Les éléments traces métalliques (ETM) constituent le deuxième contaminant en importance juste derrière les hydrocarbures et représentent respectivement 34 % des sites contaminés au Canada et 46 % au Québec. L'objectif de cette étude est de déterminer l'effet de la contamination du sol par le Cu, le Zn et le Pb sur les cultures d'alpiste roseau (Phalaris arundinacea L.) et de panic érigé (Panicum virgatum L.). À partir de 56 points d'échantillonnage suivis annuellement, des zones contaminées ZC (n=21) et non contaminées ZNC (n=35) ont été attribuées. De 2016 à 2018, l'échantillonnage de la biomasse aérienne des plantes et du sol a permis d'évaluer l'effet de la présence d'ETM sur le rendement des cultures et d'évaluer la relation entre les concentrations des trois ETM dans le sol et dans la biomasse aérienne. Les rendements varient entre 1,9 et 2,7 T ha⁻¹ pour l'alpiste et 3,2 et 6,8 T ha⁻¹ pour le panic. Aucune différence significative de rendement n'a été observée entre les deux zones, excepté pour le panic en 2016 où celui-ci est plus élevé de 1,5 T ha⁻¹ dans la ZC. Pour les deux cultures, les concentrations de Cu sont similaires entre les zones. Pour le Zn et le Pb, les concentrations sont plus élevées dans la ZC que dans la ZNC. En général, les corrélations entre les concentrations d'ETM dans la plante et dans le sol sont très faibles. Les concentrations totales d'ETM dans le sol, les concentrations extraites au Mehlich-3 et au DTPA-TEA-CaCl₂ (pH 7,3) sont fortement corrélées entre elles. La culture des deux espèces sur un sol contaminé étant possible, les résultats de cette étude sont prometteurs. De plus, puisque le prélèvement diffère selon l'ETM, il serait intéressant d'avoir davantage de données pour des sols contaminés et pour ces espèces végétales à titre de comparaison. / Trace metal elements (TME) are the second most important contaminant just after hydrocarbons. They represent 34% of contaminated sites in Canada and 46% in Quebec, respectively. The objective of this study was to determine the effect of soil contamination by Cu, Zn and Pb on switchgrass and reed canarygrass crops. From 56 sampling points, contaminated (CZ, n = 21) and uncontaminated zones (UCZ, n = 35) were assigned. From 2016 to 2018, multiple sampling of above-ground biomass plant and soil properties was performed to assess the effect of the presence of TME on crops yield and to determine whether the uptake differs according to plant species. Yields varied between 3.2 and 6.8 T ha⁻¹ for switchgrass and 1.9 and 2.7 T ha⁻¹ for reed canarygrass. No significant differences in yield were observed between the two zones, except for switchgrass in 2016 where it was 1.5 T ha⁻¹ higher in the CZ. For both crops, Cu concentrations were similar between the two zones. For Zn and Pb, they were higher in the CZ than in the UCZ. Total soil metal concentrations generally decreased from 2016. Correlations between TME concentrations in plant and total concentrations in soil are weak. Total TME soil concentrations, Mehlich-3 and DTPA-TEA-CaCl₂ (pH 7,3) extracted concentrations are strongly correlated with each other. We conclude that the cultivation of those two crops on metal-contaminated soils is possible without significant crop yield loss compared to uncontaminated soils. Since the uptake differed among the TME, additional studies are needed to conclude that contaminated sites with TME can be use to cultivate switchgrass and reed canarygrass as plant biomass for energy purposes.

En mode normal de jeu, les instruments de percussion de la famille des gongs et des cymbales sont soumis à de fortes sollicitations qui imposent à ces structures minces un mouvement de grande amplitude (non-linéarité géométrique), siège d'une phénoménologie complexe : dépendance des fréquences avec l'amplitude, sauts, hystérésis, transferts d'énergie entre modes, vibrations chaotiques. Dans le but de raffiner la modélisation de ces comportements, le premier point de ces travaux se concentre sur l'influence d'imperfections géométriques. Le modèle de vibration de plaque circulaire parfaite (von karman), en condition de bord libre, a ainsi été modifié de manière à pouvoir formuler analytiquement les nouveaux termes linéaires et non-linéaires. L'étude s'enrichit d'une analyse détaillée de l'influence de défauts de forme typiques décrivant l'effet drastique d'imperfections d'amplitude très petite sur les caractéristiques vibratoires (fréquences propres et tendances de non-linéarité notamment). Le modèle est confronté à des analyses expérimentales effectuées sur des coques de laboratoire. La comparaison offre d'excellents résultats alors que les études minutieuses de convergence révèlent l'influence d'autres types d'imperfections au sein des coques testées. Le second point a trait à l'étude numérique de la transition vers le chaos, observée lorsqu'une cymbale est excitée harmoniquement avec une force d'amplitude croissante. Les travaux menés ont abouti à la définition d'un schéma numérique conservant l'énergie, adapté à la formulation modale de la dynamique de la plaque imparfaite. Une étude complète des performances d'une large panoplie d'intégrateurs temporels, incluant le schéma développé, a été menée avec succès sur un oscillateur de Duffing~; elle révèle que les états limites trouvés par certains intégrateurs, aux temps longs et pour des régimes très fortement non-linéaires, diffèrent qualitativement de ceux obtenus par les schémas structurellement conservatifs. L'extension au cas à plusieurs degrés de liberté est entamée.

L’utilisation du panic érigé amendé avec du biochar et/ou inoculé avec des rhizobactéries, pour produire de l’énergie, pourrait permettre de réduire les gaz à effets de serre. Afin d’évaluer les effets de ces amendements sur le contenu en carbone (C) de la plante et du sol, un essai a été mis en place sur un loam sableux à St-Augustin-de-Desmaures, selon un plan en tiroirs répété 3 fois avec en parcelles principales, un traitement de biochar de 10 Mg MS ha-1 et un traitement sans biochar, et en sous-parcelles, 3 doses d’azote ( 0,  25,  50 kg ha-1) et 2 traitements d’inoculation bactérienne. L’apport d’engrais minéral azoté a augmenté significativement le rendement en biomasse aérienne et en C lors de la 2e année de croissance. Le biochar et l’inoculation n’ont eu aucun effet sur la biomasse aérienne du panic et un effet marginal sur la biomasse racinaire. Aucun effet significatif n'a été observé sur le contenu en C du sol. / The use of switchgrass (Panicum virgatum L.) amended with biochar and/or rhizobacteria to produce energy, could potentially be a solution to reduce greenhouse gases and contribute to increase carbon (C) sequestration in soil. In this experiment, switchgrass was treated with biochar and N-fixing and P-solubilising bacteria in a split-plot experimental design. To assess the C dynamics in switchgrass production, the experiment was established on a sandy loam in St-Augustin-de-Desmaures near Quebec. A biochar treatment of 10 Mg of dry matter per hectare and treatments without biochar has been used as main plots, while three nitrogen rates (0,  25 and 50 kg ha-1) and treatments of bacterial inoculation were installed as sub-plots. The mineral nitrogen fertilizer significantly increased the aboveground biomass yield and C after two years of growth. A small positive effect of biochar (p=0,08) increase root C. Soil C was not affected by any treatment after two years of growth.

Cette thèse s’inscrit dans le cadre de l’amélioration du comportement électrique des isolateurs de lignes haute tension ; l’objectif est d’assurer une meilleure fiabilité et qualité d’alimentation en énergie électrique. Ce travail a été motivé par la nécessité de répondre à trois questions liées au comportement des isolateurs verre en zone polluée. La première porte sur la recherche d’une méthode permettant de calculer la tension de contournement des chaînes polluées selon le type d’isolateur et ses caractéristiques. La deuxième question concerne la différence de comportement entre les isolateurs en verre et les isolateurs en porcelaine de type « outerrib » ; ce type d’isolateurs présente une forme spécifique adaptée aux environnements à forte pollution. Les tensions de contournement ainsi que les trajectoires de l’arc sur les isolateurs en verre sont très différentes de celles observées avec les isolateurs en porcelaine. Et la troisième question est relative à la défaillance des isolateurs recouverts de silicone lors des essais en chocs (des impulsions de tension) à front raide. En effet, les isolateurs recouverts d’une couche de 0.3 mm (ou plus) de silicone hydrophobe explosent lorsqu’ils sont soumis à des impulsions de tension à front raide d’amplitude très élevée pendant un temps très court. Différents mécanismes pouvant être à l’origine de l’explosion/éclatement des isolateurs recouverts d’une couche de silicone sont discutés. Il ressort des différents tests et analyses que le mécanisme le plus probable semble être la fragmentation par plasma. En effet, suite à l’application d’une tension à front raide, d’amplitude très élevée, des canaux (fissures) microscopiques prennent naissance là où le champ électrique est le plus intense. L’application répétitive des chocs de tension conduit au développement de décharges dans ces canaux (rupture diélectrique de l’air) c’est-à-dire des arcs (canaux de plasma) qui se développent/propagent dans le volume de l’isolateur. La puissance déchargée (c’est-à-dire l’énergie stockée dans les condensateurs du générateur en des temps très courts) dans ces canaux à chaque choc étant très élevée, elle conduit à l’explosion de l’isolateur après quelques chocs (parfois 5 ou 6 suffisent): c’est la fragmentation par plasma. / This thesis deals with the improvement of the electrical behavior of insulators of high voltage lines; the objective is to ensure better reliability and quality of power supply. This work was motivated by the need to answer three questions related to the behavior of glass insulators in polluted areas. The first one concerns the search for method for calculating the flashover voltage of polluted chains according to the type of insulator and its characteristics. The second question concerns the difference in behavior between glass insulators and "outerrib" porcelain insulators; this type of insulator has a specific shape adapted to environments with high pollution. The flashover voltages as well as the trajectories of the arc on glass insulators are very different from those observed with porcelain insulators. And the third issue is the failure of silicon-coated insulators during shock tests (pulses) with a steep front. Indeed, insulators coated with a layer of 0.3 mm (or more) of hydrophobic silicone explode when subjected to very high amplitude steep-edge voltage pulses for a very short time. Different mechanisms that may be responsible for the explosion / puncturing of insulators covered with a layer of silicone are discussed. It appears from the various tests and analyzes that the most probable mechanism seems to be plasma fragmentation (cracking). Indeed, following the application of a steep front voltage, of very high amplitude, microscopic channels (fissures) originate where the electric field is most intense. The repetitive application of impulse voltages (shocks) leads to the development of discharges in these channels (breakdown of the air), i.e.; arcs (plasma channels) which develop / propagate in the volume of the insulator. The discharged power (i.e.; the energy stored in the capacitors of the generator in a very short times) in these channels (cracks) at each shock being very high, leads to the explosion of the insulator after some shocks (5 to 6 sometimes): it is the fragmentation by plasma or plasma cracking.