identifier: Vescovi, Luc  (1998). Réflexion moderne sur la gestion de l'eau en milieu urbain: modélisation hydro-bio-chimique du bassin versant de la rivière Saint-Charles.  Thèse.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Doctorat en sciences de l'eau, 229 p.

subject:
bassin versant urbain
eau
gestion intégrée
modèle hydro-bio-chimique
rivière Saint-Charles
ville de Québec

abstract:
Le Ministère de l'Environnement et de la Faune du Québec (MEF) vient de sortir un atlas
cartographique du bassin versant fortement urbanisé de la rivière Saint-Charles qui
propose des objectifs et des moyens pour parvenir à une gestion intégrée de ce bassin.
Dans le cadre de cette thèse, l'approche par bassin versant pour gérer l'eau dans le
contexte urbain du Québec est présentée. On part, en effet, du principe que le milieu
urbain, composé de ses bassins versants urbains, fait partie intégrante d'un bassin
versant hydrologique plus vaste. Même en contexte urbain, le bassin versant peut être
considéré comme l'unité territoriale de base pour tisser des liens entre les agences ou
groupes professionnels responsables de la gestion d'un secteur de l'eau.
Deux objectifs principaux sont visés: (1) proposer un protocole de gestion intégrée de
l'eau en milieu urbain et (2) montrer la pertinence d'utiliser des modèles déterministes
comme outils de diagnostic pour préparer la mise en place d'un tel mode de gestion de
l'eau. Pour concrétiser cette réflexion, un troisième objectif est dessiné. Il concerne la
modélisation, avec des outils existants et des données disponibles, du cycle hydro-bio-
chimique d'un bassin versant fortement urbanisé au Québec ; celui de la rivière Saint-
Charles.
Le protocole de gestion intégrée qui est proposé comporte cinq phases principales. La
première phase concerne l'exécution d'études de diagnostic qui tentent de comprendre
l'ensemble des processus impliqués et d'identifier les problèmes (et les causes) dans le
bassin versant et le milieu urbain. La deuxième phase concerne l'élaboration de solutions
dites intégrées, c'est-à-dire devant être élaborées par les différents responsables de la
gestion de l'eau lors d'un processus consensuel de prise de décision auquel la population
est partie prenante. La troisième phase concerne la planification de la réalisation des
schémas et des plans d'action (obtention des permis et approbations nécessaires). La
quatrième phase concerne l'implantation d'un schéma de gestion intégrée incluant les
plans d'action (construction, rénovation, aménagements d'infrastructures, de réseaux,...).
Enfin, la cinquième phase concerne l'opération, la maintenance des aménagements et
des infrastructures construits lors de la phase précédente. C'est également lors de cette
phase qu'est mené un suivi régulier de l'état d'avancement de la gestion intégrée du
bassin et des actions qui ont été prises.
De nombreux outils existent pour établir les diagnostics réalisés lors de la première phase
citée ci-dessus. Les systèmes informatisés, qui intègrent des modèles environnementaux,
des bases de données ainsi qu'un Système d'Information Géographique (SIG), sont
parmi ceux-ci. La question qui se pose concerne la pertinence d'utiliser de tels outils pour
diagnostiquer le cycle hydro-bio-chimique de bassins versants fortement urbanisés au
Québec en vue de préparer leur plan de gestion intégrée.
Cette thèse présente une réflexion dans ce sens et une étude de cas concernant le
bassin de la rivière Saint-Charles fait l'objet d'un chapitre à part entière. La rivière Saint-
Charles est un petit affluent du fleuve Saint-Laurent qui traverse la Communauté Urbaine
de Québec (CUQ). La qualité de ses eaux est fortement influencée par les débordements
du réseau d'égout unitaire de la CUQ. La démarche de modélisation est réalisée à l'aide
des données existantes sur le bassin versant. Elle a été pensée de façon à utiliser de
manière efficiente ces données. Les débits sur le bassin sont obtenus à l'aide du modèle
CEQUEAU (Morin et al., 1995) qui a été calé sur douze années de données journalières.
Les deux variables de qualité qui ont été simulées à l'aide du modèle QUAL2E (Brown et
al., 1987) sont les coliformes fécaux et la Demande Biochimique en Oxygène (DBO).
Parmi les variables de qualité des eaux de surface les plus pertinentes dans le contexte
d'un bassin versant fortement urbanisé, seul les deux citées ci-dessus (les coliformes
fécaux et la DBO) possèdent suffisamment de données observées pouvant être
comparées aux simulations. Pour intégrer l'incertitude sur les paramètres de dégradation
et les données d'entrée de QUAL2E (débit de CEQUEAU, concentration en coliformes et
DBO provenant des stations de qualité), trois mille simulations Monte Carlo ont été
réalisées. Tout l'intervalle des paramètres proposé par les auteurs de QUAL2E a été
considéré. Le choix d'une valeur du paramètre est fait au hasard en suivant une loi
normale. La loi est centrée sur la valeur au milieu de l'intervalle et l'écart type est pris de
façon à atteindre les valeurs aux limites de l'intervalle. Par ailleurs, les variations des
débits d'entrée et des concentrations en DBO et coliformes ont été arbitrairement fixées à
20%.
Les résultats des simulations de CEQUEAU sont bons pour la partie amont du bassin. Ils
le sont moins pour les bassins des principaux tributaires et en particulier la rivière Lorette.
Cette constatation résulte de la forte influence anthropique sur la gestion du cycle de
l'eau, de la complexité des processus hydrologiques en milieu urbain et du manque de
données observées. Les simulations de l'hydraulique de la rivière Saint-Charles, en
régime permanent, avec QUAL2E montrent l'impact sur plusieurs kilomètres de la prise
d'eau. Cet impact est surtout marqué lors des périodes d'étiage prononcé. En ce qui
concerne les simulations de la qualité avec QUAL2E, les résultats respectent l'ordre de
grandeur des valeurs observées sur la partie amont de la rivière. En aval, les résultats de
simulations sont très éloignés des valeurs observées. Une hypothèse possible pouvant
expliquer ces différences est l'omission de sources de pollution dans la partie urbanisée.
Ces sources de pollution affectent en permanence la qualité de l'eau de la rivière. Le
bilan qualitatif est amélioré lorsqu'on élabore des scénarios à partir desquels des sources
de polluants sont ajoutées. La masse de polluants ajoutée est équivalente au vingtième
de celle transportée en moyenne par temps sec dans un réseau d'égout rejeté au niveau
de chaque régulateur. D'autres scénarios appuient le fait que pour améliorer la qualité de
la rivière Saint-Charles, il faut à la fois éliminer les sources de contaminations
permanentes à la rivière et assainir les tributaires dont en particulier les rivières Lorette et
Duberger. Ces scénarios montrent aussi que l'objectif de qualité de 200 col./100ml est
difficile à atteindre dans la partie fortement urbanisée de la rivière Saint-Charles. À des
fins de gestion de cette partie de la rivière, l'utilisation de l'objectif de 1000 col./100ml
semble plus réaliste.
Il est difficile d'avoir une connaissance fine des phénomènes naturels avec la démarche
proposée, car il y a trop de simplifications et trop peu de données observées. Cette
approche a toutefois le mérite de poser les jalons d'une modélisation du bassin versant
de la rivière Saint-Charles. Pour la première fois, le modèle CEQUEAU a été testé dans
le contexte d'un bassin versant québécois fortement urbanisé; celui de la rivière Saint-
Charles. Pour la première fois également, le modèle QUAL2E a été testé sur ce même
bassin. La démarche de modélisation proposée a permis de faire un lien entre ces deux
modèles et de réfléchir sur la signification des résultats obtenus. Cette étude a aussi le
mérite d'avoir inclus une analyse des incertitudes liées aux résultats de simulations. En
résumé, la démarche est satisfaisante pour l'amont du bassin. En ce qui concerne l'aval
du bassin la représentativité des résultats est plus incertaine pour les raisons avancées
par l'étude.


identifier: Vigneault, Bernard  (2000). Interactions des substances humiques dissoutes avec les algues unicellulaires: mécanismes et implications.  Thèse.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Doctorat en sciences de l'eau, 176 p.

type:
Thèse
Non évalué par les pairs

subject:
algue unicellulaire
aquatique
biologie
cellule
dissolution
effet
implication
interaction
mécanisme
membrane
organisme
phytoplancton
psychologie
substance humique

abstract:
Cette recherche visait à explorer l'hypothèse que les substances humiques aquatiques
puissent influencer la biodisponibilité des métaux dans les eaux naturelles de deux
manières, en raison de leur pouvoir de complexation des métaux dans la solution
ambiante, et également grâce à leurs interactions avec la membrane cellulaire des
organismes aquatiques cibles (ex. : des algues unicellulaires). Dans ce cadre général, nos
travaux avaient pour objectifs d'étudier les facteurs influençant l'adsorption des
substances humiques à la surface des algues unicellulaires et de mettre en évidence des
effets physiologiques directs de cette adsorption sur la perméabilité membranaire et sur la
prise en charge des métaux cationiques.
Nous avons d'abord étudié l'adsorption des substances humiques à la surface d'algues
vertes unicellulaires et à la surface de sphères de latex, utilisées comme surface analogue
aux surfaces biologiques. L'adsorption des substances humiques à la surface des cellules
de phytoplancton augmente avec une diminution de pH. Bien que les mesures de mobilité
électrophorétique n'aient pas permis de mettre en évidence la présence des substances
humiques à la surface des algues, ces mesures ont montré l'importance de la charge nette
négative à la surface de l'algue, qui module l'intensité de l'adsorption des substances
humiques (rôle de la répulsion électrostatique).
Nous avons également étudié les effets des substances humiques sur la perméabilité de
membranes biologiques artificielles (vésicules de phospholipides), en mesurant les pertes
d'une sonde fluorescente encapsulée dans les vésicules, et sur la perméabilité des
membranes d'une algue verte, en mesurant la prise en charge d'une sonde hydrophobe. Il
y a une forte augmentation de la perméabilité des vésicules composées de phospholipides
neutres en présence de substances humiques. Les effets de l'acide humique sont plus
importants que ceux de l'acide fulvique correspondant. Pour l'acide humique,
l'interaction avec les vésicules s'accentue à mesure que le pH diminue, tel qu'observé
avec les algues, mais pour l'acide fulvique l'intensité de l'interaction avec les vésicules ne
varie pas dans la gamme de pH 5,8 - 7,6. L'incorporation dans les vésicules d'un
phospholipide portant une charge nette négative réduit de beaucoup l'intensité de
l'interaction avec l'acide humique et l'acide fulvique. Lorsqu'adsorbés à la surface de
Selenastrum capricornutum (pH 5), ces substances humiques augmentent également la
perméabilité membranaire de cette algue vis-à-vis d'une sonde hydrophobe (fluorescéine
diactétate); par ailleurs, il n'y a pas d'effets en absence d'adsorption (pH 7).
Nous avons finalement étudié la prise en charge du Cd en présence de substances
humiques. Deux modes de prise en charge ont été étudiés : le transport passif à travers la
membrane cellulaire (en présence d'un complexe hydrophobe), et le transport facilité (en
présence de complexes hydrophiles). Chez S. capricornutum, la prise en charge du Cd
sous forme d'un complexe hydrophobe, Cd(diethyldithiocarbamate)₂°,  est augmentée en
présence de substances humiques adsorbées. Nous avons également comparé la prise en
charge du Cd, présent sous formes de complexes hydrophiles, pour deux milieux à une
même concentration de Cd libre, mesurée par une technique d'échange ionique. Dans
l'un des milieux, le Cd était complexé par l'acide fulvique ou l'acide humique, alors que
dans l'autre, le Cd était complexé par un ligand synthétique, l'acide nitrilotriacétique
(NTA). En accord avec le modèle de l'ion libre, MIL, la prise en charge de Cd par les
algues vertes S. capricornutum et Chlamydomonas reinhardtii peut être prédite à partir de
la complexation en solution du Cd par les substances humiques, et ce, même en présence
d'acide fulvique ou humique adsorbé à la surface de l'algue.
Ces résultats nous amènent à conclure que l'adsorption des substances humiques à la
surface des algues unicellulaires résulte en partie d'interactions hydrophobes et qu'elle est
modulée par le pH, par la charge nette négative à la surface de l'algue, et par la
composition des substances humiques (acide fulvique versus acide humique). Nous avons
également montré que les substances humiques peuvent agir directement sur la
biodisponibilité du Cd par une augmentation du transport passif du Cd sous forme d'un
complexe lipophile, et indirectement, en réduisant la biodisponibilité du Cd par la
complexation du métal en solution.


identifier: Vigneault, Harold  (1999). Modélisation numérique du rayon d'influence des puits de captage des biogaz dans les sites d'enfouissement sanitaires.  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de la terre, 150 p.

subject:
modélisation numérique
puits de captage
biogaz
déchets
enfouissement sanitaire
abaques
TOUGH2-LGM
CESM

abstract:
.
De 80 à 90 % des déchets produits en Amérique du Nord sont acheminés à des
sites d'enfouissement sanitaire. Ces sites génèrent de grandes quantités de lixiviat et des
biogaz qui, s'ils ne sont pas contrôlés, peuvent affecter la santé humaine et
l'environnement. Les biogaz, qui peuvent contenir jusqu'à 50% de méthane, deviennent
explosifs à une certaine concentration dans l'air et ils participent à l'effet de serre.
Aujourd'hui, la majorité des sites d'enfouissement ont un programme de récupération des
biogaz, soit dans le but de les brûler ou de les valoriser. Cette récupération se fait à l'aide
de puits installés à même les déchets. Le contrôle de la récupération comporte plusieurs
inconnus, notamment le rayon d'influence des puits de captage qui est estimé dans la
plupart des cas de façon empirique.
Cette étude a pour objectif de modéliser des systèmes de récupération pour
déterminer le rayon d'influence d'un puits de captage. Le logiciel utilisé pour la
modélisation est TOUGH2-LGM conçu spécialement pour représenter la production et
l'écoulement des gaz dans les sites d'enfouissement. Le taux de production des biogaz et
les propriétés des déchets du CESM (Complexe Environnemental de Saint-Michel) à
Montréal ont été utilisés pour fournir des paramètres réalistes de modélisation.
Différentes géométries sont modélisées pour le puits et le site et les résultats sont résumés
sous forme d'abaques. Ces abaques peuvent servir à concevoir des réseaux de captage
qui seront plus sûrs ou pour améliorer les réseaux déjà existants. Les résultats obtenus
montrent, entre autres, que certaines géométries de puits sont plus efficaces que d'autres,
que le rayon d'influence est proportionnel à la succion appliquée au puits et qu'il n'y a
pas de relation linéaire entre les différentes épaisseurs de sites modélisées et le rayon
d'influence.

Abstract

.
From 80 to 90 % of the wastes produced in North America end up in sanitary
landfills which are thus of primary importance for waste management. However, these
sites generate large amounts of leachate and landfill gas that can be harmful to human
health or the environment if they are not properly controlled. Landfill gas contains up to
50 % of methane. This gas contributes to global warming and can be explosive above a
concentration threshold in air. Today, most sites maintain a landfill gas recovery systems.
Gas recovery is achieved using wells installed within the wastes that act either as passive
vents or are connected to gas compressors applying suctions to well heads. The control of
landfill gas recovery systems involves many unknowns, notably the radius of influence of
the recovery wells, which is determined empirically.
The objective of our study is to numerically model landfill gas recovery systems
in order to determine the radius of influence of recovery wells. For the modeling, we
used the numerical simulator TOUGH2-LGM which was developed to represent landfill
gas production and migration in landfills. In order to have realistic modeling parameters,
we used the landfill gas production rate and waste properties of the well characterized
sanitary landfill of the City of Montreal (the Complexe Environnemental de Saint-Michel,
CESM). Various well configuration and site geometry are modeled and results are
summarized as graphs. These graphs can be used to design efficient new recovery
systems or improve existing ones. The results obtained show that, among other things,
sorne well configurations are more efficient, the radius of influence is proportional to the
well head suction pressure, and there is no linear relationship between site thickness and
the radius of influence of recovery wells.


identifier: Vu, Khanh Dang  (2009). Développement de stratégies pour la production d'un biopesticide à base de Bacillus thuringiensis var. Kurstaki HD-1 avec une forte activité insecticide en utilisant les eaux usées d'industrie d'amidon comme matière première.  Thèse.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Doctorat en sciences de l'eau, 394 p.

subject: eaux usées d’industrie d’amidon

subject: Bacillus thuringiensis var. kurstaki HD-1

subject: entomotoxicité

subject: biopesticides

subject: bioconversion

subject: production

subject: insecticide

subject: développement

subject: stratégie

subject: delta-endotoxine

subject: carbone

subject: azote

subject: culture fed-batch

subject: activité des chitinases

subject: action synergique

subject: tordeuse des bourgeons de l'épinette

subject: chitinases

subject: ultrafiltration

subject: Zwittermicine A

subject: pores

subject: boues secondaires

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 insectes nuisibles réduisent considérablement les rendements des cultures agricoles et
sylvicoles à travers le monde. Des biopesticides commerciaux à base de Bacillus thuringiensis
(Bt) ont été utilisés pour la gestion de ces ravageurs. Le facteur le plus important qui fait de Bt un
biopesticide commercial est sa remarquable capacité à produire de grandes quantités de protéines
larvicides (connues sous le nom de protéines Cry ou delta-endotoxines). Après auto-assemblage,
ces protéines forment des corps d'inclusions cristallines lors de la sporulation du bacille.
Toutefois, l'utilisation de bioinsecticides à base de Bt est limitée en raison des coûts élevés de
leur production. Dans cette optique, il est important de déterminer les possibilités d’utiliser des
matières premières alternatives à bas prix pour obtenir industriellement Bt. À ce propos, des
recherches antérieures ont démontré que des eaux usées d'industrie d’amidon (SIW) peuvent
être utilisées comme matière première pour la production d’insecticides bactériens à base de
Bt var kurstaki HD-1 (Btk HD-1). Des travaux ont montré que l’activité insecticide ou
entomotoxicité (Tx) de Bt obtenu dans les SIW contre la tordeuse des bourgeons de l'épinette
(TBE) (Choristoneura fumiferana) est plus élevée que celle de Bt produit dans les boues ou dans
des milieux semi-synthétiques. Toutefois, la recherche systématique sur la maximisation de Tx
du bouillon fermenté ou Tx de suspension du culot (bouillon fermenté concentré par
centrifugation) lors de l'utilisation des SIW comme matière première n’a pas été totalement
explorée. Par conséquent, l'objectif principal des présents travaux est l'application de différentes
stratégies de production pour améliorer l’efficacité contre la TBE de Btk HD-1 lors de sa
production en utilisant les SIW comme matière première pour la fermentation.
Au cours d’une première approche, quatre méthodes ont été appliquées pour accroître les
éléments nutritifs dans les SIW pour la production des bioinsecticides avec une Tx plus élevée
contre la TBE: (1) l'ajout de nutriments (acide acétique et hydroxyde d'ammonium) dans les SIW
au cours de la fermentation, sous la forme de différents agents de contrôle du pH; 2) évaluation
de l’effet de différentes concentrations de solides totaux des SIW pour la fermentation;
(3) addition de sources appropriées de carbone/azote dans les SIW pour la fermentation;
(4) fermentation en Fed-batch. L'application de ces méthodes a entraîné une concentration
significativement plus élevée en delta-endotoxines et des valeurs de Tx des bouillons fermentés
ainsi que des Tx de suspensions des culots par rapport au contrôle (SIW sans modification). Les
valeurs de Tx des bouillons fermentés ont été augmentées, passant de 15,3x106 Spruce Budworm
Unit/ml (SBU/ml) dans SIW du contrôle à 17,8-18,5x106 (SBU/ml) lorsque les quatre méthodes
ont été appliquées, alors que les valeurs de Tx des suspensions des culots (10 fois plus concentré
que le bouillon fermenté et obtenu par concentration par centrifugation de ce bouillon) ont été
augmentées de 20,9x106 (SBU/ml) dans les SIW du contrôle à 25,8-27,4x106 (SBU/ml) après
l’application des procédés en question. Il a alors été observé que : (1) avec utilisation d'une des
quatre méthodes, les valeurs obtenues de Tx des suspensions des culots sont élevées et pourraient
être utilisées pour d'autres recherches concernant la formulation finale; l'augmentation des
concentrations en delta-endotoxines ou en spores pourraient ne pas augmenter nécessairement et
proportionnellement les valeurs de Tx (bouillons fermentés ou suspensions des culots); (3) Les
activités spécifiques des delta-endotoxines ou des spores contre la TBE changent en fonction du
milieu de fermentation.
La seconde approche avait pour objectif d’étudier l'action synergique des chitinases sur l’action
des delta-endotoxines et des spores pour augmenter la valeur de Tx. Les résultats ont démontré
que l'enrichissement des SIW par de la chitine colloïdale à une concentration de 0,2%,
p/v (optimum) et en utilisant ce mélange (désigné comme SIWC) pour l’obtention de Btk HD-1,
stimule la production de chitinases par ce bacille alors qu'il n'en produit pas par croissance dans
les SIW contrôles (sans fortification avec chitine colloïdale). Les concentrations en cellules, en
spores et en delta-endotoxines du bouillon fermenté des SIWC étaient inférieures à ceux des
contrôles. Toutefois, les valeurs maximales des Tx du bouillon fermenté (17,1x106 SBU/ml) et de
suspension du culot (26,7x106 SBU/ml) des SIWC obtenus après 36 h de fermentation (au lieu
de 48 h dans le contrôle) ont été significativement plus élevées que les valeurs maximum des Tx
du bouillon fermenté (15,3 x106 SBU/ml) et de suspension du culot (20,5 x 106 SBU/ml) du
contrôle, respectivement. Les résultats confirment donc le rôle des chitinases comme agents de
synergie pour accroître les Tx tout en réduisant le temps de production de 48 à 36 heures.
En troisième lieu, il a été constaté que le surnageant du bouillon fermenté obtenu par production
de Btk HD-1 dans les SIWC contient de la Zwittermicine A (test qualitatif). Un processus
d'ultrafiltration a donc été appliqué en utilisant une membrane de 5 kDa pour fractionner et
récupérer des chitinases (et d'autres composants de haut poids moléculaire) et la Zwittermicine A
(un antibiotique de 396 Da). Le rétentat obtenu (contenant une haute activité chitinolytique et
d'autres composants) et le filtrat (contenant la Zwittermicine A) ont été mélangés avec la
suspension du culot des SIWC à différents ratios. Le potentiel entomotoxique des ces mélanges a
été estimé par bioessais contre la TBE afin de déterminer quels mélanges peuvent fournir les
valeurs de Tx les plus élevées et comment récupérer un pourcentage de Tx élevé à partir de la Tx
totale présente dans le bouillon fermenté. Il a été constaté que le mélange « suspension du culot
avec retentate » dans un ratio volumétrique de 1:4 (1Pel4Ret) a donné la plus haute récupération
de Tx (65,1% de la Tx totale du bouillon fermenté) avec le plus gros volume de 5 L (1 L
suspension du culot et 4 L rétentat). Ce mélange contient des concentrations en spores, en deltaendotoxines
et en activité chitinolytique respectivement de 3,24 x 108 (CFU/ml), 1,09 (mg/ml) et
69,3 (mU/ml). La valeur de la Tx de ce mélange a été de 22,8 x 106 (SBU/ml) et donc le plus
efficace en ratio volumétrique du mélange en termes de synergie d'action des chitinases sur les
delta-endotoxines, les spores et sur la Tx. Ce mélange peut donc être un candidat pour une
formulation finale de bioinsecticide. De même, le mélange « suspension du culot et filtrat » dans
un ratio volumétrique de 1:2 (1 L suspension du culot et 2 L filtrat) est le ratio volumétrique le
plus efficace en termes d'action synergique de la Zwittermicine (dans filtrat) sur les deltaendotoxines
les spores et sur la Tx. Ce mélange contient respectivement des concentrations en
spores, en delta-endotoxines, en activité chitinolytique et en valeur de Tx de 5,40 x 108
(CFU/ml), 1,82 (mg/ml), 10,2 (mU/ml), et de 22,8 x 106 (SBU/ml). Cependant, ce mélange est
moins efficace en termes de récupération de Tx du bouillon fermenté des SIWC par rapport au
mélange de 1 partie de suspension du culot et 4 parties de rétentat.
Enfin, six différents milieux semi-synthétiques, des SIW et des boues secondaires ont été
utilisées pour obtenir Btk HD-1. Les concentrations en spores, en delta-endotoxines et en activité
insecticide obtenus dans ces expériences ont été déterminées et les relations possibles entre ces
paramètres, analysées. La relation entre la concentration en delta-endotoxines et celle en spores
dans les différents milieux suit l'équation suivante: « concentration de delta-endotoxines = a
(concentrations de spores)b » avec b > 0, R2 ≥ 0.90. Les valeurs des constantes "a et b" sont les
caractéristiques de chaque milieu. La relation entre SpTx-spore (Tx spécifiques par 1000 spores)
et la concentration en spores suit strictement l'équation: « SpTx-spore = c (concentrations de
spores)d « avec d < 0, R2 > 0.98. Cette relation conduit à la remarque que des spores de Btk
HD-1 produites au début de la période de fermentation peuvent-être plus toxiques que celles
produites en fin de fermentation et ce, indépendamment du type de milieux. Btk HD-1 peut par
ailleurs produire des agents de synergie (protéines insecticides végétatives -Vip3A, Zwittermicine
A, etc), à plus forte concentration au début de la période de fermentation; Ces agents contribuant
à la valeur de Tx. La relation entre Tx et la concentration en delta-endotoxines suit une équation
linéaire semi-logarithmique linéaire: « Ln (Tx) = m (concentration de delta-endotoxin) + h »;
‘m’ étant la pente et ‘h’ l’ordonnée à l'origine. Lors d’un examen plus approfondi des résultats en
termes de valeurs de Tx, de spores, de concentration en delta-endotoxines des suspensions des
culots (complexe spores et delta-endotoxines) de ces milieux, il a été constaté que la différence
entre les valeurs de Tx à diverses concentrations en spores ou en delta-toxine est due seulement à
des facteurs solubles; Ces facteurs étant présents dans les surnageants des bouillons fermentés
centrifugés.


identifier: Lahmira, Belkacem  (2009). Modélisation numérique des processus physiques affectant le comportement des haldes à stériles produisant du drainage minier acide.  Thèse.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Doctorat en sciences de la terre, 476 p.

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subject:
haldes à stériles
production
drainage minier
température
pression barométrique
hétérogénéité physique
hétérogénéité chimique
modélisation numérique
gaz
DMA

abstract:
Les haldes à stériles sont des systèmes hétérogènes où l’écoulement multiphasique prend
place. Ces conditions peuvent mener à la formation du drainage minier acide (DMA). Ces
systèmes se caractérisent par une granulométrie très étalée et une structure interne
complexe. La méthode d’extraction des matériaux est à l’origine de leur hétérogénéité alors
que la complexité de la structure interne des haldes est causée principalement par la
méthode de construction et la topographie du lieu. De plus, les propriétés des matériaux
peuvent évoluer dans le temps, notamment à cause du processus d’oxydation des minéraux
sulfureux qui modifie la granulométrie et la porosité du milieu et par conséquent les
propriétés hydriques (perméabilité) des matériaux. Ces particularités des haldes à stériles
font en sorte qu’une caractérisation complète de ces systèmes est une tâche difficile. De
plus, les mécanismes impliqués dans la production du DMA sont nombreux : réaction
d’oxydation des sulfures, réactions chimiques, écoulement des fluides (eau, gaz), apport
d’oxygène, transport de masse et transfert de chaleur. Ces mécanismes sont couplés
(interdépendants) et leur interaction ne peut pas être analysée en détail en étudiant chaque
phénomène séparément. De plus, la complexité du système est augmentée par les variations
journalières et saisonnières des conditions externes exercées sur la halde (précipitations,
température et pression atmosphérique).
L’objectif global de cette recherche doctorale est de mieux comprendre l’effet de
l’hétérogénéité des haldes à stériles sur les processus physiques impliqués dans la
production de DMA. L’approche utilisée repose sur la modélisation numérique. Les aspects
particuliers abordés dans cette thèse sont les suivants : (1) l’effet des conditions
atmosphériques (température, pression atmosphérique) sur l’écoulement du gaz dans les
haldes à stériles (cas particulier de la mine Sullivan); (2) l’effet des hétérogénéités
(physique, chimique, couches compactées) et de la méthode de construction (anisotropie)
sur les processus physiques impliqués dans la formation de DMA (particulièrement
l’écoulement des fluides et l’apport d’oxygène); (3) l’évolution des propriétés des
matériaux et son impact sur le taux de génération de DMA et le comportement global d’une
halde à long terme (cas particulier de la mine Doyon). Les modélisations réalisées pour
aborder les aspects 1 et 3 sont basées sur des sites spécifiques, respectivement les haldes
des mines Sullivan et Doyon, tandis que l’aspect 2 a été couvert en réalisant des
modélisations pour des conditions génériques, mais inspirées de celles rencontrées à la
mine Doyon.
En relation avec l’aspect 1, la modélisation a montré que même pour une halde recouverte
d’une couverture de till, la convection thermique des gaz était un mécanisme important.
L’amplitude et le sens (vers le haut ou le bas) de la convection des gaz dans une halde
dépendent de la flottabilité du gaz dans la halde par rapport à l’air atmosphérique, selon la
différence de densité du gaz dans la halde par rapport à celle de l’air atmosphérique. Dans
le cas de la halde de la mine Sullivan où le gaz de la halde et l’air ont des masses molaires
équivalentes, cette différence de densité dépend directement, et presque exclusivement, de
la différence de température entre l’intérieur de la halde et l’air atmosphérique.
L’écoulement du gaz dans les haldes (principalement le sens d’écoulement) n’est pas
affecté par les changements de la pression atmosphérique qui ont peu d’effet (non
significatif) sur les densités du gaz dans la halde et de l’air atmosphérique.
En relation avec l’aspect 2, on a observé que l’hétérogénéité physique reliée à un
empilement aléatoire de matériaux aux propriétés distinctes induit des chemins
d’écoulement préférentiels d’eau et de gaz. L’écoulement de l’eau est concentré dans les
matériaux fins. Le matériau fin maintient un degré élevé de saturation en eau, ce qui lui
donne une conductivité hydraulique effective plus grande que celle du matériau plus
grossier qui a un faible degré de saturation. À l’opposé, l’écoulement du gaz se fait
généralement à travers le matériau grossier à cause de sa plus forte saturation en gaz et de
sa conductivité effective au gaz plus élevée que celle du matériau fin. En plus de
l’hétérogénéité, l’anisotropie induite par les modes de construction des haldes s’est révélée
avoir un effet important sur la circulation des gaz. L’anisotropie est le facteur dominant par
rapport à l’intensité des cellules de convection et l’importance de leur contribution à
l’apport d’oxygène à l’intérieur de la halde. En ce qui concerne l’hétérogénéité chimique
(représentée ici par deux réactivités différentes), ses effets principaux semblent être un fort
étalement du front d’oxydation à l’intérieur de la halde ainsi que des variations prononcées
du taux d’oxydation d’un endroit à l’autre selon la présence ou non des matériaux réactifs.
Cependant, les différentes réactivités des matériaux peuvent être représentées par une
réactivité équivalente (moyenne) dans un modèle, sans affecter grandement le
comportement global de la halde. Au contraire, l’utilisation de propriétés homogènes
équivalentes n’est pas valable pour représenter l’effet de l’hétérogénéité physique, puisque
l’écoulement préférentiel et la distribution des fluides au sein de la halde sont fortement
contrôlés par les propriétés capillaires des matériaux. Les couches compactées créées lors
de la construction des haldes à stériles affectent aussi grandement l’écoulement des fluides.
Ces couches retiennent plus d’eau au sein de la halde, ce qui leur permet de jouer le rôle
d’une barrière capillaire. Malgré cette particularité, les couches compactées n’arrêtent pas la
convection du gaz et la génération de DMA, mais plutôt subdivisent la cellule de
convection principale des gaz en plusieurs cellules de convection selon le nombre de
couches compactées présentes dans la halde.
Finalement, au niveau de l’aspect 3, le suivi à long terme du comportement des haldes (cas
particulier de la halde sud de la mine Doyon) a permis de conclure que la vie de cette halde
passe par plusieurs périodes. La 1ère période correspond à une oxydation et une production
de DMA en augmentation continue jusqu’à l’atteinte d’un maximum. La 2e phase montre
un taux d’oxydation stable à la valeur maximale. La 3e phase est la période de vieillesse qui
se caractérise par une diminution progressive du taux d’oxydation. Dans le cas de la mine
Doyon, la cause principale de cette diminution du taux global d’oxydation a été attribuée à
l’évolution des propriétés des matériaux dans le temps. Cette évolution implique une
diminution de la perméabilité des matériaux qui deviennent de plus en plus fins à cause de
leur altération reliée à l’oxydation et de la précipitation de minéraux secondaires dans les
pores. Cette situation fait augmenter la saturation en eau dans la halde, ce qui résulte en une
diminution de l’espace poreux réservé à l’écoulement d’air et à un apport d’oxygène réduit.
Les résultats obtenus dans cette thèse ont nettement amélioré notre compréhension des
processus physiques impliqués dans la génération de DMA en relation avec
l’hétérogénéité et l’anisotropie des haldes à stériles. Ces résultats sont d’intérêt pratique
pour la construction des futures haldes et pour la conception de plans de gestion et
d’aménagement mieux adaptés aux processus impliqués, particulièrement en relation avec
la circulation des gaz et l’apport d’oxygène. Cette thèse n’a cependant pas exploré toutes
les conditions et propriétés qui peuvent être présentes dans les haldes à stériles. Ainsi, les
résultats des travaux sont applicables en particulier aux haldes formées de matériaux
perméables à l’intérieur desquelles l’apport d’oxygène par convection thermique est
dominant. De plus, les travaux de simulation sur les effets de l’hétérogénéité ont employé
des simplifications dans la distribution spatiale des matériaux et leur hétérogénéité. Ainsi,
d’autres comportements que ceux simulés sont probables sous les conditions particulières
des haldes, surtout par rapport à leur structure interne et aux propriétés de leurs
matériaux. Enfin, les travaux sur l’effet des conditions atmosphériques sur les échanges
de gaz et sur l’évolution dans le temps du comportement relié à une réduction progressive
de perméabilité sont limités à un seul site dans chaque cas. Ainsi, bien que nos travaux
montrent la nature des processus qui peuvent agir dans ces deux sites, ce qui peut aider à
comprendre d’autres sites, il est probable que des conditions différentes amènent des
comportements qui n’ont pas été reproduits par nos simulations numériques.


identifier: Leclerc, François  (2001). Géochimie et contexte tectonique du groupe de Roy et du complexe de Cummings dans la région de Chibougamau, Québec.  Thèse.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Doctorat en sciences de la terre, 217 p.

subject:
géochimie
tectonique
Gilman
roche volcanique
groupe de Roy
complexe de Cummings
Chibougamau

abstract:
Le Groupe de Roy dans le secteur de Chibougamau (nord-est de la Sous-province de l'Abitibi)
comprend trois cycles de roches volcaniques mafiques à felsiques. La Formation de Chrissie
constitue le premier cycle volcanique avec un membre inférieur de laves mafiques et un membre
supérieur de roches felsiques incluant les plus vieilles rhyolites de l'Abitibi (2791,4 +3,7/-2,8
Ma).
Dans le second cycle volcanique, la Formation d'Obatogamau comprend des roches
volcaniques mafiques avec des proportions variables de mégacristaux de plagioclase (<1 à
20%). Les roches volcaniques mafiques et aphyriques du membre inférieur de l'ancienne
Formation de Gilman sont attribuées au nouveau Membre de David qui occupe le sommet de la
Formation d'Obatogamau. La Formation de Waconichi, au sommet du deuxième cycle
volcanique, est désormais divisée en cinq membres: 1) le Membre de Lemoine (2729,7 +1,9/-
1,6 Ma et 2728,0 +1,5/-1,4 Ma), 2) le Membre de Scott (2727,2 ±0,8 Ma), 3) le Membre de
Portage, 4) le Membre de Queylus (2729,9 +1,6/-1,3 Ma et 2727,2 ±0,8 Ma) et 5) le Membre
d'Allard (2726,7 ±O,7 Ma et 2726,5 ±O,7 Ma), une unité latéralement continue (>30 km) de
roches volcanoclastiques antérieurement reconnues comme des lentilles discontinues à
l'intérieur de l'ancienne Formation de Gilman.
Le troisième cycle volcanique débute avec la Formation de Bruneau qui correspond au membre
supérieur de l'ancienne Formation de Gilman. La Formation de Blondeau, au sommet du
troisième cycle volcanique, suggère une accalmie de l'activité volcanique; les basaltes et les
roches volcanoclastiques à la base de la formation sont rapidement interlités avec une
proportion croissante de grès, chert, grauwacke et mudstones graphiteux.
De nouvelles données U-Pb (TIMS) sont fournies pour un échantillon de grès de la Formation
de Blondeau (<2721 ± 3 Ma) et un échantillon de conglomérat de la Formation de Stella (<2704
± 2 Ma). Les diagrammes de distribution statistique des populations de zircons détritiques ne
montrent qu'un apport minime des portions inférieures de l'empilement volcanique et l'absence
d'âges récurrents (ca. 2.82 Ga) tels que ceux trouvés dans la portion sud de la Sous-province
de l'Abitibi.
L'étude d'une section d'affleurement continu de 2 km à l'ouest du lac Cummings a permis
d'étudier la stratigraphie du Complexe de Cummings, de même que les relations intrusives et
structurales importantes. Le Complexe de Cummings est constitué des filons-couches
différenciés de Roberge, de Ventures et de Bourbeau, qui s'injectent entre les formations de
Bruneau et de Blondeau. Le filon-couche de Roberge montre une zonation inverse avec un
gabbro, une pyroxénite, une séquence litée (incluant des dunites, des wehrlites et des
clinopyroxénites) et une dunite sommitale. Le filon-couche de Ventures montre une zonation
normale avec une clinopyroxénite, un gabbro, une diorite et un gabbro granophyrique. Le filoncouche
de Bourbeau montre également une zonation normale avec une webstérite, un
leucogabbro, un ferrogabbro et une ferrodiorite quartzifère. Les filons-couches de Cummings et
les roches encaissantes sont recoupées par des zones de cisaillements inverses fragilesductiles
à ductiles avec des indicateurs cinématiques qui indiquent un mouvement vers le sud.
Toutefois, les bordures figées préservées et les contacts pépéritiques locaux entre les filonscouches
et les roches encaissantes indiquent que le Complexe de Cummings est une entité
autochtone par rapport au Groupe de Roy.
La déformation fragile à ductile dans la région de Chibougamau débute avec l'intrusion des
plutons synvolcaniques dès 2718 Ma qui sont synchrones avec la subsidence des roches
métavolcaniques et métasédimentaires. Elle se poursuit sous l'effet de contraintes régionales de
2701 Ma à 2695 Ma et les derniers événements fragiles surviennent lors de la mise en place de
dykes d'âge protérozoïque (2216-2167 Ma). Bien que non datés, les structures archéennes
réactivées durant l'orogénie grenvillienne s'étendent jusqu'à 50 km vers l'ouest depuis la Zone
tectonique du Front de Grenville. Cinq catégories de structures (D1 à D5) sont proposées sur la
base des relations de recoupement observées sur le terrain et l'interprétation d'images produites
à partir du traitement des données aéromagnétiques. La déformation D1 regroupe les failles, les
zones de cisaillement et les plis régionaux avec un axe N-S. Ces plis sans schistosité sont
reconnus par l'inversion des polarités stratigraphiques de part et d'autre de l'axe de pli
(synclinaux du I.ac David et de Muscocho, anticlinal du lac David). L'événement de déformation
principal D2a est caractérisé par une schistosité à pendage modéré à subvertical et des
linéations à fort plongement, coplanaire aux plis P2. La schistosité s'intensifie localement dans
les couloirs de déformation anastomosés, à l'intérieur desquels se trouvent des structures qui
témoignent à la fois de l'aplatissement et du cisaillement, avec le développement contemporain
de zones de cisaillement E-W et SE (N120). Le mouvement senestre des zones de cisaillement
NE de Gwillim, Chibougamau Copper et Taché est interprété comme étant tardi-D2 (D2b)
puisqu'il provoque le décalage des zones de cisaillement Est-Ouest. Il résulte néanmoins des
mêmes contraintes régionales orientées N-S à NNE-SSW. La zone de cisaillement NE de
McKenzie montre un mouvement dextre tardif (D3) superposé sur un mouvement senestre tel
que décrit ci-dessus et suggère un changement vers une orientation E-W des contraintes ou
bien une relaxation des contraintes nord-sud régionales. À l'échelle de l'affleurement, le
mouvement dextre apparaît dans les zones de cisaillement E-W sous la forme de kink bands
compressifs. Les zones de cisaillement et les failles senestres NNE-SSW (04) s'identifient plus
facilement dans les roches intrus ives compétentes du Complexe du Lac Doré et du pluton de
Chibougamau. Le décalage senestre le long de ces structures est limité à quelques centaines
de mètres. Les événements de déformation les plus tardifs correspondent aux quatre types de
dykes d'âge protérozoïque (D5) : 1) dykes NW, 2) dykes NNE, 3) dykes de Senneterre, NE
(2216 +8/-4 Ma) et 4) dyke de Biscotasing, ENE (2167 ±1 Ma).
L'interprétation structurale des données aéromagnétiques rehaussées sur les images du
gradient tilt et ternaires suggère une correspondance entre les dépôts de Fe-Ti-V du Complexe
du Lac Doré et des décalages de l'anomalie magnétique qui caractérise la Zone Litée,
interprétés comme des failles syn-magmatiques. Les indices de Ni-Cu-ÉGP se trouvent dans les
zones de contact entre les intrusions mafiques-ultramafiques ou tonalitiques avec les roches
volcaniques hôtes. Les filons polymétalliques précoces (Au-Ag-Cu-Zn-Pb) sont associés aux
failles et aux zones de cisaillement nord-sud, lesquelles correspondent sur les images
géophysiques rehaussées à des décalages N-S senestres de l'anomalie E-W régionale. Les
horizons à haut potentiel pour la minéralisation de sulfures massifs encaissés dans des roches
volcaniques correspondent aux fins de cycles volcaniques, caractérisés par:
a) des rhyolites et des rhyodacites à phénocristaux de quartz et feldspath d'affinité
tholéiitique, recouverts de basaltes et d'andésites d'affinité transitionnelle à calco-alcaline,
b) des unités de roches volcanoclastiques d'affinité calco-alcaline recouvertes de
formations de fer à pyrite-pyrrhotine±chalcopyrite±sphalérite, de shales graphiteux et
pyriteux, de turbidites et de cherts laminés,
c) des roches volcaniques mafiques avec un métasomatisme calco-silicaté et des
altérations pervasives en silice, chlorite et épidote,
d) la proximité de failles ou d'une zone de fractures intenses avec une orientation NNW à
NNE (zone de décharge des fluides minéralisateurs).
Les veines à Cu-Au se présentent dans des zones de cisaillement attribuées aux événements
D2 et D3. Les veines de type Chibougamau se trouvent dans des zones de cisaillement E-W et
N 1200 (D2) qui recoupent les roches intrusives du Complexe du Lac Doré et du Complexe de
Cummings. Les veines à Cu-Au du type Opémiska se sont développées dans les fractures et les
failles qui ont une orientation parallèle au plan axial de l'anticlinal de Campbell (F2b). Les filons
de type or orogénique dans les roches volcaniques ou intrusives se trouvent dans les zones de
cisaillement E-W et N-W qui: a) recoupent des failles et des zones de cisaillement N-S
précoces, b) sont recoupées par des zones de cisaillement NE senestres (D2B), ou c) recoupent
les zones de cisaillement NE dextres (D3).


identifier: Meunier, Isabelle  (2012). Modulation du système immunitaire inné par le virus de la grippe.  Thèse.  Québec, Université du Québec, Institut National de la Recherche Scientifique, Doctorat en virologie et immunologie, 247 p.

subject: influenza

abstract:
Le virus de la grippe cause une infection respiratoire aigue qui est principalement contrôlée par le système immunitaire inné. Bien que ce dernier soit généralement efficace pour prévenir la réplication et la dissémination du virus, il arrive que certaines souches réussissent à vaincre ces effets, causant  alors  une  maladie  plus  sévère comme  ce  fût le  cas  du  virus de la grippe espagnole de 1918. Plusieurs facteurs de virulence ont été identifiés chez le virus de la grippe servant soit à augmenter la vitesse de réplication, soit à inhiber certaines voies de l'immunité innée. Entre autres, les protéines virales NS1 et PB1-F2 peuvent influencer l'induction de la réponse immunitaire innée. Bien que les mécanismes d'action de ces protéines soient de plus et plus connus, leur contribution à la pathogenèse des souches humaines saisonnières dans un hôte naturellement susceptible demeure nébuleuse.

Dans un premier temps, nous avons évalué la contribution de la protéine NS1 à la virulence, c'est-à-dire  sa  capacité  d'induire  une  maladie,  en  comparant  trois  souches  de  type H1N1 diffèrent quant à leur virulence chez le furet: PR/8/34 (PR/8), qui est faiblement pathogène (causant  une  maladie  peu  sévère),  USSR/90/77  (USSR),  qui  est  une  souche  humaine saisonnière moyennement pathogène (causant une maladie moyennement sévère), et Brevig Mission/1/1918 (1918), qui est hautement pathogène (causant une maladie très sévère). Des virus recombinants sous le fond génétique d'USSR possédant le NS1 de 1918 ou de PRB ont été générés. Nous avons observé que les protéines NS1 de souches plus pathogènes, soit USSR et 1918, étaient de meilleurs inhibiteurs de la signalisation des IFN 1  que celle de PRIS in vitro. L'infection de furets avec les différents virus a démontré que le virus possédant la protéine NS1 de  1918 causait  une maladie  plus  sévère  et une  fièvre plus  forte. De plus, les virus recombinants  possédant  le  NS1  de  souches  pathogènes  se répliquaient  de  manière plus soutenue  dans  le  tractus  respiratoire  supérieur  et  se  disséminaient  dans  les  poumons. Finalement, nous avons observé que la présence du NS1 de souches plus pathogènes était associée à significativement moins d'IFN 1  tôt suite à l'infection et à une réponse inflammatoire moins forte dans les lavages nasaux, indiquant que l'effet inhibiteur de NS1 sur l'induction d'une réponse innée contribue à la virulence.

Dans un deuxième temps, nous avons observé que la protéine PB1-F2 n'était pas un facteur clé dans la virulence des virus saisonniers humains H1N1 mais qu'elle avait un effet spécifique à certains types cellulaires. En effet, dans des systèmes de cultures ex vivo de poumons de furets et de macaque, la présence de la protéine n'avait aucun impact sur la réplication, l'induction de l'apoptose et le profil de cytokines induit suite à l'infection, suggérant que PB1-F2 n'a aucun effet sur ce tissu. À l'opposé, le virus recombinant exprimant la protéine PB1-F2 du virus de la grippe espagnole provoquait un retard dans l'induction d'IL-6 et d'IL-8 dans les macrophages dérivés  du sang de furet et causait légèrement plus  d'apoptose à 8 h post-infection, sans toutefois influencer la réplication virale. Même si un retard dans l'induction d'IL-6 et d'IFN-cx était aussi observé chez les furets infectés avec rUSSR-PB1F2 1918, la maladie était similaire entre les  différents  groupes  et  la  charge  virale,  égale.  Ces  résultats  démontrent  donc  que  la contribution de PB1-F2 à la virulence des virus humains H1N1 est limitée.

Dans un troisième temps, nous avons comparé la virulence et la pathogenèse induite par deux isolats du virus pandémique de 2009, soit A/Mexico/lnDRE4487/2009 (MX4487) et A/Canada AB/RV1532/2009 (RV1532). Nous avons observé que ces deux virus, qui ne diffèrent que par quelques  acides  aminés dans  six protéines différentes, différent  quant  à  la  maladie  qu'ils causent. En effet, bien que les deux virus étaient retrouvés à des titres similaires dans le tractus respiratoire supérieur et dans les poumons, l'isolat MX10 était associé à un taux de mortalité plus élevé, une pathologie aux poumons plus prononcée et soutenue dans le temps, comparativement à l'isolat A/Canada-AB/RV1532/2009. Finalement, dans les lavages nasaux, une plus grande production de plusieurs cytokines était retrouvée chez les animaux infectés avec MX10. Ces résultats suggèrent donc que la dérégulation de la réponse immunitaire peut contribuer à la pathologie.

En conclusion, ces études confirment les fonctions de NS1 et PB1-F2 identifiés in vitro ou chez les  souris dans  un hôte naturellement susceptible à  l'infection. Elles  ont  démontré que  la protéine  NS1  contribuait  à  la  virulence  de  virus  saisonniers  en  influençant  la  réponse immunitaire et la dissémination du virus. De plus, ces études ont permis de démontrer que la protéine PB1-F2, bien qu'influençant également la réponse immunitaire dans certains types cellulaires, contribuait de façon limitée à la virulence des virus humains saisonniers H1N1. De plus, elles nous donnent une appréciation de la contribution de ces protéines à la pathogenèse d'une souche saisonnière et aident donc à l'interprétation de l'importance des mutations nouvellement identifiées dans le contexte de la surveillance continue de ce virus. Finalement, ces études démontrent aussi que la pathogenèse du virus de la grippe dépend de plusieurs facteurs et que la réponse immunitaire peut contribuer à la pathologie, ce qui suggère que des traitements immunornodulateurs administrés conjointement à des antiviraux pourraient avoir un effet bénéfique dans certains cas.


identifier: Myrand, Vincent  (2012). Étude de la susceptibiblité de la mouche du chou (Delia Radicum L.) aux mycètes entomopathogènes de l’ordre des hypocréales.  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut National de la Recherche Scientifique, Maîtrise en microbiologie appliquée, 109 p.

subject:
tolypocladium
cylindrosporum
metarhizium
anisopliae
beauveria bassiana
champignon

abstract:
La mouche du chou, Delia radicum L., est un ravageur important des plantes cultivées de la famille des Brassicaceae. L'alimentation des larves sur les racines cause des dommages et des pertes pour les producteurs agricoles. Des efforts de recherche sont requis afin de trouver des alternatives à l'utilisation des insecticides de synthèse actuellement utilisés pour lutter contre cet
insecte. A cette fin, les propriétés entomopathogènes de certains agents microbiens peuvent

s'avérer utiles. Plus particulièrement, les mycètes appartenant à l'ordre des Hypocréales offrent un potentiel intéressant comme agent de lutte biologique contre les insectes.

L'objectif général de cette étude était de vérifier la pathogénicité de certains isolats de mycètes appartenant aux espèces To/ypoc/adium cylindrosporum, Metarhizium anisopliae et Beauveria bassiana de l'ordre des Hypocréales chez les larves et les adultes de D. radicum. Plus spécifiquement,   la   présence   de  variations   intra  et   interspécifiques   relativement  à   la pathogénicité des isolats a été vérifiée. La première étape de la démarche consistait à établir une colonie stable de D. radicum en conditions de laboratoire afin de permettre l'approvisionnement en insectes. Différents isolats ont ensuite été mis en production pour éventuellement être testés sur des larves de troisième stade ainsi que sur les adultes de la mouche  du  chou. Les  résultats obtenus démontrent que  tous  les  isolats  appartenant aux espèces M. anisopliae et T. cylindrosporum sont en mesure d'induire une mortalité notable chez les larves de troisième stade et, subséquemment, une réduction de l'émergence des adultes. Alors que la pathogénicité de M. anisopliae et T. cylindrosporum semble équivalente, celle des isolats de B. bassiana s'avère limitée. D'autre part, sur la base des résultats obtenus avec les différents  isolats,  aucune   différence  intra  spécifique   n'est   observée   relativement  à   la pathogénicité des mycètes chez le troisième stade larvaire. Finalement, les résultats obtenus démontrent, pour la première fois, la vulnérabilité des adultes de D. radicum à l'isolat INRS 709 (F52) de M. anisopliae. Dans son ensemble, l'étude a donc permis d'approfondir les connaissances relatives à la susceptibilité de la mouche du chou aux mycètes Hypocréales, notamment face au mycète T. cylindrosporum. Les implications de cette étude concernant le développement d'un agent de lutte biologique sont discutées.

Cabbage maggot, Delia radicum L., is a major pest of cultivated plants of the Brassicaceae fam ily. Larval feeding on roots is causing damages and losses for producers. Studies are needed in order to find alternative solutions to chemical insecticides actually used to control this pest. Therefore, the entomopathogenic proprieties of sorne microbes may be useful. ln particular, fungi belonging to the order Hypocreales offer a good potential as biological control agents of insects.

The mains purpose of this study was to test the pathogenicity towards D. radicum  adults and larvae of sorne fungal isolates belonging to the species To/ypoc/adium cy/indrosporum, Metarhizium  anisop/iae  and Beauveria  bassiana  and the order Hypocreales. The presence of intra and inter specifie variations in regards of the pathogenicity of the isolates was investigated. Thus, the first step of the process was to establish a stable colony of D. radicum under labora tory conditions to allow the supply of insects. Afterward, different isolates of fungi were produced and tested on third instars larvae and adults of the cabbage maggot. Results shows that ali M. anisop/iae and T. cylindrosporum  isolates proved to cause a noteworthy mortality toward third instars larvae and consequently reduce adult emergence. While the pathogenicity of M. ani sopliae and T. cylindrosporum seems to be similar, the B. bassiana isolates are less pathogenic. Based on the results obtained with the selected isolates, no intra specifie differences appear to be present in regard of the pathogenicity of the isolates toward third instars larvae. Also, results reveal for the first time the vulnerability of adults specimens of D. radicum to M. anisopliae iso late INRS 709 (F52). Globally, this study deepened the knowledge about cabbage maggot sus ceptibility toward hypocralean entomopathogenic fungi, chiefly T. cy/indrosporum. The implica tions of this study regarding the development of a biological control agent are discussed.


identifier: Ndoti-Nembe, Aude  (2013). Radiosensibilisation de Listeria monocytogenes et de Salmonella Typhimurium en présence de composés bioactifs in vitro et in situ.  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut National de la Recherche Scientifique, Maîtrise en microbiologie appliquée, 123 p.

subject:
huile
essentiel
bacteriocine
cobalt
co 60
irradiation
carotte
gamma
enrobage

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 contamination alimentaire à la salmonelle et à la listéria crée de plus en plus de problèmes de santé publique à travers le monde. Plusieurs milliers d'aliments sont ainsi contaminés chaque année, il y a notamment les viandes, les produits laitiers, mais de plus en plus on assiste à une augmentation de la contamination des fruits et légumes par des bactéries tels que Escherichia coli, Salmonella ou encore Listeria. Pour éliminer ces germes pathogènes et augmenter la durée de conservation des aliments, l'appel à des procédés d'irradiation  est une solution raisonnable qui prend de plus en plus de place. Cette technique est acceptée aux États-Unis et préconisée dans d'autres  pays. Toutefois, l'irradiation à des doses requises pour la destruction totale des germes pathogènes peut parfois générer des modifications chimiques et organoleptiques dans certains aliments.
Afin de remédier à ces modifications sur les aliments et afin de contrer la résistance de certaines bactéries à l'irradiation, il a été proposé à ce jour de prétraiter les aliments avant de les soumettre à l'irradiation.   Plusieurs types de prétraitements ont été étudiés, dans notre étude, les prétraitements appliqués ici seront des huiles essentielles et des bactériocines.

Dans le cadre de cette étude, nous avons en premier évalué l'efficacité des huiles essentielles et des bactériocines à augmenter la radiosensibilité bactérienne de Salmonella Typhimurium  et  Listeria monoc.ytogenes en  milieu liquide (Tryptic soy  broth). Deux huiles essentielles et une bactériocine ont été utilisées dans ces expériences. Ici, les bactéries  ont  été  menées  à  pousser  dans   un  milieu  nutritif  liquide  jusqu'à   une concentration volume lO8  CFU/ml. Ensuite, les bactéries ont été mélangées aux huiles

essentielles toutes seules ou en combinaison avec des bactériocines. Une fois le mélange obtenu pour avoir une concentration finale de 106 UFC/ml le mélange a été soumis à des doses croissantes d'irradiation  au 60Co de 0 à 3 kGy. JI a été observé qu'en  fonction du composé testé, il y a une augmentation de la sensibilité relative de 1 à 6.31 fois pour
Listeria monocytogenes et de 1 à 1.84 fois  pour S. Typhimurium. Les résultats montrent que l'addition d'huiles essentielles et/ou de bactériocines avant le traitement d'irradiation permet de réduire la dose d'irradiation nécessaire pour éliminer les deux pathogènes.

Une fois  l'évaluation  effectuée en  milieu liquide, il était  important de  vérifier si  les résultats que nous avons obtenus in vitro seraient les même lorsqu'appliqués à un aliment. Les mêmes huiles essentielles et la même bactériocine ont été appliquées sur des carottes pré-coupées. Ces carottes étaient au préalable inoculées par les bactéries cibles que nous voulions évaluer  soit  Listeria  monoc.ytogenes  et  Salmonella   Typhimurium.  Une  fois
contaminées à une concentration de 1 06UFC/g et prétraitées avec les huiles essentielles et/ou la bactériocine, les carottes étaient soumises à des doses d'irradiation au  60Co comprises entre 0 et 3 kGy.

Pour terminer, un test d'évaluation de l'effet de radiosensibilisation dans le temps a été effectué sur une période de 9 jours. Les résultats montrent qu'un traitement avec les huiles essentielles et les bactériocines en combinaison du traitement d'irradiation à faibles doses (0.5 et  1 kGy) ont  un effet synergique pour réduire et stabiliser la charge microbienne. Ces traitements permettent d'étendre  la durée de vie et d'assurer l'innocuité des carottes au cours du stockage à 4 °C pendant 9 jours.


identifier: Ouellet Lavallée, Gabriel  (2013). Rôle des protéines nucléolaires dans l’infection par le virus de l’herpès simplex 1.  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut National de la Recherche Scientifique, Maîtrise en virologie et immunologie, 78 p.

subject: vhs-1

abstract:
Le virus de l'herpès simplex 1 (VHS-1) est un agent pathogène très répandu dans la population humaine. Il infecte les cellules épithéliales des muqueuses et est connu pour causer les feux sauvages. La réplication du virus dans le noyau de la cellule hôte y cause plusieurs changements, notamment la formation des compartiments de réplication virale et la relocalisation de certaines protéines du nucléole.

Une protéine nucléolaire impliquée dans la synthèse des ribosomes, U8F  pour « Upstream Binding Factor »,  fait partie des protéines relocalisées lors de l'infection. Ses fonctions sont d'initier la production des transcrits ribosomaux et de faciliter leur élongation. 823 est également une protéine nucléolaire relocalisée lors de l'infection et est impliquée principalement dans la maturation des sous-unités ribosomales et la régulation du cycle cellulaire.

La localisation d'U8F est normalement dans le centre fibrillaire, au centre du nucléole. Cependant, l'infection par le VHS-1 entraîne le recrutement d'U8F  aux compartiments de réplication virale. La localisation de 823 passe de nucléolaire à dispersée au noyau lors de l'infection. Notre hypothèse était que les protéines nucléolaires relocalisées lors de l'infection par le VHS-1 servent à la réplication virale.

Afin de vérifier cette hypothèse, la stratégie principale mise au point a été de diminuer l'expression de ces protéines par une technique d'interférence à ARN. Nous avons transfecté les cellules humaines d'origine épithéliale Hela avec des ARN interférents (ARNi) ciblant les ARNm des gènes d'intérêt. Les cellules transfectées ont ensuite été infectées par le virus de type sauvage KOS.

Après avoir infecté les cellules dont l'expression de 823 était réduite, aucun changement significatif sur la production de particules virales infectieuses n'a été observé. Contrairement à l'hypothèse de départ, la réplication virale était plus importante dans les cellules où l'expression d'U8F était diminuée. Chez les cellules déplétées en U8F, un titre viral plus élevé de dix fois par rapport au témoin transfecté avec des ARNi ne ciblant aucun gène a été observé. Une quantification relative par qPCR a permis de déterminer que la réplication du génome viral était plus importante dans les cellules transfectées avec des ARNi contre UBF que dans les cellules témoins. Une analyse par immunobuvardage de type western a aussi montré que la synthèse de protéines virales était augmentée dans  ces cellules. De plus, la synthèse de protéines immédiates-précoces et précoces est demeurée plus élevée dans les cellules déplétées en UBF malgré l'ajout d'une drogue qui inhibe la réplication de l'ADN. Ces résultats suggèrent qu'UBF fait partie d'un mécanisme antiviral qui interfère avec la réplication virale tôt dans Je cycle de réplication. Ce mécanisme n'est pas restreint au VHS-1, puisqu'une augmentation du nombre de particules virales infectieuses a aussi été observée avec Je VHS-2. Nous suggérons qu'UBF agit au niveau de la transcription des gènes à partir du génome entrant.


identifier: Sulis, Mauro  (2010). Improvement, verification, and application of a process-based numerical model of groundwater-surface water interactions.  Thèse.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Doctorat en sciences de l'eau, 200 p.

subject:
écoulement
eau de surface
eau souterraine
modèle hydrologique
CATHY
ParFlow

abstract:
Numerical models are modern tools for capturing the spatial and temporal variability in
the land-surface hydrologic response to rainfall and for understanding the physical relations
between internal watershed pro cesses and observed streamflow. This thesis presents the improvement
and application of a distributed hydrologic model distinguished by its path-based
description of surface flow across the drainage basin and by its coupling of the surface and
subsurface components that contribute to the catchment response. As a research tool for
hydrologic forecasting and experimentation, the CATchment HY drology (CATHY) model
fully incorporates spatial heterogeneities in basin topography, surface descriptors, and hydrometeorological
forcing to produce dynamic maps of hydrologic states and fluxes. These
capabilities allow investigation of theoretical questions and practical problems in hydrologic
science and water resources engineering.
Three related themes are developed in this thesis. First, an assessment via a comparative
analysis of two different approaches for handling surface- subsurface interactions is conducted.
This intercomparison study considers the coupling between the land surface and the subsurface
via an explicit exchange term resolved by continuity principles implemented in the
ParFlow model (a fully-coupled approach) and via special treatment of atmospheric boundary
conditions in CATHY (a sequential approach). Different test cases are used to investigate the
models' sensitivity to factors such as vertical mesh resolution, time step size, and slope angle.
Second, surface-subsurface interactions are evaluated in a climate change scenario extracted
from projections generated by the Canadian Regional Climate Model (CRCM). We assess
the sensitivity of the hydrological response (river discharge, aquifer recharge, and soil water
storage ) to future climate conditions for the des Anglais catchment located in southwestern
Quebec (Canada). In this context, we also compare the hydrologic predictions obtained
with CATHY with those obtained from the Canadian Land Surface Scheme (CLASS). An
examination of the runoff and soil water storage response is used to highlight some of the
key differences in these two models. Third, the surface and subsurface runoff response in a
complex basin such as the des Anglais catchment is investigated with respect to changes in
digital elevation model (DEM) resolution. In particular, we examine the effects of grid size
on both the integrated response of the catchment (discharge) and on the distributed response
(water table depth, surface saturation, and soil water storage) .
The model applications presented in this thesis highlight the advantages of surface-suburface
coupled modeling for hydrologic forecasting and process-oriented studies over complex terrain.
In particular, the multi-resolution and multi-scale capabilities are encouraging for a range of
applied and scientific problems in catchment hydrology.

Les modèles numériques sont des instruments modernes permettant de capturer la variabilité
spatiale et temporelle des processus hydrologiques résultant d'événements pluviaux.
Ils permettent aussi de comprendre les relations physiques entre les processus se produisant
à l'intérieur d'un bassin versant et les débits observés. Ainsi, cette thèse présente un modèle
hydrologique distribué intégrant les chemins préférentiels empruntés par l'écoulement de surface
ainsi que le couplage entre les eaux de surface et souterraines. Le modèle CATchment
HYdrology (CATHY) est un puissant outil de prédiction et d'expérimentation hydrologique
incorporant l'hétérogénéité spatiale liée à la topographie du bassin, à ses conditions de surface
ainsi qu'au forçage atmosphérique, permettant de générer des cartes dynamiques des
différents états et débits hydrologiques. Ceci représente un atout majeur du modèle CATHY
pour la résolution de problèmes pratiques et théoriques en hydrologie et en ingénierie hydrique.
Trois thèmes connexes sont développés dans cette thèse. D'abord, une analyse comparative
basée sur deux différentes approches décrivant les interactions entre les eaux de surface et
souterraines, est réalisée. Cette étude considère le couplage entre la composante de surface
et de sub-surface via un terme explicite de change, déterminé selon les principes de
continuité tels qu'implémentés dans le modèle ParFlow (approche entièrement couplée) et
via un traitement particulier des conditions de frontières (approche couplée séquentielle)
tel qu'implémenté dans CATHY. Différents cas sont utilisés afin d'analyser la sensibilité
des modèles aux facteurs comme la résolution des mailles verticales, le pas de temps et la
pente. Ensuite, les interactions entre les eaux de surface et souterraines sont évaluées selon
un scénario de changement climatique extrait des projections produites par le modèle canadien
du climat regional (MRCC). La sensibilité de la réponse hydrologique (débit de rivière,
recharge à l'aquifère et stockage d'eau dans le sol) est évaluée par rapport aux conditions climatiques
futures du bassin versant des Anglais situé dans le sud-ouest du Québec (Canada).
De plus, dans ce même contexte, les prédictions hydrologiques obtenues avec CATHY et celles
obtenues avec CLASS sont comparées. Finalement, la réponse produite par le ruissellement
de surface et souterrain, dans un bassin versant complexe comme celui des Anglais, est étudié
pour plusieurs résolutions du modèle digital de terrain (MDT). Particulièrement, les effets de
la résolution des mailles horizontales sur la réponse intégrée du bassin versant (débit) et sur
la réponse distribuée (profondeur de la nappe, saturation en surface et stockage d'eau sans
le sol) sont examinés de près.
Les applications de modélisation présentées dans cette thèse mettent en relief les avantages
d'une approche couplée entre les eaux de surface et souterraines pour les prévisions hydrologiques
et les études orientées sur la description de processus de terrains complexes.
La possibilité d'utiliser différentes résolutions et échelles est particulièrement encourageante
Pour aborder des problématiques pratiques ou scientifiques dans le domaine de l'hydrologie
du bassin versant.


identifier: Wang, Fenghai  (1997). Effets de l'épandage de boues d'alun sur certains paramètres chimiques du sol et sur la croissance de l'orge.  Thèse.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de l'eau, 193 p.

subject:
épangage
boues d’alun
déphosphatation
eau usée municipale
sol
pH orge
Al
aluminium
chimie

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 expériences réalisées dans ce projet avaient pour objectif d'étudier les effets de
l'épandage de boues d'alun, issues du traitement de déphosphatation des eaux usées, sur
certains paramètres chimiques du sol et sur la croissance de l'orge (Hordeum vulgare L.
cv.). Ces essais ont été effectués dans des conditions contrôlées (en serre), en respectant
les critères des Ministères de l'Environnement et de la Faune du Québec et de
l'Agriculture, des Pêcheries et de l'Alimentation du Québec (MENVIQ et MAPAQ,
1991) concernant la dose permissible applicable lors de la valorisation des boues
municipales en agriculture. Lors des expériences, trois principaux facteurs ont été suivis:
1) les pH initiaux du sol récepteur (4.5, 5.1 et 6.5); 2) les concentrations en aluminium
(Al) présentes dans les boues suite à l'apport d'alun durant le traitement des eaux usées
(0,0.8 et 2.2 % soient 0,21 et 42 % de l'Al total des boues); 3) les doses d'épandage de
boues, équivalentes à des teneurs d'azote total (NT) de 100 et 270 kg par hectare (ha). La
dose de 270 kg NT/ha étant celle de la limite du gouvernement du Québec pour
l'épandage cumulatif des boues sur une période de 5 ans avec une ou plusieurs
applications, en supposant que la concentration en azote disponible soit équivalente à
environ 50 % de celle de l'azote total.
Les résultats sur la capacité de l'Al, provenant de l'application de l'alun durant le
traitement de déphosphatation des eaux usées, à se solubiliser ont montré que la
mobilisation de l'Al sous forme de monomères inorganiques présentait une corrélation
négative avec le pH et une adéquation positive avec la concentration en Al de ces boues.
La concentration en A13+ ([Al3+]) soluble dans les boues d'alun variait selon le pH et les
doses de sulfate d'aluminium (A12(S04)3.18H20 ou A12(S04)3.14H20) appliquées durant
le traitement des eaux usées. Plus le pH des boues était faible et les doses ajoutées d'alun
élevées, plus la [A13+] solubilisée était importante. Par ailleurs, les courbes de régression
entre le pAl (-logA13+) et le pH différaient l'une de l'autre pour chaque type de boues.
Ainsi, les pentes des courbes étaient toujours inférieures à 3 et distinctes de celles
calculées à partir de la solubilité de la gibbsite (Al(OH)3). Ces résultats montreraient que
l'Al3+ soluble dans les boues proviendrait principalement de la dissociation de
l'aluminium complexé à la matière organique (MO), et non de la dissolution d'une phase
minérale du type Al(OH)3. Dès lors, l'échange entre le H+ et l'Al3+ lié à la MO
contrôlerait la [Al3+] en solution dans ces boues.
Les changements majeurs observés au niveau des paramètres chimiques du sol suite à
l'épandage de boues d'alun étaient: 1) une baisse du pH du sol, peu importe les pH
initiaux du sol récepteur (4.5, 5.1 et 6.5); 2) une augmentation significative de la
concentration en Al extractible par la solution Mehlich 3; et 3) une augmentation de la
[A13+] soluble dans le sol. Plus la dose d'épandage utilisée était élevée, plus ces effets ont
été importants.
Par ailleurs, l'analyse de la spéciation de l'aluminium a montré que la [A13+] en solution
dans le sol amendé de boues d'alun était reliée de façon négative au pH du sol et
positivement à la [A13+] des boues d'alun et à la dose d'épandage utilisée. Les courbes de
régression entre le pAl et le pH de la solution étaient différentes suivant le type de boues
épandues, les pentes de ces courbes étant inférieures à trois et similaires à celles obtenues
dans le cas de la concentration en A13+ soluble dans les boues d'alun.
Enfin, les résultats issus de la culture de l'orge ont montré que, pour tous les pH et les
doses utilisées, l'épandage de boues d'alun n'influençait ni le taux de germination ni les
concentrations en Al, P, K et Ca assimilées dans la partie aérienne de l'orge. Cependant,
la cinétique de croissance de l'orge était réduite suite à l'épandage de ces boues. En
effet, plus les boues contenaient d'Al, plus la vitesse de croissance de l'orge était inhibée.
Il a d'ailleurs été observé que la réduction du développement de l'orge était directement
tributaire de la [Al3+] en solution dans le sol amendé de boues. Par ailleurs, la
phytotoxicité de l'A13+ dépendait du pH. Ainsi, lorsque la cinétique de croissance de
l'orge était réduite de 50 %, la [A13+] en solution dans le sol amendé de boues était
environ de 0.6 µM au pH 5.0 ± 0.1, tandis que cette valeur était d'environ 3 µM au pH
4.5 ± 0.1. Dès lors, plus le pH était élevé (4.5 à 5.0), plus l'A13+ était toxique. Ce
phénomène peut être imputé au rôle protecteur du proton H+ vis-à-vis de l'Al.


identifier: Weber, Hélène  (1978). Comparaison des méthodes d'évaluation des débits massiques.  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de l'eau, 117 p.

subject:
débit massique
acquisition
calcul
concentration
courbe
donnée
échantillonnage
fréquence
hydrologie
modèle
paramètre
précision
programme
qualité
série
simulation
statistique
variabilité

abstract:
L'interprétation des données de qualité du milieu est
liée à la connaissance des débits massiques. Le débit massique
instantané peut être évalué par la formule L = C x Q. Cependant,
suivant la fréquence des données disponibles, diverses méthodes
ont été utilisées pour calculer le débit massique d'une période
de temps donné. Dans cette étude, nous tentons d'évaluer, par
simulation des séries de concentrations, la précision des débits
massiques liée à la méthode de calcul en fonction de la fréquence
d'échantillonnage et du type de variabilité des différents
paramètres physico-chimiques.
Le modèle choisi pour générer les séries journalières
de concentrations est le suivant: C = C tendance  + C aléatoire
où la tendance de base est dégagée pour chacun des paramètres
de l'observation du profil de variabilité temporelle et la partie
aléatoire est tirée d'une population normale. Les variables
considérées sont la méthode de calcul, le pas de temps, la tendance
de base et l'amplitude des fluctuations aléatoires. La
comparaison entre le débit massique annuel de référence obtenu
à partir des séries générées de 365 concentrations et d'une série
connue de 365 débits liquides et les débits massiques calculés
systématiquement pour 7 pas de temps et 3 méthodes, permet
de déterminer la meilleure méthode de calcul et la fréquence
d'échantillonnage optimale pour un objectif de précision donné.
Ainsi, l'une des méthodes est à rejeter alors que les
deux autres donnent des résultats similaires pour des pas de
temps inférieurs à 15 jours; cependant, la méthode 3 qui procède
par interpolation entre les dates d'échantillonnage, est préférable
pour de plus grands pas de temps. D'autre part, il s'avère
que la tendance elle-même a beaucoup moins d'influence sur la
précision des débits massiques que l'amplitude des fluctuations
aléatoires représentées par le coefficient de variation du paramètre.
La généralisation du modèle permet de mettre en évidence
un léger gain de précision lorsque l'on passe d'un comportement
caractérisé par un maximum en étiage à un comportement
inverse. Pour les cas les plus fréquents étudiés, les résultats
avec la méthode 3 sont exprimés en fonction du rapport des coefficients
de variation des concentrations et des débits par une
famille de courbes lissées correspondant aux fréquences d'échantillonnage.
Ces courbes permettent de prévoir à ± 10% la précision
des débits massiques liée à la méthode de calcul et à la
série de concentrations. A celle-ci s'ajoute, en pratique, la
précision des débits liquides qui demeurent le facteur ayant le
plus d’influence sur les débits massiques.


identifier: Wendling, Pascale  (1994). Lixiviation des métaux lourds dans les résidus d'incinération de déchets municipaux, bruts et traités, soumis à l'action des pluies acides.  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de l'eau, 148 p.

subject:
acide
cadmium
cendres volantes
chaux
concentration
contamination
déchets
dépotoir
enfouissement
incinération
lavage
lixiviation
métaux lourds
percolation
plomb
pluie
précipitation
Québec
résidu
risque
zinc

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 mélange de résidus d'incinération de l'incinérateur de Québec, composé de 2/3 de
cendres volantes et de 1/3 de chaux usée, est un déchet dangereux. Soumis au test de
lixiviation du ministère de l'Environnement du Québec (MENVIQ), il dépasse les normes
pour le cadmium.
Le premier objectif de cette étude était de développer un procédé permettant de rendre
le mélange de cendres volantes et de chaux usée conforme aux normes du MENVIQ. Ce
procédé consistait en 6 lavages successifs à l'eau déionisée dans un rapport liquide-
solide de 5/1. Les lavages à l'eau ont solubilisé 55% de calcium, 35% du plomb ainsi que
la presque totalité des chlorures. En raison de la basicité des eaux de lavages (pH 12,8),
seul le plomb a été solubilisé. Le zinc et le cadmium sont restés dans la matrice. Au
terme des six lavages, le mélange traité respectait les normes sur les déchets dangereux
du MENVIQ.
Le deuxième objectif était de comparer la lixiviation du mélange brut et du mélange traité
(mélange brut lavé six fois à l'eau) dans un dépotoir. Pour simuler l'enfouissement, des
essais ont été réalisés dans des colonnes de 7,8 cm de hauteur et 2,66 cm de diamètre,
alimentées en front montant avec un eau acidifiée à pH 4,4 par un mélange de H2S02 et
de HN0₃ dilué (2/3-1/3). Le débit moyen de percolation était de 0,4 mL/min. Deux
colonnes de mélange brut et trois colonnes de mélange traité ont fonctionné en continu
pendant trois mois. Les anions majeurs ainsi que sept métaux lourds ont été analysés
dans les percolats recueillis.
Les analyses du lixiviat des colonnes de mélange brut ont révélé une solubilisation
importante et rapide du zinc, du plomb et du cadmium. Les concentrations initiales
étaient de 800 mg/L pour le Zn, 300 mg/L pour le Pb et 40 mg/L pour le Cd. Ces teneurs
sont très supérieures aux normes sur les déchets solides du MENVIQ (1 mg/L pour Zn et
à 0,1 mg/L pour Pb et Cd). Après deux jours d'expérience, les concentrations de Zn, Pb
et Cd ont atteint des valeurs non détectables. La solubilité de ces métaux est attribuée à
la formation de complexes chlorés.
Le lixiviat des colonnes de mélange traité était conforme aux normes du MENVIQ pour le
Zn et le Cd. Le plomb (0,8 mg/L) était légèrement au dessus de ces normes. Le simple
fait de laver le mélange brut six fois à l'eau déionisée a diminué la pollution d'un facteur
20000 pour le Cd, 2000 pour le Zn et 300 pour le Pb.
Ces expériences en colonne réalisées en continu pendant trois mois ont simulé 70
années d'enfouissement. Après 70 années, le pH des lixiviats des mélanges brut et traité
était encore très basique (pH>10). La capacité de neutralisation de l'acide des mélanges
a permis de calculer que le pH devrait rester basique pendant de nombreuses années, le
pH ne sera égal à 7 qu'après 7000 ans. Le zinc, le plomb et le cadmium présents dans le
mélange traité devraient donc être très stables dans le temps.
Ces expériences ont montré que l'enfouissement du mélange brut présente des risques
de contamination de la nappe phréatique par le plomb, le zinc et le cadmium. En
revanche, de simples lavages à l'eau déionisée ont rendu ce mélange peu dangereux.
Seul le plomb dépassait légèrement les normes sur les déchets solides du MENVIQ.
L'atténuation naturelle de pollution des sites d'enfouissement devrait cependant rendre le
lixiviat conforme aux normes. Les lavages à l'eau apparaissent donc comme un procédé
facile à mettre en oeuvre, peu coûteux, qui permet de diminuer considérablement l'impact
de pollution du mélange de cendres volantes et de chaux usée.


identifier: Wilson, Lucie  (1987). Le contrôle en temps réel des réseaux d'égouts unitaires.  Thèse.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Doctorat en sciences de l'eau, 233 p.

subject:
charge
débordement
pluie
précipitation
contrôle prédictif
contrôle réactif
régulation
réseau d’égout
simulation
structure
suspension
contrôle en temps réel

abstract:
Le contrôle automatique en temps réel constitue une nouvelle approche au
problème des débordements de réseaux unitaires. Une revue de la littérature
pertinente nous a permis d'une part, de cerner la problématique de ces
débordements, et d'autre part, de connaître l'état actuel de la technologie dans ce
domaine. Ces lectures nous ont montré qu'il subsiste de nombreuses difficultés
susceptibles de limiter l'application du contrôle en temps réel. En particulier, le
contrôle basé sur la minimisation des charges polluantes déversées se révèle
difficilement réalisable, car les méthodes autorisant la mesure en continu de la
qualité sont inexistantes pour certains paramètres, et très peu fiables pour les
autres.
Nous proposons donc ici deux hypothèses pouvant nous permettre, en dépit
de ces difficultés, de réaliser un contrôle qualitatif en temps réel. Premièrement, il
est possible d'estimer les concentrations des paramètres de qualité à partir de
relations simples impliquant une variable facilement mesurable en temps réel,
comme le débit. De nombreuses tentatives de corrélation entre le débit et la
concentration ont été répertoriées, et les résultats en sont généralement jugés peu
satisfaisants. Cependant, nous croyons que ces relations, même si elles ne sont pas
très précises, peuvent s'avérer suffisantes pour mettre en oeuvre un contrôle
prédictif intégré basé sur une simple estimation de la qualité.
Notre seconde hypothèse a pour but de contrer les difficultés observées au
niveau de la caractérisation de la qualité des eaux unitaires. Plutôt que de
privilégier une approche faisant intervenir des indices de qualité, nous avons
préféré diriger le contrôle en fonction d'un seul paramètre. Nous croyons que si ce
paramètre est choisi en tenant compte de sa corrélation avec les autres et de
l'importance de son impact sur le milieu récepteur, le contrôle résultant pourra
quand même se révéler avantageux pour l'ensemble des paramètres de qualité.
Pour vérifier ces deux hypothèses, nous avons mis au point un programme de
simulation numérique du contrôle en temps réel d'un réseau unitaire. Comme les
études précédentes se limitaient à l'utilisation d'algorithmes de transfert par délai
pur, nous avons décidé d'opter pour un modèle d'écoulement non-linéaire capable
de reproduire l'effet de laminage observé dans les conduites. Le recours à un tel
modèle exige l'emploi de méthodes d'optimisation non-linéaires, ce qui constitue
également une nouveauté dans le domaine.
Les résultats des simulations effectuées confirment le bien-fondé de nos
hypothèses. Cependant, il a été constaté que la performance du contrôle résultant
demeure marginale. En effet, celui-ci ne procure pas une réduction vraiment
significative des charges polluantes déversées en comparaison de celles qui sont
obtenues avec un contrôle réactif local. En conséquence, la pertinence de procéder
à l'installation d'un contrôle prédictif intégré n'est pas démontrée. Le contrôle
réactif local demeure donc, à notre avis, le meilleur système de contrôle en temps
réel des réseaux unitaires.


identifier: Zoulalian, Vahé G.  (1974). Étude des voies de disparition du phénol dans le fleuve Saint-Laurent.  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de l'eau, 86 p.

subject: adsorption bactérie biodégradation cinétique disparition enzyme pétrole phénol raffinerie

abstract:
Les phénols produits par les raffineries de pétrole de l'est de Montréal
lors de leurs opérations normales, sont rejetés en grande partie dans
le fleuve Saint-Laurent. Ces substances sont indésirables dans le milieu
aquatique à cause du goût et de l'odeur qu'elles confèrent à l'eau en cas
de traitement au chlore et à cause de leurs effets sur la faune et la flore
aquatique.
Des études antérieures ont démontré que la concentration de phénols
diminue en fonction de la distance en aval des rejets des raffineries lorsque
les conditions sont favorables. Nous avons réalisé des expériences,
en tenant compte des conditions du milieu naturel, pour mettre en évidence
une voie principale pouvant expliquer la disparition du phénol. Un
effort particulier a été fourni pour déterminer l'expression cinétique de
cette disparition. Deux méthodes ont été utilisées pour déterminer la
concentration du phénol, celle à la 4-amino-antipyrine et celle de la
spectroscopie de fluorescence.
Les résultats obtenus ont montré que la biodégradation est une voie
importante de disparition du phénol. Les résultats expérimentaux se conforment
à l'expression cinétique de Michaëlis et Menten. Il semble également
qu'il existe une relation linéaire entre la vitesse de biodégradation
et le nombre de bactéries par ml. L'énergie d'activation calculée
est de 36.4 Kcal/mole.


identifier: Ben Aissia, Mohamed Aymen  (2009). Analyse et comparaison des caractéristiques des crues dans un contexte de changements climatiques.  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de l'eau, 78 p.

subject:
crue
évaluer
comparer
modèle hydrologique
changement climatique
HSAMI
HYDROTEL
réservoir
Baskatong
rivière Gatineau

abstract:
L’impact des changements climatiques (CC) sur les pointes des crues a fait l’objet de
plusieurs travaux. Cependant, une crue est caractérisée non seulement par sa pointe, mais
aussi par d’autres caractéristiques telles que la date de début, la date de fin, la date de
pointe, la durée, le débit de pointe, le volume, le taux de montée et la forme de
l’hydrogramme. Peu d’efforts ont été orientés vers l’étude de l’impact des CC sur ces
caractéristiques. Le présent travail consiste à évaluer et à comparer les caractéristiques
des crues dans un contexte de CC en se basant sur des données historiques, des résultats
des réanalyses et des résultats des simulations à l’horizon 2050. La zone d’étude
considérée est le bassin versant du réservoir « Baskatong ». Il représente le réservoir
influant du bassin versant de la rivière « Gatineau ». Les résultats des simulations sont
obtenus à partir des deux modèles hydrologiques HSAMI et HYDROTEL. Les
corrélations, la stationnarité, les dépendances et les points de rupture des séries des
caractéristiques de crue ont été étudiés. Les lois marginales et copules des principales
caractéristiques ont été obtenues. Les résultats montrent que, à différents sens et
ampleurs, toutes les caractéristiques de crue pourraient être affectées par les CC.