Unlike municipal water supplies, provincial regulations do not require systematic testing of domestic well water, which may adversely impact local residents should contamination occur. Private wells are typically shallow relative to municipal wells, and thus, are particularly vulnerable to sources of surficial contamination if preferential recharge pathways such as natural fractures or faulty seals are present. In order to determine the relative importance of well seal integrity as a preferential pathway, a practical detection method was developed based on infiltrometry. This method successfully detected faulty well seals in a wide range of geological settings across Canada, including: Hobbema, Alberta; Lindsay, Ontario; and Chelsea, Québec. It was most successful in areas of minimal heterogeneity and where the surficial geology is composed of fine-grained sediments. The community of Chelsea (Québec) was also the primary study site to examine a range of factors affecting water quality including physical characteristics, faulty well seals, other anthropogenic activities and seasonality. Water samples were collected over a period of 14 months and analyzed for bacteria and major-ion chemistry. The results show that the consideration of physical features alone is not enough to predict vulnerability in the study area. Seasonal fluctuations in ionic concentrations (e.g. ionic strength, NO3-N and Cl-) and coliform bacteria are observed and result from disperse and rapid recharge events. Multivariate analysis techniques (e.g. principal components analysis and hierarchical cluster analysis) demonstrate that preferential recharge pathways and anthropogenic activities, such as domestic effluents affect the groundwater quality. The data and findings of this study were used to assist in the design of a probabilistic risk assessment model based on the Poisson distribution. This study demonstrates the complexity and the challenges related to bacterial contamination in drilled wells. In spite of these challenges, this analysis was useful as a baseline to assess the impact of anthropogenic activities, and may be used in future studies to assist municipalities in the evaluation and protection of groundwater supplies.

<p>Coal fired power plants are ubiquitous in the United States and most developed countries around the world, providing affordable electricity to consumers. In the US, approximately six hundred power plants generate 136 million tons of Coal Combustion Residuals (CCRs) annually, encompassing fly ash, bottom ash, and flue gas desulfurization materials. The range and blends of CCRs varies substantially across coal-fired plants and depends on a unique set of circumstances for each plant and coal source. Current U.S. regulations mandate the installation of advanced capture technologies to reduce atmospheric pollution, but do not address the transfer and storage, or the potential impacts to water resources. Thus improved air quality is traded for significant enrichments of contaminants in the solid waste and effluent discharged from power plants. </p><p>This work examines the geochemical and isotopic characteristics of CCRs, as well as potential environmental impacts from CCRs. This investigation looks at several different aspects of CCR and environmental interactions from 1) the immediate impacts of the 2008 TVA coal ash spill in Kingston, TN, 2) the long-term (18-month) exposure of the spilled ash in the Emory and Clinch rivers, 3) impacts on waterways in North Carolina that receive CCR effluent from coal fired power plants, and 4) examination of boron and strontium isotopes of CCRs from leaching experiments and their application as tracers in the environment of the TVA spill and NC waterways. These investigations have illuminated several conclusions, including contact of surface water with CCRs leach high concentrations of leachable CCR contaminants, such as As, Se, B, Sr, Mo, and V in the surface waters; the dilution effect is critical in determining the concentration of contaminants from the CCRs in surface water (both at the spill and in waterways receiving CCR effluent); recycling of trace elements (such as As) through adsorption/desorption can impact water quality; and elevated boron and strontium concentrations, in addition to their isotopes, can trace CCR effluent in the environment. Combining the geochemical behavior and isotopic characteristics provides a novel tool for the identification CCR effluents in the environment.</p> / Dissertation

Certains métaux peuvent agir comme perturbateurs endocriniens: les truites arc-en-ciel vivant dans les lacs contaminés au cadmium (Cd) ou au zinc (Zn) présentent une sécrétion cortisolique affaiblie en réponse au stress comparativement à celles non exposées. Des études in vitro ont révélé que le Cd et le Zn agissent directement sur la cellule adrénocorticale et nous avons démontré que le ¹⁰⁹Cd est transporté dans ces cellules par un système de transport spécifique. Comme la sécrétion cortisolique en réponse à l'adrénocorticotrophine (ACTH) impliquerait un influx de calcium (Ca), nous avons émis l'hypothèse que le Cd et le Zn inhiberaient cet influx. Les effets réciproques du Cd et du Ca, ainsi que du Zn, sur le transport de ¹⁰⁹Cd et de ⁴⁵Ca ont été caractérisés dans des cellules adrénocorticales isolées de truites d'élevage. Nous avons utilisé des milieux d'incubation inorganiques et avons analysé les résultats en terme de spéciation des métaux. Nos résultats démontrent l'existence d'un transport spécifique pour le ⁴⁵Ca. Des inhibitions réciproques entre le Cd et le Ca ont été observées en conditions optimisant les niveaux de Cd²⁺ comparativement aux chloro-complexes (CdCln²¯n). Le Zn inhibe préférentiellement le transport de ¹⁰⁹CdCln²¯n sans affecter l'accumulation de ⁴⁵Ca. Le Cd pourrait donc perturber la sécrétion de cortisol en diminuant la biodisponibilité du Ca dans les cellules stéroïdogéniques du tissu interrénal, mais il est peu probable que le Zn agisse ainsi. Le transport de ¹⁰⁹Cd étant inhibé par le Zn, ces deux métaux n'agiraient pas en synergie sur la fonction hormonale. Cette étude valide l'utilisation de cellules adrénocorticales isolées pour mieux comprendre la défaillance cortisolique observée chez les poissons vivant en écosystèmes contaminés. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Cadmium, Zinc, Calcium, Cortisol, Spéciation, Inhibition réciproque.

Ce mémoire de recherche s'attarde à la problématique du mercure et a été rendu possible grâce au Réseau collaboratif de recherche sur le mercure (COMERN) qui achève la dernière année de son mandat. Le mandat du COMERN était de décrire et de prédire le comportement de ce métal lourd dans les écosystèmes et son intégration à la chaîne alimentaire, de comprendre l'impact de la contamination par le mercure sur les ressources halieutiques, la faune et la santé humaine, et de collaborer avec les communautés à l'élaboration de perspectives de solutions. À l'exeption du mercure d'origine ocupationnel, la principale source de mercure pour le corps humain provient de la consommation de poissons. Plusieurs travaux de recherche portant sur la problématique du mercure (Hg), réalisés au sein et à l'extérieur du COMERN, ont tenté de trouver des facteurs clés permettant d'expliquer la variation des concentrations de Hg dans la chair des poissons issus de différentes populations ou de divers écosystèmes aquatiques. Cependant, la croissance, comme facteur biologique, a reçu peu d'attention des scientifiques. Récemment, une étude a démontré une relation inverse importante entre les concentrations de Hg dans la chair des poissons et leur taux de croissance, et ce pour douze populations de dorés jaunes au Québec. Dans la présente étude, nous étendons les observations à un grand nombre de populations de poissons et à trois différentes espèces. En effet, nous examinons la relation entre les concentrations de Hg dans la chair de 54 populations de dorés jaunes (Sander vitreus), 52 populations de grands brochets (Esox lucius) et 35 populations de touladis (Salvelinus namaycush) à travers le Québec. Pour ce faire, une importante base de données a été construite à partir de données recueillies d'Hydro-Québec, du Réseau collaboratif de recherche sur le mercure et du Ministère de l'environnement du Québec. Les concentrations de Hg en fonction de la longueur ont été décrites grâce à des régressions polynomiales avec variables indicatrices alors que les croissances des poissons (longueurs totales en fonction de l'âge) ont été représentées grâce au modèle de croissance de von Bertalanffy. Les concentrations de Hg estimées pour les dorés jaunes, les grands brochets et les touladis, à des longueurs standardisées respectives de 375 mm, 675 mm et 550 mm, ont ensuite été corrélées avec les âges estimés à cette longueur pour chacune des populations. Lorsqu'une corrélation existait entre les variables, une régression de modèle II, l'axe majeur réduit, a ensuite été effectuée pour décrire la relation. Les concentrations de Hg dans la chair étaient significativement corrélées avec les âges estimés pour les dorés jaunes (r²=0,549; p<0,001) et les grands brochets (r²=0,271, p<0,001, n=52 ; r²=0,471, p<0,001, n=49, alors qu'aucune corrélation entre ces variables n'a été observée pour les touladis (rpearson=0,1837;p<0,2907). Plusieurs travaux de recherche portant sur la problématique du mercure (Hg) ont tenté de trouver des facteurs clés permettant d'expliquer la variation des concentrations de ce métal dans la chair des poissons issus de différentes populations ou de divers écosystèmes aquatiques. Cependant, la croissance, comme facteur biologique, a reçu peu d'attention des scientifiques. Récemment, une étude a démontré une relation inverse importante entre les concentrations de Hg dans la chair des poissons et leur taux de croissance, et ce pour douze populations de dorés jaunes au Québec. Dans la présente étude, nous étendons les observations à un grand nombre de populations de poissons et à trois différentes espèces. Nous examinons la relation entre les concentrations de Hg dans la chair de 54 populations de dorés jaunes (Sander vitreus), 52 populations de grands brochets (Esox lucius) et 35 populations de touladis (Salvelinus namaycush) à travers le Québec. Une importante base de données a été construite à partir de données recueillies d'Hydro-Québec, du Réseau Collaboratif de Recherche sur le Mercure et du Ministère de l'Environnement du Québec. Les concentrations de Hg en fonction de la longueur ont été décrites grâce à des régressions polynomiales avec variables indicatrices alors que les croissances des poissons (longueurs totales en fonction de l'âge) ont été représentées grâce au modèle de croissance de von Bertalanffy. Les concentrations de Hg estimées pour les dorés jaunes, les grands brochets et les touladis, à des longueurs standardisées respectives de 375 mm, 675 mm et 550 mm, ont ensuite été corrélées avec les âges estimées à cette longueur pour chacune des populations. Lorsqu'une corrélation existait entre ces variables, une régression de modèle II, l'axe majeur réduit, a été effectuée pour décrire la relation. Les concentrations de Hg dans la chair étaient significativement corrélées avec les âges prédits pour les dorés jaunes (r²=0,549; p<0,001) et les grands brochets (r²=0,271 , p<0,001, n=52 ; r²=0,471, p<0,001, n=49), alors qu'aucune relation entre ces variables n'a été observée pour les touladis (rpearson= 0,1837; p<0,2907). Ces résultats suggèrent fortement que les populations de dorés jaunes et de grands brochets à croissance rapide auront des concentrations de Hg plus basses que les populations à croissance lentes. À l'inverse, pour les touladis de longueur standardisée, les concentrations de Hg dans la chair seraient indépendantes de leur taux de croissance. Il sera important de considérer les effets du taux de croissance sur les concentrations de Hg dans la chair des dorés jaunes et des grands brochets. En effet, dans le cadre de la prise de décision, et de la gestion des écosystèmes et des pêcheries, tout facteur pouvant affecter la croissance de ces espèces pourra de même altérer les concentrations de Hg dans leur chair. De plus, le taux de croissance, comme indicateur intégrateur de facteurs environnementaux multiples, pourra s'avérer un outil important lors d'études couvrant de larges territoires. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Mercure, Taux de croissance, Dorés jaunes, Grands brochets, Touladis, Québec.

Strong electron correlations in electronic structure theory are purely quantum effects arising as a result of degeneracies in molecules and materials, and exhibit significantly different yet interesting characters than do weak correlations. Although weak correlations have recently been able to be described very efficiently and accurately within single particle pictures, less known are good prescriptions for treating strong correlations efficiently. Brute-force calculations of strong correlations in wave function theories tend to be very computationally-intensive, and are usually limited to small molecules for applications. Breaking symmetry in a mean-field approximation is an efficient alternative to acquire strong correlations with, in many cases, qualitatively accurate results. The symmetry broken in quantum chemistry has been traditionally of spin, in so-called unrestricted methods, which typically break spatial symmetry as a consequence, and vice versa, in most situations. In this work, we present a novel approach to accurately describing strong correlations with a mean-field cost by means of Hartree- Fock-Bogoliubov (HFB) theory. We are inspired by the number-symmetry-breaking in HFB, which, with an attractive particle interaction, accounts for strong correlations, while maintaining spin and spatial symmetry. We show that this attractive interaction must be restricted to the chemically-relevant orbitals in an active space to obtain physically meaningful results. With such constraints, our constrained pairing mean-field theory (CPMFT) can accurately describe potential energy curves of various strongly-correlated molecular systems, by cleanly separating strong and weak correlations. To achieve the correct dissociation limits in hetero-atomic molecules, we have modified our CPMFT functional by adding asymptotic constraints. We also include weak correlations by combining CPMFT with density functional theory for chemically accurate results, and reveal the connection between CPMFT and traditional unrestricted methods. The similarity between CPMFT and unrestricted methods leads us to the idea of constrained active space unrestricted mean-field approaches. Motivated by CPMFT, we partially retrieve spin-symmetry that has been fully broken in unrestricted methods. We allow symmetry breaking only in an active space. This constrained unrestricted Hartree-Fock (CUHF) is an interpolation between two extrema: the fully broken-symmetry solution and the symmetry preserved solution. This thesis defines the theory behind and reports the results of CUHF. We first show that, if an active space is chosen to include only open-shell electrons, CUHF reduces to restricted open-shell Hartree-Fock (ROHF), and such CUHF proves in many ways significantly

La nourriture traditionnelle (NT) (résultant principalement des ressources halieutiques et cynégétiques) présente de nombreux bénéfices pour les communautés autochtones. Elle apporte beaucoup d'éléments essentiels pour le maintien d'une bonne santé. En effet, en plus d'être nutritive, la NT englobe plusieurs autres aspects. Culturellement, la chasse et la pêche permettent la transmission du savoir et des valeurs traditionnelles aux futures générations, tout en valorisant la coopération et la cohésion sociale. D'un point de vue économique, les activités traditionnelles contribuent à l'autosuffisance alimentaire et perpétuent également les activités artisanales traditionnelles. Ces activités renforcent les liens que les peuples des Premières Nations ont avec leur environnement. Pour les Autochtones, le concept d'une bonne santé, implique un maintien des aspects sociaux, culturels, spirituels, nutritionnels et économiques, qu'apporte la NT. Par contre, la consommation de NT expose ces populations à des substances potentiellement toxiques à leur santé. Les poissons et mammifères marins sont souvent contaminés par du méthylmercure (MeHg) et autres contaminants associés alors que le gibier ainsi que la sauvagine contiennent des polluants organiques persistants et autres métaux lourds comme le cadmium et le plomb. De par son caractère neurotoxique, le MeHg peut causer de graves répercussions sur la santé telles que des difficultés motrices, sensorielles et cognitives. Les personnes les plus à risque sont celles consommant de grandes quantités de poissons et/ou de mammifères marins, c'est-à-dire les populations autochtones et les pêcheurs sportifs ou des sous-groupes plus vulnérables tels les enfants et les femmes enceintes. Au Canada, certains peuples autochtones, tels que les Inuits et les Cris, ont été et sont encore étudiés dans le but d'évaluer et de mieux comprendre les risques d'une exposition aux divers contaminants présents dans leur environnement. À ce jour, aucune étude n'a porté sur les effets de l'exposition environnementale au mercure (Hg) et autres contaminants, de même qu'aux effets potentiellement néfastes sur la santé dans les communautés innues (ou montagnaises), qui sont culturellement et géographiquement différentes des communautés Inuites et Cries. Il est fort probable que ces différences territoriales se reflètent à travers les espèces animales consommées qui pourraient présenter des profils de contamination différents et conséquemment sur les risques d'expositions environnementales reliés à leur alimentation. Dans le cadre du projet multidisciplinaire COMERN (Collaborative Mercury Research Network) et en adoptant une approche écosystémique, au sein de la communauté innue de Sheshatshiu (Labrador), le sujet proposé dans le cadre de ce doctorat a permis d'évaluer, dans un premier temps, que les résultats de Hg dans les cheveux des participants de l'étude ont montré des niveaux étonnamment faibles (niveaux d'exposition jugés acceptables selon les recommandations de Santé Canada) par rapport à leur consommation de poissons. En tenant compte de plusieurs paramètres, les niveaux de Hg dans le poisson des différentes espèces consommées, le nombre de repas de poisson de chaque espèce ainsi que la taille des portions consommées, l'apport de Hg pour chaque participant fut calculé. Les niveaux de Hg capillaires de chaque participant ont été mesurés et comparativement aux niveaux attendus (par des simulations informatiques), les niveaux étaient dix fois moins élevés, suggérant des différences d'assimilation du Hg. Dans un deuxième temps, les résultats obtenus ont permis d'apprécier les bienfaits de l'alimentation traditionnelle des lnnus et les bienfaits de la NT selon les apports nutritionnels de référence et sur l'indice de masse corporelle. Dans un troisième temps, des altérations neurologiques précoces pouvant être associées à l'exposition au Hg et autres contaminants ont été évaluées selon trois domaines neurologiques (moteur, sensoriel et cognitif). Les principaux résultats ont démontré que les performances des trois domaines analysés étaient affectées par des profils de contamination différents. Et finalement, cette étude a permis de révéler trois groupes distincts en lien avec leurs performances aux tests neurofonctionnels (groupe bonne mémoire, groupe bonne vision et groupe avec difficultés). Les principales investigations effectuées sur le groupe avec difficultés, ont confirmé des niveaux de contaminants significativement plus élevés comparativement aux deux autres groupes (groupe bonne mémoire et groupe bonne vision), nonobstant l'âge et le nombre de repas traditionnels consommés. En analysant les informations colligées à l'aide des questionnaires sociodémographiques, .portant sur les lieux de chasse et de pêche visités par les familles innues, il a été possible d'établir qu'une partie des zones de chasse et de pêche utilisées par le groupe avec difficultés abritaient également des infrastructures militaires. Par ailleurs, des sources médiatiques et scientifiques ont rapporté, pour ces emplacements militaires, des déversements ou de la mauvaise gestion des déchets (métaux lourds et composés organochlorés) dans le passé, qui ont eu pour conséquences, selon ces mêmes sources, de contaminer les eaux et les sols environnants. Les résultats à venir seront les premiers à documenter les effets du Hg et autres contaminants au niveau d'une population adulte d'Innus et parmi les quelques études portant sur les effets d'une exposition multiple sur une population adulte (hommes et femmes). Ces résultats seront d'abord utiles pour la communauté autochtone. Les informations recueillies guideront les intervenants locaux pour monter un plan d'intervention, d'éducation et de gestion des ressources en combinant le savoir local et les données scientifiques générées par l'étude. Deuxièmement, les résultats serviront à la communauté scientifique qui s'intéresse à la problématique du Hg et autres contaminants ainsi qu'aux effets possibles chez les Premières Nations. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Innu, Nourriture traditionnelle, Contaminants, Métaux, Mercure, BPC, Pesticides organochlorés, Exposition multiple, Tests neurofonctionnels, Indice de masse corporelle, Territoire.

Much is known about natural attenuation of contaminants in granular aquifers because many contaminant plumes in these aquifers have been intensively monitored with detailed sampling along cross sections positioned across the plumes (i. e. transects). However, little is known about natural attenuation of contaminant plumes in fractured rock. In this thesis study, strong natural attenuation of a persistent co-mingled plume of trichloroethylene (TCE) and an herbicide (metolachlor) in a 100 <em>m</em> thick dolostone aquifer used for municipal water supply in Cambridge, Ontario is shown based on detailed delineation of groundwater contaminant concentrations along a single transect located 150 <em>m</em> downgradient from the area where the metolachlor entered the dolostone and 300 <em>m</em> downgradient from the TCE source area. This delineation was accomplished using depth-discrete, multilevel groundwater monitoring systems in five cored holes and detailed analyses of contaminant concentration in rock cores. The maximum metolachlor concentration on the transect is a factor of 20 below the maximum concentration in the metolachlor source area and the maximum TCE concentration on the transect is lower by a factor of 100 from the TCE source area. <br /><br /> Matrix diffusion and strong temporal variability of the groundwater flow system caused by pumping of nearby municipal wells have likely caused strong natural attenuation of metolachlor and TCE and degradation has likely contributed to even stronger TCE attenuation. The transect shows rock core concentrations much higher than the groundwater concentrations in the multilevel systems at the same locations and in the conventional monitoring wells, which indicates that plume persistence is likely maintained by back diffusion from the rock matrix, which has very low hydraulic conductivity but substantial porosity, into the active groundwater flow in the fractures. <br /><br /> Metolachlor has been observed at very low concentrations and has persisted at these concentrations in the nearest municipal pumping well located approximately 780 <em>m</em> downgradient of the transect, however this well shows no detectable TCE. The relatively low concentrations along the transect and the replenishment of the plume by back diffusion suggests that a substantial increase of metolachlor or TCE in the municipal well is unlikely.

Much is known about natural attenuation of contaminants in granular aquifers because many contaminant plumes in these aquifers have been intensively monitored with detailed sampling along cross sections positioned across the plumes (i. e. transects). However, little is known about natural attenuation of contaminant plumes in fractured rock. In this thesis study, strong natural attenuation of a persistent co-mingled plume of trichloroethylene (TCE) and an herbicide (metolachlor) in a 100 <em>m</em> thick dolostone aquifer used for municipal water supply in Cambridge, Ontario is shown based on detailed delineation of groundwater contaminant concentrations along a single transect located 150 <em>m</em> downgradient from the area where the metolachlor entered the dolostone and 300 <em>m</em> downgradient from the TCE source area. This delineation was accomplished using depth-discrete, multilevel groundwater monitoring systems in five cored holes and detailed analyses of contaminant concentration in rock cores. The maximum metolachlor concentration on the transect is a factor of 20 below the maximum concentration in the metolachlor source area and the maximum TCE concentration on the transect is lower by a factor of 100 from the TCE source area. <br /><br /> Matrix diffusion and strong temporal variability of the groundwater flow system caused by pumping of nearby municipal wells have likely caused strong natural attenuation of metolachlor and TCE and degradation has likely contributed to even stronger TCE attenuation. The transect shows rock core concentrations much higher than the groundwater concentrations in the multilevel systems at the same locations and in the conventional monitoring wells, which indicates that plume persistence is likely maintained by back diffusion from the rock matrix, which has very low hydraulic conductivity but substantial porosity, into the active groundwater flow in the fractures. <br /><br /> Metolachlor has been observed at very low concentrations and has persisted at these concentrations in the nearest municipal pumping well located approximately 780 <em>m</em> downgradient of the transect, however this well shows no detectable TCE. The relatively low concentrations along the transect and the replenishment of the plume by back diffusion suggests that a substantial increase of metolachlor or TCE in the municipal well is unlikely.

Vårdrelaterade infektioner [VRI] skapar onödigt lidande för patienter, förlänger vårdtider och kostar samhället enorma summor varje år. Det är därför viktigt att öka personalens kunskaper och följsamhet till gällande föreskrifter angående basala hygienrutiner. Syftet med denna studie var att belysa vårdpersonalens följsamhet, synliggöra mindre uppmärksammade smittkällor och redogöra för de åtgärder med vilka man kan minska spridningen av VRI. Artiklar samt litteratur till denna systematiska litteraturstudie söktes främst via sökmotorn ELIN, tillgänglig vid Högskolan Dalarnas bibliotek samt Mora Lasaretts bibliotek och Orsa- och Moras kommunbibliotek. Artiklar som inkluderades var publicerade 2000-2009, tillgängliga i fulltext, ej avgiftsbelagda eller skrivna på andra språk än engelska och svenska. Resultatet visar att följsamheten hos vårdpersonalen var låg och att införandet av åtgärdsprogram i de flesta fall endast gav temporär förbättring av följsamheten och att vårdpersonalen efter kort tid återgick till ett felaktigt beteende. När personalens bristande kunskap ledde till felaktigt användande av skyddsutrustning såsom handskar och plastförkläden kunde detta vara en källa till spridning av VRI. Vårdpersonalens arbetskläder visade sig bära på flertalet potenta mikroorganismer som kan orsaka VRI. Även patientnära- och medicinsk utrustning visade sig bära på smittförande mikroorganismer. Slutsatserna av litteraturstudien visar att punktprevalensmätningar är en preventiv åtgärd som på sikt kan minska spridningen av dessa VRI. För att även på lång sikt förbättra vårdpersonalens följsamhet behövs kontinuerlig uppföljning av åtgärdsprogram och studier.

Whenever a new sensor or system comes online, engineers and analysts responsible for processing the measured data turn first to methods that are tried and true on existing systems. This is a natural, if not wholly logical approach, and is exactly what has happened in the advent of hyperspectral imagery (HSI) exploitation. However, a closer look at the assumptions made by the approaches published in the literature has not been undertaken. This thesis analyzes three key aspects of HSI exploitation: statistical data modeling, covariance estimation from training data, and dimension reduction. These items are part of standard processing schemes, and it is worthwhile to understand and quantify the impact that various assumptions for these items have on target detectability and detection statistics. First, the accuracy and applicability of the standard Gaussian (i.e., Normal) model is evaluated, and it is shown that the elliptically contoured t-distribution (EC-t) sometimes offers a better statistical model for HSI data. A finite mixture approach for EC-t is developed in which all parameters are estimated simultaneously without a priori information. Then the effects of making a poor covariance estimate are shown by including target samples in the training data. Multiple test cases with ground targets are explored. They show that the magnitude of the deleterious effect of covariance contamination on detection statistics depends on algorithm type and target signal characteristics. Next, the two most widely used dimension reduction approaches are tested. It is demonstrated that, in many cases, significant dimension reduction can be achieved with only a minor loss in detection performance. In addition, a concise development of key HSI detection algorithms is presented, and the state-of-the-art in adaptive detectors is benchmarked for land mine targets. Methods for detection and identification of airborne gases using hyperspectral imagery are discussed, and this application is highlighted as an excellent opportunity for future work.