Les bactéries méthanotrophes, qui existent dans les recouvrements des sites d'enfouissements, peuvent oxyder le CH[indice]4 émis par ces sites. La capacité de ces recouvrements à atténuer le CH[indice]4 dépend à la fois des propriétés physiques et chimiques du matériau, du débit du biogaz et de sa composition, et des paramètres climatiques. Ces recouvrements, communément appelé Biorecouvrements d'oxydation passive de méthane (BOPM), pourraient venir en complément d'autres systèmes tels que les puits de captage de biogaz ou encore pourraient servir sur les sites ne disposant d'aucun système de récupération des biogaz. Cette possibilité de réduction des émissions de CH[indice]4 a motivé des travaux de construction et de suivi sur le site d'enfouissement de Saint-Nicéphore (Québec, Canada). Vous trouverez d'abord dans ce mémoire l'analyse d'une méthode de calcul de l'efficacité des BOPMs à oxyder le CH[indice]4 et une comparaison des taux d'efficacités entre 2 BOPMs de porosités différentes. Cette méthode de calcul est basée sur les profils de concentration des gaz et le rapport N[indice]2 /O[indice]2 pour déterminer la quantité d'oxygène qui a migré dans le sol avant d'être consommé. Plusieurs questions ont été soulevées lors de cette analyse dont, entre autres, la constance du rapport N[indice]2 /O[indice]2 dans le sol et l'effet de la respiration du compost sur les calculs d'efficacité. Quant à la comparaison entre les 2 BOPMs, les résultats ont montré qu'en augmentant la porosité de mise en place du substrat, la pénétration de l'oxygène était favorisée et, par conséquence, son efficacité à oxyder l'était également. Vous trouverez ensuite une observation de l'effet des changements climatiques sur le comportement des BOPMs de compositions différentes pendant une longue période et une étude de l'effet de l'alternance jour/nuit sur leurs efficacités lors de cycles très courts. Pour de longs cycles, il a pu être constaté qu'après le dégel du sol, les quantités de méthane libérées ont été très importantes et elles ont eu un impact direct sur la performance des BOPMs, que l'augmentation du rapport diffusion/advection a eu pour conséquence une nette amélioration de l'efficacité de la BOPM et que les bactéries méthanotrophes ont été plus influencées par les variations de température que par ces valeurs (températures). Pour les cycles courts, les variations journalières de température à 0,10 mètre de la surface du sol ont été suivies de considérables variations des concentrations de CH[indice]4 . Vous trouverez enfin, une étude complémentaire sur l'importance de la croûte superficielle sur l'efficacité des recouvrements. Les résultats des essais de perméabilité à l'air et les courbes de rétention en eau qui ont servi à caractériser le substrat y sont succinctement présentés.

Le méthane (CH4 ) peut être oxydé en dioxyde de carbone (CO2 ) par les bactéries méthanotrophes présentes dans les recouvrements des sites d'enfouissement, en présence de l'oxygène. Il est possible de développer un recouvrement qui favorise la croissance des bactéries qui oxydent le méthane. On parle alors de biorecouvrement d'oxydation passive du méthane (BOPM). La mise en place d'un BOPM permet de réduire les émissions de CH 4 pendant et après la période de récupération active, où il n'est plus économiquement viable d'extraire le biogaz. Plus spécifiquement, le présent mémoire traite des essais d'oxydation en colonnes simulant un biorecouvrement d'un site d'enfouissement. Les taux d'oxydation ont été obtenus en faisant varier les substrats, les épaisseurs et les degrés de saturation de ceux-ci. Les sols utilisés provenaient des 2 BOPM construits sur le site d'enfouissement de Saint-Nicéphore (Québec, Canada). De plus, un sol contaminé a été testé. Les taux d'oxydation maximaux des essais de colonne ont varié entre 49 et 141 g CH 4 /m2 /j, représentant des efficacités variant entre 81 et 90 %. Les facteurs les plus susceptibles de faire varier le taux d'oxydation sont : le pas d'augmentation de l'alimentation en CH4 , l'épaisseur du substrat et le degré de saturation en eau. Des essais de respiration ont été réalisés et une méthode a été développée pour calculer les efficacités d'oxydation du CH4 en profil en prenant en compte la respiration. Des essais de caractérisation initiaux et finaux sur les substrats ont été faits pour évaluer les changements du pH, de la teneur en matière organique et du degré de saturation. La saturation est le seul paramètre qui a présenté une différence significative entre le début et la fin des essais d'oxydation. Une comparaison a été réalisée entre les taux d'oxydation du laboratoire et le taux au terrain. Pour le substrat du BOPM 3B, les taux au laboratoire ont été plus élevés, par contre, pour le substrat du BOPM 2 les taux au terrain ont été supérieurs grâce à la présence de végétation indigène.

Les émissions fugitives et résiduelles de méthane (014) et de mauvaises odeurs des sites d'enfouissement de déchets constituent un souci environnemental. Le CH4 est un important gaz à effet de serre (GES), et les émissions de composés malodorants, par exemple les composés soufrés, peuvent provoquer des impacts néfastes sur la population. La présente étude porte sur l'évaluation de l'oxydation de CH4 et sur la dégradation des odeurs et des composés soufrés réduits (CSR) par des biorecouvrements de site d'enfouissement à l'échelle expérimentale, et ce, dans des conditions réelles de terrain. L'oxydation de C1-14 a été évaluée à l'aide de deux méthodes distinctes. Premièrement, par bilan de masse, à l'aide des flux entrants de CH4 dans la base des biorecouvrements, et des flux émis à la surface. Ensuite, par la méthode des isotopes stables, à l'aide des concentrations isotopiques du carbone du 014 (valeurs 5'3C), mesurées à plusieurs profondeurs dans les biorecouvrements. La dégradation d'odeurs et de CSR a été évaluée par bilan de masse également, à l'aide des concentrations d'échantillons prélevés sur un puits de biogaz (biogaz brut) et à la surface des biorecouvrements (biogaz émis). Les concentrations d'odeur ont été mesurées par la technique d'olfactométrie dynamique, et les CSR ont été mesurés par fluorescence par impulsion. Les efficacités d'oxydation de C114 calculées par la méthode de bilan de masse (fo Ma) ont été supérieures à 92 % la plupart du temps. Les biorecouvrements d'oxydation passive de méthane (BOPM) ont été capables d'oxyder de grandes quantités de CH4 (p. ex. — 800 g CH4 in-2 par le BOPM 2, et — 350 g CH4 rn-2f1, par le BOPM 313). Concernant la méthode des isotopes stables, les efficacités d'oxydation obtenues (fo si) ont atteint 66,4 % (BOPM 2), et 87,3 % (BOPM 313), à une profondeur de 0,10 m. La corn- paraison entre la méthode de bilan de masse (valeurs fo mg obtenues à la surface) et la méthode d'isotopes stables (valeurs fosi à 0,10 m) a résulté en une faible corrélation dû, entre autres, au fait qu'une partie importante de l'oxydation de CH4 a lieu dans la zone plus proche de la surface. De plus, la méthode d'isotopes stables a été assez sensible à des variations mineures de deux coefficients importants (a°, et %ans), en résultant en grandes variations des efficacités d'oxydation. Les concentrations d'odeurs du biogaz brut (moyenne de 2 100 000 150 rn-3) ont été de 2 à 5 ordres de grandeur supérieure à celles des gaz émis, et des efficacités de dégradation proches de 100 % ont été obtenues pour toutes les mesures réalisées. Les efficacités ont été élevées pour les CSR également (> 95 %). Les quatre biorecouvrements testés ont été efficaces pour la dégradation d'odeurs et de CSR, indépendamment de l'épaisseur et du type de substrat. Pour la majorité des analyses, les efficacités de dégradation d'odeurs et de CSR ont été plus élevées que les efficacités d'oxydation de CH4. Les fluctuations dans les efficacités d'oxydation de CH4 causées, entre autres, par des changements de température et de flux entrants, n'ont pas été observées au niveau des odeurs et des CSR. Selon les résultats, il existe une tendance à avoir des concentrations d'odeur plus faibles lorsque les précipitations sont plus élevées, indiquant une potentielle rétention de composés odorants par absorption dans le film d'eau des substrats. Pour les quatre biorecouvrements testés, les odeurs des gaz émis ont été moins offensives (dérangeantes) que l'odeur d'oeuf pourri caractéristique du biogaz brut. [symboles non conformes]

An experimental cell was built over the Saint-Tite-des-Caps landfill in order to evaluate the efficiency of a cover with capillary barrier effect (CCBE). The latter is composed of a layer of deinking by-products (DBP) installed over a capillary barrier, which is in turn composed of a layer of coarse sand over a layer of gravel. In order to monitor the performance of this system, lysimeters, tensiometers, water content probes, settlement plates and weather station were installed. Design parameters were selected in such a way that the diversion length (DL) would be attained right before the length of the CCBE (30 m). As for the design of the cell itself, the design of the lysimeters also depended on the unsaturated properties of the materials employed, in particular their hydraulic conductivity functions. The lysimeters were designed in order to remain functional at least during the study period. The water retention curves (WRC) of the materials composing the CCBE were determined in the laboratory. These results allowed obtaining the hydraulic conductivity functions (k-fct), which is the principal element, as far as optimisation of the design of the CCBE and of the lysimeters are concerned. Using the k-fcts, it is possible to evaluate the theoretical DL. Numerical simulations showed that the DL can be significantly altered by slight changes in the parameters used to describe the WRC and the k-fcts. For each material, the WRC was determined using various experimental methods; and they all gave slightly different parameters. This caused the significant variation in the DL. The DL determined based on field data allowed for the selection of the most representative WRC. Analysis of field data, made it possible to show the change in saturated hydraulic conductivity, ksat, of DBP decreased by nearly one order of magnitude, which affected its WRC and k-fct. Field monitoring also shows that the hydraulic barrier remains saturated and that the volume of water reaching the sand/gravel capillary barrier increased progressively, as one moves downslope. Data from the four tensiometers, placed along the sand/gravel interface, and the measured infiltration rates in the 3 lysimeters installed in the gravel layer show that the DL varied between 24 m and 29 m during the 2006 monitoring period. During some short periods in 2007, the DL was greater than the 30 m of the cell. The infiltration rate into the gravel layer at the toe of the slope was continuously lower than 3,0 x 10-9 m/s, i.e. lower than the more stringent standards of low permeability cover design (Règlement québécois sur l'enfouissement et l'incinération des matières résiduelles ). In order to quantify the amount of infiltrating water trough DBP and sand layers, several simulations were performed using by Visual HELP software. Infiltrations rates obtained thereof were used as boundary conditions in steady state simulations of the response of the capillary barrier system. Software SEEP/W and Hydrus were used in these simulations and allowed to check the exactness of the initial design hypotheses and assumptions. As the measured DL is somehow similar to the simulated DL, it was concluded that the design methodology was appropriate. The simulations results also show that much greater DL can be attained using such an alternative cover system, depending on the hydraulic properties of the materials.

L'enfouissement des déchets dans des lieux d'enfouissement techniques (LET), qui est encore - malheureusement - le mode de gestion des matières résiduelles le plus répandu, engendre la dégradation anaérobie de la fraction organique des déchets, générant ainsi du biogaz. Ce gaz est principalement composé de deux gaz à effet de serre, soit le méthane (CH[indice inférieur 4], environ 60% v/v) et le dioxyde de carbone (CO[indice inférieur 2], environ 40% v/v). Au Québec, la législation impose aux exploitants de LET de recouvrir leurs cellules d'enfouissement et de récupérer le biogaz généré par la dégradation des déchets. Par contre, ces mesures ne sont pas efficaces à 100% et du biogaz peut s'échapper à l'atmosphère sous forme d'émission fugitive. Pour tenter de remédier à la situation, l'implantation de biorecouvrements d'oxydation passive du méthane (BOPM) constitue une solution techniquement faisable et économiquement rentable. L'avantage des BOPM par rapport aux recouvrements traditionnels réside dans l'oxydation biotique du CH[indice inférieur 4] en CO[indice inférieur 2] par des bactéries méthanotrophes qui se développent naturellement dans le sol, en présence d'oxygène (O[indice inférieur 2]), de CH[indice inférieur 4] et de nutriments. Depuis 2006, 5 BOPM expérimentaux ont été mis en place, instrumentés et suivi sur le site d'enfouissement de Saint-Nicéphore, Québec, Canada. Le présent projet de maîtrise s'est concentré surtout sur les deux derniers BOPM construits, soit les BOPM 4 et 5. Par contre, j'ai participé à plusieurs activités de suivi des autres parcelles (BOPM1B, 2 et 3B), activités qui ne sont pas présentées dans le cadre de ce mémoire. Les BOPM 4 et 5 ont été mis en place en 2009. On y a employé uniquement des matériaux disponibles directement sur la propriété de l'exploitant et partenaire dans le présent projet de recherche, Waste Management (WM Québec inc.). Dans le cadre de ce projet, une évaluation du potentiel d'oxydation des BOPM 4 et 5 a été réalisée, incluant la caractérisation géotechnique des matériaux candidats. L'évaluation du potentiel d'oxydation a été réalisée en laboratoire par des essais d'oxydation et de respiration en colonne. Les taux d'oxydation maximums obtenus en laboratoire ont varié entre 24 et 192 g CH[indice inférieur 4]/mCH[indice supérieur 2*]j. Lors de la réalisation des essais d'oxydation en colonne, une plusieurs configurations potentielles de BOPM ont été étudiées. Deux conclusions partielles ont pu en être tirées concernant l'influence du niveau de compaction et de la hauteur du substrat. Au cours des essais d'oxydation en colonne, on a observé que l'accélération de la charge de biogaz causait une perte rapide de l'efficacité d'oxydation. Deux «méthodes» de récupération de l'efficacité d'oxydation ont alors été testées et ont fait leur preuve, soit le maintien du taux d'alimentation en CH[indice inférieur 4] jusqu'à ce que l'efficacité d'oxydation redevienne égale à 100% (méthode 1) et la diminution du taux d'alimentation en CH[indice inférieur 4] jusqu'à ce que l'efficacité d'oxydation remonte à 100% (méthode 2, à appliquer lorsque la méthode 1 ne semble pas fonctionner). De plus, une nouvelle méthodologie a été développée pour la réalisation des essais de respiration en colonne. Suite à l'évaluation citée précédemment et à des études de modélisation numérique sur le comportement hydraulique (écoulements non saturés) faits par d'autres membres de l'équipe de recherche, les deux parcelles (BOPM 4 et 5) ont été construites (2009) et instrumentées (2010).

Les risques technologiques que les sociétés modernes rencontrent se multiplient. Lorsque nous sommes amenés à gérer des phénomènes incertains et imprévisibles, il n'est pas étonnant que les perceptions gagnent en importance. Au Québec, la procédure d'évaluation et d'examen des impacts sur l'environnement a été mise en place pour tenir compte de toutes les connaissances dans des projets controversés d'un point de vue environnemental et social. En nous basant sur l'analyse stratégique des organisations élaborée par Crozier et Friedberg, nous avons analysé les enjeux de l'agrandissement du lieu d'enfouissement sanitaire d'Argenteuil-Deux-Montagnes pour voir comment ils ont influencé le processus décisionnel. Nous avons porté une attention particulière à la place du risque dans le débat. Nos résultats montrent que les intérêts et objectifs divergent entre les différents acteurs impliqués et semblent difficiles à concilier. Les conflits sont liés principalement aux perceptions que chaque partie avait des risques et la façon de les gérer. Alors que les gestionnaires du site et le gouvernement ont tendance à appliquer des mesures de contrôle en renforçant la sécurité des sites, la population locale et les groupes défenseurs de l'environnement demandent l'application urgente de mesures préventives afin de détourner le plus de déchets possibles de l'enfouissement. Malgré l'opposition de la population locale et des groupes environnementaux, le projet a été autorisé. Cette décision a été rendue dans un contexte d'urgence puisque les sites les plus sollicités auront bientôt atteint leur capacité d'enfouissement maximale. Nous avons dû constater que les risques associés à l'enfouissement représentent un enjeu qui doit rivaliser avec d'autres dans la balance pesant le pour et le contre de l'agrandissement du site. Dans notre cas d'étude, les enjeux locaux (environnementaux et sociaux) ont été subordonnés aux besoins d'enfouissement de la société québécoise. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Risques, Perceptions, Enfouissement, Participation du citoyen, Québec.

La nécessité de gérer certaines espèces surabondantes entrant en conflit avec l'humain devient de plus en plus fréquente avec l'étalement urbain. La présence de nombreux goélands attirés dans les lieux d'enfouissement techniques (LET) est un problème répandu car ces oiseaux peuvent être une nuisance importante pour les employés du site et les résidents de la région. Les gestionnaires de LET sont donc souvent incités à mettre en place des programmes d'effarouchement afin de dissuader les goélands de se nourrir dans les déchets. C'est le cas de deux LET de la région de Montréal situés à proximité de la plus grande colonie de Goélands à bec cerclé (Larus delawarensis) au Québec. Le choix des méthodes d'effarouchement doit considérer à la fois leur efficacité, l'aspect éthique et social et les coûts financiers. Notre premier objectif était d'évaluer l'efficacité du tir de billes de caoutchouc, une méthode non létale n'ayant jamais été testée pour l'effarouchement des oiseaux, en combinaison avec l'utilisation de pyrotechnie. Nous avons comparé cette technique à l'abattage sélectif, une méthode éthiquement discutable. Notre deuxième objectif était de comparer l'efficacité à court et long terme de l'abattage sélectif à un programme intégré de fauconnerie, méthode a priori plus acceptable éthiquement mais impliquant des coûts importants. Des décomptes quotidiens en 2010 et l'utilisation de données historiques ont permis de quantifier l'efficacité des différentes méthodes. Nous avons aussi utilisé les données d'une étude concomitante suivant les mouvements des goélands depuis la colonie vers leurs sites d:alimentation. Le tir de billes de caoutchouc s'est avéré inefficace pour dissuader les goélands de fréquenter les LET par rapport aux périodes sans effarouchement. L'abattage permettait de diminuer l'utilisation du site de 38% par rapport au tir de billes de caoutchouc. Cette méthode d'effarouchement, si utilisée comme durant notre expérience, ne pourra donc pas servir d'alternative à l'abattage. Le programme de fauconnerie s'est avéré plus efficace que l'abattage sélectif à court et long terme. Ceci résultait de la quasi impossibilité pour les goélands de se nourrir dans le LET, et ce du lever au coucher du soleil, sept jours par semaine. La mortalité des goélands associée à la fauconnerie était négligeable et 56 fois moindre qu'avec l'abattage. La fauconnerie demeure donc la méthode éthique la plus efficace grâce à l'utilisation de prédateurs naturels. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Goéland à bec cerclé, effarouchement, lieux d'enfouissement technique, gestion des espèces nuisibles

Ce mémoire vise à caractériser les modalités de régulations mises en œuvre par des citoyens vivant à proximité d'un dépotoir et à comprendre les éléments des environnements social et physique qui peuvent influencer le recours à ces modalités. Le cadre théorique proposé montre la pertinence d'une recherche qui s'ancre dans une perspective systémique par une compréhension des environnements, mais aussi des interactions entre les éléments de ces environnements. Après avoir abordé les stresseurs persistants, nous proposons le concept d'inconfort comme alternative à la notion de stress puisqu'il correspond davantage à la situation étudiée. En réponse aux stresseurs, un processus de régulation s'active ; soit la mise en œuvre de modalités de régulation spontanées, mais aussi à la structuration de ces modalités en stratégies d'ajustement qui résulte d'une analyse de la situation. Ces stratégies peuvent alors devenir des schèmes de réponse quasi automatiques. Au processus de régulation à un stresseur persistant, nous indiquons l'importance des différents éléments qui composent le système et qui se trouvent en interaction dans une perspective systémique. De cette façon, nous détaillons les éléments de l'environnement physique, mais aussi de l'environnement social qui sont présents par les relations qu'entretient un individu avec les membres de la famille, mais aussi ceux de la communauté. Au final, les facteurs sociodémographiques permettent aussi de situer la complexité de ce processus. La méthodologie consiste en une analyse de contenu des transcriptions d'entretiens semi-dirigés à l'aide du logiciel d'aide à l'analyse sémantique Sémato. Ce logiciel permet de situer le discours des participants en rapport à celui des autres et de faire émerger les récurrences et les facteurs sociodémographiques qui peuvent influencer le recours aux modalités de régulation et leur structuration en stratégies d'ajustement. Au terme de notre analyse, nous avons observé que des éléments déclencheurs engendrent plusieurs types de modalités dans le discours des participantes et participants. Ces modalités qui sont surtout associées à des changements de comportement et à des modifications dans les interactions sociales rappellent que les nuisances associées au dépotoir sont présentes au quotidien et sur de longues périodes obligeant une régulation constante. L'environnement social est celui qui est le plus sollicité dans ce contexte. L'apport des membres de l'entourage fournit des ressources supplémentaires autant dans le soutien social que dans l'offre de nouvelles modalités. Le traitement des données fait ressortir des éléments non identifiés par d'autres auteurs, par exemple : les craintes, les questionnements ainsi que l'absence d'inconfort comme élément du processus de régulation. Nos analyses pointent aussi la pertinence d'une prise en compte de facteurs sociodémographiques et de santé. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : interaction, environnement, ajustement, régulation, soutien social

La gestion canado-américaine des eaux transfrontalières se caractérise par une forte coopération et par l'existence d'institutions chargées de résoudre les différends. Cependant, celles-ci restent imparfaitement adaptées à la diversité des réalités locales, ce qui peut faire en sorte que les acteurs locaux leur préfèrent des stratégies locales de coopération. Le lac Memphrémagog, qui traverse la frontière de la province de Québec et de l'État du Vermont, constitue un excellent exemple de cette réalité. L'existence d'un projet d'agrandissement d'un site d'enfouissement à faible distance des rives américaines du plan d'eau a provoqué de vives inquiétudes chez les communautés québécoises qui l'utilisent comme source d'eau potable. L'aversion de certains acteurs à faire appel à la Commission mixte internationale pour résoudre ce différend a poussé ceux-ci à innover en proposant aux parties prenantes québécoises d'intégrer directement le processus vermontois d'octroi de permis d'exploitation, afin de mieux faire valoir leur point de vue. Cette coopération interlocale a permis aux acteurs de parvenir à un compromis sur les conditions de sécurité et de surveillance additionnelles à imposer au site. Ce mémoire s'interroge sur les raisons ayant conduit les acteurs à opter pour un processus de règlement différent, sur le rôle joué par ce dernier dans les résultats de la négociation et sur l'efficacité de l'entente finale pour la gouvernance du lac Memphrémagog.