Algae are a diverse group of simple organisms that lack roots, stems or leaves and are able to use sunlight, carbon dioxide, and nutrients to produce complex compounds, such as carbohydrates, proteins and lipids. These compounds, especially lipids, are highly sought-after by agricultural, nutraceutical and energy interests. Although there is great potential for algae derived biofuels, there are technical and economic challenges associated with their cultivation. Relevant to this dissertation, the environmental impacts associated with algae cultivation can be reduced by using municipal and agricultural wastewaters as a water and nutrient source. This research was divided into three sections to address current challenges in the algal industry and science, technology, engineering and math (STEM) education. The sections were: 1) examination of the growth of indigenous algae on wastewater (centrate) produced from dewatering anaerobically digested municipal sludge, 2) examination of the effect of non-axenic conditions on the growth of three different algal cultures using wastewater from a recirculating aquaculture system (RAS), and 3) using wastewater treatment and algae to increase scientific inquiry in authentic science research with high school students. In the first section, indigenous algae were cultivated on centrate under natural light conditions in a semi-continuous photobioreactor. A non- linear bio-optical model was developed considering Michaelis-Menten photosynthesis-irradiance response. The bio-optical model was applied to fit the cumulative biomass data and had an R-squared value of 0.96. The second section examined the growth and accumulation of storage product. Higher calorific values were observed for all algae cultures when grown under non-axenic conditions, most likely due to significantly higher lipid contents. Significantly higher algal lipid contents under non-axenic conditions may be attributed to the stress of the presence of RAS microorganisms. Finally, having a university-based algal project with involvement of University of South Florida (USF) researchers, teachers and high school (HS) students facilitated increased scientific understanding and skills among HS students. Outcomes included graduate students gaining greater in-depth practical understanding as these students had to learn skills, such as designing a photobioreactor and then immediately had to teach HS students how to construct photobioreactors, design and conduct experiments, and gather scientific data. HS students gained a greater understanding of biological and chemical processes, such as photosynthesis. In addition, they learned important skills, such as calculating means and standard deviations using Excel, orally communicating scientific concepts and preparation of a PowerPoint presentation.

Fluvial adjustment to base level change has its roots in the fundamental concepts of geomorphology. This thesis explores the rate of erosion and sedimentation on the Colorado and Dirty Devil rivers and North Wash Creek under the current base level changes related to the drawdown conditions of Lake Powell. Through cross section and long profile resurveys, the current state of each system is captured and added to the historic record of sedimentation in Lake Powell. All three systems are generally forming narrow and deep incised channels driven by the rapid rate of base level fall. Cross sections that deviate from this are due to site-specific factors, such as channel armoring, the presence of local base levels, or bedrock canyon width in relation to active channel width. In all systems, sediment is being transported through the establishing fluvial regime and is deposited at or below the new base level. This has caused rapid downstream progradation of each delta front. The volume of sediment accumulation and erosion and rates through time are calculated for each system. Deposit volume is proportional to each systems drainage basin area, as are the rates and magnitudes of deposition and erosion. The percentage of sediment eroded versus deposited shows an inverse relationship, with North Wash eroding the greatest percentage of its delta. Field observations and repeat photography on the distribution, orientation, and activity of lateral slumping and mud cracks identify that thick beds of fine-grained and cohesive silts and clays are necessary for these features to form. These features act to destabilize sediment and, in the case of bank failure, deliver it directly to the channel.

Les matériaux diélectriques sont présents dans de nombreux dispositifs en microélectronique. Ces derniers peuvent être soumis à de fortes contraintes électriques impactant leur durée de vie. Le stress électrique peut en effet provoquer le claquage du diélectrique ou la modification des performances des composants par accumulation de charges. Dans ces travaux de thèse, différentes méthodes de caractérisation et d'analyse physique ont été utilisées pour étudier la structure des échantillons et identifier les mécanismes en jeu dans le processus d'accumulation de charges dans des couches minces de nitrure de silicium. Puis un code de simulation modélisant les phénomènes de transport de charges dans les isolants a été développé. Le modèle prend en compte des phénomènes de transport par effet tunnel et par effet thermique, dans le volume du diélectrique et aux interfaces isolant-métal. Il permet d'étudier l'évolution de grandeurs physiques (courants, charge, champ électrique) en fonction du temps et de la profondeur dans la couche mince diélectrique. Des résultats de mesures sur des composants capacitifs ont pu être reproduits grâce aux simulations. Cet outil permet d'estimer l'intérêt d'un matériau diélectrique relativement à la fiabilité de composants capacitifs. Il peut également être utilisé en amont afin de définir un matériau aux propriétés idéales pour l'application visée ou aider au dimensionnement de dispositifs en microélectronique. / Dielectric materials can be found in numerous devices in microelectronics. They can be subjected to significant electrical stress, which impacts their lifetime. Indeed, this electrical stress can lead to dielectric breakdown or modify the component performances by charge storage. In this work, several characterization methods and physical analysis have been used in order to study the samples and identify mechanisms involved in charge transport in silicon nitride thin films. Then a simulation code has been developed to model charge transport phenomena in insulators. This model takes into account tunnel and thermal effects in the dielectric and at the dielectric-metal interfaces. The temporal and spatial evolution of physical quantities (currents, charge, electric field) in the dielectric film are calculated. Measurement results on capacitive components can be obtained thanks to simulations. This simulation tool allows testing dielectric materials according to capacitive component reliability. It may be used to define optimal properties for materials depending on applications or to assist in device design in microelectronics.

A conformação do capitalismo, desde suas origens até os dias de hoje, está baseada sobretudo na apropriação privada e violenta da natureza em processos de acumulação por espoliação, mais do que na busca da valorização no processo de produção em si. A história do Brasil, desde a colonização, é marcada pela apropriação privada e indevida de suas terras e de seus recursos, incluindo o roubo/sequestro do próprio homem (também natureza). Quando a natureza é obscurecida pela forma mercadoria, perdemos sua essência e passamos a enxergá-la apenas como valor, como mercadoria que pode ser trocada pela mercadoria dinheiro. Quem não tem dinheiro para comprar passa a não ter acesso, nem direito de uso sobre a natureza. Quem pode comprar compra a propriedade privada sobre esta, que lhe confere, no caso da terra, um duplo monopólio, incluindo o direito de degradar. Contraditoriamente, no mundo das mercadorias, se algo não tem valor não tem reconhecimento social. As crises ambientais da segunda metade do século XX, levaram ao surgimento de teorias econômicas que passaram a incorporar a preocupação com a questão ambiental e a contestar o modelo neoclássico convencional. Desde então, tem-se por vezes uma tentativa de conciliar o crescimento econômico com a preservação ambiental. No campo do planejamento e do direito urbano, houve uma evolução da legislação ambiental. Passou-se a adotar, entre outras medidas, a demarcação de áreas ambientalmente mais frágeis ou de maior relevância ambiental e a regulamentar restrições no seu uso. Esses pedaços de natureza demarcados passariam a ter reconhecimento social, porém nem sempre o têm e permanecem ora como obstáculo à expansão de processos acumulativos, ora como oportunidade de potencializar capitalização de rendas. A presente tese tem como hipótese que a natureza entra como categoria importante no processo de acumulação e valorização do capital imobiliário urbano, pautado muito mais na capitalização de valor do que na produção de valor, resultando em processos espoliativos atuantes desde as origens do capitalismo até os dias de hoje. Tomando como análise o caso da cidade de Fortaleza, nosso objetivo é compreender os processos de acumulação e valorização do capital imobiliário a partir da natureza. Para isso, procuramos: 1 - Identificar e analisar os casos de acumulação por espoliação de bens comuns (natureza), no quadro da história recente de Fortaleza; 2 - Compreender o papel da mercantilização da natureza no processo de valorização imobiliária em Fortaleza; 3 - Compreender as estratégias, ferramentas e mecanismos, dentro do marco do planejamento urbano, que têm sido utilizadas para apropriação privada da natureza, bem como potencialização de processos de acumulação, valorização e capitalização. / The conformation of capitalism, from its origins to the present day, is based above all on the private and violent appropriation of nature in processes of accumulation by spoliation, rather than in the search for valorization in the process of production itself. The history of Brazil since colonization is marked by the private and undue appropriation of its lands and resources, including the robbery / abduction of man himself (also nature). When nature is obscured by commodity form we lose its essence and we see it only as value, as commodity that can be exchanged for commodity money. Once it is a commodity, access to it happens to be only by the exchange of commodity, commodity money. If you do not have the money to buy it, you do not have access or use rights over it. Whoever can buy, buys private property on this, which gives it dual monopoly, including the right to degrade. On the other hand, in the world of commodities, if something has no value, it has no social recognition. The environmental crises of the second half of the twentieth century, especially those of the 1970s, led to the emergence of economic theories that began to reincorporate concern about the environmental issue and to challenge the conventional neoclassical model. Since then, there has been an attempt to reconcile economic growth with environmental preservation. In the field of planning and urban law there has been an evolution of environmental legislation since then that has adopted, among other measures, the demarcation of environmentally more fragile areas or of greater environmental relevance and to regulate restrictions of use in these. The present thesis assumes that nature enters as an important category in the process of accumulation and valorization of urban real estate capital, based much more on the capitalization of value than on the production of value and resulting, therefore, in spoliation processes that cross from the beginning of capitalism to the present day. Taking as an analysis the case of the city of Fortaleza has as general objective to understand the processes of accumulation and valorization / capitalization of real estate capital from nature, and as specific objectives: 1 - Identify and analyze the cases of accumulation by spoliation of common goods nature), within the recent history of Fortaleza; 2 - Understand the role of the commodification of nature in the real estate valuation process in Fortaleza; 3 - Understand the strategies, tools and mechanisms, within the framework of urban planning, that have been used for the private appropriation of nature, as well as potentialization of accumulation, valorization and capitalization processes.

The primary objective of this study is to provide a greater understanding of the tectonic evolution of the Warburton, Cooper, Eromanga and Lake Eyre Basins in central Australia. However, this study additionally attempts to provide a greater understanding of lineaments. This study compares lineament data with a traditional tectonic analysis in order to evaluate lineaments and to best understand the tectonic evolution of the region.

中國大陸自一九七八年之後，展開了一連串的經濟改革，而金融改革則是其中的主要重點。 　　金融改革的主要目的，是企圖透過組織結構上的改良，來強化其集資之能力，以解決中國大陸經濟發展中，資金不足的問題。經濟發展需要以穩定的資金作為支持，中國大陸的資金困境不是其資金量的不足，而是資金調撥效率的低落，使得無法在即時、適時的條件下，將資金移交至需求者的手上，而此即是金融體制的問題。金融體制改革的結果使得大陸已經產生了金融深化，而金融深化將導致資金問題的獲得解決，也緩和了經濟發展中資金不足的現象。

Parmi les principaux polluants générés par les activités industrielles, les métaux lourds, tels que le Cu, le Pb, le Cr... posent des problèmes particulièrement préoccupants. En effet, ces éléments, par nature non biodégradables, présentent une forte écotoxicité et pourraient être impliqués dans de nombreuses pathologies. Ainsi, pour reprendre les termes d'un récent rapport de l'Office Parlementaire des Choix Scientifiques et Technologiques : « si les métaux lourds ont fait la civilisation, ils peuvent aussi la défaire ». Il est donc aujourd'hui indispensable non seulement de mieux connaître les effets de ces polluants sur les organismes vivants, mais aussi de mettre en œuvre des solutions durables, visant à limiter leurs risques. Dans ce contexte, les plantes représentent un objet d'étude intéressant. En effet, celles-ci, directement confrontées aux composés toxiques du milieu, pourraient non seulement être utilisées en tant que marqueurs de la toxicité du milieu, mais aussi en tant qu'outil de stabilisation des polluants. Cependant, à l'heure actuelle, les données concernant l'influence des métaux lourds sur les communautés végétales soumises à une exposition chronique de polluants, de même que le rôle des plantes sur le devenir des métaux, sont encore insuffisantes. Il est donc nécessaire de poursuivre les recherches dans ce domaine afin de mieux comprendre les modalités des interactions entre les plantes et les milieux pollués et de trouver de nouvelles espèces utilisables dans des programmes de phytoremédiation.<br />Pour répondre à cet objectif, l'étude des populations végétales naturelles de trois crassiers métallurgiques de la région Rhône-Alpes a été réalisée. Malgré de fortes teneurs en métaux lourds, les relevés réalisés ont permis de répertorier un peu plus de 200 espèces de plantes supérieures appartenant à une cinquantaine de familles botaniques. Par ailleurs, l'utilisation d'une méthode chimique normalisée a montré que la fraction métallique “phytodisponible” était importante. Par opposition, l'analyse des concentrations foliaires n'a pas permis de mettre en évidence une accumulation métallique supérieure à celle retrouvée dans une plante référence. Par conséquent, le risque de transfert des polluants métalliques apparaît limité. L'analyse des relevés phytosociologique a cependant révélé que le substrat influence l'organisation de groupements végétaux inédits, qui pourraient être utiles pour désigner la végétation la plus adaptée pour un programme de phytoremédiation. Au sein de ces groupements, une espèce abondante, Plantago arenaria Waldst. & Kit. a montré de bonnes capacités de tolérance vis-à-vis de différents métaux lourds, en particulier pour le cadmium. Il s'est avéré que la tolérance de cette espèce est un caratère constitutif pour le Cd et le Ni et un caractère adaptatif pour le Cu. Cette bonne tolérance constitutive pourrait être une caractéristique des plantes pionnières et résistantes à la sécheresse. Chez cette espèce, les mécanismes de résistance au cadmium semblent impliquer une activation du système anti-oxydant racinaire et une limitation de la translocation.<br />La suite possible de ce travail pourrait consister à orienter les recherches vers les mécanismes complémentaires de la résistance aux métaux lourds chez P. arenaria et notamment en ce qui concerne les phénomènes de chélation intracellulaire. D'autre part, il serait intéressant de procéder aux premiers tests de recolonisation en conditions réelles.

La migration rurale-urbaine en Thaïlande présente quelques caractéristiques surprenantes au regard de la théorie économique traditionnelle sur le sujet. On observe que si les revenus des travailleurs urbains ne cessent de croître depuis plus de trente ans, les flux migratoires ruraux-urbains restent faibles en dépit des forts différentiels intersectoriels de revenus. Ce constat, à la base de notre réflexion, nous amène à proposer une approche mettant l'accent sur l'inadéquation des caractéristiques de la main-d'oeuvre rurale, au besoin des entreprises urbaines. Le développement économique Thaïlandais qui repose en partie sur une industrie capitalistique utilisant de la main-d'œuvre éduquée, induit une demande de travail urbaine biaisée en faveur des travailleurs éduqués ce qui pourrait expliquer que les taux de migrations vers les villes soient relativement faibles. En nous focalisant notamment sur le facteur éducation, tout en nous inspirant des modèles probabilistes traditionnels, nous développons un modèle de migration que nous pensons capable de décrire les mécanismes régissant le marché du travail en Thaïlande. Ce modèle constitue un outil nécessaire à l'explication du phénomène observé. Afin d'illustrer le raisonnement théorique nous proposons une estimation économétrique de la décision de migration à partir d'une base de données microéconomiques Thaïlandaise. Les résultats de cette estimation correspondent à nos attentes et démontrent que si les décisions de migrations sont effectivement influencées par le différentiel de revenu, le facteur éducation génère un processus d'auto sélection, au sein de la population rurale, qui freine les véléités de migration.

Ce travail a eu l'objectif d'étudier les risques de contamination du sol et des chaînes alimentaires avec des pesticides organochlorés (POC). Nous avons analysé les sols autour des entrepôts et la migration de POC en aval des sites. Nous avons effectué l'évaluation du risque d'un des sites pollués (ancien dépôt de pesticides) et nous l'avons estimé de « classe 2 » - site à surveiller. Nous avons étudié l'accumulation des POC dans les chaînes alimentaires : dans les produits végétaux, les poissons et les produits alimentaires d'origine animale (crèmes et œufs). Nous avons trouvé que les concentrations de POC dépassent les normes européennes dans beaucoup d`échantillons. Ces données indiquent que la contamination de produits alimentaires avec de pesticides est le résultat de l`interdiction de l`utilisation du DDT et du HCH en agriculture et dans le domaine de la santé publique. Dans cette étude, nous avons effectuées des estimations des apports quotidiens de pesticides (DDT, HCH et HCB). Les données obtenues ne dépassent pas les valeurs admissibles. Nous avons conclu que les anciens entrepôts sont la source principale de pollution de différents écosystèmes et nous avons proposé une méthode efficace pour la remédiation des sols pollués – le « landfarming ».

Le développement actuel de la technologie induit une constante nécessité d'obtenir des tailles de plus en plus petites pouvant descendre jusqu'à des dimensions micrométriques et sub -micrométriques. L'ablation laser, qui a le grand avantage d'un enlèvement de matière très précis, est un candidat prometteur. Dans cette thèse on démontre la faisabilité de tirer avantage des impulsions laser femtosecondes avec la matière pour la micro et nano structuration, et ceci en ayant développé une machine compacte de grande précision et flexibilité. Une approche théorique comparant les régimes d'interaction à haute et basse cadence est présentée. Des investigations de l'efficacité du temps de procédé aussi bien que l'effet de la cadence pendant l'ablation de métaux ont été effectuées. Le potentiel de l'outil multifonctionnel couplé avec un oscillateur laser femtoseconde à haute cadence est montré pour différentes applications en biotechnologie. Les résultats sur la cartographie d'une large zone aussi bien que la nano découpe de précision de tissus biologiques et de matériaux variés sont présentés. Cet outil polyvalent couvre de larges domaines de recherche de la nano découpe d'échantillons biologiques aussi bien que la nanostructuration de différents types de matériaux. C'est d'un grand intérêt pour de nombreuses applications en science des matériaux, nanobiotechnologie et nanomédecine