Le but de ce projet de recherche consiste à réduire les émissions d’ammoniac produites à partir des planchers de béton dans les porcheries de croissance-finition. Pour ce faire, trois principaux facteurs ont été investigués, soit le profilé des lattes, la présence d’un enduit d’époxy et la présence d’un sectionnement pratiqué le long des lattes. Ce projet est divisé en deux volets. Le premier volet consistait à développer des lattes permettant de réduire les surfaces souillées. Les prototypes développés lors de ce volet ont permis des réductions des surfaces souillées variant entre 41 et 80 %, comparativement à une latte témoin. Le second volet consistait à mesurer les émissions d’ammoniac des prototypes développés, lorsque soumis à des simulations de souillage. Seule la présence d’un sectionnement a eu un effet significatif sur la réduction des émissions d’ammoniac, lesquelles ont varié entre 22 et 42 %, par rapport à une latte témoin. / The goal of this research project consists to reduce the ammonia emissions produced from the floor in growing-finishing pig barns. To do this, three main factors were investigated: the slats section shapes, the presence of an epoxy coating and the presence of a notch along the slats. This project is divided into two parts. The first part consisted to develop slats allowing to reduce the soiled surfaces. Prototypes developed during this part of the project resulted in soiled surfaces reduction ranging between 41 and 80 %, compared to a control slat. The second part consisted to measure ammonia emission of the developed prototypes when subjected to fouling simulations. Only the presence of a notch allowed to reduce ammonia emissions significantly. Emission reductions measured ranged between 22 and 42 %, in comparison with a control slat.

Contrairement à la forêt publique, la forêt sous tenure privée comprend autant de centres décisionnels que de propriétaires. Ceci représente un défi quant à l'élaboration et la mise en œuvre d'orientations, et subséquemment, de politiques publiques collectives pour l'ensemble des forêts privées du Québec. Aujourd'hui, le système de gestion des ressources et de l'aménagement du territoire en place au Québec s'appuie sur les piliers du développement durable afin d'assurer la mise en valeur régionalisée des forêts privées par la production de matière ligneuse. En sciences environnementales, des chercheurs se sont employés à faire le pont entre la recherche appliquée relevant des sciences naturelles et du génie, qui s'intéressent aux systèmes écologiques, et les sciences sociales, qui s'intéressent aux questions économiques et politiques. Pour ce faire, la littérature scientifique suggère que l'adoption du propriétaire forestier comme principale cible est pertinente vu son rôle fondamental dans la gestion et l'aménagement de ses forêts privées. En ce sens, certains travaux proposent que la simple considération de facteurs socioéconomiques (stratégies de gestion, caractéristiques démographiques, motivations, repères, etc.) ne permette pas d'évaluer dans l'ensemble la prise de décision et le comportement de gestion forestière des propriétaires, ce qui peut mener à un manque à gagner dans la pertinence des connaissances empiriques issues de la recherche centrée sur le propriétaire forestier. La présente étude vise à étudier l'intégration des propriétaires au système de gestion, leurs stratégies et leurs repères à l'aide du cadre d'analyse de l'*Agent-Based Framework* (Sotirov et al., 2019) qui s'appuie sur la théorie de la logique comportementale provenant de la sociologie, de la psychologie et de l'économie néo-classique afin d'évaluer la prise de décision et le comportement des propriétaires forestiers québécois. Pour ce faire, nous avons procédé à une étude de cas qualitative en deux volets : la recherche documentaire liée au système de gestion des forêts privées, suivie d'entretiens semi-dirigés auprès des propriétaires forestiers de la MRC du Granit. Nos résultats suggèrent qu'au sens large, l'intégration du propriétaire forestier au système de gestion des forêts privées dépend de la définition adoptée par les propriétaires de la mise en valeur de leur forêt. Si les propriétaires accordent de l'importance à la production de bois, leur intégration est assurée presque exclusivement par des organisations syndicales ou des organisations offrant des services d'aménagement forestier. Plus précisément, au quotidien, la disponibilité et la qualité des ressources ainsi que leur situation financière sont les facteurs qui exercent la plus grande influence sur leur prise de décision, particulièrement dans le contexte compétitif du secteur forestier de la MRC du Granit. Nos résultats démontrent également l'utilité de l'outil typologique proposé par l'*Agent-Based Framework* pour la compréhension des propriétaires forestiers. / Unlike public forests, privately owned forested lands involve as many decision centers as there are private forest owners. This poses a challenge in the development and implementation of guidelines, and consequently, collective public policies for all private forests in Québec. Today, the resource management and land use planning system in place in Québec relies on the pillars of sustainable development to ensure the regional development of private forests through the production of timber. In environmental sciences, researchers have worked to bridge the gap between applied research in natural sciences and engineering that focuses on ecological systems and the social sciences that address economic and political issues. To do this, scientific literature suggests that focusing on forest owners is relevant given their fundamental role in the management and development of their private forests. In this sense, some studies propose that the consideration of classic socioeconomic factors (management strategies, demographic characteristics, motivations, benchmarks, etc.) alone does not allow for a comprehensive assessment of decision-making and forest management behavior of private forest owners, which can lead to a lack of relevance in empirical knowledge from owner-centered research. In this regard, this study aims to study private forest owner's integration into the management system, their strategies, and benchmarks using the Agent-Based Framework (Sotirov et al., 2019) based on theory of behavioral logic from sociology, psychology, and neo-classical economics to assess the decision-making and behavior of Quebecois forest owners. In carrying out this case study, we proceeded with a two-part qualitative methodology, first through documentary research related to Québec's private forest management system, followed by semi-structured interviews with forest owners in the MRC du Granit. Our results suggest that, broadly speaking, the integration of forest owners into the private forest management system depends on how owners define the development of their forest. If owners prioritize the production of wood materials, their integration is almost exclusively ensured by trade unions or organizations dealing in forest management services. More specifically, on a daily basis, the availability and quality of resources, as well as their financial situation, are the factors that exert the greatest influence on private forest owners' decision-making, especially considering the competitiveness of Granit's forest sector. Our results also demonstrate the potential of the typological tool proposed within the Agent-Based Framework for a more comprehensive understanding of Quebec's private forest owners moving forward.

Titre de l'écran-titre (visionné le 4 mars 2024) / La croissance des achats de produits agroalimentaires en ligne, propulsée par la pandémie de la COVID-19, a été accompagnée par une demande accrue des emballages, suscitant des préoccupations à la fois sanitaire et environnemental. L'emballage se doit de protéger le produit et de conserver son intégrité tout en ayant le moindre impact possible sur l'environnement. Bien que l'emballage joue un rôle crucial dans la perception et le comportement d'achat des consommateurs, peu d'études ont examiné l'arbitrage opéré entre ses attributs sanitaire et environnemental, surtout dans le contexte particulier d'une pandémie mondiale. Ce mémoire explore alors cette lacune en utilisant un modèle d'expérience de choix discrets pour analyser les préférences des consommateurs québécois en matière d'emballage pour les repas prêts-à-manger commandés en ligne. Les résultats montrent une préférence marquée pour l'aspect sanitaire de l'emballage et une sensibilité variable à l'attribut environnemental selon l'âge. Particulièrement, la tranche d'âge 18-34 ans se distingue par son intérêt accru pour les caractéristiques environnementales de l'emballage. Cette étude offre des perspectives éclairantes pour les acteurs du commerce électronique agroalimentaire, mettant en lumière la complexité des attentes des consommateurs vis-à-vis des défis sanitaires et environnementaux liés à l'emballage.

Les solutions fondées sur la nature (SFN) sont des systèmes d'ingénierie inspirés de la nature, tels que les zones humides, les cellules de biorétention, les toits verts, les sols poreux ou les jardins de pluie, qui peuvent offrir de nombreux avantages dans un environnement urbain. Elles sont de plus en plus étudiées par la communauté scientifique et considérées par les décideurs comme des actions durables permettant de relever de nombreux défis urbains liés au changement climatique et au développement socio-économique des villes. En effet, elles ont le potentiel de réduire les effets des îlots de chaleur urbains, d'améliorer l'esthétique, d'accroître la biodiversité, d'apporter une gestion de l'eau pluviale à la source, etc. Cette diversité de bénéfices rend l'utilisation de méthodes d'aide multicritère à la décision (AMCD) pertinente pour aider à la prise de décision pour la planification des NBS et ainsi maximiser les bénéfices qu'elles pourraient apporter à l'environnement urbain. Dans cette thèse, nous présentons un état des lieux de la pratique actuelle de la planification des NBS en nous intéressant de près à l'approche par scénarios et aux outils de conception et de planification pour la gestion des eaux pluviales les plus couramment utilisés. Nous présentons également un état des lieux des méthodes et outils AMCD et des processus participatifs qui permettent l'application de ces méthodes. De plus, nous effectuons une revue de littérature des outils et pratiques AMCD-SFN en examinant où ces pratiques sont appliquées, pourquoi et comment ce processus est mené, et qui y est impliqué. Les études sur la planification des SFN utilisant des méthodes AMCD impliquent rarement les parties prenantes au cours du processus et sont généralement menées sur la base d'une étude de cas unique, en utilisant des méthodes AMCD simplifiées et des outils SIG développés pour un contexte spécifique et qui ne sont pas partagés d'une façon ouverte et en ligne par leurs développeurs. Au regard de ces constats, cette thèse a développé i) une approche participative et collaborative impliquant les décideurs, les chercheurs et les parties prenantes pertinentes pour la planification des SFN en suivant la méthode AMCD MACBETH, ii) une méthode qui combine l'outil d'ingénierie de l'eau UrbanBEATS et la méthode MACBETH pour l'évaluation des alternatives d'implantation des SFN, iii) des lignes directrices pour les décideurs concernant l'utilisation des résultats, des méthodes et des outils afin de faciliter le transfert de connaissances et l'utilisation des résultats, et iv) une démonstration de la flexibilité et de l'adaptabilité de la méthode AMCD-SFN dans différents contextes géographiques, socio-politiques et urbains. Cette nouvelle méthode AMCD-SFN comporte cinq étapes : (1) identification des parties prenantes, (2) développement du modèle multicritère, (3) génération d'alternatives d'implantation des SFN, (4) évaluation des alternatives d'implantation des SFN, et (5) présentation et discussion des résultats avec les parties prenantes. Nous présentons trois études de cas avec des municipalités situées dans différents pays et continents : Trois-Rivières au Canada, Toulouse en France et Melbourne en Australie pour démontrer la pertinence et l'adaptabilité de la planification basée sur le AMCD-SFN pour soutenir le processus de prise de décision. / Nature-Based Solutions (NBS) are engineered nature-inspired systems such as wetlands, bioretention cells, green roofs, porous pavement or rain gardens that can provide many benefits in an urban environment. They are increasingly being studied by the scientific community and considered by decision-makers as sustainable actions to address many of the urban challenges associated with climate change and the socio-economic development of cities. Indeed, they have the potential to reduce urban heat island effects, improve aesthetics, increase biodiversity, manage stormwater at source, etc. This diversity of benefits makes the use of multicriteria decision analysis (MCDA) relevant to help decision making for NBS planning and then maximise the benefits they could bring to the urban environment. In this thesis, we present a state-of-the-art of the current practice of NBS planning with a close look at the scenario planning approach, and the different design and planning tools commonly used for stormwater management. We also present a state-of-the-art of the MCDA methods and tools and the participative processes that allow the application of these methods. Moreover, we carry out a critical literature review on MCDA-NBS tools and practices by looking where these practices are applied, why and how this process is conducted, and who is involved in it. We found that studies for NBS planning using MCDA rarely involve stakeholders during the process and are usually conducted on a single case study basis, using simple MCDA methods and GIS tools developed for a specific context and not shared online and open source by their developers. Therefore, this thesis developed i) a participatory and collaborative approach involving decision-makers, researchers, and relevant stakeholders for NBS planning following the MACBETH MCDA method, ii) a method that combines the UrbanBEATS water engineering tool and the MACBETH MCDA method for evaluating NBS alternatives, iii) guidelines for decision-makers in the use of results, methods, and tools to facilitate knowledge transfer and the usability of results, and iv) a demonstration of the flexibility and adaptability of the MCDA-NBS method to different geographical, socio-political, and urban contexts. This new MCDA-NBS method has five steps: (1) identifying stakeholders, (2) developing the multicriteria model, (3) generating NBS alternatives, (4) evaluating NBS alternatives, and (5) presenting and discussing results with stakeholders. We present three municipality case studies located in different countries and continents: Trois-Rivières in Canada, Toulouse in France and Melbourne in Australia, to demonstrate the relevance and adaptability of MCDA-NBS-based planning to support the decision-making process.

Thèse ou mémoire avec insertion d'articles / Il est incontestable que les problèmes liés aux pertes et gaspillages alimentaires représentent un fardeau pour l'industrie agroalimentaire dans le monde et au Canada en particulier, où plus d'un tiers de la nourriture produite ne parvient presque jamais à l'assiette du consommateur final en raison de diverses pertes tout au long de la chaîne de valeur. Ce phénomène, aux origines multiformes, constitue un problème à la fois éthique, social, économique et environnemental. L'économie circulaire se veut le nouveau paradigme de durabilité qui propose alternativement de réintégrer les déchets alimentaires dans la chaîne d'approvisionnement afin de produire de nouveaux aliments. Dans la pratique toutefois, on observe que ces produits se heurtent à une certaine résistance chez les consommateurs/citoyens. Cette thèse, qui prend la forme de trois articles empiriques, examine en profondeur les mécanismes psychologiques qui régissent l'acceptabilité sociale des consommateurs québécois vis-à-vis des produits issus des systèmes de circularité. Les résultats de la recherche permettront d'identifier les conditions sous lesquelles ces produits pourront être socialement acceptés par les consommateurs/citoyens. Afin de répondre à ces attentes de recherche, le premier article permettra d'identifier les différents facteurs, affectifs et cognitifs qui sous-tendent l'intention d'achat des produits alimentaires issus des systèmes de circularité. Un accent particulier est porté sur les effets du niveau d'innovation, de l'attrait sensoriel et de l'attitude face au risque étant donné que ces facteurs ont été peu étudiés dans la littérature malgré leur importance. En vue de garantir de meilleures actions pour améliorer l'acceptabilité de ces produits, la littérature souligne le rôle du prix comme l'un des éléments les plus importants. Pour ceci, le deuxième article a pour objectif, dans un premier lieu, de tester l'effet du niveau d'innovation et de l'attitude face au risque sur la disposition à payer pour ces produits, et en deuxième lieu d'étudier l'effet du cadrage informationnel en vue d'identifier les facteurs les plus importants dans l'évaluation du consommateur des prix des produits alimentaires circulaires. Cette analyse est déterminante au regard de l'importance accordée par les recherches antérieures à l'information sur la décision d'achat des produits nouveaux ou non familiers. Enfin, pour avoir une compréhension plus systématique des facteurs d'acceptabilité sociale de ces produits, le troisième article s'intéresse, quant à lui, aux déterminants d'adoption de la technologie qui sous-tend la fabrication des produits alimentaires issus de la circularité par le biais d'une application des éléments du modèle d'acceptation de la technologie (TAM). Le premier article a permis de mettre en évidence l'effet significatif de facteurs cognitifs tels que la néophobie alimentaire, l'utilité perçue (de ces produits dans la résolution des problèmes liés au gaspillage alimentaire et à la durabilité de l'agriculture) et l'attitude (envers les produits alimentaires issus de la circularité) d'une part et d'autre part, de facteurs émotionnels comme le dégoût et la peur sur l'acceptabilité des produits alimentaires issus de la circularité. Le deuxième article confirme la réticence des consommateurs à l'achat de ces produits qui se traduit par une disposition à payer inférieure à leurs homologues conventionnels et met en avant l'importance des informations positives et négatives sur l'amélioration ou la détérioration de cette disposition. En ce qui concerne le contexte, un cadrage environnemental ou sanitaire aurait plus d'effet sur la disposition à payer qu'un cadrage économique de l'information. Enfin, le troisième article a testé des éléments du modèle d'acceptation de la technologie (TAM) qui a réussi à prédire les relations entre les variables de l'étude pour mieux comprendre l'acceptabilité de l'innovation derrière les produits alimentaires issus de la circularité en mettant un accent particulier sur l'importance de la perception de l'utilité de la technologie pour résoudre les problèmes liés au gaspillage aux yeux des consommateurs.

Le bassin versant du St-Laurent (BVSL), constitué des Grands Lacs et du fleuve Saint-Laurent, est un écosystème d’eau douce unique puisqu’il est le seul dans le monde à avoir accueilli tous les stades du cycle du combustible nucléaire. La présence d’activités nucléaires sur les rives de l’écosystème nécessite une connaissance approfondie du comportement environnemental des radionucléides. Comme la plupart des actinides ont une origine anthropique, ils vont se comporter selon des paramètres thermodynamiques qui peuvent être estimés selon divers modèles. Le cas des TENORM (matériaux présentant une radioactivité naturelle renforcée), comme l’uranium (U) irradié, est différent, puisque ces matériaux auront à compétitionner avec l’uranium naturel déjà à l’équilibre dans l’environnement. Dans une telle situation, non seulement les paramètres thermodynamiques mais également certains paramètres cinétiques, influeront sur la distribution et la spéciation des isotopes. Ce mémoire présente les travaux effectués sur la grande partie du projet de maîtrise, soit la détermination de la stabilité cinétique des complexes uranium-substances humiques. Les travaux accomplis au cours de cette maîtrise incluent l’optimisation des paramètres cinétiques dans un milieu test artificiel (pH, température et concentration), ainsi que l’approfondissement de nos connaissances sur l’utilisation de techniques de séparation (dialyse, ultrafiltration et chromatographie d’exclusion stérique). De plus, les concentrations d’uranium ont été analysées par spectrométrie de masse couplée à un plasma inductif (ICP-MS). / The watersheds composed of the Great Lake basin (GLB) and the St-Lawrence River basin (SLRB) is unique in that it is one of the only freshwater ecosystems in the world that is home of all stages of the nuclear fuel cycle. The presence of nuclear activities on the shore of these watersheds requires a thorough knowledge of the environmental behaviour of radionuclides. Considering that most actinides are anthropogenic, they behave following thermodynamic parameters that can be estimated by diverse models. The case of technologically enhanced naturally occurring radioactive material (TENORM), such as irradiated uranium, is slightly different since it competes, upon release, with naturally occurring uranium which is already at equilibrium in the environment. In this situation, the thermodynamic stability of the system is involved and the kinetic stability could influence its environmental distribution. This master’s thesis presents the main results of a master’s degree study on : the determination of the kinetic stability of the complex humic substances-uranium. The accomplished work during this master’s degree include the optimization of kinetic parameters on an artificial test environment (pH, temperature and concentration) and deepening our knowledge on the use of separation techniques (dialysis, ultrafiltration and size exclusion chromatography). In addition, uranium concentrations were analyzed by inductively coupled plasma-mass spectrometry (ICP-MS).

Le surplus de production de lisier de porc dans certaines régions a mené au développement de technologies permettant de prendre en charge celui-ci, afin de réduire les risques de contamination pour l'environnement. La biofiltration à support organique, constitue une alternative au transport du lisier en traitant in situ ce polluant. Le désir d'optimiser l'enlèvement de l'azote par ce procédé et le besoin d'acquérir de meilleures connaissances au niveau des transformations de ce composant dans le système ont conduit à l'élaboration d'un projet d'envergure visant à mieux comprendre le comportement de l'azote. Ce projet de doctorat s'inscrit donc dans cette mission et avait pour objectifs principaux de développer des outils analytiques permettant de caractériser la biomasse nitrifiante et dénitrifiante présente sur le support du procédé et d'utiliser ces outils pour suivre la colonisation de biofiltres pilotes. La respirométrie azotée de type LSS et le blocage à l'acétylène ont donc été adaptés afin d'évaluer respectivement l'activité nitrifiante et dénitrifiante potentielle d'échantillons du milieu filtrant, tandis que le PCR en temps réel a été utilisé pour quantifier les microorganismes oxydant l'ammoniaque (AOB), Nitrobacter, Nitrospira, les bactéries dénitrifiantes possédant le gène nirS ainsi que les bactéries totales. Trois biofiltres pilotes ont été montés, alimentés avec du lisier de porc ayant des ratios DBOsrNTK différents (3, 6 et 9) et suivis durant 180 jours. Ceux-ci étaient constitués de milieu filtrant organique surmonté d'une couche grossière, principalement composée de pouzzolane. Un échantillonnage régulier des affluents et des effiuents gazeux et liquides des biofiltres, ainsi qu'à différentes hauteurs dans le procédé, ont permis d'observer le profil de la concentration des formes azotées dans les trois biofiltres et de déterminer, par bilan de masse, l'activité observée des couches de milieu filtrant. De plus, un échantillonnage du support a permis de caractériser la biomasse de l'azote dans chaque couche en évaluant son activité potentielle et en la quantifiant par PCR en temps réel. La présence de bactéries nitrifiantes, mise en évidence par leur activité potentielle, a pu être notée dès le début de la période de suivi, mais la nitrification n'a pu être observée qu'aux environs du 40e jour d'opération. Leur activité potentielle a augmenté graduellement jusqu'à la fin des essais. La dénitrification était présente durant toute la durée du suivi et semblait suivre un cycle de croissance-décroissance, particulièrement à partir du jour 80. Pour les trois conditions d'opération, le potentiel à nitrifier et à dénitrifier s'est retrouvé majoritairement en surface du procédé, dans les couches grossières des biofiltres, très peu de biomasse ayant colonisé le milieu filtrant organique. De plus, le potentiel à transformer l'azote, que ce soit par la nitrification ou la dénitrification, était toujours plus élevé que ce qui pouvait être observé dans le procédé. Ceci suggère qu'il serait possible d'optimiser l'enlèvement de l'azote en favorisant l'un ou l'autre des métabolismes. Il existe un lien très fort entre la nitrification et la dénitrification, particulièrement dans les couches grossières des biofiltres. Également, de très fortes concentrations de bactéries dénitrifiantes possédant le gène nirS et de bactéries nitrifiantes ont été retrouvées dans les échantillons environnementaux de milieu filtrant provenant des biofiltres, proposant que ceux-ci croissent à proximité les uns des autres. Ces deux observations appuient fortement l'hypothèse d'une nitrification et dénitrification simultanée (NDS) à l'intérieur du procédé. La quantification réalisée a permis de constater qu'on retrouve une plus forte concentration de Nitrobacter par rapport à Nitrospira, contredisant plusieurs études récentes ayant démontré la tendance inverse dans les procédés à biomasse en suspension traitant des effluents municipaux. De plus, il a été possible de démontrer que les bactéries dénitrifiantes possédant le gène nirS contribuent fortement à l'activité dénitrifiante potentielle mesurée à l'aide du blocage à l'acétylène. Par contre, la respirométrie azotée ne semble pas être en mesure de bien décrire l'évolution de chaque groupe impliqué dans la nitrification, mais de le faire plutôt pour le comportement global de cette biomasse. Finalement, très peu de différences ont pu être observées au niveau des performances et de la colonisation des biofiltres alimentés à des ratios de 3 et 6. Par contre, celui alimenté à un ratio de 9 a montré des divergences majeures comparées aux deux autres. En effet, une hausse importante du pH , une perte d'efficacité au niveau de l'enlèvement de la DCO et de l'alcalinité et une forte coloration ont pu être observées après seulement quelques semaines d'opération. De plus, la biomasse nitrifiante, quoique démontrant un potentiel important, semble avoir eu de la difficulté à s'établir dans le procédé à ce ratio. Les résultats obtenus pourront être utilisés pour mieux cibler les changements à apporter pour l'optimisation de l'enlèvement de l'azote. Également, ceux-ci permettent de mieux comprendre de quelle façon la biomasse impliquée dans les transformations de l'azote colonise le biofîltre ainsi que son comportement à l'intérieur du procédé. / Producing pig manure in excess in some regions has brought new technological advances allowing its treatment, in order to reduce contamination risks associated with its presence in natural ecosystems. BIOSOR™-Manure, an organic biofilter, is an interesting alternative to its transportation as it treats pig manure on site. The necessity to optimize nitrogen removal by this process and to get a better knowledge about its transformation inside the System has led to a scientific project aiming at those needs. This PhD project constituted a part of it and had as objectives to develop analytical methods to characterize nitrifying and denitrifying biomasses present on the biofilter media and to utilize them to monitor pilot biofilters colonization. LSS nitrogen respirometry and acetylene blockage technique were adapted to respectively evaluate potential nitrifying and denitrifying activities of media samples, while real-time PCR was realized to quantify ammonia oxidizing bacteria (AOB), Nitrobacter, Nitrospira, denitrifying bacteria containing nirS gene and total bacteria. Three pilot biofilters were installed, fed with pig manure having different BODs:TKN ratios (3, 6 and 9) and monitored during 180 days. They were all the same, being made with an organic layer surmounted by a coarse layer (pozzolana). Regular sampling of liquid and gaseous influents and effluents and at different depths allowed the observation of each section for its concentration of gaseous and aqueous nitrogen. Those data were used to calculate a nitrogen mass balance in order to determine the observed activity in each layer. Moreover, regular media sampling was made to characterize the nitrogen biomass by evaluating its potential activity and its quantity. Nitrifiers' presence, followed by potential nitrifying activity, was noted at the beginning of the monitoring period, but nitrification was only observed after approximately 40 days of operation. Its potential activity gradually increased until the end of the project. Denitrification was present ail along and seemed to follow a growth-decay cycle, particularly after 80 days. For the three operational conditions, almost ail of the potential nitrifying and denitrifying activities could be observed near the surface of the process, in the coarse layers, very little biomass being able to colonize the organic media. Moreover, nitrogen removal potential was always higher as that could be seen in the process, both for nitrification and denitrification. It suggests that it is possible to optimize nitrogen removal by promoting one or another of the metabolism. There was a strong correlation between nitrification and denitrification, particularly in the coarse layers. Also, we found high concentrations of nirS denitrifiers and nitrifying bacteria in the same environmental samples, proposing that those grow near each other. Both these observations support the hypothesis that there is simultaneous nitrification and denitrification (SND) inside this process. Quantification showed higher concentration of Nitrobacter compared to Nitrospira, contradicting previous recent studies that demonstrated the reverse trend in suspended biomass processes treating urban wastewaters. Also, it has been possible to fmd that nirS denitrifiers strongly contributed to the potential denitrifying activity, evaluated with the acetylene blockage technique. However, nitrogen respirometry did not seem to describe well each nitrifying group evolution, but only allowed to understand the global behavior of this biomass. Finally, very few differences could be observed between biofilters fed with 3 and 6 BODs:TKN ratios, both for performances and colonization. However, the biofilter fed with a higher ratio (9) showed important dissimilarities compared to the others. In fact, an important increased of pH, a decrease of efficiency for COD and alkalinity removal and a strong brown coloration could be observed only a few weeks after the start-up. Moreover, nitrifying biomass, while showing a good potential activity, seemed to have difficulties to colonize the System. Results could be used, in order to optimize nitrogen removal, to change operational conditions a better way, know knowing what the biomass is capable of and where it can be found in the process. Also, these data allow a better understanding of how the nitrifying and denitrifying biomass colonizes the biofilters and of its behavior inside the System.

Depuis 1999, la gestion de fumiers solides à l'intérieur des élevages québécois de poules pondeuses est passée de 8 à 63%, alors que la gestion sous forme liquide a chuté de 92 à 36%. La Fédération des producteurs d'oeufs de consommation du Québec (FPOCQ) s'est ainsi interrogée sur les impacts environnementaux d'une telle transition. L'objectif de la présente étude était donc de mesurer et de comparer au bâtiment l'effet du type de gestion (liquide, solide ou sèche) sur les émissions d'ammoniac (NH₃), de gaz carbonique (CO₂), de méthane (CH₄), de protoxyde d'azote (N₂O) et d'odeurs. Durant deux séries de huit semaines, 360 pondeuses furent réparties dans douze chambres expérimentales. Les résultats établirent que les gestions solide et sèche réduisent significativement (P<0,05) les émissions de NH₃ (93%), de C0₂ (21%), de CH₄, (16%) et d'odeurs (40%) par rapport à la gestion liquide, démontrant l'impact positif de cette transition sur l'environnement.

Un des impacts les plus frappants du réchauffement climatique dans l'Arctique est la réduction du couvert de glace saisonnier, un processus susceptible d'altérer la dynamique de l'écosystème pélagique et les flux océan-atmosphère de gaz climatiquement actifs tel que le dimethyl sulfure (DMS). Afin de vérifier cette hypothèse, j'ai caractérisé la distribution et le métabolisme bactérien du DMS et de son précurseur algal le diméthylsulfoniopropionate (DMSP) le long d'une radiale longitudinale s'étendant de la baie de Baffin à la mer de Beaufort au cours de l'automne 2007. Mes résultats mettent en évidence des concentrations faibles mais toujours détectables des réservoirs de DMSP et DMS et des temps de renouvellement bactérien du DMSP dissous rapides malgré les températures des eaux extrêmement faibles. L'ensemble de mes résultats suggère que l'extension automnale de la période libre de glace pourrait résulter en une augmentation des flux de DMS vers l'atmosphère et contribuer au refroidissement du climat.

Cette étude a été menée dans le cadre d’un souci des nuisances olfactives présentes autour d’une usine de mélange et de stockage de bitume polymérisé. Le traitement par biofiltration des vapeurs émanant de ce bitume présente un défi particulier puisque cet effluent combine des composés odorants avec des composés organiques volatils (COV). L’objectif général de l’étude était de déterminer l’applicabilité de la biofiltration pour le traitement d’air chargé en vapeurs de bitume. Une analyse exhaustive des vapeurs de bitume a d’abord permis d’identifier plus de 100 composés. Cette analyse a ensuite été utilisée pour créer un mélange gazeux synthétique représentatif des vapeurs de bitume : H2S et cinq COV (hexane, décane, toluène, p-xylène et thiophène). Deux biofiltres pilotes ont alors été alimentés avec cet air vicié pendant une période de 106 jours. Le biofiltre 1 était un système simple en une étape et le biofiltre 2 était un système double en deux étapes distinctes. Les pilotes, d’un diamètre de 25 cm, étaient garnis sur 1 et 2 m avec un milieu organique pour obtenir des temps de résidence en fût vide de 36 et 72 secondes respectivement. Les résultats obtenus démontrent qu’une période d’environ 50 jours a été nécessaire pour atteindre le régime stationnaire. Les deux pilotes ont présenté de très bonnes performances épuratoires pour l’H2S; l’enlèvement quasi total de ce composé a été observé après quelques semaines et s’est maintenu pendant toute la durée subséquente de l’expérience. Par contre, le traitement des COV était nettement moins efficace. Le pilote 1 a seulement atteint une efficacité de 20% tandis le pilote 2 a atteint 60%. Les capacités épuratoires maximales ont été obtenues avec le pilote 2 et correspondent à 25 g•m-3•h-1 pour l’H2S et à 5,3 g•m-3•h-1 pour les COV. Ce projet a permis de démontrer le potentiel de la biofiltration pour le traitement simultané d’H2S et de COV. Il a également été possible d’établir certaines conditions d’opération nécessaire au bon fonctionnement du procédé et de déterminer qu’un système en deux étapes serait mieux adapté au traitement des vapeurs de bitume. / This study was carried out in response to odour problems around a polymer-modified bitumen mixing and storage plant. Biofiltration of these bitumen vapours presents an interesting challenge since they combine odorous substances with volatile organic compounds (VOCs). The general objective of this study was to determine the potential of biofiltration for the treatment of air containing bitumen vapours. By means of a detailed analysis of the bitumen vapours, it was possible to identify over a 100 compounds. This analysis was then used to create a synthetic gas which was representative of the bitumen vapours: H2S and five VOCs (hexane, decane, toluene, p-xylene and thiophene). Two pilot-scale biofilters were operated using this synthetic gas for a period of 106 days. Biofilter 1 was a single-stage system while biofilter 2 was a two-stage system. The biofilters, 25 cm in diameter, were filled with 1 and 2 m of an organic filter medium to obtain empty bed residence times of 36 and 72 seconds respectively. Results demonstrated that a period of about 50 days was necessary to reach a steady state. The two biofilters performed very well in regards to H2S; the complete removal of this compound was observed after a few weeks and was subsequently maintained for the rest of the experiment. However, VOC elimination was much less efficient. Biofilter 1 was only able to treat 20% of the inlet concentration while biofilter 2 removed 60%. Maximum elimination capacities of 25 g•m-3•h-1 for H2S and 5.3 g•m-3•h-1 for VOCs were obtained with biofilter 2. This project demonstrated the potential of biofiltration for the simultaneous treatment of H2S and VOCs. It was also possible to establish certain operating conditions necessary for proper operation and to determine that a two-stage system would be more efficient for the treatment of bitumen vapours.