identifier: Nzone Fomena, Nadège  (2017). Développement d’électrocatalyseurs à base de platine pour la détection de l’ammoniaque.  Thèse.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Doctorat en sciences de l'énergie et des matériaux, 151 p.

subject:
électrocatalyseurs
platine
ammoniaque
électrodéposition
films
nanostructures de Pt

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’ammoniac (NH3) est gaz issu en grande partie de l’activité agricole. Celui-ci est considéré comme un polluant atmosphérique à l’origine de la destruction de la couche d’ozone. L’organisme NIOSH (de l’anglais National Institute For Occupational Safety and Health) a fixé le seuil de concentration en NH3 à 300 ppm. Par ailleurs, il existe sur le marché différents types de capteurs gazeux permettant de détecter l’ammoniac. Ce sont : les capteurs infrarouges, les capteurs à l’état solide et les capteurs électrochimiques. Pour ce qui est des capteurs électrochimiques, l’ammoniac détecté est oxydé en azote moléculaire (gaz volatil qui est non nocif pour l’environnement). En milieu aqueux, l’ammoniaque peut réagir suivant deux voies principales : la voie indirecte et la voie directe. En ce qui concerne la voie indirecte, la présence d’un médiateur initie l’électro-oxydation de NH3, alors que dans la méthode directe le NH3 est directement oxydé à la surface de l’électrode. Depuis le 20e siècle, le platine (Pt) a été utilisé comme catalyseur pour la réaction d’électro-oxydation directe de NH3. Il a été démontré que le Pt préférentiellement orienté (100) présente la meilleure activité catalytique pour l’électro-oxydation de NH3. Cependant, celui-ci présente une grande sensibilité en présence d’espèces comme Nads, ce qui entraîne une diminution de l’activité catalytique du Pt(100).
Il a été montré que les métaux appartenant au groupe du Pt (Ir ; Rh ; Pd ; Ni…etc.) présentent une bonne affinité chimique pour le Pt. En outre, ces derniers sont moins coûteux que le Pt. L’ajout de ces métaux dans le processus d’élaboration des catalyseurs à base de Pt constitue une voie prometteuse pour la réaction d’électro-oxydation de NH3. C’est le cas de l’iridium (Ir) et du rhodium (Rh).
L’objectif de cette thèse était de synthétiser des nanostructures à base de Pt (Pt-Ir, Pt-Rh) afin d’améliorer sa résistance à l’empoisonnement, voire même l’activité à faible surtension au cours de la réaction d’électro-oxydation de NH3 en milieu alcalin. Toutefois, il était tout aussi important de conserver l’orientation préférentielle (100), car les terrasses (100) constituent les sites favorables pour la déshydrogénation des molécules de NH3.
Nous avons dans un premier temps élaboré des films minces de Pt par la méthode d’électrodéposition à potentiel contrôlé. Celle-ci consistait à plonger un substrat de Ti dans une solution contenant un sel de Pt, et ensuite d’y appliquer un potentiel donné. La valeur du potentiel influe sur la cristallinité du film de Pt obtenu. C’est ainsi que pour Ed = - 0,28 V vs SCE, nous avons un Pt préférentiellement orienté (100), tandis que pour Ed = - 0,15 V vs SCE, le film de Pt formé sera polycristallin. La caractérisation en milieu acide de ces films a permis de mettre en évidence les différents sites d’adsorption/désorption de l’hydrogène. La deuxième étape du projet consistait à incorporer ou ajouter d’autres métaux (Ir, Rh) à l’intérieur ou en surface de la matrice cristalline du Pt en utilisant les méthodes de co-électrodéposition ou électrodéposition pulsée.
L’électrodéposition de l’iridium sur le Pt a été effectuée par la méthode de déposition pulsée. En effet, par le biais de celle-ci, on obtient des cristallites de taille plus réduite et uniforme que ceux qui seraient obtenus par électrodéposition à potentiel fixe. Nous avons fait varier le nombre de pulses entre 5 et 2000. Le potentiel de dépôt de l’Ir a été choisi en tenant compte du fait que la région d’adsorption/désorption de l’hydrogène sur Pt (de -0,14V à 0, 09 V vs SCE) est favorable pour l’électrodéposition de Ir. Les films de Pt-Ir ont été caractérisés en milieu acide pour déterminer leur surface active. D’autres techniques physico-chimiques ont également été utilisées pour évaluer la morphologie, la structure cristalline ainsi que la composition des films.
L’étude du comportement des films de Pt-Ir en milieu NH3 montre une augmentation de l’activité et de la résistance à l’empoisonnement sur Pt94Ir6. Le fait que la formation d’oxyde/hydroxyde a lieu à de faible potentiel va occasionner la mise en place d’un mécanisme bifonctionnel entre le Pt et Ir. Au cours de ce processus, l’espèce empoisonnée Nads présente à la surface du Pt va créer une liaison avec un oxygène de l’oxyde/hydroxyde d’iridium. De cela va découler la formation un gaz volatil (NOx). Ainsi en présence d’une faible quantité d’iridium, on a plus de sites actifs (100) libres pour participer à l’électrooxidation de NH3 en N2.
Les films de Pt-Rh ont été synthétisés selon deux méthodes : l’électrodéposition pulsée et la co-électrodéposition. La première technique nous a permis d’élaborer les films de Pt-Rh, le nombre de pulses variant entre 0 et 200 pulses. Le potentiel de déposition du rhodium était le même que celui du Pt(100) soit Ed= - 0,28 V vs SCE. On assiste à la formation d’une monocouche de Rh sur Pt pour x  15 (croissance 2D) présentant une structure orientée (100). Cependant à partir de x 15, on assiste à la formation d’une deuxième et d’une troisième couche de Rh sur Rh suivant une structure polycristalline (mode 3D). Dans ce dernier cas, le Rh se dépose sous formes d’îlots sur les sites de Pt qui demeurent encore disponibles à la suite de la formation de la monocouche. Pour x = 200 pulses, environ 65% de la surface du Pt est recouverte par le Rh. Ces différents modes de nucléation du Rh controlés par le nombre de pulses vont donc influer sur l’activité catalytique du Pt(100) en milieu NH3. Nous obtenons une meilleure stabilité à faible nombre de pulses (x  2).
Les films de Pt-Rh co-électrodéposés ont été élaborés par électrodéposition simultanée de Pt et de Rh. Le ratio molaire de Pt et de Rh en solution était respectivement de 17 : 1. Lorsque le potentiel de dépôt diminue, la composition atomique de Rh augmente. En outre, on a la formation d’un alliage de Pt-Rh. Les tests des différents alliages de Pt-Rh en milieu NH3 nous révèlent que le Pt(100) détient la plus grande densité de courant dans la fenêtre de balayage allant de -0,9 V à -0,275 V vs Ag/AgCl. Cependant, lorsqu’on étend celle-ci à la région des potentiels plus positifs (-0,075 V), les espèces empoisonnées telles que Nads vont se former. Ceci va donc affecter l’activité du Pt (100) avec une diminution de plus de 50 % de son signal. Par ailleurs, le Pt89Rh11 (100), Ed = - 0,35 V vs SCE présente une amélioration de la stabilité et activité de Pt(100) dû au mécanisme bifonctionnel qui prend place dans cette région (0,9 V à -0,075 V vs Ag/AgCl).
Les résultats obtenus au cours de cette thèse montrent que l’on assiste à l’augmentation de l’activité et de la stabilité du Pt(100) en présence d’une faible quantité d’Ir ou de Rh. Ceci serait intéressant pour l’application dans les industries de développement des capteurs électrochimiques.

>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. Ammonia gas (NH3) is originated in major part from agricultural activity. It is considered as atmospheric pollutant which contributes to the destruction of ozone layer. NIOSH’s organism (National Institute for Occupational Safety and Health) had fixed the threshold of ammonia at 300ppm. At this concentration human being is at risk. On the Market, there are different type of ammonia sensors, which are: Infrared sensors, MOS’s sensors (Metal Oxide state) and electrochemical sensors. According to electrochemical sensors, NH3 that had been captured is oxidized into Nitrogen (N2). In fact, in aqueous medium, there is two pathways of ammonia oxidation: direct and indirect path of ammonia electrooxidation. During the latter one, the presence of mediator enhances the oxidation of ammonia at the surface of the electrode. According to direct way, NH3 is immediately oxidized in N2 at the surface of the electrode. Since last century, platinum (Pt) had been known as a catalyst for direct ammonia electrooxidation reaction. Indeed, this metal presents different crystallographic surface, which are: (110), (111) and (100). The preferential orientated Pt (100) is considered as the best catalyst for ammonia electrooxidation far more superior before polycrystalline Pt. However, Pt (100) surface is prone to be empoisoned by intermediate nitrogen species such as Nads. We assist to the decreasing of its catalysis activity.
It has been shown that the platinum group’ metals (Ir; Rh; Pd ; Ni…etc.) has a chemical affinity with Pt (corrosion résistance; high melting point with…etc.). Besides, the most of them are cheaper than Pt. By adding these metals on Pt during the synthesis of catalyst has been considered as a promoting pathway for ammonia electrooxidation reaction. It is the case of iridium (Ir) and rhodium (Rh).
The aim of this thesis is to synthetize nanostructures based on Pt (Pt-Ir; Pt-Rh) in order to increase its poisoning resistance and even its activity at low overpotential during ammonia electrooxidation reaction in alkaline medium. Nonetheless, it was also important to conserve the preferential orientation (100) because the terraces (100) are the more propitious sites for NH3 molecules’ dehydrogenation.
Firstly, we performed the synthesis of platinum thins films by the mean of a technic named controlled potential electrodeposition. This latter consisted of sinking a substrate of titanium in a solution made of salt of Pt. The crystalline surface of Pt depends on the value of deposition potential (Ed). So, for Ed = -0, 28 V vs SCE, we have a preferential orientated platinum (100), while for Ed = - 0, 15 V vs SCE, we have polycrystalline platinum. The characterization of these deposits in acidic medium highlights the different adsorption/desorption peaks of hydrogen on Pt. The second step consisted in incorporating other metals like Ir (Rh respectively) inside or at the surface of the crystalline matrix of Pt. The technic that had been used were metallic co-electrodeposition and pulse electrodeposition.
Electrodeposition of iridium on Pt had been performed by pulse electrodeposition technic. Through this latter, we get small size of crystallites with uniform shape compared to those that had been synthetized by regular electrodeposition. We varied the number of pulse from 5 to 2000 pulses of 200 ms in order to study the influence of the amount of Ir deposited upon Pt during NH3 electrooxidation. The deposition potential of Ir had been chosen by taking in account the fact that it is preferentially deposited in the hydrogen adsorption /desorption region of Pt (-0,14 V to +0,09 V vs SCE). The films of Pt-IrPD had been characterized in acidic medium for the determination of their electrochemical surface area. Physic-chemical technic had also been used to evaluate the morphology, crystalline structure and atomic composition of different films. The atomic composition of iridium increases with the pulses’ number: it varies from 6 to 100 % at. Ir for Pt-Ir PD 5 to Pt-Ir PD 2000 respectively. The study of Pt-Ir behavior in NH3, show an increasing of poisoning resistance and activity of Pt (100) at Pt94Ir6. The fact that the iridium oxide/hydroxide formation is occurring at low overpotential enables bifunctional mechanism between Pt and Ir. During this process, the poisonous specie Nads will create a bond with oxygen of Iridium oxide /hydroxide. Then, we will assist to the evolution of the nitrogen volatile gas which had been formed (NOx). Therefore in the presence of low amount of Ir (PD15, PD: Pulse Deposition), there are more available active sites (100) to participate in the dehydrogenation of NH3 in N2.
Thins films of Pt-Rh had been synthetized by using two methods: pulse deposition technic and metallic co-electrodeposition. The first one had been performed to obtain Pt-Rh, the number of pulse varied from 0 to 200 pulse of 200 ms. It was noted x as the number of pulses. The deposition potential of Rh was the same as the one of Pt (100), Ed = -0, 28 V vs SCE. We assist to the formation of a monolayer of Rh upon Pt for x  2 (2D growth), which presents orientated (100) structure. However, at x 15, there is a formation of second and third layer of Rh upon Rh following polycrystalline structure (3D mode). In this latter case, Rh is also deposited upon the unoccupied sites of Pt as islands. At x= 200, about 65% of Pt surface had been recovered by Rh. These different Rh growth’ mode upon Pt due to pulses number would affect the activity of Pt (100) in ammonia medium. we obtain the best stability and activity of Pt (100) at lower pulses’ number (x  2) such as what we got with the case Pt-Ir (PD = 5).
The thin films of Pt-Rh co-electrodeposited had been synthetized by depositing simultaneously Pt and Rh. The molar ratio in solution was 17:1 for Pt and Rh respectively. We obtained Pt89Rh11 [100], Ed = - 0, 35 V vs SCE and Pt94Rh6 [poly], Ed = - 0, 15 V vs SCE. We notice that atomic composition of Rh increases at lower deposition potential region. Besides, we assisted to the formation of Pt-Rh alloys.
The tests of different films of Pt-Rh alloys had been performed in NH3 medium. They reveal us that Pt (100) holds the highest current density in the cycling range starting from -0,9V to -0,275 V vs Ag/AgCl. However when we go further in more positive region till -0,075 V vs Ag/AgCl, we assist to the formation of poisonous species such as Nads. These latter will lead to the loss of about 50% of the signal on Pt (100). Moreover, Pt89Rh11 [100], Ed = - 0, 35 V vs SCE presents an enhancement of stability and activity due to the bifunctional mechanism which is taking place at that region (-0, 9 V to -0,075V vs Ag/AgCl).
The results that we got during this thesis, exhibit an increasing of activity and stability of Pt (100) in the presence of low quantity of Ir or Rh. This could be interesting for applications in the industries of electrochemical sensors’ development.


identifier: Rimal, Bhaskar Prasad  (2017). Integration of clouds and cloudlets in energy-aware fiber-wireless access networks.  Thèse.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Doctorat en télécommunications, 268 p.

type:
Thèse
Non évalué par les pairs

subject:
backhaul
cloud computing
cloudlet
direct acyclic graph (DAG)
dynamic bandwidth
allocation (DBA)
energy efficiency
fiber-wireless (FiWi)
multi-tenancy
mobile-edge computing (MEC)
passive optical network (PON)
resource management
scientific workflow applications
survivability
Tactile Internet

abstract:
An integrated Fiber-Wireless (FiWi) broadband access network consists of a Wireless Local Area
Network (WLAN) in the wireless front-end segment and an Ethernet Passive Optical Network
(EPON), a widely deployed variant of the PON technology, in the optical backhaul segment. This
thesis first investigates the energy efficiency issue in FiWi access networks in a comprehensive
fashion to extend the battery life of wireless devices while improving the energy efficiency of the
optical backhaul. A novel energy conservation scheme is proposed that jointly schedules powersaving
modes for both wireless devices (wireless station, access point) in the front-end and optical
network units (ONUs) in the optical backhaul. The proposed scheme maximizes the overall network
performance by leveraging Time Division Multiple Access (TDMA) to synchronize the power-saving
modes and incorporate them into the underlying dynamic bandwidth allocation (DBA) process.
The obtained results show that, by utilizing the proposed energy efficiency solutions, more than
70% energy savings can be achieved while preserving upstream delay and incurring a low delay for
downstream traffic for the considered evaluation scenarios. That not only helps operators reduce
their Operational Expenditures (OPEX) but also holds promise to usher in a low-carbon networked
society in years to come.
Cloud computing has been widely used in many applications and in new evolving areas. This
thesis investigates the workflow scheduling issue in multi-tenant cloud environments. A four-tier
workflow management system is proposed and a novel cloud-based workflow scheduling algorithm
(CWSA) is developed that helps minimize the overall workflow completion time, tardiness, cost of
execution of the workflows, and utilize idle cloud resources effectively. The simulation results show
that the proposed solution improves the workflow performance and outperforms other state-of-theart
scheduling policies as well as provides scalability for the considered evaluation scenarios.
Furthermore, this thesis proposes to enhance capacity-centric FiWi broadband access networks
based on data-centric Ethernet technologies with computation- and storage-centric cloudlets to provide reliable cloud services at the edge of FiWi networks and thereby realize the vision of mobile-edge
computing/multi-access edge computing (MEC). To reduce offload delay and prolong battery life of
edge devices, novel cloudlet-aware resource management algorithms are proposed that incorporate
offloading operations into the underlying FiWi DBA process. To thoroughly study the scheme’s
performance, a comprehensive analytical framework is developed. The obtained results demonstrate
the feasibility and effectiveness of cloudlet enhanced FiWi networks for MEC.
A conventional cloud has high storage and processing capabilities, but it may suffer from a
large wide area network (WAN) latency. The emerging concept of MEC or cloudlet may offer lower
latency, though it has limited computing and storage capabilities. The conventional centralized
clouds and decentralized cloudlets (i.e., MEC) may coexist and be complementary to each other
in order to support a more diverse set of emerging applications and services (e.g., low-latency,
mission-critical, and location-aware) in 5G networks. In light of this, going beyond traditional
access systems and given the important role of optical backhauling in 5G networks as well as
mobile-cloud convergence, the major part of this Ph.D. thesis explores FiWi enhanced access network
architectures and investigates the performance gains of centralized cloud and cloudlet/MEC enabled
FiWi access networks. This thesis explores a network architecture that integrates cloud and cloudlets
(or MEC) in FiWi access networks. Subsequently, a novel unified resource management scheme
incorporating both centralized cloud and MEC offloading capabilities into the underlying FiWi
DBA process is proposed. A comprehensive analytical framework is developed to model packet
delay, response time efficiency, and gain-offload overhead ratio for both cloud and conventional
broadband access traffic. In addition, given the importance of reliability in optical backhaul and
MEC, this thesis develops a probabilistic survivability analysis model to assess the impact of both
fiber cuts and MEC server failures. The obtained results demonstrate the feasibility of implementing
conventional cloud and MEC in FiWi access networks without affecting the network performance of
broadband access traffic. Further, the obtained results indicate that the use of cloudlets at the edge
of FiWi access networks can achieve a significantly reduced end-to-end latency and an enhanced
overall network performance. Moreover, the results demonstrate the effectiveness of the presented
survival schemes by providing wireless stations (STAs) and end users with highly fault-tolerant
FiWi connectivity. By jointly employing feeder fiber (FF), distribution fiber (DF), interconnection
fiber (IF), wireless protection, and MEC redundancy, the FiWi connectivity probability of STAs is
increased even in the case of higher PON fiber link failure probabilities. The last part of this thesis investigates the emerging application scenario of cloud-cloudlet
enhanced FiWi access networks in support of the future so-called Tactile Internet. The concept of
the Tactile Internet is elaborated and the taxonomy of enabling technologies for the Tactile Internet
is proposed. The role of cloudlet/MEC capable FiWi access networks in facilitating the Tactile
Internet is then investigated in greater detail. The obtained results show that the ultra-low end-toend
latency requirements of the Tactile Internet cannot be achieved without bringing computation
and storage (i.e., cloudlet or MEC) to the edge of FiWi access networks.


identifier: Sarria Paja, Milton Orlando  (2016). Towards multiple vocal effort speaker verification: exploring speaker-dependent invariant information between normal and whispered speech.  Thèse.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Doctorat en télécommunications, 171 p.

subject:
whispered speech
speaker verification
modulation spectrum
mutual information
system fusion
mismatch problem
neural networks

abstract:
Speech-based biometrics is one of the most effective ways for identity management and one of the
preferred methods by users and companies given its flexibility, speed and reduced cost. In speaker
recognition, the two most popular tasks are speaker identification (SI) and speaker verification (SV).
Commonly, SV exhibits greater practical applications related to SI, especially in access control and
identity management applications. Current state-of-the-art SV systems are known to be strongly
dependent on the condition of the speech material provided as input and can be affected by unexpected
variability presented during testing, such as environmental noise or changes in vocal effort.
In this thesis, SV using whispered speech is explored, as whispered speech is known to be a natural
speaking style that despite its reduced perceptibility, still contains relevant information regarding
the intended message (i.e., intelligibility), as well as the speaker identity and gender. However,
given the acoustic differences between whispered and normally-phonated speech, speech applications
trained on the latter but tested with the former exhibit unacceptable performance levels. Within
an automated speaker verification task, previous research has shown that i) conventional features
(e.g., mel-frequency cepstral coefficients, MFCCs) do not convey sufficient speaker discrimination
cues across the two vocal efforts, and ii) multi-style training, while improving the performance for
whispered speech, tends to deteriorate the performance for normal speech. Moreover, by exploring
the performance boundaries achievable with whispered speech for speaker verification, it was found
that the lack of sufficient data to train whispered speech speaker models is a major limiting factor.
As such, this thesis aims to address these three shortcomings and proposes i) innovative features
that are less sensitive to changes from normal to whispered speech, thus helping to reduce the mismatch
gap, ii) fusion strategies that improve accuracy for both normal and whispered speech, and
iii) machine learning principles that overcome the limited resources/data problem.
To properly address the task at hand, we first perform a comparative analysis among some
of the most common feature based approaches and training techniques reported in related fields
that have shown benefits in the mismatch problem induced by vocal effort variations, including
whispered speech. This allowed us to narrow down candidate solutions and strategies that could be
useful for whispered speech speaker verification after some careful fine tuning. Next, by combining
these insights, with those previously reported in the literature, as well as statistical analysis tools,
innovative features are proposed that provide not only invariant information across the two vocal
efforts, but also features that provide complementary information. Subsequently, in order to take
advantage of the complementary information extracted from the different feature representations,
we explore fusion schemes at different levels. When using a combination of normal and whispered
speech data during parameter estimation, improved multi vocal effort speaker verification is achieved
and relative improvements as high as 68% and 70% for normal and whispered speech, respectively,
could be seen relative to a baseline system based on MFCC features. When including whispered
speech during enrollment, further improvements are achieved for whispered speech without severely affecting performance for normal speech. These results show that the proposed strategies allow to
efficiently use the limited resources available, and achieve high performance levels for whispered
speech inline with performance obtained for normal speech.


identifier: Scisciò, Massimiliano  (2017). Study and implementation of beam lines and devices for the acceleration, transport and manipulation of laser-accelerated particle beams.  Thèse.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique - University of Rome, Sapienza, Doctorat en sciences de l'énergie et des matériaux, 141 p.

subject:
laser-accelerated particle beams
hybrid beam lines
laser-generated particle beams


identifier: Soucy, Alain  (1963). Stabilité et qualité du réglage de vitesse des turbines hydrauliques fonctionnant en parallèle.  Thèse.  Grenoble, Université de Grenoble, Grade de docteur-ingénieur, 159 p.

subject:
turbines
hydraulique
vitesse
cavitation
évacuateurs de fond


identifier: Goerig, Elsa  (2016). Modélisation de la capacité de l'omble de fontaine (Salvelinus fontinalis) à franchir les ponceaux.  Thèse.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Doctorat en sciences de la terre, 146 p.

subject:
omble de fontaine
Salvelinus fontinalis
ponceaux
franchissement
obstacles migratoires
habitat
rivière

abstract:
L’accès à l’habitat pour les poissons est un élément primordial de la qualité globale de l’habitat aquatique. Différents éléments d’origine naturelle ou anthropique peuvent limiter la connectivité du paysage fluvial et compromettre l’accès à des habitats complémentaires nécessaires au cycle de vie de certaines espèces. Les ponceaux sont largement distribués sur le territoire et constituent un des obstacles les plus fréquents à la libre circulation des poissons.
L’objectif principal de cette thèse est de mieux comprendre les facteurs qui influencent la capacité de l’omble de fontaine, une espèce native de l’est de l’Amérique du Nord, à franchir les ponceaux. Cet objectif sera atteint à travers cinq objectifs spécifiques, réalisés de façon chronologique.
Une approche permettant de recueillir, en milieu naturel, des données sur la capacité de passage de cette espèce dans les ponceaux, sera tout d’abord développée. Les données recueillies seront comparées avec les prédictions de passage produites par trois approches prédictives existantes. La motivation des ombles à franchir les ponceaux sera ensuite modélisée, de façon à prendre en compte l’effet de différents facteurs environnementaux, biologiques et hydrauliques sur l’occurrence d’une tentative de passage. La performance de passage en elle-même sera également abordée, avec comme objectif de produire un modèle prédictif de passage de l’omble de fontaine dans les ponceaux. Enfin, le comportement et les trajectoires de nage des ombles lors d’une tentative de passage seront caractérisés dans le cadre d’une expérience complémentaire.
Cette thèse apporte un nouveau regard sur la capacité de l’omble de fontaine à franchir les ponceaux et des méthodes pouvant facilement s’adapter à l’étude de d’autres espèces.


identifier: Bendouz, Malika  (2016). Oxydation chimique des hydrocarbures aromatiques polycycliques dans les concentrés issus de la décontamination de sols pollués.  Thèse.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Doctorat en sciences de l'eau, 193 p.

subject:
HAP
oxydation chimique
boue d’attrition
Fenton
KMnO₄
PAH
chemical oxidation
attrition sludge

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. Au Canada, comme dans le reste du monde, la contamination des sols par les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) représente un défi majeur dû à la problématique de ces composés hautement toxiques et cancérogènes dans l’environnement et sur la santé humaine. L’objectif principal de ce projet est d’évaluer l’efficacité de procédés d’oxydation chimique sur la dégradation des HAP concentrés dans les boues d’attrition contenant une teneur élevée en surfactant (cocamidopropyl hydroxysultaine – CAS) utilisé lors de la décontamination des sols. Ces boues d’attrition fortement contaminées en HAP sont considérées comme des matières potentiellement dangereuses. Étant donné l’absence d’une technologie appropriée de gestion, les solutions retenues jusqu’à présent sont l’incinération ou le dépôt dans des sites d’enfouissement spécialisés.
Cette étude a porté sur l’application d’un procédé d’oxydation en présence du réactif de Fenton (H2O2/Fe2+) et/ou de KMnO4. Dans un premier temps, l’oxydation par KMnO4 a été testée pour la dégradation des HAP présents dans les boues d’attrition dans le but de comparer son efficacité avec le réactif de Fenton. Des essais ont été réalisés pour établir les conditions optimales. L’optimisation du procédé d’oxydation chimique par la méthodologie des plans d’expériences a permis d’optimiser, en termes d’efficacité de dégradation des HAP, les différents paramètres inhérents à ce procédé: concentration en KMnO4, température et temps de réaction. L’oxydation chimique pendant 5,5 h à 60°C et en présence d’une concentration de [KMnO4] = 0,4 M permet la dégradation de 42,9%, 40,8%, 41,0% et 46,0% de la somme des 27 HAP, du phénanthrène (Phe), du benzo(a)anthracène (B(a)A) et du benzo(a)pyrène (B(a)P), respectivement.
Par la suite, le procédé Fenton a été appliqué. Lors de ces essais, les effets de différents paramètres expérimentaux sur le procédé d’oxydation ont été évalués (quantités de réactifs en fonction de la demande stoechiométrique d'oxydant (DSO), mode d'addition des réactifs, nombre de doses du réactif et rapport solide/liquide (S/L)).
Les résultats ont montré que les conditions suivantes: solides totaux (ST) = 30%, [H2O2] = 7,5 x DSO, rapport H2O2 / Fe2+ = 10/1, ajout des réactifs en cinq sous-doses sur 60 min ont été optimales et ont permis la dégradation de 43% du total des 27 HAP présents dans les boues d’attrition. L’étude de la performance de l’oxydation chimique par le réactif de Fenton a montré que la persistance de l’oxydant apparaît comme étant un facteur important attribuable à la réaction rapide des radicaux hydroxyles (OH•). En plus, la matière organique peut retenir les polluants, ou piéger les radicaux formés.
En appliquant les conditions optimales obtenues avec KMnO4 et avec le réactif Fenton d’une façon successive (ou subséquente) sur les boues d’attrition, une dégradation significative des 27 HAP a été obtenue avec un taux de dégradation de l’ordre de 71%, comparé à 43% lorsque seul l’un des deux réactifs (KMnO4 ou Fenton) est utilisé.
Étant donné la complexité de la matrice réelle (boue d’attrition), des solutions synthétiques ont été préparées pour évaluer la capacité optimale d’oxydation chimique des HAP, ainsi que les sous-produits générés lors de leur oxydation. Le Phe, le Fle (fluoranthène), et le B(a)P ont été choisis comme des composés modèles de HAP à cause de leurs fortes concentrations dans la matrice réelle. Dans les solutions synthétiques, les OH• ont été capables de dégrader efficacement les molécules de HAP. Le procédé de Fenton a permis d’atteindre un taux d’abattement allant jusqu’à 99% pour le Phe et le Fle, et 90% pour le BaP. Étant donné la présence de CAS dans l’étape d’attrition, considéré comme un inhibiteur pour la dégradation des HAP, une matrice synthétique contenant du CAS a été envisagée. Les résultats obtenus montrent que l’ajout du surfactant (CAS) n’a eu qu’une faible compétition avec les HAP sur les OH• (< 10%).
Dans le cadre de ce projet quelques sous-produits d’oxydation ont également été identifiés dans les solutions synthétiques. L’acide phtalique, l'anhydride phtalique et l'acide benzoïque ont été identifiés comme étant les principaux sous-produits d’oxydation du Phe, du Fle et du BaP, ayant une toxicité moindre que les composés parents.

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. In Canada, as in the rest of the world, soil contamination by polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) represents a major challenge due to the negative effect of these highly toxic and carcinogenic compounds on the environment and health. The aim of this project was to evaluate the effectiveness of chemical oxidation process for the degradation of attrition sludge issued from an attrition process with surfactant (cocamidopropyl hydroxysultaine – CAS) of polluted soil. These attrition sludge called concentrates have very high concentrations of PAH and are considered potentially hazardous materials. In the absence of appropriate technology for its management, the solution for the management for these concentrates consists of incineration or the deposit in specialized landfills.
This study focuses on the application of a Fenton reagent and KMnO4 for PAH oxidation. In the first place, KMnO4 was tested for the degradation of PAH in attrition sludge to establish the optimal conditions. The oxidation process by KMnO4 has been optimized in terms of PAH degradation efficiency using a response surface methodology. The various parameters inherent in this process (KMnO4 concentration, temperature, reaction time) were optimized. In the presence of KMnO4 (0.4 M) for 5.5 h at 60°C allows a degradation of 42.9% , 40.8% , 41.0% and 46.0% for the total of the 27 PAH, phenanthrene (Phe), benzo(a)anthracene (BaA), and benzo(a)pyrene (B(a)P), respectively.
The Fenton process has also been applied. During these tests, the effects of different experimental parameters on the oxidation process were evaluated (quantities of reagents according to the stoichiometric oxidant demand (SOD), addition mode of reagents and number of doses, solid/liquid (S/L) ratio). The results showed that the following conditions: total solids = 30%, [H2O2] = 7.5 times SOD, ratio of H2O2 / Fe 2+ = 10/1 , five addition of small amounts of reagents during 60 min was optimal and allowed the degradation of 43% of total 27 PAH intially present in the attrition sludge.
The study of the performance of the chemical oxidation through Fenton's reagent showed that the persistence of the oxidant appears as an important factor due to the rapid reaction of radical hydroxyls in addition to the fact that organic matter may retain the pollutants, or trap the formed radicals.
By combining the optimal selected conditions of KMnO4 and Fenton in a successive way, a significant degradation of the 27 PAH was obtained in the attrition sludge and the degradation rate was about 71% versus the application of Fenton or KMnO4 only, which allowed a degradation rate of 43% (27 PAH).
The actual sample has a lot of unknown compositions, so a synthetic solution was used to evaluate the optimum capacity of chemical oxidation of PAH and also their oxidation by-products generated. Phe, fluoranthene (Fle) and B(a)P were chosen as model PAH compounds due to their high concentration in the actual sample. The results showed that in synthetic solutions, hydroxyl radicals were able to effectively degrade PAH molecules; the Fenton process achieved a reduction rate of 99% for Phe and Fle and 90% for B(a)P. The addition of the surfactant (CAS) only allowed for a little competition with PAH on radicals (< 10%).
As part of this project, some oxidation by-products were also identified in synthetic solutions. The phthalic acid, phthalic anhydride and benzoic acid have been identified as main oxidation by-products of Phe, Fle and BaP and showed less toxicity than the parent compounds.


identifier: Magdouli, Sarra  (2017). L’accumulation de triacylglycérols à partir de déchets organiques : physiologie et performances des bioprocédés.  Thèse.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Doctorat en sciences de l'eau, 263 p.

subject:
lipides
lipids
triacylglycérols (TAG)
Yarrowia lipolytic
glycérol
biodiesel
polyhydroxyalkanoates
microbial lipids
crusteacen waste
crude glycerol

abstract:
L’épuisement des gisements pétroliers, les variations imprévisibles du coût du baril de pétrole et la prise de conscience environnementale de la nécessité de proposer des options de rechange aux ressources fossiles stimulent la recherche pour développer de nouveaux matériaux renouvelables. Dans ce contexte, la production de lipides constitutifs des triacylglycérols (TAG) à partir de microorganismes hétérotrophes constitue une source renouvelable intéressante à explorer. En outre, l’industrie de fabrication du biodiesel génère sous formes de rejets valorisables une partie de la matière première, le glycérol brut. Or, ce résidu peut être utilisé comme source de carbone par des microorganismes hétérotrophes pour la production de produits à valeur ajoutée, tel que le biodiesel. La présente étude se concentre sur l’accumulation des TAG à partir de glycérol brut par certains microorganismes, à savoir les levures. En fait, il s’agit d’optimiser les conditions de culture afin de maximiser le taux d’accumulation de lipides chez la levure Yarrowia lipolytica tout en développant ultérieurement une approche biochimique qui vise encore à augmenter le taux d’accumulation sans recours au génie génétique. La stabilité et la performance de la biogenèse des lipides dépendent de plusieurs facteurs, dont la concentration de glycérol, d’azote et le temps de fermentation.
Des souches de Yarrowia lipolytica ont été isolées d’un sol et sélectionnées par culture sur milieu de culture à base de glycérol brut. Un pourcentage de lipides dépassant 76% (en poids sec des cellules) dans du glycérol pur (à raison de 100 g L⁻¹) a été mesuré par culture de la souche la plus performante (souche SM7) en fermenteur. Ensuite, celle-ci a été testée avec différentes concentrations de glycérol brut dans un milieu synthétique. L’optimisation des conditions de culture en présence de glycérol brut a été étudiée tout en variant la concentration du glycérol, la concentration de la source d’azote, ainsi que le temps de fermentation. La croissance optimale de Y. lipolytica a été obtenue en présence de 89 g L⁻¹ de glycérol brut avec un ratio C:N de 75. Un ajustement de ce ratio permet d’obtenir de plus grandes concentrations de lipides. La souche Yarrowia lipolytica SM7 a produit jusqu’à 52% de lipides dans du glycérol brut seul avec un apport d’hydroxide d’ammonium durant la phase de production de biomasse, suivi d’un maintien de la concentration en oxygène à 30% durant la phase de lipogenèse. L’oxygène semble jouer un rôle majeur dans l’accumulation de lipides et dans la détermination de la rhéologie de la culture et de la morphologie de la souche sélectionnée qui a un comportement pseudoplastique lors de l’accumulation des lipides. Par ailleurs, au cours de ce travail, on a pu constater que l’acide citrique et les biomodulateurs, tels que la biotine et la leucine, jouent un rôle primordial dans la biogenèse des lipides permettant d’atteindre un taux de 63%. Ces paramètres ont été optimisés, ce qui a fait augmenter la concentration de lipides tout en stimulant la production d’acide citrique par le cycle de Krebs, et donc la quantité d’acides organiques impliqués. Ces travaux contribuent à accroître nos connaissances sur la compréhension de la fonction et du rôle métabolique des microorganismes au cours de l’accumulation et du stockage lipidique. Par ailleurs, la souche sélectionnée offre un grand potentiel pour la production de lipases extracellulaires à 38 U mL⁻¹ dans du glycérol à 40 g L⁻¹ et en présence de déchets, tels que des résidus de crustacés et de différents inducteurs. Ces enzymes pourraient ultérieurement être utilisés pour la dégradation de polluants organiques dans des sites contaminés. Finalement, la réaction de transestérification a été étudiée à l’aide de micro-ondes et la performance du procédé a été comparée avec celle de l’ultrasonication.


identifier: Daigle, Karine  (2017). Entre réflexion et action : les défis et enjeux d'un processus de transfert de connaissances dans un espace national de concertation  Essai.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en pratiques de recherche et action publique, 67 p.

subject:
transfert
mobilisation
connaissances
Collectif des partenaires
plan de transfert des connaissances
contexte en mouvance
développement des communautés
agent d’interface
concertation
transfer
mobilization
knowledge
Collectif des partenaires
knowledge transfer plan
shifting context
community development
interface agent
consultation

abstract:
Le présent essai fait un retour sur une expérience de stage réalisé dans le cadre de la maîtrise en Pratiques de recherche et action publique. Le stage s’est effectué auprès du Collectif des partenaires en développement des communautés composé d'une vingtaine d’organisations nationales issues de divers secteurs ainsi que par des citoyens intéressés par cette thématique.
Ce stage avait pour objectif d’outiller le Collectif afin qu’il puisse exercer son rôle d’influence de manière efficiente auprès des autres acteurs oeuvrant en développement des communautés. Le moyen envisagé pour y parvenir fut d’opter pour la création d’un plan de transfert des connaissances. Ultimement, ce plan devait amener les membres du Collectif à élaborer des activités de transfert vers les autres acteurs interpellés par ce type de développement.
Or, un bilan de ce stage fait ressortir l’écart existant entre les principes du transfert et de la mobilisation des connaissances, et la réalité sur le terrain. En effet, si le processus de plan de transfert a permis de clarifier les priorités de l'organisation, les publics cibles, les objectifs et les activités de communication, il a aussi fait ressortir des questionnements fondamentaux.
Cet écart entre principes et réalité s’explique par trois éléments : les difficultés d’adaptation du langage propre au développement des communautés, un contexte en mouvance au Québec qui a métamorphosé les structures en appui à ce type de développement et le fait que le Collectif peut être considéré comme une « méta-organisation » comportant son lot de défis et de questionnements.

 This essay examines an internship experience as part of Master's Degree in Research Practices and Public Action. The internship took place at the Collectif des partenaires en développement des communautés, made up of about twenty national organizations from various sectors as well as citizens interested in this theme.
The purpose of this internship was to equip the Collectif so that it could exercise its role of influence in an efficient way with other actors working in community development. To this end, it was decided to create a knowledge transfer plan. Eventually, this plan was to lead the members of the Collectif to develop transfer activities to the other actors concerned by this type of development.
However, a review of this internship highlights the gap between the principles of knowledge transfer and mobilization, and the reality on the ground. Indeed, while the transfer plan process helped to clarify the organization's priorities, target audiences, objectives and communications activities, it also highlighted some fundamental issues.
This difference between principles and reality is explained by three elements: the difficulties of adapting the language specific to the development of communities, a context in motion in Quebec that has transformed the structures in support of this type of development and the fact that the Collectif can be considered a "meta-organization" with its share of challenges and questions.


identifier: Grenon, Guillaume  (2017). De la culture numérique au plan culturel numérique du Québec : essai sur une expérience de stage en tant qu'agent d'interface au Ministère de la Culture et des Communications du Québec  Essai.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en pratiques de recherche et action publique, 87 p.

subject:
transfert de connaissances
mobilisation des connaissances
agent d’interface
recherche
culture
numérique
Plan culturel numérique du Québec
PCNQ
société
knowledge transfer
knowledge mobilization
knowledge broker
research
culture
digital
Plan culturel numérique du Québec
PCNQ

abstract:
Le numérique est un puissant vecteur de transmission culturelle. Si jusqu’à présent l’intervention de l’État en matière de culture et de communications s’est faite nonobstant les moyens technologiques employés, il doit en être autrement maintenant puisque le numérique transforme les disciplines, les marchés, les canaux de diffusion, les contenus et les pratiques culturelles de façon marquante. Le Québec, comme le reste du monde, est donc actuellement à la croisée des chemins et il doit impérativement s’adapter aux transformations numériques, notamment dans le domaine de la culture.
Cet essai s’inscrit dans la démarche d’obtention du diplôme Maître ès arts en Pratiques de recherche et action publique (PRAP). Il expose les conclusions d’une expérience de stage effectuée à la Direction des programmes et du développement culturel numérique (DPDCN) au Ministère de la Culture et des Communications du Québec (MCC). Il s’agit de la direction du MCC ayant le mandat de développer et de mener à bien le Plan Culturel Numérique du Québec (PCNQ).
D’abord, l’essai fait état des activités réalisées dans le cadre de ce stage; il propose plus particulièrement, en ce sens, un retour sur les activités de mobilisation et de transfert de connaissances. Ensuite, l’essai participe à rendre compte du rôle des organismes et des centres de liaisons et de transfert de connaissances. Finalement, il propose une réflexion critique sur le rôle d’agent d’interface en milieu gouvernemental, qui se veut un milieu d’action publique particulier comportant ses propres contraintes et ses propres réalités organisationnelles. Dans son orientation large, l’essai vise donc à contribuer à l’avancement des connaissances sur les questions qui concernent le transfert de connaissances et la coconstruction des savoirs qui impliquent divers milieux (scientifiques, pratiques, entrepreneuriaux, décisions publiques et autres).

 Digital is a powerful vector for cultural transmission and if, so far, the state intervention in culture and communication was done notwithstanding the technological means used, it should be otherwise now since digital transforms disciplines, markets, distribution channels, contents and cultural practices markedly. Quebec’s society, like the rest of the world, is currently at a crossroads and it is imperative to adapt to the digital transformations, particularly in the field of culture.
This essay is part of the process for the grade of Master of Arts in research practices and public action (PRAP). It presents the findings of an internship experience made at the Direction of Programs and Digital Cultural Development (DPDCN) to the Ministry of Culture and Communications of Quebec (MCC). The DPDCN is the direction at the MCC which is mandated to develop and conduct the digital cultural map of Quebec.
This essay describes the activities carried out as part of this internship; it offers particularly in that a return on the activities of mobilization and knowledge transfer. Then, it involve to account for the role of linking agencies and knowledge transfer centers. Finally, it purpose a critical reflection on the role of a Knowledge Broker in a governmental context, which is a particular public action context with its own constraints and its own organizational realities. In its broad orientation, the essay aims to contribute to the advancement of knowledge on the issues that concern knowledge transfer and knowledge construction involving various spheres (scientific, practical, public decisions, entrepreneurial and so on).


identifier: Lalonde, Catherine  (2017). S'ajuster à la modernité : une étude de la gouvernance municipale Ottawa-Carleton (1965 jusqu'à nos jours)  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en études urbaines, 191 p.

subject:
Gouvernance métropolitaine
Gouvernance locale
Relations intergovernementales
Administration municipale
Institutionalisme historique
Ottawa
Ontario
Metropolitan governance
Local governance
Local administrations
Intergovernmental relations
Historical institutionalism

abstract:
Entre 1968 et 1971, le gouvernement ontarien a effectué la première réforme globale du
système de gouvernance locale depuis l’acte Baldwin par la mise en place de municipalités
régionales dans les régions urbaines de la province. De cet effort de rationalisation de la sphère
municipale est née la municipalité régionale d’Ottawa-Carleton créé en 1969 et dissoute en
2000, rassemblant les seize municipalités locales existantes au sein du territoire à l’étude.
S’insérant dans l’approche de l’institutionnalisme historique, la recherche explorera l’évolution
d’une des premières manifestations de la gouvernance métropolitaine au Canada. La recherche
sera axée sur la trajectoire institutionnelle d’Ottawa-Carleton en portant une attention particulière
aux deux dernières époques de réformes municipales (1968-1974 et 1995-2001) à l’aide du
cadre analytique proposé par Garcea et LeSage (2005). Par l’entremise de cette analyse
historique, nous avons identifié les mécanismes et les modes de changement qui ont façonné la
réforme mise en place dans le cadre de la création de la nouvelle Ville d’Ottawa en 2001. Nous
évaluerons ainsi l’influence de la réforme de 1968-1974 sur la réforme de 1995-2001, ainsi que
l’impact du contexte sur l’évolution de la vie politique et administrative locale à Ottawa-Carleton
et, dans une moindre mesure, en Ontario. Nous avons identifié deux grands écarts qui sont à
source de changements graduels ayant influencé la trajectoire institutionnelle de la MROC et, au
final, la conception de la nouvelle Ville d’Ottawa. L’étude révèle ainsi que la trajectoire
institutionnelle de la municipalité régionale d’Ottawa-Carleton a été caractérisée par le modèle
des changements graduels transformateurs.

 Between 1968 and 1971 the Ontario government carried out the first comprehensive reform of
the local governance system since the Baldwin Act (1940) through the establishment of regional
municipalities in the urban areas of the province. This process of rationalization of the municipal
sphere led to the creation of the Regional Municipality of Ottawa-Carleton, created in 1969 and
dissolved in 2000, bringing together sixteen existing local municipalities under one regional
government. Using a historical institutionalist approach, this research will explore the evolution of
one of the first manifestations of metropolitan governance in Canada. It will focus on the
institutional trajectory of Ottawa-Carleton, paying particular attention to the last two municipal
reform episodes (1968-1974 and 1995-2001), which will be analyzed through the framework
proposed by Garcea and LeSage (2005). Through this historical analysis, we have identified the
mechanisms and patterns of change that shaped the reform that brought about the new City of
Ottawa in 2001. We will assess the influence of first era of municipal reform (1968-1974) on the
second era of municipal reform (1995-2001), as well as the impact of the context on the
evolution of municipal political and administrative life in Ottawa-Carleton and, to a lesser extent,
in Ontario. We have identified two major gaps that have contributed to gradual changes, which
influenced the institutional trajectory of the RMOC and, ultimately, the design of the new City of
Ottawa. The study reveals that the institutional trajectory of the Regional Municipality of Ottawa-
Carleton was characterized by the model of gradual change.


identifier: Royer-Lavallée, Alexandre  (2017). Géochimie isotopique du fer dans les sédiments de l’océan Arctique.  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de l'eau, 78 p.

subject:
géochimie isotopique
fer
cycle biogéochimique du Fe
sédiments
océan Arctique

abstract:
La transcription des symboles et des caractères spéciaux utilisés dans la version originale de
ce résumé n’a pas été possible en raison de limitations techniques. La version correcte de ce
résumé peut être lue en PDF. Dans le but d’approfondir les connaissances sur le cycle biogéochimique du Fe dans l’océan Arctique, les profils de la concentration et de la composition isotopique du Fe total (FeTotal), du Fe extrait avec une solution diluée de HCl (FeHCl) et du Fe résiduel (FeRésiduel) après extraction du FeHCl ont été déterminés dans les sédiments de sept carottes de 30 à 45 cm de longueur prélevées à des profondeurs d’eau variant entre 50 et 3100 m. La concentration et la composition isotopique du Fe associé à la pyrite (FePyrite), telle que définie par une méthode opérationnelle, ont aussi été déterminées dans les mêmes carottes. Dans ce travail, il est présumé que le FeHCl comprend la majorité du Fe sous formes d’oxyhydroxydes et de monosulfure et du Fe faiblement associé aux sédiments par adsorption ou par formation de complexes avec des ligands organiques et inorganiques. Des données complémentaires sur les teneurs en Mn, Al et S dans les échantillons ont en outre été acquises pour toutes les carottes.
Les teneurs et la composition isotopique du Fe dans les différentes fractions extraites varient selon la profondeur à laquelle les carottes furent prélevées. Les teneurs (et les inventaires) en FeTotal et FeHCl sont significativement plus élevées dans les deux carottes prélevées à une profondeur d’eau supérieure à 2200 m que dans les trois carottes prélevées sur le plateau continental au-dessus de l’isobathe de 200 m. Par contre, les teneurs en FePyrite sont près ou sous la limite de quantification dans les sédiments prélevés en zone profonde (>2200 m), mais augmentent avec la profondeur dans les sédiments et atteignent des niveaux non négligeables dans les carottes du plateau continental. Les résultats de cette étude révèlent en outre des différences significatives entre les signatures isotopiques moyennes dans toutes les carottes du FeTotal (δ56FeTotal = +0,18 ± 0,11 ‰; n = 46), du FeHCl (δ56FeHCl = −0,12 ± 0,26 ‰; n = 46) et du FePyrite (δ56FePyrite = −0,84 ± 0,48 ‰; n = 19), ce qui est compatible avec les valeurs rapportées dans la littérature pour d’autres sédiments marins. La mise en évidence d’un enrichissement en Fe léger (54Fe) des sédiments des deux carottes prélevées à plus de 2200 m de profondeur par rapport aux sédiments du plateau continental constitue toutefois le résultat le plus notable du présent travail. Les valeurs de δ56Fe du FeTotal, du FeHCl et du Fe hautement réactif (FeHR), lequel est défini comme la somme du FeHCl et du FePyrite, sont ainsi significativement plus négatives dans les sédiments des carottes prélevées à une profondeur d’eau supérieure à 2200 m (δ56FeHCl = −0.27 ± 0.10 ‰; n=14) que dans celles prélevées au-dessus de l’isobathe de 200 m (δ56FeHCl = 0.03 ± 0.23 ‰; n = 20). Sur la base de ces données, il est proposé dans ce mémoire que, parmi d’autres possibles mécanismes, le transport vers l’océan Arctique intérieur d’une fraction du Fe réduit et réoxydé en boucle lors de la diagenèse précoce des sédiments de la marge continentale arctique constitue le mécanisme le plus plausible à l’origine de l’enrichissement en 54Fe des sédiments abyssaux. Compte tenu de l’absence de zone d’O2 minimum dans l’océan polaire, il est probable que le Fe ainsi transporté de la marge continentale au milieu abyssal soit sous la forme de colloïdes ou de nanoparticules de Fe(III) et que ce déplacement se fasse sous l’action de la convection profonde de masses d’eau froide de forte densité le long du talus continental.

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. In order to improve our understanding of the Fe biogeochemical cycle in the Arctic Ocean, we have determined the profiles of the concentration and isotopic composition of total Fe (FeTotal), Fe extracted with a diluted HCl solution (FeHCl), and residual Fe remaining after the previous extraction (FeResidual), in seven sediment cores collected at water-depth varying between 50 m and 3130 m in the Arctic Ocean. Concentration and isotopic composition of pyrite Fe (FePyrite), which was determined through an operationally defined protocol, were also measured in the same cores. We show that concentrations and inventories of highly reactive Fe (FeHR = FeHCl + FePyrite) are significantly higher in basin sediments than in shelf sediments and that there are statistically significant differences between the overall average isotopic composition (δ56Fe) of FeTotal (δ56FeTotal = 0.18 ± 0,11 ‰; n = 46), FeHCl (δ56FeHCl = −0.12 ± 0.26 ‰; n = 46) and FePyrite (δ56FePyrite = −0.84 ± 0.48 ‰; n = 19). Moreover, the δ56Fe values indicate that FeHCl, FeHR and FeTotal are all significantly enriched in the lightest (54Fe) of the four Fe isotopes in basin sediments (δ56FeHCl = −0.27 ± 0.10 ‰; n=14) relative to shelf sediments (δ56FeHCl = 0.03 ± 0.23 ‰; n = 20). From these observations we propose that Fe remobilized during the early stages of diagenesis in arctic shelf sediments has a light isotopic composition relative to that of FeTotal and that authigenic phases of Fe oxyhydroxides enriched in 54Fe are eventually exported from the shelf to the deep basins of the Arctic Ocean interior, where these phases are deposited at the seafloor.


identifier: Patey, Géraldine  (2017). Impacts cumulatifs des contaminants et des facteurs biologiques sur les réponses de biomarqueurs moléculaires et histopathologiques chez l’anguille Atlantique.  Thèse.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Doctorat en sciences de l'eau, 257 p.

subject:
contaminants
anguille Atlantique
état de santé
biomarqueurs
réactions de biotransformation
stress oxydant
lésions tissulaires
Anguilla anguilla
Anguilla rostrata

abstract:
Historiquement abondante et répandue en Europe et en Amérique du Nord, l’anguille européenne (Anguilla anguilla) et l’anguille d’Amérique (Anguilla rostrata) sont des espèces en déclin ayant des cycles de vie semblables. Les explications possibles de ce déclin incluent les changements climatiques, la surpêche, la dégradation de l'habitat, le parasitisme et la contamination. Confrontée à un mélange de contaminants et à des facteurs de stress environnementaux de plus en plus nombreux, l’anguille subit un stress pouvant provoquer l’apparition de dommages cellulaires, l’apparition de lésions histopathologiques et affecter sa croissance, sa reproduction ou sa survie. De plus, les gradients écologiques tels que la localisation géographique, la distance de la zone de frai et les conditions physicochimiques de l’habitat de croissance affectent directement ou indirectement le taux de croissance et la taille de l’anguille, ce qui pourrait affecter également l'absorption, la distribution, le métabolisme et le taux d’accumulation des contaminants. Cette étude spatiale (huit sites et deux pays) et comparative (deux espèces d’anguille) a pour objectif de déterminer l’impact d’un mélange complexe de contaminants (organiques et métalliques) sur l’état de santé de l’anguille européenne et américaine au stade jaune en tenant compte des facteurs environnementaux et biologiques. À cette fin, une batterie de biomarqueurs associée aux enzymes de biotransformation, aux capacités antioxydantes et aux lésions histopathologiques a été utilisée. L’activité de l'enzyme éthoxyrésorufine O-dééthylase (EROD) et les activités antioxydantes de la catalase (CAT) et de la superoxyde dismutase (SOD) ont été mesurées dans le foie. Les mesures de la densité et de la surface des centres mélanomacrophages (CMM) ainsi que les dépôts pigmentaires d’hémosidérine et de lipofuscine ont été déterminés dans la rate des anguilles. À l'été 2011 et 2012, les anguilles jaunes (stade de croissance) ont été recueillies à deux sites de référence et deux sites contaminés le long du Système du Saint-Laurent (SSL) et du Système de la Gironde (SG). Les concentrations tissulaires des contaminants organiques et inorganiques ont été mesurées dans les anguilles. Notre étude a démontré que les anguilles américaines originaires des sites en amont du SSL présentaient des croissances significativement plus rapides que celles originaires des sites en aval contrairement aux anguilles européennes originaires de l’amont du SG qui avaient des croissances plus lentes que celles situées en aval. Ce résultat remet en question le paradigme courant concernant le patron de variabilité spatiale des taux de croissance chez A. rostrata. Par la suite, des relations entre les variables biologiques, les contaminants et les biomarqueurs ont été mises en évidence et interprétées à l’aide d’analyses en composantes principales (ACP). Chez l’anguille américaine, aucune influence majeure des contaminants organiques persistants sur l'activité hépatique d’EROD, les enzymes antioxydantes et les biomarqueurs histopathologiques n’a été identifiée dans les anguilles échantillonnées dans les sites contaminés et de référence. Chez l’anguille européenne, des relations entre la contamination organique (PCB, PBDE et DDT et métabolites) et les niveaux d’activité de la CAT et entre la contamination métallique (mercure et cadmium) et la densité des CMM ont été mis en évidence chez les anguilles des sites contaminés. D’autres associations entre biomarqueurs, facteurs biologiques et environnementaux ont également été discutées. Chez les deux espèces, des teneurs élevées d'hémosidérine dans les CMM de la rate ont été mesurés chez les anguilles des sites d’eau saumâtre par rapport aux anguilles originaires des sites d'eau douce. Les résultats ont montré une association possible entre les teneurs élevées d’hémosidérine et la contamination métallique (l’arsenic pour A. anguilla et le plomb pour A. rostrata). À travers ces résultats, les anguilles européennes originaires du SG semblent plus affectées par les contaminants que leurs cousines américaines du SSL. Les liens entre concentrations tissulaires de PCB ou de cadmium et biomarqueurs (EROD et CMM) ont aussi été documentés chez des anguilles de Certes exposées en laboratoire à chaque contaminant individuellement et présentant des conditions nutritionnelles variées. Les anguilles ont été soumises à différentes conditions environnementales (salinité et sous-alimentation) et à différentes concentrations de contaminants. Les résultats ont mis en évidence une relation dose réponse significative de l'activité d’EROD mesurée dans les anguilles exposées aux PCB les plus toxiques présents dans la solution de pyralène. Aucun effet du Cd n'a été détecté sur l’activité d’EROD ou sur la densité des CMM. Enfin, l’augmentation de la surface des CMM semble être associée à un dépôt d'hémosidérine dans les CMM ainsi qu’à des concentrations élevées de cadmium dans le foie. Ces travaux de thèse fournissent une base de données pour mieux cibler et prioriser les futures études sur les impacts des contaminants sur la santé de l'anguille dans les bassins de la Gironde et du fleuve Saint-Laurent.

 Historically abundant and widespread in Europe and North America, the European eel (Anguilla anguilla) and the American eel (Anguilla rostrata) are declining species with similar life cycles. Possible explanations for this decline include climate change, overfishing, habitat degradation, parasitism and contamination.
The presence of complex mixtures of contaminants combined with other potentially confounding factors (i.e. natural factors) are known to cause cell damage, histopathological lesions and could affect eel growth, its reproduction or survival. Moreover, ecological gradients such as latitudinal cline, distances from the spawning site, and physicochemical conditions (for example, salinity and temperature) of eel’s growth habitat could directly or indirectly affect eel’s growth rate and could also influence the absorption, distribution, metabolism and accumulation of contaminants. The present field study was conducted on Atlantic eels in eight sites varying in organic and metal contamination along the Saint Lawrence and the Gironde systems, respectively. The aim of the study was to investigate the impact of contaminants on the health status of Atlantic yellow eels, taking into account environmental and biological factors related to the sampling. To the end, a battery of biomarkers was used: liver ethoxyresorufin O-deethylase (EROD) activity, antioxidant enzymes (catalase and superoxide dismutase) and spleen histopathological biomarkers (density and surface of MelanoMacrophage Centers (MMCs), hemosiderin and lipofuscin pigments). EROD, CAT and SOD enzymatic activities were measured in the liver. Density, surface of MMCs as well as deposition of hemosiderin and lipofuscin pigments were determined in spleen. In summer 2011 and 2012, yellow eels were collected at two reference sites and two contaminated sites along the St. Lawrence System and the Gironde System (SG). Concentrations of organic and inorganic contaminants were measured in eel tissues.
Our study showed that the early size-at-age of A. anguilla were higher in downstream and more saline Gironde system habitats than in the upstream fluvial section and that early size-at-age of A. rostrata from the upstream Saint Lawrence system, most distant from the spawning area, exceeds those of eels sampled downstream, at less distant sites in the estuarine section. This result calls into question the current paradigm concerning the pattern of spatial variability of growth rates in A. rostrata. Then, principal component analysis was useful to discriminate effects of anthropogenic contaminant gradients, biological characteristics on biomarker responses, over a large geographic scale. For A. rostrata, no major influences of persistent organic contaminants on hepatic EROD activity, antioxidant enzymes and splenic histopathological biomarkers were identified in eels sampled in contaminated and reference sites. For A. anguilla, higher hepatic catalase activity in eels from contaminated sites was related to higher concentration of organic contaminants (DDT and metabolites, sum of PCBs, sum of PBDEs) and density of MMC in eels from the contaminated river Garonne with higher muscle Hg and Cd. In both species, higher depositions of spleen hemosiderin pigment were measured in eels from the most brackish sites compared to eels living in freshwater environments. Results showed a possible association between higher hemosiderin pigment and metals contamination (Arsenic for A. anguilla and lead for A. rostrata). In comparison to its American cousin from the SLS, A. anguilla from Southwest France may be more affected by contaminants.
In order to specifically verify impact of contaminant and environmental factors on biomarker responses, a laboratory experiment on European yellow eels was carried out. Eels were exposed during 45 days to natural factors (high salinity or diet restriction) or contaminants (PCBs or Cd) at levels close to those found in the contaminated sites. Our results revealed a dose-response relationship between EROD activity and muscle PCB concentrations and confirmed that EROD activity is a sensitive tool to detect exposure for the most toxic PCBs. No effect of Cd was detected on EROD or spleen density of MMC. However, a higher surface of MMC was associated with higher liver concentrations of Cd and higher hemosiderin deposition in MMC suggesting a potentially toxic effect of Cd. Finally, this work provides a database to better target and prioritize future studies on the impacts of contaminants on eel health in the Gironde and St. Lawrence River basins.


identifier: Benkaraache, Ahmed  (2017). Production de l’hydrogène par un procédé d’électrosynthèse microbienne (ESM).  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de l'eau, 77 p.

subject:
hydrogène
rejets agroindustriels
électrosynthèse microbienne
ESM
production
récupération

abstract:
De nos jours, des solutions alternatives et durables sont proposées en remplacement des énergies fossiles. L’hydrogène, qui constitue une source énergétique d’avenir, est produit seulement à (4%) par électrolyse et essentiellement par reformage de combustibles fossiles (95%) (IFP-institut français de pétrole). Une technique reconnue pour ses émissions en gaz à effet de serre (GES) durant le processus de production. Des filières de production plus soucieuses de l’environnement doivent donc être envisagées. La cellule d’électrosynthèse microbienne (ESM) permet la réduction des GES en considérant les deux aspects suivants : le premier réside dans le processus de production de l’hydrogène lui-même et le deuxième réside dans le processus de combustion de l’hydrogène qui donne seulement de l’eau. La technologie des bioanodes permet l’oxydation de la biomasse en CO₂, avec libération des protons, des électrons et des bioproduits par l’intermédiaire d’un biofilm électro-actif. La réduction des protons en H₂ se fait à la cathode.
Les travaux présentés dans ce manuscrit de mémoire ont pour but l’optimisation des performances de cette cellule d’électrosynthèse microbienne. L’architecture convenable aux électrodes était sélectionnée à partir de deux formes : une cellule parallélépipédique C1, avec une grande surface de membrane, donc plus de protons acheminés vers le compartiment cathodique et l’autre cellule cylindrique C2 (en forme de H) plus étanche et facile à manipuler. Même si la cellule C2 engendre une résistance plus importante à cause d’une surface moins importante de la membrane échangeuse de cations (MEC), elle reste la configuration la plus souvent utilisée. Le choix des électrodes (bioanode et cathode) était basé sur une étude voltampérométrique qui nous a permis de choisir la meilleure électrode de faible surtension de dégagement d’hydrogène. Pour des raisons du coût et d’affinité du biofilm avec l’anode, l’électrode en carbone était la plus apte pour une meilleure adhésion. Pour la cathode, nous avons testé plusieurs structures d’électrodes en graphite et en inox et différents taux de production en hydrogène ont été donc obtenus. En ce qui concerne les microorganismes, le milieu réactionnel favorable était préparé en faisant varier différents paramètres qui influencent l’activité bactérienne (ex. concentration en substrat et pourcentage d’inoculum) et ce, dans le but d’augmenter le taux de conversion de la matière organique en bio-hydrogène. Une pureté d’environ 95% en hydrogène était obtenue en imposant une tension de 5V, en utilisant une tige de graphite à la cathode, le feutre de carbone comme anode et une concentration de substrat de 10g/l de glucose en présence de 10% d’inoculum. Le taux maximal de la production en bio-H₂ enregistré est de 47 mmol/Litre de media et 6,7 mol H2/mol de glucose. Le taux journalier de production maximal en hydrogène en m³/m³ de volume utile du réacteur/jour est estimé à 1,1 m³/m³/jour.

Today, alternative and sustainable solutions are proposed to replace fossil fuels.
Hydrogen is an alternative energy source for the future. It can be produced by electrolysis (4%) and essentially by reforming fossil fuels (95%) (IFP-French Petroleum Institute). A technique that generates greenhouse gases (GHGs) during the production process. More environmentally-friendly production ways should therefore be considered. The microbial electrosynthesis cell (MEC) allows the reduction of GHGs by considering the following two aspects: the first one is due to the hydrogen production process itself and the second one is due to the combustion process of hydrogen. The bio-anode technology allows the oxidation of biomass into CO₂, with the release of protons, electrons and bio-products via an electroactive biofilm. The reduction of the protons to H₂ takes place at the cathode. The objective of this work is the optimization of the microbial electrosynthesis cell performance to produce Bio-H₂.
The suitable architecture for the electrodes was selected from two forms: a parallelepipedic cell (C1), with a large membrane surface and more protons pass to the cathode compartment. The other one is cylindrical cell (C2) (H-shaped) easy to use and more waterproof. Even though cell (C2) generates a greater resistance due to a smaller surface area of the cation exchange membrane (CEM). It remains the configuration most often used. The choice of electrodes (bioanode and cathode) was based on a voltammetric study which allowed us to choose the best electrode with the low hydrogen overvoltage. For reasons of cost and affinity of the biofilm with the anode, the carbon electrode was the most suitable for a better adhesion. For the cathode, we tested several structures of graphite and stainless steel electrodes and different rates of hydrogen production were obtained. For the microorganisms, the favorable reaction medium was prepared by varying various parameters which influence the bacterial activity (e.g. concentration of substrate and percentage of inoculum) in order to increase the conversion rate of the organic matter to bio-H₂. A purity of about 95% hydrogen was obtained by imposing a voltage of 5 V, using a graphite rod at the cathode, carbon felt as viii
an anode and a substrate concentration of 10 g/L of glucose in the presence of 10% of inoculum. The maximum bio-H2 production rate recorded was 47 mmol/L of media and 6,7 mol H2/mol of glucose. The maximum daily hydrogen production rate in m³ H₂/m³ of reactor liquid per day is estimated to 1,1 m³/ m³/day.


identifier: Bélanger, Caroline  (2017). Volcanologie du diatrème de Cathedral Cliff, champ volcanique Navajo, Nouveau-Mexique.  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de la terre, 107 p.

subject:
champ volcanique Navajo
roches encaissantes
géochimie
dépôts lités et non-lités
diatrèmes Cathedral Cliff
diatrèmes Barber Peak
dyke de minette

abstract:
Les maars-diatrèmes sont des volcans subaériens caractéristiques des champs volcaniques continentaux monogénétiques ayant des compositions ultramafiques à felsiques. Ces volcans sont le résultat d’éruptions phréatomagmatiques provenant de l’interaction explosive entre le magma et de l’eau souterraine ou entre le magma et des sédiments saturés en eau. La majorité des études portant sur les maars-diatrèmes décrivent le cratère et l’anneau pyroclastique qui l’entoure, fournissant seulement de l’information sur une partie des processus volcaniques ayant lieu dans le diatrème, car plusieurs explosions n’éjectent pas du matériel jusqu’à l’atmosphère. L’étude de diatrèmes est alors nécessaire pour bien comprendre les différents processus volcaniques ayant lieu plus en profondeur.
Ce projet de maîtrise porte sur Cathedral Cliff, un diatrème Tertiaire exposé dans le champ volcanique Navajo, au Nouveau-Mexique. Une érosion post-éruptive estimée entre 500 m et 1000 m permet d’exposer la partie plus profonde du diatrème. Cathedral Cliff offre une opportunité d’étudier la transition entre les dépôts pyroclastiques lités, du diatrème supérieur, et les dépôts pyroclastiques non-lités, du diatrème inférieur. Les objectifs principaux de ce projet de maîtrise sont de comprendre la relation génétique existante entre les roches pyroclastiques litées et non-litées, et de déterminer l’origine de chaque lithofaciès présent. L’objectif secondaire est d’étudier la relation entre le diatrème de Cathedral Cliff avec celui de Barber Peak, situé à 2 km au SE, et avec le dyke de minette, exposé au S de Cathedral Cliff.
Pour répondre aux objectifs principaux, une carte géologique détaillée de Cathedral Cliff a été faite à l’aide d’instruments d’arpentage précis. La description de chaque lithofaciès a été réalisée avec des observations de terrain et microscopiques associées avec des comptages linéaires de terrain et des comptages de points pétrographiques, quantifiant la proportion entre les différents types de fragments présents, et le pourcentage de matrice. L’objectif secondaire a été atteint avec l’étude de la composition géochimique du dyke, et des fragments juvéniles de Cathedral Cliff et de Barber Peak.
Les roches pyroclastiques litées de Cathedral Cliff occupent 49% de la zone cartographiée. Elles sont formées de tufs grossiers et de tufs à lapillis fins à moyens, dont la composition varie de riche en fragments lithiques à riche en fragments juvéniles. Deux types de roches pyroclastiques litées sont identifiés à Cathedral Cliff. (1) Les lits continus (LC), comprenant des centaines de lits concentriques millimétriques à décimétriques, forment un arc continu de 115° et possèdent des litages parallèles et continus dont le pendage de 75° est incliné vers l’intérieur du diatrème. Des lits entrecroisés, des dunes et des bomb sags sont présents localement. Ces dépôts se sont formés au fond du cratère par des courants pyroclastiques de faible densité, des retombées pyroclastiques, et des bombes balistiques, suivi d’une subsidence à l’intérieur du diatrème. (2) Les lits brisés (LB), sont très similaires aux lits continus riches en juvéniles, en terme de composition, structures et textures. Tout comme les LC, les LB se sont affaissés par subsidence à l’intérieur du diatrème, où ils sont présentement exposés. Par contre, le litage est souvent difficile à suivre, et il est parfois totalement détruit. Le passage de jets de débris au travers les LB, ainsi qu’une concentration des explosions à proximité de la région des LB, accentuant la désagrégation in situ des lits, permettent d’expliquer la destruction partielle du litage.
Les roches pyroclastiques non-litées (NL), massives et mal triées, occupent 45% de la zone cartographiée, et sont formées de tufs grossiers, tufs à lapillis et tufs à blocs. Les lapillis sont majoritairement juvéniles et leur taille moyenne varie de 2 mm à 8 mm. Les NL forment différents domaines de granulométrie et de composition séparés parfois par des contacts nets et sub-verticaux, pouvant former des colonnes. Ces colonnes recoupent également les LC et LB. La formation des NL peut être expliquée par le passage de jets de débris au travers le diatrème, engendrant du brassage, pouvant résulter localement en la destruction et le recyclage de matériel pyroclastique lité.
La transition entre les NL et LC est de deux types : (1) une transition formée de contacts sub-verticaux où le passage de jets de débris va venir recouper les LC; (2) une transition latérale et progressive entre les LB et NL, caractérisée par des contacts difficiles à suivre et graduels. Cette transition provient de la destruction progressive des LC.

 Maar-diatremes are subaerial volcanoes that are typical of continental monogenetic volcanic fields of ultramafic to felsic compositions. They are the result of phreatomagmatic eruptions caused by the explosive interaction between magma and groundwater, or between magma and water-saturated sediments. Most of the studies on maar-diatremes describe the crater and the pyroclastic ring that surround it. However, this gives limited information on the processes that occur within the diatreme, since many explosions do not eject material into the atmosphere. Diatreme studies are therefore necessary to have a better understanding of the various volcanic processes taking place more deeply in diatremes.
This master project focuses on Cathedral Cliff, a Tertiary diatreme exposed in the Navajo volcanic field, in New Mexico. Post-eruptive erosion, estimated between 500 m and 1000 m, exposes the deep part of the diatreme. Cathedral Cliff provides an opportunity to examine the transition between the bedded pyroclastic rocks of the upper diatreme, and the non-bedded pyroclastic rocks of the lower diatreme. The main objectives of this master project are to understand the relationship between the bedded and non-bedded pyroclastic rocks and to determine the origin of each lithofacies. The secondary objective is to study the relationship between Cathedral Cliff and the Barber Peak diatreme, located 2 km to the SE, and with a minette dyke exposed to the S of Cathedral Cliff.
To meet the objectives, a detailed geological map of Cathedral Cliff was made using surveying tools. The description of each lithofacies was done with field and microscopic observations, associated with line counts and petrographic point counts, quantifying the proportion between the multiple types of fragments present, and the percentage of matrix. The secondary objective was reached by studying the geochemical composition of the dyke, and the juvenile fragments of Cathedral Cliff and Barber Peak.
The bedded pyroclastic rocks from Cathedral Cliff cover 49% of the mapped area. They range from coarse tuff to medium lapilli tuff, and from lithic-rich to juvenile-rich. Two types of bedded pyroclastic rocks are recognized. (1) Continuous beds consisting of hundreds of millimeter- to decimeter-thick concentric and parallel beds that form an arc of 115°, dipping 75° toward the diatreme centre. Crossbedding, dunes and bomb sags are locally found. These deposits were formed at the bottom of the crater by surges, pyroclastic fall, and ballistic bombs, followed by subsidence into the diatreme. (2) The disrupted beds are very similar to the juvenile-rich continuous beds in terms of composition, structures and textures. Like the continuous beds, disrupted beds have subsided within the diatreme, where they are currently exposed. However, bedding is rarely continuous, and sometimes totally destroyed. The passage of debris jets through the disrupted beds, as well as a concentration of explosions, accentuating the in situ disaggregation of the beds, can explain the partial destruction of the bedding.
The non-bedded pyroclastic rocks, occupying 45% of the mapped area, are massive, poorly sorted, and consist of coarse tuff, lapilli tuff and tuff breccia. The lapilli are mostly juvenile and their average size varies from 2 mm to 8 mm. The non-bedded pyroclastic rocks form domains of different composition and grain size, sometimes separated by sub-vertical contacts, and can form columns. These columns also cross-cut the continuous beds and the broken beds. The non-bedded pyroclastic rocks can be explained by the passage of debris jets through the diatreme, causing churning, which can lead to partial destruction and recycling of the bedded pyroclastic material.
The transition between non-bedded pyroclastic rocks and continuous beds is of two types: (1) a transition defined by sharp sub-vertical contacts caused by debris jets crossing the bedded pyroclastic rocks; (2) a lateral and progressive transition between broken beds and non-bedded pyroclastic rocks, characterized by gradual contacts. This transition comes from the gradual destruction of the bedded pyroclastic rocks.


identifier: Kajeiou, Sofia  (2017). Effet de la variation de la quantité d’oxygène dissous sur la production des lipides à partir de Yarrowia Lipolytica cultivée sur un substrat de glycérol brut.  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de l'eau, 86 p.

subject:
lipide
Yarrowia Lipolytica SKY7
taux de saturation en oxygène
lipid
oxygen saturation

abstract:
Dans le cadre d’une maîtrise en Sciences de l’eau à l’Institut National de la Recherche Scientifique - Centre Eau Terre et Environnement (INRS-ETE) en collaboration avec l’Institut Supérieur des Hautes Études en Développement Durable (ISHÉDD) (Rabat, Maroc), j'ai effectué un travail qui porte sur l’évaluation de la production des lipides microbiens précurseurs du biodiesel par une souche de levure oléagineuse nommée Yarrowia Lipolytica SKY7 cultivée sur un substrat de glycérol brut. L’objectif de cette étude consiste particulièrement à déterminer le taux optimal de saturation du milieu de fermentation en oxygène dissous pour une meilleure production des lipides par Yarrowia Lipolytica SKY7.
De ce fait, le processus de la production des lipides s’est déroulé dans un fermenteur de type INFORS AG CH-4103, avec une capacité de 7L, une durée de fermentation de 72h, une température de 28°C et à un pH de 6,5. Quant au taux d’oxygène dissous dans le milieu, variable régissant l’étude, cinq fermentations sont réalisées avec les différentes saturations en oxygène : 20%, 30%, 40%, 50% et 60%.
Les résultats obtenus montrent que la concentration en biomasse augmente progressivement avec le taux de saturation en oxygène de 20% jusqu’à 50% où elle enregistre, respectivement, les valeurs 11,03 g/L ; 12,62 g/L ; 13,09 g/L et 13,8 g/L. Néanmoins, une tendance à la baisse de la concentration en biomasse (12,16 g/L) est marquée à un taux de saturation en oxygène de 60%.
La production maximale de lipides 7,43 g/L est obtenue dans un milieu de culture saturé à 40% en oxygène dissous avec une teneur maximale de la biomasse en lipides de 57,9% w/w. Des teneurs en lipides aussi importantes 56,4% w/w et 55,58% w/w sont enregistrées lors des fermentations réalisées respectivement sous des taux de saturations en oxygène de 30% et 50%.

 As part of a Master's Degree in Water Sciences at the National Institute for Scientific Research - Center on Water, Earth and Environment (INRS-ETE) and with the collaboration of the Higher Institute for Sustainable Development Studies (ISHÉDD) (Rabat, Morocco), I Have carried out a research work on the evaluation of the microbial lipids, precursors of biodiesel production, by a strain of oleaginous yeast called Yarrowia Lipolytica SKY7 grown on a substrate of crude glycerol.
The main objective of this study is to determine the optimal saturation rate of the dissolved oxygen in the fermentation medium in order to obtain maximum lipid production by Yarrowia Lipolytica SKY7.
Hence, the lipid production process was carried out in an INFORS AG CH-4103 fermenter with a capacity of 7 L, at the temperature of 28 ° C and pH 6.5 for fermentation time of 72 h. As the dissolved oxygen was varied during the study, five fermentations were carried out with different oxygen saturation rates of 20%, 30%, 40%, 50% and 60%.
The obtained results shows that the biomass concentration increased gradually with the increase in oxygen saturation rate from 20, 30, 40 to 50% and reached to 11.03 g / L; 12.62 g / L; 13.09 g / L and 13.8 g / L respectively. Nevertheless, a downward trend in biomass concentration is marked (12.16 g/L) at an oxygen saturation rate of 60%.
Maximum lipid production of 7.43 g / L was obtained for an oxygen saturation rate of 40% with maximum lipid content of 57.9% w / w, while lipid content of 56.4% w / w and 55.58% w / were recorded on fermentations carried out respectively at 30% and 50% oxygen saturation rate.