous sommes penchés sur le mécanisme causant  le retard d'apoptose des neutrophiles par l'IL-15. Dans
1'étude présentée  ici, nous démontrons que 1 'IL-15 induit la synthèse de novo de plusieurs

protéines  par les neutrophiles, dont  une d'environ 23kDa  qui  semble  être  prédominante dans   le   milieu   extracellulaire.  Nous   avons   identifié    cette   protéine    comme   étant l'antagoniste du récepteur à l'IL-l (IL-IRa). Nous avons observé  que l'IL-15 n'induit pas la production  d'IL-la ni d'IL-B, laissant  supposer  que  la sécrétion  d'IL-IRa n'est  pas liée à la modulation  de la voie de l'IL-l chez les neutrophiles. De plus, nous démontrons que l'IL-IRa ne module  pas directement le taux d'apoptose des neutrophiles, même à une concentration  250  fois  plus  élevée  que  celle   mesurée  dans  le  milieu  extracellulaire. Contrairement au  surnageant provenant  de  cellules  cultivées  en  présence  de GM-CSF, nous   n'avons  pu  retarder   l'apoptose  des  neutrophiles  par  l'ajout  du  surnageant   des cellules  stimulées à  l'IL-15,  démontrant que  l'IL-15 ne  module  pas  l'apoptose via  la production  d'un facteur  soluble.  L'ajout de cycloheximide montre  que  l'IL-15  retarde
1 'apoptose via la synthèse  de novo de protéines  intracellulaires, incluant  la protéine  anti

apoptotique Mcl-1. Une protéine du cytosquelette, la vimentine, est également  synthétisée de novo, mais pas la vinculine.  Par conséquent, malgré que l'IL-15 soit reconnue  comme étant  une  cytokine   pro-inflammatoire,  nos  résultats   indiquent   que  celle-ci   peut  aussi activer  une boucle  anti-inflammatoire, étant  donné  sa capacité  à induire  la synthèse  de l'IL-IRa qui pourrait  inhiber  l'effet  de l'IL-l sur d'autres cellules  durant  l'inflammation in  vivo. De  plus,  cette  cytokine   semble  avoir  une  action   directe   sur  l'apoptose  des neutrophiles via la modulation  de la synthèse  de protéines  intracellulaires.


identifier: Turcotte, Richard  (2010). Éléments du calage et de l'implantation d'un modèle hydrologique dans une perspective d'utilisation opérationnelle en prévision hydrologique.  Thèse.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Doctorat en sciences de l'eau, 194 p.

type:
Thèse
Non évalué par les pairs

subject:
calage
implantation
modèle hydrologique
HYDROTEL
bassins versants
donnée nivométrique
neige

abstract:
La présente thèse porte sur le calage et sur des éléments de l'implantation d'un modèle
hydrologique distribué, le modèle HYDROTEL, dans une perspective d'utilisation opérationnelle en
prévision hydrologique sur des bassins versants situés dans le sud du Québec. Des efforts de
recherche y sont déployés pour proposer une stratégie de calage du modèle tout en intégrant des
contraintes pragmatiques (coûts en calcul élevés, présence de la neige, etc.) ayant un impact
significatif sur la stratégie à suivre. Pour répondre à ces contraintes, une approche qui découpe
l'exercice de calage en trois sous-exercices est développée. La première étape de cette approche
consiste à caler, globalement pour l'ensemble du sud du Québec, la majorité des coefficients du
modèle se rapportant à la simulation de la neige au sol à l'aide de données nivométriques. Les
coefficients relatifs à la neige, non calés à la première étape, et ceux affectant l'évapotranspiration et
le bilan vertical sont, dans une deuxième étape, calés à partir des observations de débits en utilisant
un optimisateur global (optimisateur SCE-UA). À la troisième et dernière étape, les coefficients
associés à l'écoulement sont aussi calés sur des observations des débits. Enfin, une stratégie de
cartographie opérationnelle de la neige au sol, construite à l'aide d'une version autonome du modèle
de fonte de neige d'HYDROTEL, à laquelle est adjointe une méthode d'assimilation des données
nivométriques, est développée et appliquée.
Il est illustré numériquement, sur trois bassins versants du sud du Québec, que l'approche de calage
en trois étapes donne, pour les périodes de vérification, des simulations de qualité à toute fin
pratique équivalentes à celles obtenues en calant simultanément tous les coefficients pour des coûts
en calcul quatre fois inférieurs. Plus globalement, une simulation de crues de printemps, n'ayant
servi ni au calage ni à la vérification, permet d'illustrer la contribution positive de la mise à jour du
modèle hydrologique à l'aide du système de cartographie opérationnelle de la neige au sol.


identifier: Boutin, Martine  (2003). Différenciation génomique des coronavirus hémagglutinants et topographie des déterminants antigéniques de la glycoprotéine S du virus hémagglutinant de l’encéphalomyélite porcin.  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut National de la Recherche Scientifique, Maîtrise en virologie et immunologie, 165 p.

subject: coronavirus hemagglutinant glycoproteine encephalomyelite porcine replication

abstract:
Le virus  hémagglutinant  de 1'encéphalomyélite  porcine  (HEV)  est un virus qui cause une infection endémique dans l'industrie porcine. En 1998 et 1999, le HEV a causé des problèmes dans des fermes porcines du Québec et de l'Ontario. Une souche virale a été isolée et nous avons cherché à comprendre les raisons de la réémergence de la maladie en étudiant les différences entre cette souche (IAF-404)  et celle du prototype de référence (HEV67N), de même que les différences et/ou les similitudes  entre les souches de HEV et celles d'autres coronavirus  dont le Coronavirus  bovin et le Coronavirus  humain HCoV OC43, tous deux antigéniquement  associés au HEV.

Ce projet visait le séquençage de l'ORF  3 codant  pour la glycoprotéine de surface (S)  du  HEV  et  la  production  d'anticorps  monoclonaux   (AcMo)  dirigés  contre  cette protéine afin d'obtenir les outils  nécessaires  à une  meilleure  compréhension  d'un  virus peu  étudié.  Le  second  aspect  de  ce  projet  était  de  mettre  au  point  un  test  diagnostic différentiel pour les Coronavirus bovins, porcins et humains.

Le séquençage  de l'ORF  3 s'insérait  dans le projet du séquençage  de l'extrémité

3' du génome, codant pour les protéines structurales,  des souches HEV 67N et IAF-404. La séquence nucléotidique  de l'ADNe de l'ORF3 fut déterminée par la technique de déplacement   progressif   sur  le  génome   en  utilisant  des  amorces   oligonucléotidiques déduites de régions conservées chez les isolats de BCoV. Les séquences  de la souche de référence HEV67N et celles d'un isolat clinique HEV IAF-404 ont été comparées aux séquences connues des virus BCoV et de HCoV-OC43.  Le séquençage  a mis en lumière, entre autres,  que la glycoprotéine  S a le plus faible  pourcentage  de similitude  entre les souches de HEV, mais aussi avec les autres Coronavirus à l'étude et a confirmé que tout comme pour le HCoV-OC43,  il y avait délétion d'une  partie de l'ORF  4, codant chez les isolats de BCoV pour une protéine non-structurale de 4.9 kDa.

Les informations  obtenues du séquençage ont permis la conception d'un Multiplex

RT-PCR  composé  de  trois  paires  d'amorces  différentes.   Une  paire  d'amorces  vise l'amplification spécifique d'un fragment de 200 pb dans I'ORF 4 des BCoV respiratoires et entériques. Une autre, permet l'amplification d'un fragment de 684 pb, dans la portion SI  de l'ORF 3, spécifique aux isolats de HEV. Ces deux paires d'amorces s'ajoutent à l'utilisation déjà connue d'une paire d'amorces  pour l'amplification d'un fragment de 406 pb dans le gène de la Nucléocapside. Ce gène est hautement conservé chez les Coronavirus à l'étude et pennet donc une amplification dite spécifique de groupe.

Finalement, des hybridomes producteurs d'AcMo dirigés contre la glycoprotéineS ont été obtenus. Des tests d'isotypage, d'ELISA,  d'immunobuvardage de type western, d'immunofluorescence  indirecte, d'inhibition  de l'hémagglutination et de séroneutralisation ont été effectués pour pennettre la caractérisation de ces AcMo.

Les informations scientifiques apportées par ce projet sont intéressantes et constituent une base pour des études plus approfondies en utilisant le multiplex RT-PCR et les AcMo comme outils afin d'établir la topographie des épitopes spécifiques au HEV et des régions de la protéine impliquées dans le tropisme d'espèce et les recombinaisons
génétiques inter-espèces.


identifier: Chano, Frédéric  (2003). Étude des mécanismes de régulation de la réponse inflammatoire chez le macrophage murin dans un contexte d’interactions hôte-pathogène.  Thèse.  Québec, Université du Québec, Institut National de la Recherche Scientifique, Maîtrise en virologie et immunologie, 180 p.

subject: macrophage reponse immunitaire infection pkc

abstract:
La transcription des symboles et des caractères spéciaux utilisés dans la version originale de ce résumé n’a pas été possible en raison de limitations techniques. La version correcte de ce résumé peut être lue en PDF. Le macrophage joue un rôle prépondérant  tant au niveau de la réponse immunitaire que dans le maintien de l'homéostasie.   Les mammifères qui sont dépourvus de macrophages, tels  les  souris  déficientes  pour  le  facteur  de  transcription  PU.l, ne peuvent  survivre. Alors que leurs rôles sont bien connus, beaucoup reste encore à découvrir au sujet de la régulation des fonctions du macrophage.

Prévenir l'infection  par  des microorganismes est un rôle essentiel du macrophage.  Deux types de microorganismes pathogènes ont fait l'objet de mes travaux de doctorat, soit les bactéries à Gram négatif et le parasite Leishmania donovani.

Considérant  les  résultats  obtenus  à  l'aide  d'inhibiteurs  pharmacologiques,  il  est  bien évident que plusieurs membres de la famille des PKC sont impliqués dans la régulation des  fonctions  des  macrophages. 	Par  contre,  les rôles précis que  jouent  les différents isoenzymes  le sont  moins. 	À cet effet,  nous avons  étudié  le rôle de  la PKC-a. dans l'activation  des facteurs  de transcription  AP-l,   NF-IL6 et  NF-KB en  réponse au  LPS. Notre choix de facteurs de transcription est basé sur le fait que la majorité des gènes de la réponse inflammatoire ont dans leur région promotrice des séquences de liaisons pour ces facteurs.   De plus, nous avons analysé le rôle des PKC dans la production de diverses cytokines. 	Nos  résultats  démontrent  que  la  PKC-a.  régule  l'activation  du  facteur  de transcription NF-IL6 ainsi que l'expression des gènes IL-1JB et G-CSF en réponse au LPS.

Par  ailleurs,  nous  avons  étudié  le  rôle  du  LPG  de  L.  donovani  dans  l'évasion   de l'activation  du macrophage.  Nos résultats suggèrent que le LPG du parasite Leishmania donovani mène à une baisse de translocation nucléaire du facteur de transcription NF-KB et diminue l'activité de la kinase IRAK.


identifier: Wilkinson, Kevin J.  (1993). Bioaccumulation de l'aluminium inorganique (Al3+, Al((OH)x(3-x)+, A1(F)y(3-y)+ chez le saumon atlantique en relation avec l'acidification du milieu aquatique.  Thèse.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Doctorat en sciences de l'eau, 156 p.

subject:
aluminium
Al
acidification
bioconcentration
bioaccumulation
biologie
hydroxocomplexe
fluoro-complexe
cinétique
diffusion
fluorure
géochimie
internalisation
membrane
modèle
mucus
poisson
saumon atlantique
salmo salar
sorption
écotoxicologie

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

Réalisées dans des conditions physico-chimiques similaires à celles rencontrées dans les eaux
courantes du Bouclier canadien au printemps (~cations = 0.25 mM), nos expériences ont eu pour
but d'élucider comment la spéciation de l'aluminium dans la colonne d'eau était reliée à sa
bioconcentration sur les branchies du saumon atlantique et aux effets toxiques induits. Plusieurs
plans expérimentaux ont été employés afin d'étudier la biodisponibilité de l'aluminium chez le
poisson. Pour les expériences in situ, des juvéniles du saumon atlantique (Salmo salar, âge 1+)
ont subi un traitement de diverses solutions d'aluminium (0-12 µM), de fluorures (0-20 µM) et de
pH afin de provoquer des réponses toxiques létales ou sublétales et de permettre ainsi des
déductions quant au mécanisme d'action de l'aluminium. Ces expériences, soit dynamiques et ou
semi-statiques (renouvellement de l'eau 2-3 fois par jour), ont eu lieu dans des conditions bien
contrôlées (IO°C, 16 h de lumière, la concentration d'oxygène dissous ≈ 10 ppm). On a suivi la
mortalité des poissons ou des paramètres subi étaux tels que la bioconcentration branchiale de
l'aluminium ou la concentration en Na plasmatique. Selon ces indicateurs de toxicité, la
complexation de l'aluminium inorganique par les fluorures réduit ses effets biologiques chez le
saumon. Pour nos conditions expérimentales, la toxicité est mieux expliquée par la somme
(∑fI [AI3+] + f2[AIF2+]) que par toute autre combinaison d'espèces. De plus, en présence de
fluorures, la bioconcentration branchiale de l'Al et les pertes d'ions plasmatiques (une indication
d'un stress ionorégulateur) sont réduites par rapport à celles des poissons en présence de
l'aluminium seul. Cependant, cette atténuation s'avère moins importante que celle prédite; les
effets toxiques résiduels de l'aluminium en présence de fluorures dépassent ceux qui auraient été
anticipés en fonction des concentrations résiduelles de l'ion libre, [AI3+], et de ses hydroxo-
complexes [AI(0H)x(3-x)+]. Nous avons expliqué ces résultats en modifiant le "Modèle de l'ion
libre" pour tenir compte de la formation de complexes mixtes {F-AI-L-branchie} à la surface
branchiale.
L'aluminium seul, tout comme la combinaison aluminium + fluorures, a provoqué une
diminution du Na plasmatique, même à des concentrations sublétales. L'action toxique de
l'aluminium en présence de fluorures ressemble à la perturbation de l'ionorégulation déjà
documentée chez les salmonidés en absence de fluorures.
On a décelé deux compartiments importants dans le processus de bioconcentration chez les
branchies du Salmo salar: le mucus et la surface branchiale. La production et la sécrétion du
mucus jouent un rôle important dans l'accumulation de l'aluminium par les branchies du saumon.
Dans des expériences dynamiques in situ, on a démontré que la bioconcentration de l'aluminium
par les branchies avait lieu initialement dans le mucus des poissons et était suivie par une
accumulation lente à la surface branchiale. Par ailleurs, une augmentation substantielle de
l'aluminium internalisé est observée dans des expériences à plus long terme (>3j); l'association
de faibles concentrations d'Al aux sites sensibles (0⟶2 j) provoquerait la séparation de
l'épithélium branchial ou induirait des variations physiologiques telles qu'une augmentation de la
ventilation, ce qui expliquerait la croissance exponentielle de la concentration d'aluminium
internalisé.
Dans des expériences in vitro, on a déterminé que la diffusion d'aluminium au travers du mucus
isolé du corps du Salmo salar était réduite de façon suffisante pour empêcher sa mesure. Puisque
la capacité de complexation de l'aluminium par le mucus est très importante et que le taux de
renouvellement. du mucus in situ est extrêmement rapide, nous croyons que le mucus agirait
comme barrière physique et retarderait la complexation de l'aluminium à la surface branchiale.
Notons que cette protection est transitoire: nos résultats de bioconcentration indiquent que
l'aluminium exercerait des effets toxiques seulement une fois que la capacité de renouvellement
ou la capacité complexante du mucus est excédée.
Par ailleurs, des cellules isolées des branchies de l'achigan à grande bouche (Micropterus
salmoides, adultes) ont été exposées à des concentrations variables d'aluminium, de fluorures et
de matière organique dissoute (MOD) pour déterminer la capacité de la surface branchiale à lier
l'aluminium. Des cellules branchiales isolées étaient examinées au lieu des branchies intactes
afin d'éliminer (i) la couche de mucus entourant les branchies et (ii) l'excrétion de gaz
respiratoires susceptibles de modifier le pH à la surface branchiale. Les résultats de
microélectrophorèse et de RMN (19F) appuient les résultats in vivo. L'aluminium se lie aux
cellules isolées d'une façon semblable à la manière qu'il se lie aux branchies in vivo, i.e. la
réduction de la toxicité et de la bioaccumulation de l'Al en présence des fluorures implique la
complexation d'Al et d'AI-Fn et la formation subséquente de {AI-L-branchie} et {F-AI-L-branchie},
respectivement. Pour les expériences de mobilité électrophorétique, le changement en
mobilité électrophorétique était inférieur à ce qu'on aurait prédit d'après les variations en [AI3+];
l'effet d'un ajout de fluorures en solution, qui a pour effet de réduire [AI3+], est au moins
partiellement compensé par la formation d'un complexe ternaire {F-AI-L-cellule} à la surface
cellulaire. La formation de ce complexe ternaire ne modifie que légèrement la mobilité
électrophorétique des cellules. Contrairement aux effets provoqués par l'Al ou l'ion H+,
l'addition de la matière organique dissoute à pH 4.5 a rendu la charge de surface des cellules
branchiales plus négative. Par ailleurs, l'interaction de la MOD avec la surface cellulaire
implique probablement des liaisons hydrophobes puisque les variations de mobilité
électrophorétique à pH 4.5 étaient nettement plus importantes que celles observées pour une
expérience semblable à pH 5.0.
Ces mêmes techniques (19F RMN, microélectrophorèse) ont permis de suivre l'effet des
fluorures sur l'affinité de l'aluminium pour différents composants des membranes branchiales.
Dans des expériences in vitro, nous avons démontré que plusieurs composants membranaires
peuvent imiter les capacités de complexation de la membrane biologique intacte. En présence de
fluorures, des complexes ternaires {X-AI-ligand} ont été formés avec le citrate, la calmoduline,
le mucus du poisson et l'acide sialique. Les complexes ternaires impliquant les fluorures n'ont
pas été détectés lorsque le ligand était la phosphatidylsérine ou la phosphatidylcholine.
Nos résultats appuient le modèle/mécanisme de toxicité proposé par Haug et Caldwell (1985),
qui ont suggéré que l'aluminium peut interagir avec des protéines membranaires telles que la
calmoduline, pour provoquer une réponse toxique chez l'organisme. De même, il semble que la
prédiction des effets biologiques puisse s'effectuer avec un modèle à base d'équilibres chimiques.
Des calculs théoriques basés sur nos données de bioaccumulation indiquent que l'internalisation
de l'aluminium est l'étape limitante du processus de prise-en-charge de l'aluminium.


identifier: Kombila, Dikenane  (2013). Développement d'une filière physico-chimique de traitement du lisier bovin.  Thèse.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Doctorat en sciences de l'eau, 186 p.

subject:
traitement physico-chimique
lisier de bovin
séparation solide liquide
polymère synthétique
Zetag

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'élevage intensif est un secteur prospère en Amérique du Nord qui, en plus de consommer eau
et énergie, apporte son lot de rejets potentiellement nocifs pour l'environnement. En effet,
l'agrandissement des exploitations et la progression de l'élevage intensif entraînent des surplus
de fertilisants par rapport à la demande locale. Le surplus de nutriments présents dans le lisier se
 retrouve dans la nature après épandage, ce qui altère la qualité des eaux souterraines, des eaux de
surface, de l'air et des sols
Au Canada, la gestion du lisier sous forme liquide tend à se développer parallèlement à
l'agrandissement des exploitations. Sous la forme liquide, le lisier est plus facile à manipuler
avec de la machinerie. La gestion du lisier sous forme liquide nécessite de grandes quantités
d'eau généralement potable (eau de lavage). La dilution provoque une forte augmentation du
volume du lisier. Il faut donc plus d'espace de stockage et plus de moyens de transport pour
l'épandage. Au Québec, la quantité totale de lisier produite est de 25 Mt an-l. Il est donc
pertinent de s'intéresser au traitement du lisier bovin. Le lisier a une valeur agronomique
importante, car il constitue un engrais organo-minéral possédant d'excellentes qualité
fertilisantes.
La quasi-totalité du lisier produit sous forme liquide fait l'objet d'épandage au champ. Des
quantités importantes de matières en suspension (MES), d'azote (N) et de phosphore (P)
notamment, provoquent une diminution de l'oxygène disponible dans les cours d'eau. Les
épisodes de contamination des étendues d'eau par des micro-algues toxiques, directement liées à
l'eutrophisation des lacs, ne laissent pas les gouvernements indifférents face aux nouveaux défis
qu'impose la gestion des cours d'eau.
Le P est l'élément fertilisant qui pause le plus de problème. Dans certaines régions, l'apport de P
au sol par épandage de lisier est trop important par rapport au besoin des cultures. Il faut donc
transporter ces surplus vers des zones ayant des besoins en P, ce qui occasionne des coûts de
transport élevés.
Dans l'objectif de résoudre cette problématique qui devient un enjeu pour la santé humaine,
plusieurs recherches tentent de mettre au point des technologies capables de diminuer la charge
polluante du lisier sous forme liquide tout en conservant ses qualités fertilisantes. Quelques
procédés ont fait leurs preuves avec le lisier porcin. Les trois principales catégories de
traitements exploités, font appel a des procédés physiques, biologique et/ou physico chimique
pouvant être combinés ou non. Toutefois, la plupart des technologies de traitement disponibles
pour le lisier bovin sont actuellement en cours d'étude ou trop coûteuses pour être exploitées.
La présente étude a pour objectif central la mise au point d'un procédé de séparation
solide/liquide (SIL) du lisier bovin sous sa forme liquide. La problématique exige un procédé
simple, se déroulant en deux ou trois étapes, il devra facilement s'adapter au fonctionnement de
l'exploitation, ou être implanté à moindre coût, sur une installation de traitement existante. La
filière étudiée consiste notamment en une séparation par tamisage, suivie d'une coagulation des
MES par électrocoagulation en utilisant des électrodes de fer ou par ajout de polymères.
Dans le cadre des présents essais, une ferme près de Québec, spécialisée dans la production de
vaches génisses et laitières a servi de source d'échantillonnage. La première étape du procédé
reposait sur un tamisage en séquence composé de deux tamis de maillage 3,0 et 0,5 mm. Un
système de deux tamis superposés était placé sur un agitateur à secousses. Initialement, le lisier
présentait une concentration moyenne de 8,6% solides totaux (ST). Après 15 min d'agitation sur
un tamis à secousses, 59 ± 2% des solides ont été récupérés sur les tamis. Le solide ainsi
récupéré, constitué principalement de litière (paille) et de résidus d'alimentation, présentait une
siccité de 12 ± 1 % ST.
L'étape suivante a consisté en la mise au point d'une procédure de coagulation/floculation des
particules présentes dans la fraction liquide issue de l'étape de tamisage. Le polymère
synthétique commercial Zetag 7654 a été sélectionné pour ses caractéristiques bien adaptées au
lisier bovin. Il s'agit d'un polymère cationique de poids moléculaire élevé et de densité de charge
très élevée. Au terme de l'étape précédente, le lisier récupéré (6 ± 1 % ST) a été dilué à 2% ST,
puis mélangé au polymère dans une concentration de 20% (v/v) d'une solution à 1 g L-1. Après
un temps d'agitation de 15 min, le mélange a été tamisé sur un tamis de 0,5 mm. L'étape de
floculation a généré un liquide final ayant les caractéristiques suivantes: ST: 1,4 ± 0,3%; MES:
3,1 ± 1,1 g L-1; Ptot: 0,12 ± 0,01 g L-1 et N-NTK: 1,4 ± 0,1 g L-1. Les taux d'enlèvement des
solides et des nutriments à partir du lisier brut sont de 92 ± 6% ST; 76 ± 3% Ptot et 57 ± 5% N-
NTK. Cette filière de traitement a été évaluée en triplicata et en mode continu à l'échelle pilote.
Parallèlement aux traitements effectués avec des polymères, des essais ont été menés sur
l'emploi de l'électrocoagulation avec des électrodes de fer. Le lisier issu de la première étape de
tamisage a été dilué pour atteindre une concentration de 2% ST. Par la suite, il a été placé dans
une cellule d'électrolyse de 1,7 L de volume utile à l'intérieur de laquelle un courant ayant une
intensité de 4 A traversait huit électrodes de fer et ce, pendant 30 min. Le lisier ainsi traité a
ensuite subi une étape de décantation de 2 h. Les résultats ont montré que 70 à 75% des ST sont
ainsi enlevés à partir du lisier dilué. Le liquide obtenu présentait des concentrations de 0,3 g
MES L-1 et de 6,5% ST. Bien que prometteur, les simulations concernant les quantités de fer
nécessaires pour l'exploitation d'un tel procédé à l'échelle industrielle montrent que le procédé
serait trop coûteux selon les conditions actuelles du marché.
En assumant que la majorité du P est associée aux particules présentes dans le lisier, il peut être
déduit qu'une bonne partie de la problématique liée à l'épandage du lisier sur les terres
surchargées en nutriments pourrait trouver une solution au travers de tels procédés.
L'abaissement des coûts reste un facteur limitant pour certains paramètres déterminant de
l'efficacité des technologies (coûts des matériaux et réactifs). Afin de limiter l'utilisation de
grandes quantités d'eau, nécessaires à la dilution du lisier pré-tamisé, des essais en boucle
(réutilisation du liquide final comme diluant avant l'étape de floculation) ont été menés au
laboratoire, ainsi qu'à l'échelle pilote.
L'un des objectifs du projet était également de remplacer le Zetag par un polymère organique
naturel, afin d'éviter les limitations légales liées à l'utilisation des amendements issus de
traitements utilisant des polymères synthétiques. Le chitosan, bien que coûteux, est un polymère
organique naturel efficace.
Les travaux réalisés contribuent à l'avancée des connaissances concernant la mise au point de
procédés de traitement appliqués au lisier bovin. Ces derniers sont très peu nombreux
contrairement à ceux appliqués au lisier porcin. Cette étude présente un nouveau regard en
exploitant l'utilisation de polymères à grande échelle tout en offrant faibles coûts, efficacité de
traitement et facilité de manipulation. Elle permet d'entrevoir le traitement du lisier bovin selon
des approches jamais ou peu évaluées auparavant, à savoir: l'utilisation de l'électrocoagulation et
de polymères comme coagulants sur un résidu d'exploitation agricole à forte charge organique et
particulaire. L'approche est de plus novatrice qu'elle a démontré l'efficacité du chitosan comme
agent floculant au sein d'une filière de séparation SIL du lisier bovin. Elle s'aligne avec une série
de travaux très récents ou en cours dont l'objectif est l'établissement de technologies de
traitement spécifiquement dédiés au lisier bovin.


identifier: St-Pierre, Benjamin  (2013). Apport de la sismique réflexion à l'analyse structurale de la structure de Saint-Simon.  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de la terre, 116 p.

subject:
orogène
Appalaches
géométrie des écailles
stockage
CO₂
analyse structurale
structure de Saint-Simon

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 structure de Saint-Simon est formée de l'empilement de plusieurs écailles de roches de la
plate-forme du Saint-Laurent et fait partie de la zone parautochtone des Appalaches du Québec.
Les unités lithologiques de cette zone ont été imbriquées et déformées pendant l'orogenèse
taconienne. Ce site est choisi pour étudier la possibilité d'abriter des réservoirs pour la
séquestration géologique du CO2 dans la zone parautochtone. Pour se faire, une étude structurale
du site de Saint-Simon est réalisée à partir de quatre lignes de sismique réflexion, de quatre puits
forés dans la structure de Saint-Simon et des données acquises dans ces forages. De plus, des
travaux de terrain à l'écaille de Saint-Dominique ont servi à faire des corrélations et des
comparaisons entre ce qui affleure et ce qui est observé en sous-surface à Saint-Simon. Enfin,
une restauration géologique a été effectuée pour permettre de comparer la structure de Saint-Simon
avec celles de Joly et de Saint-Flavien, situées le long de la zone parautochtone et pour
évaluer le raccourcissement tectonique lié aux failles de chevauchement et au plissement des
roches de la plate-forme.
La structure de Saint-Simon présente plusieurs écailles mises en place par empilements
successifs vers l'avant-pays par un système en éventail de failles imbriquées. La mise en place
s'est fait grâce à un décollement basal au niveau du Groupe de Beekmantown longeant la plateforme
autochtone jusqu'à une rampe de faille montant dans la stratigraphie. En aval de cette
rampe, le décollement se ramifie pour donner plusieurs failles, dont les failles d'Aston et de
Saint-Barnabé. Sous les écailles, la plate-forme autochtone est découpée par des failles normales
en style de horst et graben, actives dans deux contextes différents: l'effondrement des blocs de
la croûte litho sphérique lors de l'ouverture de l'océan Iapétus et la flexion de la croûte
litho sphérique lors de l'approche des nappes de chevauchement des Appalaches. Les failles
normales les plus tardives sont recoupées par les failles chevauchantes et sont donc plus
anciennes que les chevauchements appalachiens.
La restauration de la coupe géologique permet d'établir que l'écaille inférieure est celle qui a été
déplacée sur une plus courte distance, tandis que l'écaille supérieure a été déplacée sur la plus
grande distance. Les déplacements estimés sont de 5,9 km pour l'écaille inférieure (E4), de 6,6
km pour l'écaille E3, de 7,6 pour l'écaille E2 et de 14,4 km pour l'écaille supérieure (El). La
restauration appuie la séquence de mise en place des écailles de façon successive vers l'avant-
pays. Toutefois, le déplacement de l'écaille El pourrait s'être poursuivi plus longtemps que les
autres écailles, indiquant une mise en place hors séquence. En tout, le raccourcissement lié à
l'empilement des écailles est de 48%. Ce style de transport, de même que les distances et les
raccourcissements obtenus sont similaires à ce qui a été observé le long de la zone parautochtone
à Joly et à Saint-Flavien.
La répétition de roches réservoirs sous les roches couvertures due à l'empilement tectonique est
un élément favorable pour la recherche de réservoirs potentiels pour la séquestration géologique
du CO2. La plate-forme autochtone abrite aussi des roches réservoirs, mais elles se retrouvent à
de trop grandes profondeurs pour être économiquement exploitables pour la séquestration
géologique du CO2.


identifier: Pilote, Constant  (2013). Rapport entre la réflectance laser et les variations de densité sédimentaire mesurées par CT-scan en milieu côtier contrôlé par l'action de la houle.  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de la terre, 190 p.

subject:
réflectance laser
sédiment
corrélation
rapport
champ de rides
houle
CT-scan

abstract:
Cette étude démontre l'intérêt d'utiliser la réflectance du laser de 532 nm pour
l'observation des processus du transport sédimentaire en milieu côtier contrôlé par
l'action de la houle. Un MAPLE (prototype de LiDAR) et un PlV (Particle Image
Velocimeter) ont été utilisés durant la modélisation d'un épisode de houle sur une plage
de sable d'Ottawa ayant une pente de 1/15 passée sous CT Scan. Des mesures
conjointes de réflectance laser et de densité scan ont été prises et comparées aux fins
de l'analyse. Les expériences avec le MAPLE ont démontré que la réflectance
augmente linéairement en fonction de la concentration des sédiments en suspension
dans un milieu profond (où le fond n'a pas d'influence). Dans un milieu peu profond, le
fond a la plus grande incidence sur la réflectance. Dans ce cas, les résultats indiquent
que plus le lit est dense, plus la réflectance est élevée. Pour un seuil de concentration
de sédiments en suspension, la réflectance diminue à cause de l'atténuation dans ces
derniers. Les expériences menées avec le PlV ont permis de traquer le mouvement
orbital suivi par les sédiments en suspension lors du passage d'une vague. Les résultats
démontrent que la surface du lit subit les mêmes phases d'intrusion, de migration et
d'expulsion que celles observées dans le vortex entre les rides sous courant
stationnaire. Au point de densité maximale dans le lit, ces phases sont moins bien
définies à cause, notamment, de la moins grande pénétration de l'eau à ces profondeurs
et d'un décalage entre le passage de la vague et l'observation des effets. Le PlV a aussi
été utilisé pour quantifier la concentration de sédiments en suspension, mais la
technique demande encore des améliorations.
L'étude démontre que l'eau sous la vague et les sédiments en suspension qui s'y
trouvent suivent un mouvement orbital semblable à celui du vortex entre les rides sous
courant stationnaire, et que la réflectance laser de 532 nm est sensible aux variations de
densité du fond ainsi qu'aux processus de transport sédimentaire par suspension dans
la colonne d'eau.

Abstract

This study demonstrates the interest of using the 532 nm laser reflectance for the
observation of sediment transport processes in coastal environment during a swell
event. A MAPLE (LiDAR prototype) and a PlV (Particle Image Velocimeter) were used
during a swell event modelling on an Ottawa sand beach of 1/15 slope passed under CT
Scan. Simultaneous measurements of laser reflectance and CT Scan density were
recorded for analysis. The experiments with MAPLE demonstrated that laser reflectance
increases linearly with the suspended sediment concentration in deep environment (with
no bottom influence). In shallow water, the bed has the greater effect on reflectance. In
this case, results show that the more the bed is dense, the higher the reflectance is. At a
critical suspended sediment concentration, the reflectance decreases due to attenuation.
The experiments with the PlV allowed to map the orbital movement followed by the
suspended sediments during the passage of the wave. Results show that the bed
surface undergo the same phases of intrusion, migration, and expulsion as those
observed in the vortex between ripples under steady current. At the maximum density
point in the sediments, these phases are more difficult to observe because of the lesser
water penetration at this depth and of a shift between wave passage and effects of this
passage. The PlV has also been used to quantify the suspended sediment
concentration, but the technique needs further improvements.
This study demonstrates that water under the wave and suspended sediments in it
follow an orbital movement similar to that in the vortex between ripples under a steady
current. It also shows that 532 nm laser reflectance is sensitive to the density variations
of the bedload and to suspended sediment transport processes in the water column.


identifier: Mocq, Julien  (2013). Modélisation floue de l'habitat du saumon atlantique Salmo salar.  Thèse.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifiqu, Doctorat en sciences de l'eau, 198 p.

subject:
modélisation
logique floue
habitat
saumon atlantique
Salmo salar

abstract:
Cette thèse, réalisée à l'INRS sous la direction des professeurs André St-Hilaire et Rick Cunjak, s'est
voulue une contribution à l'amélioration et au développement d'une méthode de modélisation de l'habitat
de trois stades de vie du saumon atlantique Salmo salar à l'aide de la logique floue. Atteindre cet objectif
est passé dans un premier temps par l'estimation de l'incertitude associée à l'élicitation de multiples
experts pour la définition et la combinaison des indices de préférence d'habitat, puis par l'étude des
influences des expériences personnelles des experts sur les estimations d'aires pondérées d'habitat utile,
et enfin, par l'étude de l'impact des méthodes de prises de mesures lors de l'échantillonnage de terrain
(mesures en un point vs multiples mesures à l'intérieur d'une superficie prédéterminée).
La logique floue permet de pallier certaines limitations qu'ont de nombreuses méthodes de modélisation
de l'habitat: sa capacité intrinsèque à gérer les incertitudes et à intégrer aisément les connaissances de
multiples intervenants permettrait aux modèles flous d'être facilement exportables sur de nombreuses
rivières et de produire des résultats fiables et pertinents. Nous avons donc développé les modèles d'habitat des jeunes de l'année, des tacons et des adultes frayants du saumon atlantique. Pour cela, trente experts du
saumon ont défini chacun les ensembles et règles flous de ces modèles, c'est-à-dire la définition des
catégories des variables vitesse du courant, taille du substrat, profondeur et Indice de Qualité d'Habitat
(IQH), et ensuite les IQH résultants des combinaisons des catégories des trois variables physiques entre
elles.
Dans un premier temps, ces modèles flous ont été utilisés pour calculer des aires pondérées d'habitat
utile à partir des simulations hydrauliques faites sur certains tronçons de la rivière Romaine (Québec,
Canada) à l'aide du modèle HEC-RAS. Ainsi, pour chaque expert et pour chaque stade de vie, une courbe
d'Aires Pondérées Utiles (APU) standardisée en fonction d'un débit croissant a été développée. Avec des
valeurs d'APU standardisées variant entre 0 et l, ces courbes avaient pour la plupart une forme
caractéristique, à savoir une augmentation initiale des APU pour des débits croissants, jusqu'à atteindre
un maximum ou un plateau. De cet ensemble de courbes, une courbe médiane d'APU a été calculée, ainsi
que les intervalles de confiance l'entourant, obtenus par un rééchantillonnage de type bootstrap. Ces
intervalles de confiance se sont avérés relativement étroits et, dans le cadre d'une gestion de débits,
permettraient d'évaluer les variations de la réponse des habitats disponibles pour un débit donné.
Afin de pouvoir être appliqué dans le cadre de gestion, il est nécessaire de valider les performances du
modèle, c'est-à-dire certifier de son bon fonctionnement et de la justesse de ses prédictions. Le modèle
développé pour les jeunes de l'année a été validé à l'aide de données de la rivière Romaine fournies par
une firme de consultant, et le modèle des tacons a été validé grâce à des données des rivières Romaine, de
même que celles provenant des rivières Little Southwest Miramichi, Catamaran (N.-B.) et Sainte-Marguerite (Qc). Les mesures de vitesse, de taille du substrat et de profondeur ont été échantillonnées sur
ces trois derniers cours d'eau, sur des transects de 8 sites et à chaque présence de tacons. Ainsi, il a été
possible de comparer les distributions des valeurs des IQH prédits pour des présences et celle pour les
absences. Pour les deux stades de vie, les valeurs d'IQH déterminées par les modèles étaient
significativement plus fortes pour les présences que pour les absences.
La justesse des prédictions d'un modèle dépend de la pertinence de la méthode d'échantillonnage des
mesures environnementales. Ainsi, nous nous sommes questionnés sur la distance optimale des prises de
mesures autour du poisson, afin d'obtenir les meilleures prédictions. Pour cela, lors de la campagne de
terrain sur les rivières Catamaran, Little Southwest Miramichi et Sainte Marguerite, les variables vitesse
et profondeur ont été mesurées à l'emplacement même du poisson, puis à 5 endroits différents dans un
quadrat ayant une longueur de 10, 25 et 50 cm. Les proportions des différentes granulométries ont été
considérées sur des surfaces croissantes en rapport avec les distances testées. Une distance
supplémentaire, jusqu'à 100 cm, a été ajoutée en intégrant les données des points des transects les plus
proches. Ainsi, il a été possible de montrer que les IQH déterminés par le modèle flou des tacons étaient
les plus forts et la variabilité la plus faible pour une distance de 50 cm, correspondant approximativement
à la moyenne de la surface du territoire des tacons.
Enfin, les experts impliqués dans notre projet avaient des expériences et des formations différentes. Or,
chaque expérience personnelle modifie la perception de l'expert de son environnement, devenant alors la
base fondamentale des modélisations basées sur les connaissances d'experts et la source de biais qui
peuvent rendre difficile l'agrégation d'experts entre eux. Pour chaque stade de vie, des courbes médianes
d'APU et leurs intervalles de confiance ont été tracés de la même manière que celle décrite pour le
protocole initial, en séparant toutefois les experts selon l'expérience personnelle testée: l'étendue
géographique des connaissances de l'expert (Europe ou Amérique du Nord), l'origine de leurs
connaissances (connaissances issues principalement du travail de terrain ou issues d'un mélange équilibré
entre travail de terrain et littérature académique) et le secteur d'emploi (institution privée ou publique).
L'influence de l'expérience personnelle testée était considérée comme significative dès que les intervalles
de confiance cessaient de se chevaucher. Seule l'étendue géographique des connaissances des experts
dans le modèle flou d'habitat de reproduction a montré une influence significative. En conséquence,
même si nos résultats pouvaient ne pas être applicables pour d'autres systèmes, le choix d'experts locaux
en modélisation est recommandé.


identifier: Joshi, Deepti  (2014). Évaluation de diverses techniques de mise à l'échelle statistique des indices qui caractérisent le débit d'étiage de trois rivières de l'est du Canada.  Thèse.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Doctorat en sciences de l'eau, 256 p.

subject: indices de débit d'étiage

subject: méthode stochastique d'apprentissage bayésien

subject: régression linéaire multiple

subject: analyse de corrélation canonique

subject: mise à l'échelle statistique

abstract:
L'étiage est une période de l'année hydrologique pouvant s'avérer critique sur divers plans,
notamment en ce qui a trait aux pêcheries, à la capacité d'assimilation des plans d'eau, à la
disponibilité de l'eau potable et à la navigation. Toutefois, malgré l'importance évidente que
revêt le facteur climatique relativement à la variabilité des débits d'étiage, bien peu d'études
portent sur cette question. La plupart des études de mise à l'échelle de données hydro
climatiques qui portent sur les étiages présentent une approche à deux étapes: (1) les sorties
issues d'un modèle de circulation générale (MCG) ou d'un modèle climatique régional sont
utilisées pour la mise à l'échelle des variables climatiques locales, dont les précipitations et la
température; puis (2) les variables ainsi ramenées à l'échelle locale sont insérées dans un
modèle hydrologique afin de procéder à une simulation des débits qui peuvent ensuite servir à
calculer des indices descripteurs du débit d'étiage. Le cadre de mise à l'échelle utilisant un
modèle hydrologique (ou approche indirecte de mise à l'échelle) est entravé par certains écarts
entre les sorties du MCG et les entrées requises au modèle hydrologique, les incertitudes
relatives à la mise à l'échelle des variables climatiques et à l'estimation des paramètres du
modèle, de même que par la propagation d'erreurs à travers les modèles de mise à l'échelle et
hydrologique. Pour contourner ces contraintes, certaines études ont tenté d'établir un lien
directe entre les variables climatiques à grande échelle et le débit. Toutefois, ces liens directs
n'ont pas été explorés de façon aussi exhaustive que les approches indirectes de mise à
l'échelle.
La présente étude vise ainsi à comparer les approches directe (AD) et indirecte (AI) de mise à
l'échelle en vue de caractériser le régime d'étiage de trois rivières de l'est du Canada, soit les
rivières Moisie, Romaine et Ouelle. Le régime d'étiage des rivières est caractérisé par le calcul
d'indices hydrologiques (IH). En plus de ces approches, une troisième méthode a été mise en
oeuvre, laquelle comprend l'introduction de variables météorologiques observées dans le
modèle hydrologique choisi en vue de simuler des débits qui serviront ensuite à calculer les IH.
Cette approche a été appelée « Approche de validation partielle» (AVP). Les modèles
statistiques utilisés pour la mise à l'échelle des IH selon l'AD et des variables climatiques
locales selon la AI sont un modèle stochastique d'apprentissage bayésien (MSAB) et la
régression linéaire multiple (RLM). D'un côté, le MSAB permet de définir des relations non
linéaires entre les variables climatiques à grande échelle (prédicteurs) et la variable mise à
l'échelle (prédictant) à l'aide d'un cadre probabiliste qui désavantage les modèles complexes en
définissant une fonction de probabilité a priori associée aux coefficients de pondération.
Ultimement, l'algorithme conduit à un modèle dans lequel la valeur de la plupart des coefficients
de pondération est de zéro. Les paramètres correspondants sont alors exclus du modèle
prédictif, ce qui assure la parcimonie de la méthode. De l'autre côté, la RLM s'appuie sur les
relations linéaires entre les prédicteurs et le prédictant. Le MSAB a été mis en oeuvre sous
forme d'une machine à vecteur de pertinence (MVP, ou 'Relevant Vector Machine') alors que la
RLM a été mise en oeuvre à l'aide de l'outil mise à l'échelle statistique automatique ASD.
Le choix des prédicteurs pour la MVP a été fait à l'aide de l'analyse de corrélation canonique
(ACC) alors que l'ASD utilise la régression multiple pas à pas descendante (RMD). En plus de
l'ACC et de la régression pas à pas qui sont des constituantes de l'approche indirecte, un
algorithme de programmation génétique (PG) a été testé pour la sélection des prédicteurs. Ce
type d'algorithme fait évoluer un modèle mathématique à partir de fonctions non-linéaires
d'ordre peu élevé qui transforment les variables d'entrée. Les prévisions des IH à partir de
deux modèles (ECHAM5 (MCG) et le Modèle régional canadien du climat, MRCC) de 2021 à
2050 et de 2051 à 2070 ont également été analysées.
Les trois rivières sélectionnées sont hôtes de populations de saumon atlantique (Salmo salar),
espèce qui est sensible aux conditions hydrologiques et thermiques associées aux étiages
sévères. Les rivières Moisie et Romaine se situent sur la rive nord du fleuve Saint-Laurent alors
que la rivière Ouelle est située sur la rive sud. Les régimes d'étiage de la Moisie et de la
Romaine se caractérisent par des débits hivernaux très faibles attribuables à de basses
températures prolongées. Ces conditions sont attribuées à l'occurrence de précipitations sou
form de neige et des periods prolongée de temperature froide. Quant à la rivière Ouelle, elle se
caractérise par des débits estivaux très faibles, probablement en raison des faibles
précipitations et de l'évaporation relativement élevée ainsi que du faible afflux d'eaux
souterraines. Les trois rivières qui nous intéressent ont été caractérisées par six indices
hydrologiques appartenant à quatre catégories principales: l'amplitude, la temporalité, la
variabilité et la durée. Les indices choisis sont:
• Les valeurs minimales du débit observées au mois de mars pour chaque année (AMP1);
le rapport entre le débit le plus faible observé au cours de l'année et le débit annuel
moyen (indice de débit de base, AMP2);
• le jour julien moyen des sept journées au cours desquelles les débits les plus faibles ont
été observés au cours de l'année (T);
• l'écart type du jour julien de ces sept journées (V);
• le débit le plus faible observé sur une durée de 90 jours divisé par la valeur médiane de
toute la période d'enregistrement (D1);
• le débit le plus faible observé sur une durée de 90 jours, de juillet à octobre, divisé par
la valeur médiane de toute la période d'enregistrement (D2).
Comparativement à ceux des rivières Moisie et Romaine, les indices observés à la rivière
Ouelle présentent de plus fortes variations. Les résultats obtenus ont permis de démontrer que
l'approche directe de mise à l'échelle statistique (AD) à l'aide du MVP (AD1) surpasse toutes
les autres approches et ce, à de nombreux égards. En effet, les indices de performance
obtenus à partir de l'AD1 présentaient des différences marquées par rapport à ceux des autres
approches. La parcimonie de la méthode a été assurée en choisissant un faible nombre de
paramètres dans le modèle prédictif. La grande capacité de généralisation du modèle, AD1
s'est traduite par une similitude des valeurs des indices de performance lors des étapes
d'étalonnage et de validation. Malgré les bons résultats obtenus, il s'avère que les approches
d'AD dépendent de la capacité de modélisation de l'approche statistique sélectionnée pour la
mise à l'échelle des indices de débit d'étiage. La principale raison qui explique cette conclusion
est que pour certains indices (p. ex.: l'indice V pour la rivière Ouelle), de meilleurs résultats ont
été obtenus à partir des AI et AVP qu'à partir de l'AD à l'aide de l'ASD. Ainsi, les approches de
mise à l'échelle directe s'avèrent grandement influencées par le modèle statistique utilisé.
Les résultats obtenus à partir de la AI sont potentiellement entachés de deux sources
d'incertitude: celles associées à la mise à l'échelle des variables climatiques et celles associées
au modèle hydrologique. MVP a donné de meilleurs résultats que ASD pour la mise à l'échelle
de la température. En contraste, les deux approches ont performé de manière sensiblement
égale pour la mise à l'échelle des précipitations. Cependant, les résultats étaient plus probants
pour ce qui est de la température (coefficient de corrélation (R) > 0,9) que pour la précipitation
(R de l'ordre de 0,3 à 0,7). La combinaison de PG et MVP (MVPPG) améliore les résultats de
mise à l'échelle des précipitations tandis que l'utilisation de PG et RLM (RLMPG) ne donne pas
de meilleurs résultats que la même méthode sans algorithme génétique. Dans certains cas,
ASD performe mieux que RLMPG pour la classification des jours avec et sans pluie, de même
que pour l'estimation des quantités de pluie.
Par la suite, les variables climatiques mises à l'échelle locale ont été utilisées comme intrants
dans le modèle SSARR en vue de simuler le débit. Cette fois encore, les indices de débit
d'étiage (IH) calculés à partir des résultats de la simulation se sont avérés comparables pour les
deux approches indirectes de mise à l'échelle. Pour certains indices, l'AVP a été surpassée par
les AI (indice V pour la Romaine) et ce, malgré l'utilisation des valeurs observées de
précipitation et de température. Les prévisions des IH sur les périodes 2021 à 2050 et 2051 à
2070 ont révélé un changement marqué de leur moyenne et de leur variabilité. Toutefois,
aucune tendance croissante ou décroissante n'a été observée chez aucun des indices.


identifier: Tétrault, Guillaume  (2014). Influence de la physico-chimie du milieu (ph, NH₄⁺, Ca²⁺) sur l'internalisation et la toxicité du platine et du palladium chez l'algue verte: Chlamydomonas reinhardfii.  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de l'eau, 110 p.

subject:
algue verte
palladium
platine
toxicité
internalisation
pH
ammonium
calcium

abstract:
La transcription des symboles et des caractères spéciaux utilisés dans la version originale de
ce résumé n’a pas été possible en raison de limitations techniques. La version correcte de ce
résumé peut être lue en PDF. Les concentrations de platine et de palladium dans l'environnement ont
considérablement augmenté dans les trente dernières années en raison des particules
émises par les convertisseurs catalytiques des systèmes d'échappement des véhicules.
Peu de données sont disponibles quant à la biodisponibilité et la toxicité de ces deux
métaux. Pour évaluer la toxicité de ces deux éléments, l'algue verte Chlamydomonas
reinhardtii a été exposée à plusieurs concentrations de Pd et de Pt. Pour évaluer
l'influence de la spéciation du métal sur sa toxicité et son internalisation, trois différentes
valeurs de pH (6,0, 7,0 et 8,0) ont été utilisées. Les concentrations nominales
d'exposition étaient comprises entre 18 et 282 nM pour le palladium et entre 26 et 512
nM pour le platine; les concentrations expérimentales ont été mesurées par ICP-MS. La
spéciation du palladium a été modélisée en utilisant Visual MINTEQ, mais celle du Pt n'a
pu être estimée en raison de l'absence de données thermodynamiques fiables. La
densité cellulaire a été déterminée à chaque 24 heures et a été utilisée comme
paramètre pour l'évaluation de la toxicité. Aucun des deux métaux n'a eu d'incidence sur
le rendement, mais un retard dans la croissance a été observé à mesure que les
concentrations augmentaient. Pour le Pd, la croissance a été retardée de manière plus
importante à pH 7 comparé à pH 6 et aucun délai n'a été constaté à pH 8 pour une
même gamme de concentrations. Des résultats similaires ont été observés pour le Pt.
Les CE50 déterminées ont confirmé une toxicité accrue à pH neutre. L'internalisation de
ces métaux est fortement corrélée avec la concentration de métal mesurée dans le
milieu de culture et change en fonction du pH. Pour évaluer l'influence de la
complexation du Pd par l'ammoniac, des expériences ont été menées avec une
concentration plus faible en ammonium, avec comme résultat une toxicité réduite.
Étonnamment, une variation de la concentration de calcium dans le milieu de culture n'a
pas eu d'effet sur la toxicité du palladium. Les concentrations environnementales de Pt
et de Pd peuvent se rapprocher des CE50 calculées et l'émission continue de ces
métaux dans l'environnement laisse présager une augmentation des concentrations
dans l'eau qui pourraient nuire aux écosystèmes aquatiques dans un proche avenir.


identifier: Pasquier, Louis-César  (2014). Procédé de piégeage du CO₂ industriel par carbonatation minérale de résidus miniers silicatés (serpentinite) et valorisation des sous-produits.  Thèse.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Doctorat en sciences de la terre, 250 p.

subject:
carbonatation minérale
traitement des gaz industriels
séquestration du co2
valorisation de résidus miniers

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.
Depuis plusieurs années, les techniques de capture et de séquestration du CO2 ont suscité un
grand intérêt de la part de la communauté scientifique. Parmi elles figure la carbonatation
minérale, basée sur la réaction entre le C02 et un oxyde métallique, principalement de
magnésium et de calcium, afin de former des carbonates, stables et inertes. Le sud du Québec, de
par son activité minière passée, possède une quantité considérable de résidus riches en Mg (20-
40% MgO) de composition proche de la serpentine. Cette étude s'intéresse à l'évaluation du
potentiel de séquestration de ces matériaux pour le traitement direct d'un gaz de combustion
contenant en moyenne 18% de C02, permettant d'éliminer l'étape de capture et de concentration.
La réaction est réalisée en phase aqueuse, à basse température et basse pression dans un réacteur
agité. Par ailleurs, afin de compenser les coûts liés aux besoins énergétiques du prétraitement du
matériel (broyage et activation thermique), l'accent a été mis sur l'obtention d'un carbonate de
magnésium ayant un potentiel de revente. Par conséquent, la précipitation des carbonates est
réalisée hors du réacteur, offrant un produit quasi pur. L'optimisation des paramètres opératoires
et le développement d'un scenario de recirculations adaptés aux différentes cinétiques de la
réaction, a permis d'atteindre un taux d'enlèvement de 65% du C02 ainsi que 64% de lixiviation
du Mg contenu dans le matériel solide. La précipitation des carbonates est ensuite réalisée à
40°C, à partir de la solution concentrée en C02 et Mg dissout obtenue après le contact entre le
gaz et les résidus solide.
Le procédé ainsi développé offre un taux de carbonatation du résidu de 0.23 (g CO2 traité / kg de
résidu) soit 64% de la capacité maximale. De plus, la possible revalorisation des sous-produits
permet d'offrir bilan économique favorable rendant l'implantation à grande échelle de cette
technologie faisable et avantageuse.
Cette thèse est composée de deux parties distinctes. La première propose la synthèse de l'étude,
en présentant le contexte à travers une revue de la littérature, ainsi que l'exposé des principaux
aspects fondamentaux rencontrés. Les matériels et méthodes sont également décrits, ainsi qu'un
résumé des principaux résultats. Ces derniers sont présentés dans la deuxième partie de la thèse à
travers trois articles scientifiques et la demande de brevet. La description des mécanismes
réactionnels est proposée à travers l'article 1.. Le deuxième article décrit l'optimisation des
paramètres opératoires et l'élaboration du schéma de procédé. Ces aspects sont également repris
dans la demande de brevet. Enfin le troisième article propose une analyse économique qui
permet d'identifier les paramètres ayant le plus d'impacts sur l'application industrielle du
procédé développé.

The symbols and special characters used in the original abstract could not be transcribed due to technical problems. Please use the PDF version to read the abstract.
For some years, scientific interest on carbon dioxide capture and sequestration technologies has
increased. Among the different proposed solutions, mineraI carbonation is .based on the natural
reaction between a metallic oxide contained within a mineraI and dissolved CO2 in order to form,
stables and inert carbonates. Southern Quebec intense mining exploitation resulted in massive
mining residues accumulations. These tailings which composition is majoritarily serpentinite are
rich in Mg (20-40% MgO) and known to naturally sequester CO2. This study focused on the
sequestration potential evaluation of these residues for the direct treatment of a flue gas
containing 18% C02, avoiding a capture and concentration step.
The reaction is realized at low temperature and low pressure in aqueous conditions in a stirred
reactor. In order to counterbalance the costs related with energetic requirements for the solid
preconditioning (milling and heat activation), obtaining a pure carbonate with a potential sale
value was favored by realizing the precipitation in a further step. Reaction parameters
optimization led to achieve 65% C02 uptake from the gas and 64% Mg leaching from the solid
phase. Carbonates were then precipitated at 40°C from the resulting CO2 and Mg concentrated
solution obtained after contacting the gas and the residues.
The developed carbonation pro cess offers a global carbonation efficiency of 0.23 (gC02
treated /  kg of residue) giving an overall efficacy of 64%. In addition, the by-products valuation
allows offering a positive economical balance, which makes an industrial application of the
process feasible and advantageous.
This thesis is composed of two distinct parts. The first one offers the synthesis of this study. The
context is described within the literature review. In addition, the major fundamentals aspects
encountered are also defined. The materials and methods and the major results are presented with
a summary of the major results. The second part of the thesis consists in the results presentation
split in three articles and a patent application. The first paper describes the reaction mechanism
encountered while the second article focuses on the optimization of the operating parameters and
into the process diagram elaboration. These aspects are also presented in the patent application.
Finally, the third article focuses on the economics analysis of the developed process, and
discusses the parameters sensibility regarding the feasibility of an industrial application.


identifier: Yan, Song  (2007). Production de polyhydroxyalkanoate (PHA) en utilisant les eaux usées comme source de carbone et les boues activées comme source de micro-organismes.  Thèse.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Doctorat en sciences de l'eau, 474 p.

subject:
polyhydroxyalcanoates
boues activées
eaux usées
ordures ménagères
déchets industriels
déchets agricoles

abstract:
L'utilisation généralisée des polyhydroxyalcanoates (PHA) est actuellement limitée par
les coûts de production élevés de ces bioplastiques qui, pourtant ont beaucoup
d’avantages par rapport aux matières plastiques conventionnelles. Des efforts importants
ont été faits pour réduire les coûts de production. Ce document passe en revue une
nouvelle approche impliquant l'emploi de boues activées comme sources de microorganismes
et / ou des déchets comme substrats pour la production des PHAs. D'un point
de vue économique, le coût du substrat (principalement la source de carbone) contribue
de façon très significative à l'ensemble du prix d’obtention des PHAs. Il a été estimé à
environ 40% du total des coûts de production. Durant la dernière décennie, une grande
variété de substrats de carbone peu onéreux (par exemple, des sources renouvelables de
carbone), telles que les eaux usées, les déchets municipaux, agricoles et industriels, des
résidus ou des sous-produits, des substrats carbonés (déchets alimentaires ou produits)
ont été testés pour la production de PHAs par des cultures pures en raison de leur faible
prix et de leur potentiel. De cette façon, les déchets municipaux, industriels ou agricoles
sont convertis en bioplastiques ayant une valeur élevée et durable. Dans ce sens, ce type
de recyclage des déchets peut contribuer à résoudre le problème environnemental de leur
gestion et simultanément aider à réduire le coût d’obtention des PHAs. Le processus de
production de ces bioplastiques basé sur des cultures microbiennes mixtes est à l'étude
comme une technologie réaliste pour diminuer les coûts , puisque la stérilisation n’est pas
exigée et que les bactéries peuvent très bien s'adapter à la complexité des substrats
présents dans les déchets; Le contenu en PHAs pouvant atteindre environ 70% du poids
sec des cellules. Ce processus pourrait donc être très compétitif avec des cultures pures
synthétisant des PHAs en plein développement. Ces approches ont l'avantage
d'économiser les coûts de production des bioplastiques et de réduire le volume des
déchets par extraction des boues activées pouvant stocker des PHAs.

Abstract

There has been a considerable interest in the development of biodegradable plastics since
last few decades due to the problem and harmful effects of conventional plastics on the
environment.
Poly(3-hydroxyalkanoate) (PHA), one of the biodegradable and biocompatible
thermoplastics, has attracted considerable industrial attention. Current methods for PHA
production at the industrial scale are mostly pure cultures requiring pure carbon sources
and complex and costly processing procedures. Therefore, attempts have been made to
develop more cost-effective processes. PHA production processes based on mixed
microbial cultures (i.e. activated sludge) are being investigated as a possible technology
to reduce production costs, since no sterilization is required and bacteria can adapt well to
the complex substrates that may be present in waste material. This would allow the
production of biodegradable plastics from renewable waste streams, with reduced costs
on materials and processing. In most of the studies of PHA production by activated
sludge, synthetic wastewaters were used to cultivate PHA producing sludge. In this study,
the PHA production on the new approach involves the use of activated sludge from fullscale
wastewater treatment plant as the microorganisms and wastewater as the substrate
for the PHA production is investigated.
Four types of activated sludge from different full-scale wastewater treatment plants
(municipal, pulp and paper industry, starch manufacturing and cheese manufacturing
wastewaters) showed the good potential to be used as the source of microorganisms to
produce biodegradable plastics in shake flask experiments. Pulp and paper wastewater
sludge was found to accumulate maximum concentration.
Activated sludge from full-scale pulp and paper industry wastewater treatment plants was
used as a source of microorganisms to produce PHA at 25oC, pH 7 and at different initial
sludge suspended solids (SS) concentration (5, 10, 15 and 20 g/l) in computer controlled
fermentors (15 L). Acetate was used as sole carbon source at varying concentration (5 to
20 g/l). Impact of feeding pattern on polyhydroxyalkanoates (PHA) production was
investigated. Batch, fed-batch and continuous feed strategies were conducted. The
maximum PHA content obtained was 60.9% (of sludge suspended solid-SS) with the
sludge SS concentration of 15 g/l, acetic acid continuous feed under the C/N ratio of 144.
While the pulp and paper wastewater used at the beginning of the experiment, with acetic
acid continuous feed under the C/N ratio of 144, the maximum PHA content reached
54.9%.
Six PHA accumulating bacterial strains were isolated from the pulp and paper sludge and
their capabilities of the PHA production had been evaluated. The PHA amounts produced
significantly varied among the six strains. The maximum PHA content of 35.45% was
obtained by strain PHA-P5 even under uncontrolled conditions of pH and dissolved
oxygen concentration. These sludge microorganisms were identified based on their 16S
rDNA sequences and the PHA-P5 with the maximum PHA production was identified as
Comamonas sp.
Twelve PHA accumulating bacterial strains were isolated from the municipal sludge and
the maximum PHA content of 27.5% was obtained by strain PHA-M3. These sludge
microorganisms were also identified based on their 16S rDNA sequences and the PHAM3
with the maximum PHA production was identified as Citrobacter sp..
The results from this study showed the promising potential of wastewater and activated
sludge for the PHA production, a new approach to a new value added product for the
waste management.


identifier: Chiasson, Francine  (2003). Effect of the addition of various additives on the irradiation sensitivity of Escherichia coli and Salmonella typhi present in ground beef.  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut National de la Recherche Scientifique, Maîtrise en microbiologie appliquée, 172 p.

subject: dehalogenation irradiation additif bacterie

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.Ground beef is an easily perishable food product.  It is linked to severa} cases of food poisoning. Severa} foodbome  pathogens can be found at a very high concentration.  One way to assure the innocuity and to improve the bacterial quality of ground beef is the use of irradiation.   Since December 1997, the United States of America has approved the use of irradiation to control or eliminated pathogenic bacteria.

This research was aimed to evaluate the effect of severa} additives on the irradiation sensitivity of E. coli and  S. typhi.  The goal was to find additives that would have a synergical effect with the irradiation  treatment.   The irradiation  sensitivity (010)  of each bacteria  was determined  in the presence  of  each  active  compound.    Following  that,  the  best  combination  of  additives  was determined.   Also, the irradiation sensitivity of each bacteria in ground beef was determined  in the  presence  of  the  best  combination  of  additives  packed  under  different  temperature  and atmospheres.

Results from this study demonstrated  that the best active compound was trans-cinnamaldehyde (at a concentration  of 1.5 %  forE. coli and 0.89% for S. typhi), with a D10 of 0.037 kGy  forE. coli and of 0.139 kGy for S. typhi.   Effectiveness of other additives in decreasing order were : carvacrol (0.88 % for E. coli and 1.15 % for S. typhi), thymol (1.14 % for E. coli and 1.60 % for S. typhi) and thyme (2.33 %  forE.  coli and 2.75 % for S. typhi), where the D10 measured were
0.103  kGy, 0.087  kGy and 0.090 kGy respective}y for E. coli and 0.208 kGy, 0.210 kGy and

0.260  kGy  respectively  for  S.  typhi.    Not  ali  the  additives  tested  increased  the  irradiation sensitivity of E. coli and S. typhi.  Addition of ascorbic acid increased the irradiation resistance of E coli with a D10 value of 0.141 kGy compared to 0.126 kGy for the control, and had no effect on S. typhi  (D10 : 0.521kGy).    Thus,  of  the  nine  additives  tested,  carvacrol,  ascorbic  acid  and tetrasodium pyrophosphate were selected to be the best.  Trans-cinnamaldehyde  was not selected for its inappropriate odour.

Results also indicated  that the best bioactive additives were carvacrol alone or in combination with tetrasodium pyrophosphate. The D10 were respectively 0.057 kGy and 0.057 kGy forE. coli. For S. typhi, the Dto with carvacrol and the mixture of carvacrol (1.0 %) and tetrasodium pyrophosphate (0.1 %) were respectively  0.235 kGy and 0.254 kGy.   The mixture  of carvacrol and tetrasodium pyrophosphate was used for the determination of the irradiation sensitivity under various atmospheres  and irradiation  temperatures.   The best results were obtained  under MAP (60% 02 - 30  % C02 - 10 % N2) in the presence of the mixture of  additives,  with  Dto of
0.046 kGy  forE.  coli and 0.053 kGy for S. typhi respectively.   Under frozen conditions,  both

E. coli and S. typhi were more resistant to irradiation than under refrigerated condition, as the D10 under frozen conditions increased from 0.055 kGy to 0.128 kGy  for E. coli and from 0.254 kGy to 0.297 kGy for S. typhi.


identifier: Colombo, Myrian  (2003). L’importance de l’état d’activation des lymphocytes T humains sur la production d’interleukine-2 suite à une exposition aux métaux lourds.  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut National de la Recherche Scientifique, Maîtrise en sciences expérimentales de la santé, 129 p.

subject: lymphocyte interleukine immunite

abstract:
La transcription des symboles et des caractères spéciaux utilisés dans la version originale de ce résumé n’a pas été possible en raison de limitations techniques. La version correcte de ce résumé peut être lue en PDF. Le  mercure  (CH3HgCl),   le  plomb  (PbCl2)   et  le  cadmium   (CdC12)    sont  des substances hautement toxiques largement répandues dans l'environnement de par leurs utilisations  industrielle et médicale.  Ces métaux lourds sont bioaccumulables et affectent
différents   organes  et  systèmes  chez  l'homme,  notamment   les  cellules   du  système immunitaire  incluant les lymphocytes T.
L'objectif  principal de ce mémoire était de caractériser  l'effet  des métaux lourds

sur  des  propriétés  du  processus  d'activation  des  lymphocytes  T  humains  telles  que l'activation  des  tyrosines  kinases  (PTKs)  et  des  facteurs  de  transcription  comme  le nuclear factor of activated T-cel/s (NFAT), qui mènent à la production  d'interleukine-2 (IL-2).  Ces travaux avaient aussi comme objectif de mieux comprendre l'effet de faibles concentrations    de   ces   métaux,   individuellement   ou   en   mélange,   de   même   que l'importance de l'état d'activation cellulaire au moment de l'exposition.
Pour ce faire, des cellules T Jurkat ont été stimulées in vitro selon trois méthodes

différentes.   Les deux premières stimulaient  les cellules via le complexe CD3 et le CD28. Dans le premier cas, la stimulation se faisait à l'aide d'un anticorps monoclonal anti-CD3 humain et de cellules exprimant le CD80, les DT30 (anti-CD3/DT30).   Dans le deuxième cas, les cellules étaient stimulées  par un anticorps monoclonal anti-CD3 et un anticorps monoclonal  anti-CD28 humains (anti-CD3/anti-CD28).   La troisième méthode consistait à  stimuler  les  cellules  en  passant  outre  les  récepteurs  de  surface  par  l'utilisation  de phorbol   12-myristate  13-acetate  (PMA)  et  d'ionophores  de  calciums  (IONO) (PMAIIONO).
La  stimulation  des  cellules  était  effectuée  après,  en  même  temps  ou  avant l'exposition  aux métaux  à des concentrations (0,01-1J!M) qui reproduisent les conditions environnementales réelles et n'affectent  pas la viabilité cellulaire pour la durée de l'étude.
L'analyse des résultats suggère que les trois métaux, à une concentration  de lJ!M, causent une augmentation de l'activité des PTKs.  Elle a aussi démontré que la production d'IL-2  diminue  en  présence de CH3HgCl  et  PbCl2  peu  importe  l'état  d'activation  des cellules.   Par contre, une augmentation de la production d'IL-2 a été notée lors de l'ajout de CdCl2 mais uniquement lorsque les cellules étaient déjà activées.  Étonnamment,  alors

qu'une exposition aux métaux individuellement  affecte ce paramètre, une exposition  à un mélange composé des trois métaux n'a démontré aucun effet.
Pour mieux comprendre le mécanisme d'action  des métaux, leur effet sur NFAT a ensuite été étudié.  Les cellules JKE6-1 ont été transfectées à l'aide d'un vecteur portant le gène rapporteur luciférase dont l'expression est régulée par un promoteur qui contient de multiples  sites  de  liaison  pour  NFAT.    Lors  de  la stimulation  à  anti-CD3/DT30,   les métaux, individuellement ou en mélange, affectent peu l'activité de NFAT.   Les cellules ont ensuite été stimulées à anti-CD3/anti-CD28  pour déterminer si une forte stimulation du CD28 permettait de rétablir l'activation de NFAT.  Sous ces conditions,  le CH3HgCl, le CdCl2 et le mélange de métaux ont tendance à augmenter de façon importante l'activité de NFAT chez les cellules activées préalablement ou au même moment que l'exposition. Chez  les cellules  au  repos exposées  aux  métaux,  par contre,  ont  obtient  des  résultats similaires   à  ceux  obtenus   pour  la  production   de  l'IL-2.     Enfin,   la  stimulation   à PMA/IONO permet aussi d'obtenir un schéma d'activation/inhibition  qui concordent avec celui obtenu pour la production d'IL-2.
En résumé, l'effet des métaux lourds sur la production d'IL-2 et l'activité de NFAT chez les lymphocytes T varient en fonction de l'état d'activation cellulaire.  La stimulation à PMAIIONO suggèrent que ces polluants agiraient en aval des voies de la PKC et de la mobilisation intracellulaire du calcium.   Nos résultats démontrent aussi qu'une forte stimulation  de la molécule CD28 permet de renverser, notamment,  l'effet du mercure et du mélange de métaux sur ces paramètres, mais seulement chez les cellules qui n'ont  pas été exposées aux métaux avant la stimulation.   Ces travaux ouvrent  la voie à des études plus  poussées  sur  l'importance  de  la  molécule  CD28  dans  la  toxicité  des  métaux  et appuient  l'hypothèse  d'un dérèglement  du système  immunitaires  induit  par les  métaux lourds qui peut mener notamment au développement de maladies auto-immunitaires.


identifier: Côté, Valérie  (2003). Caractérisation de la souche LR 7.2 impliquée dans la transformation anaérobie du phénol et du 4-hydroxybenzoate en benzoate.  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut National de la Recherche Scientifique, Maîtrise en microbiologie appliquée, 118 p.

subject: phenol benzoate lr

abstract:
Plusieurs   composés   sont   d'importants  polluants   de  l'environnement  tels   les composés aromatiques. Certains de ces composés aromatiques sont solubles et persistants dans  l'environnement.    Ils  sont  également  toxiques.  Parmi  ces  composés,  le  phénol constitue un problème majeur puisqu'il est produit en quantité importante par plusieurs industries dont les raffineries de pétrole, les papetières et les industries pharmaceutiques. Il constitue un véritable danger pour la faune et la flore ainsi que pour la santé humaine.

Le but visé par ce projet de maîtrise était la caractérisation de la souche LR 7.2 suite à son isolement en culture pure sur milieu semi-solide. La souche LR7.2 est une bactérie anaérobie stricte Gram-positive  transformant  le phénol et le 4-hydroxybenzoate  en ben zoate. Cet organisme serait le premier intervenant dans le processus de  minéralisation du phénol en conditions méthanogènes. La  souche LR 7.2 est la seule bactérie de ce type à avoir été isolée en culture pure à ce jour. Lorsqu'elle est cultivée en présence de 4- hydroxybenzoate, ce dernier est transformé en phénol via une décarboxylation en position para. Ensuite, le phénol est transformé à nouveau en 4-hydroxybenzoate  par carboxyla tion, lequel est par la suite déshydroxylé en benzoate. La principale source de carbone et d'énergie  permettant la croissance de cette souche est l'extrait  de levures. C'est une sou
che qui a une croissance extrêmement faible (106  bactéries/mL au maximum) et qui nécessite la présence d'un surnageant de  culture de Clostridium sporogenes MSS. La com paraison de la séquence du gène de son ARN 16S avec celles contenues dans les banques de données indique que la souche LR 7.2 n'est apparentée à aucune espèce cultivable. L'activité de transformation du 4-hydroxybenzoate est essentielle pour la croissance de la souche. Il s'agirait donc d'une forme de respiration anaérobie impliquant le 4- hydroxybenzoate ou le phénol comme accepteur d'électrons. De plus, elle n'utilise aucun accepteur   d'électrons    inorganique.   L'hydrogène   gazeux   ne   sert   pas   de   donneur d'électrons puisqu'il  n'est  pas essentiel pour sa croissance et son activité. Une tempéra ture de 37°C et un pH entre 7.5 et 8 permettent d'avoir  une croissance et une activité optimales. L'ensemble de ces travaux suggère que la souche LR 7.2 appartient à un nouveau genre bactérien. Ces travaux auront servi à mieux comprendre cette souche qui a une activité particulière et à lui assigner une position taxonomique précise se rapprochant phy logéniquement des espèces bactériennes incluent dans les genres Desulfotomaculum, De sulfosporosinus, Moorella et Desulfitobacterium.


identifier: Courville, Pascal  (2003). Étude de la topologie transmembranaire de la protéine MntH de Escherichia coli.  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut National de la Recherche Scientifique, Maîtrise en microbiologie appliquée, 97 p.

subject: fer manganese transporteur membranaire

abstract:
Les  métaux  de  transition  fer  et  manganèse  sont  deux  cations  essentiels  pour  tout organisme cellulaire, servant principalement de cofacteurs à de multiples enzymes. Par contre, ces métaux peuvent engendrer différentes réactions cytotoxiques, d'où  l'importance d'une  régulation très stricte de leur métabolisme (l'expression  des transporteurs de ces cations). L'importance des fonctions  dans  lesquelles  participent  ces  métaux  (résistance  aux  infections,  nutrition)  rend nécessaire la caractérisation fonctionnelle des transporteurs impliqués dans le maintien de leur homéostasie.  Chez  les  bactéries,  les  protéines  de  type  MntH  (transporteur  de  manganèse dépendant du proton) sont des perméases facilitant l'acquisition du fer et du manganèse divalents. On distingue trois groupes de séquences, MntH A, B et C. Ce dernier est subdivisé en Cu, Cet Cy. Les protéines MntH appartiennent à la famille définie par la Natural resistance associated macrophage protein (Nramp1) commune aux organismes  eucaryotes. Chez les mammifères, les deux homologues Nramp 1 et 2 sont impliqués dans la défense contre différents pathogènes et le métabolisme du fer, respectivement. La caractérisation  moléculaire de ces perméases représente un défi de taille de par leur nature de protéine intégralement membranaire. Très peu de données sont connues sur leur aspect structural.

Durant mes études de maîtrise, j'ai  entrepris d'élucider la topologie de MntH chez Escherichia coli (EcoliA) selon une approche génétique, soit en fusionnant ou en insérant un gène rapporteur. Les gènes rapporteurs utilisés codent pour la -Iactamase et pour la chloramphénicol acétyl transférase (Cat), qui sont actives dans le périplasme et le cytoplasme, respectivement. Les résultats  obtenus  indiquent que  EcoliA  possède   11  segments  transmembranaires  avec  son extrémité N-terminale du côté cytoplasmique etC-terminale dans l'environnement périplasmique. La topologie établie a été validée en obtenant des protéines hybrides fonctionnelles.

Nous avons également engagé la caractérisation de différents homologues MntH des groupes B et C en démontrant que certains sont fonctionnels lorsque exprimés chezE. coli. Les résultats obtenus ouvrent la voie aux études structurales que je désire entreprendre.


identifier: Poissard, Philippe  (1987). Étude expérimentale de la distribution de la densité de courant à l'anode d'un arc diffus dans le vide  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut National de la Recherche Scientifique, Doctorat en sciences de l'énergie, 98 p.

abstract:
Cette étude expérimentale met en évidence que la distribution de la densité de courant à l'anode d'un arc électrique sous vide et dans le mode diffus est tres concentrée au centre de l'anode, bien plus que le laissait supposer les publications concernant ce sujet. Cette concentration du courant au centre devient moins prononcée à  mesure que la séparation inter-électrodes augmente. De plus la forme géométrique de la cathode intervient d'une façon très nette sur la distri bution.

Une relation basée sur une émission balistique du flux de particules émis de la cathode et une simple collection de courant à  l'anode est aussi présentée; cette relation donne des résultats assez représentatifs du phénomène étudié.


identifier: Del Zoppo, Gianni  (2003). Étude cinétique de l’éthanol inhalé et rôle du polymorphisme de l’acétaldéhyde déshydrogénase de type 2 (ALDH2) dans la toxicité des vapeurs d’éthanol chez le rat.  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut National de la Recherche Scientifique, Maîtrise en sciences expérimentales de la santé, 124 p.

subject: ethanol polymorphisme acetaldehyde deshydrogenase toxicite vapeur ethanol aldh2

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 dépendance des pays industrialisés envers le pétrole est sous une croissance constate ce qui  conduira  inévitablement   à  des  difficultés   majeures   en   approvisionnement.   Des statistiques  démontrent  qu'au   niveau  mondial  le  nombre  de  personnes  possédant   un véhicule est prévu pour connaître une croissance constante jusqu'en 2020 où il y aura alors
144 véhicules par mille •habitants comparativement  à 122 en 1999.  La crainte  d'une augmentation de la pollution  atmosphérique,  ainsi qu'une  dépendance  accrue envers  les pays étrangers, a poussé les gouvernements canadien et américain à ajouter de l'éthanol à l'essence   à   moteur   afin   d'alléger    ces   problèmes.   L'utilisation   d'éthanol    comme combustible alternatif risque cependant de hausser ses niveaux atmosphériques en plus d'augmenter les émissions primaires et secondaires d'acétaldéhyde, un produit de transformation de l'éthanol.  Or, une problématique importante se soulève puisque le gouvernement  canadien   a  placé  l'acétaldéhyde   sur  sa  liste  des  substances   toxiques prioritaires (LPS2).   En effet, l'acétaldéhyde  est reconnu comme  étant capable de se  lier aux protéines de 1'organisme. Cette liaison acétaldéhyde-protéines peut avoir comme conséquence d'interférer  avec la fonction des protéines liées, d'inhiber les enzymes lysine dépendante, ainsi que de stimuler des réponses immunologiques ou possiblement activer la carcinogenèse. Cette propriété de se lier aux protéines nous a mené à émettre 1'hypothèse que le contact direct des vapeurs d'éthanol  avec les poumons pourrait causer un risque à la santé humaine.

Une fois en contact avec les poumons, l'éthanol se transforme en acétaldéhyde pour ensuite être métabolisé en acétate par l'enzyme  ALDH2. Un polymorphisme significatif existe au niveau  de  cette  enzyme  qui  est  présente  tant  chez 1'humain  que  chez  le  rat  Sprague Dawley. Une mutation ponctuelle au niveau du gène a/dh2  est responsable de l'apparition d'une  enzyme quasi déficiente  à métaboliser  l'acétaldéhyde.  Cette mutation  est présente chez l'allèle  ALDH2R, mais elle absente sur l'allèle  ALDH2Q; l'allèle  ALDH2R exprime une  dominance  incomplète.  Partant  de  la  notion  que  l'ajout   de  l'éthanol   à  l'es.sence résultera en  une concentration  atmosphérique  plus  importante  de celui-ci,  et par le  fait même un accroissement des concentrations d'acétaldéhyde  pulmonaire formées in situ, les sujets  ayant  une  déficience   génétique  au  niveau  de  l'ALDH2,   pourraient   être  plus vulnérables à une toxicité pulmonaire causée par une accumulation locale d'acétaldéhyde.

Les objectifs des présents travaux sont de 1) de déterminer le polymorphisme  de l'ALDH2 chez  le  rat  Sprague-Dawley  et,  2)  d'évaluer   le  rôle  possible  du  polymorphisme   de l'ALDH2  dans la réponse des poumons aux vapeurs d'éthanol.  Les études de la cinétique des vapeurs d'éthanol  ont démontré que les concentrations  d'éthanol  sanguin étaient plus élevées et plus persistantes chez les rats femelles que chez les rats mâles. D'autre part, l'acétaldéhyde n'a  pu être détecté dans le sang des rats des deux sexes exposés aux vapeurs d'éthanol. Ceci nous a permis de suggéré une liaison de l'acétaldéhyde aux protéines.

Le polymorphisme  de l'ALDH2 chez le rat Sprague-Dawley  a été évalué  à l'aide  d'une technique de RFLP (amplification par PCR suivit d'une digestion par enzyme de restriction sensible   au  site   muté)  et  les  différences   métaboliques   pulmonaires   des  isoenzymes pulmonaires  ont été réalisées in vitro. La distribution  des génotypes  ALDH2Q/ALDH2Q, ALDH2Q/ALDH2R,  ALDH2R/ALDH2R était  respectivement  de  30,  53  et  17%.  Les expériences   in  vitro sur  le  métabolisme  pulmonaire  de  l'ALDH2  ont  démontré  que l'isoenzyme ALDH2Q/ALDH2Q possédait une activité catalytique  plus importante  que l'isoenzyme ALDH2R/ALDH2R; appuyant  la notion que l'isoenzyme  ALDH2R/ALDH2R est déficiente.  Afin de déterminer le rôle des différents génotypes sur le potentiel toxique
des  vapeurs  d'éthanol, des  instillations  intra-trachéale  répétées  de    [ 14C]-EtOH  ont  été
effectuées  sur une période de trois jours chez des rats Sprague-Dawley  mâles et femelles. Les  résultats  ont  démontré  que  les  métabolites  radioactifs  de 1'éthanol  étaient  liés  aux protéines pulmonaires,  hépatiques et sanguines chez la totalité des rats instillés; la liaison aux  protéines  n'étaient  pas plus élevée  chez  les rats déficients  en  ALDH2. Finalement, nous  avons  également  observé  que  les  rats  mâles  présentaient  un  plus  grand  nombre d'adduits aux protéines que les rats femelles. L'ensemble  de ces résultats suggère que l'inhalation des vapeurs d'éthanol  peut engendrer de la toxicité pulmonaire.

Les recherches subséquentes devraient viser la caractérisation complète du métabolisme pulmonaire des vapeurs d'éthanol et démontrer les conséquences possibles de la liaison aux protéines tissulaires. L'extrapolation des résultats de cette étude de la cinétique et des effets toxiques possibles des vapeurs d'éthanol permettra d'évaluer le risque sur la santé des populations exposées et assurera que la santé des Canadiens ne sera, en aucun temps, compromise en raison d'une exposition quotidienne à ce produit chimique.


identifier: Guitaya, Mandé Léa Rosine  (2013). Décontamination par voie électrolytique des eaux résiduaires domestiques par électroxygénation/superoxydation (EO-SO).  Thèse.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Doctorat en sciences de l'eau, 272 p.

subject:
décontamination
assainissement
eau résiduaire domestique
électrolytique
électroxygenation
superoxydation

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.

Depuis quelques décennies, l'explosion démographique et les activités humaines ont entraîné
dans l'environnement l'apparition de divers types de polluants réfractaires. Pour mieux contrer
cette menace, des normes sévères sont imposées aux collectivités locales en matière
d'.assainissement. Cependant, les procédés de traitement des eaux usées conventionnels
utilisés pour l'épuration d'effluents ne sont pas souvent adéquats pour certains types de
polluants réfractaires. Au nombre des composés organiques persistants (POPs) couramment
décelés dans les EUD se trouvent des produits pharmaceutiques et de soins personnels
(PPSP) tels que les hormones et la carbamazépine. Le risque potentiel associé à la présence
de ces produits est actuellement au coeur des débats. Dans l'optique de limiter les risques
environnementaux en matière de rejets, les techniques électrolytiques pourraient être une
alternative intéressante. Les avantages de ces techniques résident dans leur aspect non
polluant, leur facilité d'automatisation et elles ne nécessitent pas forcément l'ajout de réactifs
chimiques. Le procédé d'électrooxygénation/superoxydation (EO-SO) proposé est une
technique électrolytique d'oxydation avancée qui combine à la fois les effets d'oxydation directe
et indirecte du courant électrique pour le traitement des EUD. Il consiste à produire in situ le
peroxyde d'hydrogène (H202) par réduction cathodique de l'oxygène dissous et de générer '
simultanément il l'anode d'autres EORs tels que les radicaux hydroxyles (°OH).
Le développement de ce procédé vise la désinfection et la dégradation de polluants difficilement
biodégradables rencontrés dans les EUD. Les premiers travaux ont consisté à évaluer la
capacité de production des EORs (ex. H202, 03, °OH) du système électrolytique. L'étude de la
production des EORs, montre que la concentration du peroxyde d'hydrogènes augmente avec
l'intensité imposée. Des concentrations de H202 allant jusqu'à 15 mg/L pouvaient être obtenues.
Aussi, d'autres EORs tels que l'ozone (0.008 - 0.13 mg/L) et le radical hydroxyle +ozone (0 ,9-
4,7 mg/L) ont été également mises en évidence lors de l'application du procédé EO-SO.
L'efficacité de désinfection et d'oxydation de la matière organique, aussi bien sur des solutions
synthétiques que sur des EUD et EUM sont relativement importantes. Les composés
organiques (DCO réfractaires) peuvent être éliminés à plus 90 %, alors que 99 % d'abattement
des CF peut être atteint. Cette élimination de polluant dissous s'accompagne d'une baisse
importante de la turbidité (plus de 90 % d'abattement).
Subséquemment des travaux ont été entrepris pour évaluer l'efficacité épuratoire du système
électrolytique en présence d'un polluant persistant de type pharmaceutique, en l'occurrence la
carbamazépine (CBZ). Un plan d'expérience a été appliqué pour déterminer les conditions
optimales de dégradation de la CBZ (20 mg/L). Le plan factoriel a démontré que l'anode et le
temps sont des paramètres les plus influents lors de la dégradation de la CBZ par le procédé
EO-SO. La contribution de l'effet de ces deux paramètres sur la réponse est estimée à environ
90 %, alors que les effets de l'intensité, du QR et les autres interactions représentent moins de
10 %. Par la suite, un plan central composite a été employé pour définir les conditions optimales
de dégradation de CBZ. Le type d'anode et le temps se sont révélés être les .paramètres les
plus importants dans la dégradation de la CBZ. Ils ont des effets positifs sur la réponse.
L'utilisation de l'anode Ti/Pb02, à une intensité de 1.0 A pendant 100 min a été retenue comme
étant les conditions optimales. Dans ces conditions, 77 % d'abattement de CBZ pour un coût
total de 0.34 $/m³ a été obtenu. Les essais de dégradation de la CBZ ont montré que le
couplage électrochimique d'une oxydation anodique sur une électrode TilPb02 et d'une
oxydation indirecte en solution est relativement efficace. L'association des effets directs et
indirects permet une dégradation plus importante (74 %) que le seul peroxyde (12 %) et l'action
seule de l'oxydation anodique (64 %).
L'efficacité épuratoire du procédé EO-SO comme traitement tertiaire a été évaluée pour la
désinfection, la dégradation de la DCO réfractaire et l'élimination simultanée de la coloration
des eaux domestiques prélevées en aval d'un biofiltre Ecoflo™ de la compagnie Premier Tech.
Plusieurs paramètres opératoires ont été étudiés, dont l'IC, le type d'électrode anodique, le QR
et l'injection ou non d'oxygène dans la boucle de recirculation. Les meilleurs résultats ont été
enregistrés en utilisant des électrodes de Ti/Pb02 (anode) et de feutre de carbone (FC)
(cathode) fonctionnant à une IC de 2.0 A pendant un temps d'électrolyse de 90 min et un QR de
4.0 L/min. Dans ces conditions expérimentales, un taux d'abattement moyen de la DCO de
76 ± 3%, un taux d'élimination de la couleur de 60 ± 6% et une désinfection totale ont été
enregistrés. Aussi, la présence d'un contaminant émergent réfractaire telle que la
carbamazépine (CBZ) peut être simultanément éliminé à 65 ± 1 % dans un tel effluent soumis
au procédé EO-SO. L'action combinée des effets (effets direct et indirect) du courant électrique
permet d'éliminer plus efficacement ces polluants par rapport à l'action du seul peroxyde (effet
indirect) ou de l'action directe seule. Le coût énergétique (consommation d'énergie électrique)
est estimé à 0.53 ± 0.04 $/m² d'eau traitée.
Une autre partie de la recherche visait également à évaluer les performances du système
électrolytique en mode d'opération continue pendant plusieurs jours de sorte à tester l'efficacité
et la robustesse du procédé EO-SO dans ce mode opératoire. L'efficacité épuratoire a été
évaluée pour la désinfection, la dégradation de la DCO réfractaire et l'élimination simultanée de
la coloration des eaux. Le QE, le QR et l'IC ont été étudiés. Trois campagnes de pilotage sur site
ont été réalisées. Les meilleurs résultats ont été enregistrés lors de la deuxième et troisième
campagne d'essais en imposant les conditions suivantes : 1 = 3A ; Qr = 8 L/min ; QE = Qs = 150
mL/min avec l'anode Ti/BDD. En particulier, l'étude en mode continu réalisée sans interruption
24h/24h pendant une période de quatre semaines a permis de mettre en évidence la stabilité et
les performances à long terme du système EO-SO. Une désinfection totale a été enregistrée
(soit 3.5 unités d'abattement logarithmique), alors que le taux moyen d'élimination de la couleur
se situait autour de 26 ± 4.7% et l'abattement de la turbidité autour 39 ± 6.0%. Le système EO-SO est également capable d'éliminer une fraction de DCO réfractaire au cours du temps en
mode d'opération continue, quoique minime (meilleur taux d'abattement estimé à 27.5 ± 4.4 %)
par rapport aux résultats enregistrés (abattement pouvant atteindre 51.4 ± 3.0 %) lors des
essais menés au laboratoire en mode batch.
Enfin, les deux derniers chapitres sont consacrés aux conclusions générales et
recommandations de l'étude. Les principaux points de l'étude sont successivement et
succinctement énumérés. Les perspectives présentées dans ce chapitre sont très précises et
indiquent modestement la nécessité d'effectuer une étude complémentaire visant surtout à
améliorer le procédé EO-SO pour l'oxydation de la DCO réfractaire en mode d'opération
continue et de définir plus nettement les coûts d'implantation et d'exploitation du procédé EO-SO
en couplage avec le procédé Ecoflo (système de biofiltration). Ces travaux complémentaires
devraient permettre de tracer la voie du développement industriel de ce procédé électrolytique
d'oxydation avancée (procédé EO-SO).