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Doctorat en sciences de l’eau

Présentation du programme

L’eau, cet enjeu incontournable et planétaire, prend constamment de l’ampleur, car il préoccupe l’ensemble de la société. Des scientifiques spécialisés dans le domaine de l’eau ayant des compétences multidisciplinaires sont rares et très recherchés sur le marché de l’emploi en environnement.

La compréhension des problèmes des ressources en eau et des milieux aquatiques nécessite l’apport de plusieurs disciplines scientifiques et leur résolution demande une approche multidisciplinaire réelle et intégrale. Le programme de doctorat en sciences de l’eau vise à former des chercheurs spécialisés capables de cerner et résoudre ces problèmes, et de répondre ainsi aux besoins sociaux qui se manifestent dans ce secteur. Il permet à l’étudiant d’élargir et d’approfondir ses connaissances dans le domaine de l’eau tout en lui permettant de se spécialiser dans un des champs d’études qui y sont reliés.

Au sein d’une équipe de recherche chevronnée, vous pourriez concevoir des techniques électrolytiques et des procédés oxydatifs pour améliorer les systèmes de traitement des eaux usées municipales et industrielles. Vous pourriez aussi étudier les impacts des lacs des régions nordiques sur le cycle global du carbone dans le contexte du réchauffement climatique. À l’INRS, les possibilités sont nombreuses et les projets de recherche au doctorat en sciences de l’eau sont novateurs et stimulants. Chose certaine, vous développerez des connaissances et des compétences dans un domaine d’avenir et aurez une expertise courtisée sur le marché du travail.

 

Perspectives d’emploi

À la suite de vos études doctorales en sciences de l’eau, vous pourriez œuvrer dans différents milieux comme :

  • les agences gouvernementales
  • le secteur municipal, pour l’approvisionnement et le traitement des eaux;
  • les organismes de protection des ressources aquatiques ou environnementaux;
  • les firmes de génie-conseil;
  • les établissements d’enseignement.

Des exemples concrets d’emplois obtenus après la diplomation

  • Professeure et professeur d’université
  • Chercheuse et chercheur chez BioVectra
  • Coordonnatrice de projet en analyse de risques toxicologiques et écotoxicologiques chez GHD

 

Numéro

3461

 

Grade

Philosophiæ doctor, Ph. D.

 

Crédits

90

 

Modalités des études

Avec thèse

 

 

Régime des études

Ce programme d’études est offert à temps complet et à temps partiel.

Droits de scolarité

Aux fins d’inscription, le montant des droits et frais de scolarité à payer varie selon le pays d’origine et le programme. En savoir plus

Bourses d'études

L’étudiante ou l’étudiant est admissible au programme de bourses en sciences de la santé et en sciences pures et appliquées de l’INRS ainsi qu’à différents programmes de bourses pour financer ses études.

Trimestres d'admission

Automne 30 mars

Hiver 1er novembre

Été 1er mars

Demande d'admission

L’admission au programme d’études est conditionnelle à l’acceptation d’une professeure ou d’un professeur de diriger vos travaux ou votre stage de recherche.

En savoir plus sur les étapes d’une demande d’admission.

Voir les projets d’études offerts

Langue d’enseignement

Les cours sont offerts en français.

Des cours de langues sont offerts aux étudiantes et étudiants non-francophones.

Équivalence des diplômes

Si vous avez obtenu un diplôme dans un pays autre que le Canada ou dans une province canadienne hors Québec, vérifiez les équivalences des diplômes avant de faire une demande d’admission à un programme d’études.

Direction du programme

Informations sur le programme

Bureau du registraire

Téléphone : 418 654-2518
Sans frais au Québec : 1 877 326-5762
registrariat@inrs.ca

ou

Renseignements généraux

programme.ete@inrs.ca

Objectifs généraux du programme

  • Approfondir vos connaissances dans le domaine des sciences de l’eau faisant appel à plusieurs disciplines.
  • Développer une approche multidisciplinaire réelle et intégrale dans la résolution de problèmes environnementaux.
  • Se spécialiser dans un des champs d’études liés aux sciences de l’eau.

 

Conditions d’admission

  • Détenir une maîtrise ou l’équivalent en sciences de l’eau ou dans une discipline ou un domaine pertinent des sciences pures ou appliquées;

ou

  • Être titulaire d’un grade de bachelier ou l’équivalent, et posséder les connaissances requises et une formation appropriée.
  • Démontrer qu’il y a une adéquation entre la formation antérieure et celle requise pour entreprendre des études dans le programme visé.
  • Posséder un dossier académique de haute qualité, dont de bons résultats scolaires d’au moins 3,2 (sur 4,3) ou l’équivalent.
  • Démontrer que ses orientations de recherche sont en conformes aux objectifs des programmes de recherche qui supportent le programme visé.
  • Démontrer sa capacité à réaliser des recherches de qualité.
  • Avoir choisi une directrice ou un directeur de recherche et avoir obtenu son acceptation motivée.
  • Avoir une connaissance suffisante de la langue française parlée et écrite.

 

Structure du programme

  • Activités au choix totalisant 6 crédits
  • 1 thèse totalisant 78 crédits
  • 1 examen doctoral totalisant 6 crédits

 

Activités au choix

La liste des activités disponibles pour l’année est publiée en juin. Un minimum d’inscriptions est exigé pour qu’une activité soit offerte. Les cours des programmes en sciences de la Terre dont les sigles commencent par GEO et GLG sont considérés comme faisant partie du programme de doctorat de sciences de l’eau.

 

Admission au programme avant le trimestre 2020

Consulter le programme (PDF) pour les étudiantes et étudiants admis avant le trimestre d’automne.

 

Activités au choix (6 crédits)

ETE401 Hydrologie (3 cr.)

Le cours vise à rendre les étudiantes et étudiants aptes à aborder des problèmes liés au cycle de l’eau et tout particulièrement à comprendre d’un point de vue physique les différents sujets de l’actualité qui concernent l’hydrologue (ex. : genèse des crues, formation de précipitations et de brouillard, évolution des climats, écoulements en rivière et en conduite afin d’approvisionner et desservir les usagers de la ressource).

ETE402 Limnologie : eaux lacustres et eaux courantes (3 cr.)

Introduction à la limnologie (lacs et rivières), concepts en physique, chimie et biologie, cycles biogéochimiques, communautés biotiques (des virus aux poissons), rôles fonctionnels, productivité biologique, limnologie hivernale, régulation de la chimie des eaux, paramètres usuels de la qualité de l’eau, influences du bassin versant, des aménagements physiques et des changements climatiques sur la qualité de l’eau, études de cas.

ETE403 Système d'information géographique (3 cr.)

Cours d’initiation de système d’information géographique. Il a pour objectif de permettre aux étudiantes et étudiants de maîtriser les notions de base relatives à la collecte et à la manipulation de l’information spatiale. Il vise également à offrir à la population étudiante une expérience pratique des systèmes les plus connus pour la gestion et la diffusion des données géospatiales.

ETE404 Gestion de l'eau en milieu urbain (3 cr.)

Ce cours offre un aperçu global de tous les aspects touchant à la gestion de l’eau en milieu urbain. Les différents thèmes abordés sont : le cycle de l’eau en milieu urbain ; le captage, le traitement et la distribution de l’eau potable ; la collecte, le transport et le traitement des eaux usées et pluviales ; la gestion des eaux pluviales et des réseaux de collecte en temps de pluie ; les critères de dimensionnement des ouvrages ; le diagnostic, l’entretien, la réhabilitation et le renouvellement des réseaux de conduites ; l’impact des changements climatiques sur l’eau et les infrastructures ainsi que l’adaptation à ces changements ; les défis liés à la gestion de l’eau en milieu urbain tels que la protection des cours d’eau, les aspects administratifs et l’intégration dans une perspective de développement durable.

ETE405 Statistiques d'échantillonnage et de suivi (3 cr.)

Échantillonnage. Paramètres d’une population ; type d’échantillonnage ; aléatoire simple, stratifié, proportionnel, réparation optimale, information d’une variable supplémentaire ; autocorrélation temporelle et spatiale. Suivi temporel. Séries de temps. Séries aléatoires, périodicités, tendances. Séries stationnaires et non stationnaires ; définition de la dépendance linéaire, autocorrélation. Séries de Markov d’ordres un et deux ; analyses de structures de persistance. Approche de Box et Jenkins, fonctions de transfert. Notion de contenu en information pour l’optimisation de l’échantillonnage temporel. Application à des données environnementales.

ETE406 Mathématiques appliquées et modélisation numérique en sciences de l'environnement (3 cr.)

Le cours présentera les principes mathématiques fondamentaux du calcul, de l’algèbre linéaire et de l’analyse fonctionnelle. Bâtissant sur ceux-ci, nous étudierons de puissantes méthodes de transformation, techniques de résolution analytique et approches de discrétisation numérique. Le cours met l’accent en particulier sur les équations aux dérivées ordinaires et partielles, sur la compréhension des processus physiques représentés par ces équations et sur l’illustration de modèles applicables en sciences de l’eau, de la Terre et de l’environnement qui sont basés sur les principes, méthodes et équations introduits.

L’étudiante ou l’étudiant s’inscrivant à ce cours devra posséder une connaissance de mathématiques de niveau 1er cycle (provenant d’un programme en sciences ou en génie, par exemple). Les auditeurs libres sont les bienvenus. Le cours est organisé en 12 thèmes.

ETE407 Introduction à l'administration publique de l'eau et de l'environnement (3 cr.)

Ce cours vise à montrer l’importance qu’il faut attribuer à l’étude des dimensions humaines des problèmes de l’eau et de l’environnement ainsi qu’à la compréhension des constituants institutionnels, organisationnels, sociaux et technologiques de leurs solutions. La problématique multidisciplinaire à laquelle est confrontée l’administration publique est mise en évidence et il est dès lors possible d’expliquer et de prédire les comportements humains responsables de la gouvernance parfois déficiente de l’eau et de l’environnement. En ce sens, quelles sont les connaissances de base sur les processus régissant les interactions entre la société et la nature et de quelle façon mettre en œuvre des programmes publics capables de corriger ou d’éviter les problèmes de qualité de vie pouvant être causés par son exploitation ? Quels sont les divers concepts ou théories pouvant être appliqués à la solution des problèmes que rencontre l’administrateur public et au développement de mécanismes de prise en charge par la société des problèmes rattachés à l’eau et l’environnement ? Le cours permettra ainsi à la population étudiante de se familiariser avec certains outils de l’administration publique vis-à-vis l’eau et l’environnement. Un survol des principales législations canadiennes et québécoises sera effectué afin de cerner l’importance du statut juridique de l’eau et de l’environnement et comment ce statut devient un déterminant important de la mise en œuvre des outils de gouvernance de l’eau et de l’environnement. Le cours comporte 9 chapitres regroupant les définitions et concepts, les différents problèmes rencontrés, les approches de gouvernance incluant les dimensions juridiques canadiennes et québécoises, les enjeux et les tendances en matière de gouvernance, les aspects de géopolitique de l’eau et de l’environnement ainsi que les liens entre le changement climatique et l’eau. L’évaluation du cours s’effectue par la préparation d’un exposé oral et d’un rapport sur un thème pertinent au contenu du cours.

ETE408 Suivi environnemental des écosystèmes d'eau douce (3 cr.)

Prélèvement et préservation d’échantillons pour déterminer le statut trophique et la qualité de l’eau d’un lac et d’une rivière en zone urbaine. Exploration de diverses méthodes d’échantillonnage et d’analyses environnementales incluant la chimie de l’eau, l’identification du plancton, des diatomées et du zoobenthos. Critères pour le choix des protocoles, de la stratégie d’échantillonnage et des méthodes d’analyse. Instrumentation et équipement requis pour le suivi environnemental. Contrôle de qualité, fiabilité et validation des résultats. Programmes de suivi de la qualité de l’eau au Québec. Règles de sécurité et accréditation des laboratoires. Introduction à la paléolimnologie comme un outil de suivi environnemental.

ETE409 Chimie physique des eaux douces (3 cr.)

Ce cours a pour objectif général de faire découvrir à la population étudiante les principes thermodynamiques de base qui permettent de décrire la complexité chimique des eaux naturelles et de faire des prédictions sur leur composition à l’aide de méthodes numériques et graphiques simples. Il vise spécifiquement la compréhension des grandes classes de réactions chimiques qui ont cours en milieu naturel, soit les réactions acides-bases, les réactions de précipitation-dissolution, et les réactions d’oxydoréduction, de sorption et de formation de complexes avec des ligands organiques et inorganiques. On insiste en outre sur le concept d’alcalinité et le rôle du CO2 atmosphérique sur l’acidité des eaux naturelles. Ce cours s’adresse à tous les membres étudiants ayant une formation universitaire de premier cycle en sciences ou en génie et qui désirent comprendre les concepts de base de la chimie physique appliquée aux eaux douces afin de poursuivre des recherches multidisciplinaires ou faire carrière dans un domaine en lien avec la qualité de l’eau.

ETE410 Écotoxicologie dans un monde en changement (3 cr.)

Ce cours couvre les différentes catégories de contaminants, tant inorganiques qu’organiques avec un accent particulier sur les contaminants émergents. Ces derniers incluent notamment les terres rares, les perturbateurs endocriniens, les produits pharmaceutiques, les cyanotoxines. Les sources de ces contaminants seront abordées dont les nouveaux vecteurs tels que les produits de soins personnels et les nanoparticules. Nous passerons en revue comment les contaminants entrent en contact avec les organismes vivants et comment ils traversent les barrières biologiques. Les facteurs environnementaux et leurs rôles dans la biodisponibilité des contaminants seront examinés. Ce cours permettra également à la population étudiante de se familiariser aux effets de ces contaminants sur la santé des organismes vivants. Ce cours explorera plus particulièrement les mécanismes d’action des produits chimiques et la complexité des réponses physiologiques chez le biote. Des avancées récentes seront présentées parmi des thèmes choisis : mutagenèse, bioaccumulation, perturbations du système endocrinien, stress oxydatif, toxicologie du développement et de la reproduction, etc. Les membres étudiants vont se familiariser avec les approches classiques de l’écotoxicologie par bioessais et par biomarqueurs, et apprendront à critiquer des articles scientifiques en lien avec l’écotoxicologie ainsi qu’à se familiariser avec les méthodes utilisées pour développer des critères de qualité de l’eau et du sol. Les méthodes existantes de traitement de ces contaminants à partir de différentes matrices environnementales seront également abordées.

ETE411 Le traitement des eaux pour la production d'eau potable (3 cr.)

La première partie de ce cours aborde quelques procédés chimiques, physiques et physicochimiques couramment utilisés pour le traitement des eaux tout en indiquant les principes fondamentaux utilisés pour la mise au point de ces procédés. La deuxième partie expose des systèmes chimiques et physiques de désinfection des eaux tout en indiquant les mécanismes réactionnels d’oxydation des polluants susceptibles d’être présents dans l’eau. Quelques modèles mathématiques de prévision d’efficacité bactéricide sont aussi décrits. Sont présentés dans la troisième partie, des exemples typiques de filières de traitement d’eau de consommation pouvant être utilisés, et ce, en fonction des caractéristiques initiales de l’eau de brute.

ETE412 Télédétection environnementale (3 cr.)

Ce cours est une introduction à la télédétection tant à ses principes physiques qu’aux capteurs utilisés (satellites, aéroportées, drones) et aux principales applications en sciences de l’eau et en sciences de la Terre. De plus, ce cours permet aux étudiantes et étudiants de se familiariser aux méthodes et techniques de traitement numérique d’image de télédétection comme création des composés colorés, rehaussement, filtrage, analyse des composantes principales, théorie des indices spectraux et classification, et sur les corrections des images de télédétection (atmosphériques, radiométrique, géométriques et topographiques). La partie pratique permet d’introduire les membres étudiants aux principes de base des méthodes de traitements numériques des images et discuter des domaines d’applications et de recherches de la télédétection.

 

Préalable :

ETE403 Systèmes d’information géographiques

ETE413 Analyse avancée des images de télédétection (3 cr.)

Ce cours avancé sur l’analyse des images de télédétection s’adresse aux étudiantes et étudiants ayant une bonne connaissance théorique et pratique du traitement des images et des applications thématiques de la télédétection. En d’autres termes, si le cours ETE412 sur la télédétection environnementale a été réussi, ou si de solides connaissances en télédétection, en traitement d’images et en géomatique sont acquises, ce cours les aidera à améliorer leurs connaissances en matière d’analyse des données de télédétection provenant de technologies nouvelles et avancées. En particulier, les membres étudiants apprendront et travailleront avec des approches avancées d’apprentissage automatique et d’apprentissage profond via des algorithmes à base des pixels et des objets.

 

Préalable :

ETE412 Télédétection environnementale ou formation préalable en géomatique et en télédétection

ETE414 Science des données et applications (environnementales) (3 cr.)

Le cours est composé des principales parties suivantes :

1. Introduction à la science des données ;
2. Modèles de séries temporelles (AR, MA, ARMA) ;
3. Approches descriptives multivariées (analyse en composantes principales et ses variantes et extensions, divers algorithmes de classification) ;
4. Modèles de régression (régressions simple et multiple, choix de modèles, sélection de variables, méthode pas-à-pas, ANOVA) ;
5. Introduction aux méthodes d’apprentissage automatique (réseaux de neurones et arbres de régression).

Bien que les approches et techniques présentées sont applicables à une grande variété de domaines, des applications environnementales seront traitées.
Le logiciel R sera utilisé, mais d’autres logiciels sont permis comme Python.

 

Préalable :

ETE406 Mathématiques appliquées et modélisation numérique en sciences de l’environnement

ETE415 Biotechnonologie de l'environnement - Microbiologie appliquée aux procédés industriels (3 cr.)

Ce cours fournira les informations concernant la microbiologie appliquée, le développement de bioprocédés et la valorisation des résidus municipaux et industriels. Ce cours sera orienté vers la production de produits à valeur ajoutée utilisant différents résidus (déchets) comme matière première. Ce cours permettra à la population étudiante d’obtenir les connaissances de base et les principes généraux de développement de bioprocédés pour la fabrication de produits à valeur ajoutée, l’utilisation des résidus en tant que matière première et le concept du zéro déchet.

Le cours sera basé sur les grandes lignes suivantes :

Introduction aux principes fondamentaux.

  • Production, traitement et élimination des boues d’épuration.
  • Problème de contaminants dans les boues d’épuration.
  • Prétraitement des résidus pour augmenter la biodégradabilité et le rendement du produit (biogaz, bioplastiques, etc.).
  • Traitement anaérobie et efficacité énergétique.
  • Concept neutre en énergie pour les procédés de traitement des eaux usées/disposition des boues d’épuration et/ou la récupération des eaux usées.
  • Bioconversion de résidus en produits (biopesticides, bioplastiques, biocoagulants, hydrogène, éthanol, méthane —).
  • Bioconversion des matériaux lignocellulosiques et problèmes et défis rencontrés.
  • Économie circulaire et réduction des émissions de gaz à effet de serre en ce qui concerne l’utilisation des déchets comme matière première pour les produits à valeur ajoutée.
  • Progrès récents dans le domaine du développement de processus biotechniques (travail à domicile des membres étudiants sur le développement en cours).

ETE416 Gestion intégrée des ressources en eau (3 cr.)

Ce cours aborde les problèmes liés à la gestion de l’eau et propose des solutions selon un cadre de travail basé sur la gestion intégrée de l’eau par bassin versant. Les connaissances acquises seront : (i) la mise en place de la gestion intégrée de l’eau par bassin versant ; (ii) des notions de base dans les diverses disciplines en soutien à la gestion de l’eau par bassin versant, c’est-à-dire la modélisation hydrologique incluant la quantité et la qualité de l’eau de même que la construction de bases de données spatiales et attributs, la gouvernance, le développement durable, l’intégrité biologique ainsi que l’analyse économique des biens et services environnementaux.

ETE417 Assainissement des eaux usées (3 cr.)

Le présent cours a pour objectif de familiariser la population étudiante à l’assainissement des eaux usées municipales et industrielles. Ce document trace donc un survol des notions théoriques ainsi que des principales techniques physico-chimiques et biologiques employées pour l’épuration des eaux usées et le traitement des boues. Ce cours vise également à l’initier aux méthodes d’analyse physico-chimiques et d’examens microbiologiques courants en assainissement des eaux. Ce cours en assainissement des eaux usées comprend un total de 25 chapitres. La première partie du cours apporte des connaissances de base en ce qui concerne les caractéristiques physico-chimiques et microbiologiques des eaux usées et la configuration générale des ouvrages d’assainissement des eaux usées. Les sections suivantes traitent des différents types de procédés utilisés pour le traitement des eaux usées, soient respectivement les procédés de prétraitement et traitement primaire, les procédés biologiques, les procédés physico-chimiques et les procédés électrochimiques. Par la suite sont abordés certains aspects périphériques au traitement des eaux usées, soit le contrôle de la corrosion des conduites et ouvrages d’assainissement en béton et la problématique associée à la présence de perturbateurs endocriniens. Les sections suivantes sont consacrées à la présentation des installations de traitement des eaux usées de faible capacité, soit les installations septiques communautaires et individuelles. Par la suite, un portrait de la situation en matière d’épuration des eaux usées municipales et industrielles au Québec et à l’étranger est présenté. Les chapitres suivants traitent des technologies de traitement et des modes de gestion des boues (biosolides) issues du traitement des eaux usées. L’évaluation du cours s’effectuera par trois examens à choix multiples avec accès libre aux notes de cours.

ETE418 Occurrences et récurrences des extrêmes en environnement (3 cr.)

Ce cours vise à : 1) présenter les éléments théoriques et les méthodes statistiques nécessaires à la compréhension de l’analyse fréquentielle des extrêmes dans un cadre univarié et stationnaire ; 2) introduire les étudiantes et étudiants à l’analyse fréquentielle régionale des variables hydrologiques ; 3) les familiariser avec certains outils d’application ; 4) donner une brève introduction à l’analyse fréquentielle dans un cadre univarié non-stationnaire et dans un cadre multivarié.

ETE419 Géostatistiques (3 cr.)

Ce cours vise à fournir les bases en analyse spatiale statistique, avec une emphase sur les méthodes d’interpolation. On y présente les bases de l’analyse statistique de la variabilité de données spatiales. L’analyse des processus ponctuels et l’entropie sont d’abord présentées. Par la suite, la majorité des cours sont consacrés à l’apprentissage de méthodes de krigeage (simple, ordinaire, en bloc, universel, disjonctif, topologique, multivarié et simulations).

ETE420 Étude d'impacts environnementaux (3 cr.)

Ce cours aborde les sujets suivants : concepts de développement durable et d’impact, la législation pertinente au Québec et au Canada, les intervenantes et intervenants habituels en matière d’évaluation environnementale et leurs motivations diverses, les procédures d’évaluation locales et internationales, les étapes d’un dossier type, l’analyse de la qualité de l’étude d’impact, le rôle du public et les aspects sociaux, l’analyse de l’acceptabilité environnementale d’un projet, les règles d’éthique du personnel professionnel de l’évaluation, l’évaluation environnementale stratégique, la norme BNQ 21000, la grille d’analyse de développement durable de projets, etc.

ETE421 Gestion et traitement de matières résiduelles dangereuses et réhabilitation des sols contaminés (3 cr.)

La première partie du cours vise à renseigner sur la loi sur la gestion des matières résiduelles dangereuses et son interaction avec la loi sur l’enfouissement et l’incinération des matières résiduelles. Un survol technique des modes de gestion des matières résiduelles dangereuses est aussi présenté en mettant en relief ce qui est fait dans ce secteur au Québec. La plus grande partie du cours porte sur la problématique de la réhabilitation des terrains contaminés. Au fil de leur industrialisation, les pays développés ont contaminé une partie de leur territoire, en grande partie du fait d’une gestion inadéquate de leurs matières premières, produits finis et rejets industriels. Au début des années 80, la résurgence en plein cœur de milieux habités de résidus déversés ou enfouis des décades plutôt a constitué une prise de conscience de la nécessité de changer les pratiques et modes de gestion. Il s’est également avéré nécessaire de gérer l’imposant passif environnemental que constitue ce legs, entre autres dans le cadre de la revitalisation et de la densification du milieu urbain. Pour ce faire, des lois, règlements, guides techniques, programmes ont été adoptés. Des milliers de terrains ont été caractérisés et réhabilités. Une expertise s’est créée, tant dans le domaine public que privé et une industrie de la réhabilitation a vu le jour, comprenant entre autres une trentaine de lieux de traitement et l’utilisation de plus en fréquente de technologies de décontamination in situ.

ETE422 Hydrométallurgie (3 cr.)

Ce cours présente les concepts théoriques et notions pratiques associés aux différents procédés hydrométallurgiques utilisés pour l’extraction, la récupération et la purification des éléments métalliques à partir de matrices solides et liquides. Le premier chapitre de ce cours porte sur les procédés de pré-traitement et d’extraction des métaux à partir de matrices solides. Cette partie traite notamment des différentes options de lixiviation chimique et microbienne, ainsi que des techniques physiques et physico-chimique de pré-traitement des matrices solides. Le deuxième chapitre présente l’éventail des techniques utilisées pour la récupération des métaux à partir de solutions aqueuses. Ceci comprend notamment les techniques de précipitation, d’oxydation et de réduction, de coagulation et de floculation, de cémentation, d’adsorption et de biosorption, d’échange ionique, d’extraction par solvant, de flottation, de séparation électrochimique, de photocatalyse, de séparation membranaire et de cristallisation. Le troisième chapitre traite, pour sa part, du traitement des effluents chargés en métaux dont, principalement, les eaux minières et les drainages miniers, les effluents de placage métallique, les solutions de décapage et les effluents métallurgiques. Le quatrième chapitre expose les différentes filières hydrométallurgiques utilisables pour l’extraction et la récupération des éléments métalliques à partir de divers déchets industriels et urbains. Les matrices traitées sont notamment les boues de traitement des eaux et des effluents, les boues de carbure et de pigments, les déchets solides des industries de l’aluminium et de l’amiante, les catalyseurs usagés, les cendres d’incinération, les batteries et piles usagées, les déchets de chromate, les résidus de procédés photographiques, les panneaux solaires usagés, les différents déchets électroniques, les laitiers et scories métallurgiques, les poussières de cheminées industrielles et, bien sûr, les résidus miniers. Le cinquième chapitre montre le potentiel des procédés hydrométallurgiques pour la décontamination de matrices solides contaminées par des métaux. Ceci comprend notamment les boues d’épuration municipales, les résidus de contrôle de la pollution de l’air des incinérateurs de déchets, les déchets de bois traité, les sédiments et les sols. Finalement, le sixième chapitre apporte, pour chacun des éléments métalliques (métaux alcalins, alcalino-terreux, transition, pauvres, métalloïdes, lanthanides et actinides), des informations de base sur leurs propriétés physiques et chimiques, leurs sources et les méthodes de production, leurs principales utilisations dans le monde, ainsi que les risques associés au niveau de la santé humaine ou de l’environnement.

ETE423 Habitats aquatiques (3 cr.)

Ce cours a pour objectif de permettre à la population étudiante de se familiariser avec les notions permettant d’identifier, caractériser et modéliser les habitats aquatiques, avec une emphase sur les habitats de poisson. Les thématiques suivantes seront abordées : 1) connaissance de base de différents types d’habitats aquatiques (rivières, plaines inondables, lacs, milieux humides, estuaires) ; 2) caractérisation et évaluation quantitative/qualitative des habitats aquatiques en rivière ; 3) connectivité des habitats ; 4) notion de préférence d’habitat ; 5) introduction à la modélisation des habitats. De plus, des notions de base des techniques de restauration des cours d’eau seront présentées.

ETE424 Isotopie environnementale (3 cr.)

Ce cours vise à enseigner les principes et les applications des isotopes en tant « qu’empreintes digitales » des molécules chimiques dans l’environnement. Après avoir intégré les notions de base (isotopes stables/radioactifs, fractionnement), on y voit comment les approches isotopiques peuvent être utiles dans les études environnementales, soit pour le traçage hydrologique, hydrogéologique et biogéochimique, ou encore pour suivre le transport et la dégradation des contaminants. On aborde l’utilisation des isotopes des principaux éléments présents dans le cycle hydrologique (C,H, N,O) et de quelques autres éléments utiles pour étudier le cycle de l’eau (ex. : Sr, Cl), le cycle du carbone, la datation des eaux modernes et anciennes, les contaminants et leurs sources (forensics), en plus de quelques autres applications intéressantes en environnement ou autres. L’objectif principal est de familiariser les membres étudiants avec les notions de base nécessaires pour comprendre l’utilisation des isotopes, et à leurs faire découvrir les différentes applications possibles dans le domaine de l’environnement. Ce cours s’adresse autant aux étudiantes et étudiants qui ont un intérêt général pour le sujet sans toutefois vouloir appliquer eux-mêmes la géochimie isotopique à leurs projets, qu’à ceux et celles qui veulent faire de la géochimie isotopique l’un de leurs outils de travail. Les travaux de session seront adaptés en fonction de ces deux profils étudiants.

ETE425 Énergie et environnement (3 cr.)

Ce cours vise à faire prendre conscience à la population étudiante des enjeux de l’énergie en lien avec l’environnement. Il s’adresse aux membres étudiants ayant une formation universitaire de premier cycle et qui ont une base en sciences ou en génie et qui désirent comprendre les impacts de la production et de l’utilisation de l’énergie sur le changement climatique. Il s’agit de leur donner des connaissances sur les avantages et les inconvénients de la production et l’utilisation des différents types d’énergie sur l’environnement. Ainsi, les principaux objectifs de ce cours portent, d’une part sur les sources de production d’énergie et les problématiques environnementales associées ; et d’autre part, sur les systèmes d’utilisation de l’énergie et leurs impacts sur l’environnement. Ce cours comporte quatre grandes parties : (1) les différentes sources d’énergie (ressources fossiles, énergies nucléaires, énergies renouvelables, etc.) ; (2) les bilans énergétiques et les impacts environnementaux (transformation et distribution d’énergie, rendements, gaz à effet de serre et changement climatique, etc.) ; (3) la gestion et économie de l’énergie ; (4) les aspects économiques et la géopolitique. L’évaluation de ce cours se fera par un examen écrit (40 %), et un projet de travail de groupe sur un thème de choix des étudiantes et étudiants en lien avec le contenu du cours, avec rapport (40 %) et présentation orale (20 %).

ETE426 Génomique appliquée à l'environnement (3 cr.)

Ce cours aborde la théorie et les applications des techniques de séquençage de nouvelle génération. Plus spécifiquement, les notions d’ADN environnemental, de microbiome, de métabarcoding, de métagénomique, métatranscriptomique, métaprotéomique, métabolomiques, épigénétique sont couvertes. Les méthodes d’échantillonnage, de préparation et d’analyse des échantillons sont présentées au travers de divers exemples. Ce cours propose une introduction à l’utilisation de bases de données, aux techniques d’analyse de données — « omiques ».

ETE427 Travail dirigé I (3 cr.)

L’étudiante ou l’étudiant au doctorat doit réaliser une activité de recherche dirigée par un professeur de l’INRS autre que son directeur ou codirecteur de recherche doctorale. Cette activité doit être totalement distincte de son sujet de recherche principal et son domaine doit être en dehors du domaine de celle-ci. Cette activité a pour objectif principal l’ouverture du chercheur à une recherche multipisciplinaire.

ETE428 Travail dirigé II (3 cr.)

L’étudiante ou l’étudiant au doctorat doit réaliser une activité de recherche dirigée par un professeur de l’INRS autre que son directeur ou codirecteur de recherche doctorale. Cette activité doit être totalement distincte de son sujet de recherche principal et son domaine doit être en dehors du domaine de celle-ci. Cette activité a pour objectif principal l’ouverture du chercheur à une recherche multipisciplinaire.

ETE429 Gestion de projet en eau et environnement (3 cr.)

Les étudiantes et étudiants seront appelés à traiter, en équipes, un projet, réel ou fictif, proposé par chacune d’elles, préférablement du domaine des sciences de l’eau, de la Terre ou de l’environnement, projet qu’elles auront elles-mêmes choisi et développé. En même temps que des conseils sur le développement des projets, des sessions théoriques sur les principes et systèmes pratiques de la gestion de projets seront données pour supporter le travail sur les projets. En plus, les cours donneront lieu à des discussions et travaux sur certaines étapes de la matière.

ETE430 Formes et processus en milieux fluvial (3 cr.)

Cours axé sur le processus et les formes associés à la dynamique des cours d’eau. Hydrologie et érosion des versants : ruissellement, infiltration, hydrogramme, mouvement de masse, érosion. Hydraulique : classification des écoulements, profils de vitesses, coefficient de frottement. Transport de sédiment : début d’entraînement, charge de fond, en suspension et dissoute. Morphologie : formes du lit, géométrie hydraulique, cours d’eau rectiligne, à méandres, à chenaux tressés. Problèmes environnementaux : sédiments contaminés, protection des rives, habitats. Travaux pratiques et excursions sur le terrain.

ETE431 La gestion et l’ingénierie dans l’environnement côtier (3 cr.)

Avec l’élévation du niveau de la mer, l’augmentation des tempêtes et la croissance démographique dans les zones côtières, les communautés côtières sont de plus en plus exposées aux risques côtiers. Le cours est conçu pour fournir une introduction nécessaire à l’ingénierie et à la gestion côtières et à la façon dont elles sont liées aux risques côtiers. La première partie du cours portera sur le développement de la théorie et des phénomènes de base qui régissent les processus côtiers, tels que les vagues, les courants et les marées, ainsi qu’un regard de haut niveau sur l’évaluation des risques côtiers. La deuxième partie du cours examinera la manière dont les composantes de base des processus côtiers ont un impact sur les communautés côtières. Le cours examinera les risques côtiers courants au Québec et dans l’est du Canada, tels que les inondations et l’érosion côtière. En outre, il abordera les structures côtières communes pour faire face à ces risques ainsi que les boucles de rétroaction entre les structures côtières et l’environnement.

ETE433 Paléolimnologie (3 cr.)

L’objectif du cours est de familiariser la population étudiante avec la paléolimnologie, ses techniques et ses applications pour les reconstructions paléoclimatiques, paléoenvironnementales, et les études d’impacts (acidification, pollution, eutrophisation, etc.). Diverses techniques analytiques, dont les propriétés physiques des sédiments, seront abordées, dont les techniques de carottage, les propriétés physiques, chimiques, et le contenu biologique des sédiments. À la fin du cours, la population étudiante devrait : 1) avoir compris les principes de base et les applications possibles de l’analyse des propriétés physiques, chimiques et biologiques de carottes sédimentaires lacustres ; 2) être en mesure de traiter efficacement les données issues des diverses méthodes vues dans le cadre du cours ; 3) être capable d’évaluer la pertinence, la qualité et les limites des études paléolimnologiques qui sont ou pourraient être utilisées par des décideurs.

ETE9913 Perturbateurs endocriniens et endocrinologie avancée (3 cr.)

Ce cours offert sous la forme de cours magistraux et de discussions permet à la population étudiante d’acquérir les notions de physiologie, d’anatomie et de biologie cellulaire et moléculaire nécessaires pour comprendre l’action des agresseurs toxiques sur les systèmes endocrinien et reproducteur. Le contenu est principalement ciblé sur les mécanismes d’action des agents toxiques pour les systèmes endocrinien et reproducteur.

ETE511 Cours spécial (1 cr.)

ETE512 Cours spécial (1 cr.)

ETE521 Cours spécial (2 cr.)

ETE522 Cours spécial (2 cr.)

ETE531 Cours spécial (3 cr.)

ETE532 Cours spécial (3 cr.)

ETE541 Cours spécial (4 cr.)

ETE542 Cours spécial (4 cr.)

ETE513 Cours spéciaux (1 cr.)

ETE514 Cours spéciaux (1 cr.)

ETE515 Cours spéciaux (1 cr.)

ETE523 Cours spéciaux (2 cr.)

ETE524 Cours spéciaux (2 cr.)

ETE525 Cours spéciaux (2 cr.)

ETE533 Cours spéciaux (3 cr.)

ETE534 Cours spéciaux (3 cr.)

ETE535 Cours spéciaux (3 cr.)

ETE543 Cours spéciaux (4 cr.)

ETE544 Cours spéciaux (4 cr.)

ETE545 Cours spéciaux (4 cr.)

Examen doctoral (6 crédits)

ETE601 Examen doctoral (6 cr.)

L’examen doctoral a lieu au plus tard durant le quatrième trimestre du programme de doctorat. L’inscription à cette activité a lieu au début du trimestre visé.

L’examen doctoral permet de vérifier si le projet de recherche de l’étudiante ou de l’étudiant a été suffisamment bien défini et si l’étudiante ou l’étudiant a la préparation suffisante pour mener à bien son projet.

Cet examen conduit à des recommandations susceptibles de favoriser la progression des travaux.

L’étudiante ou l’étudiant doit présenter par écrit et défendre oralement devant jury, au plus tard avant la fin du 4e trimestre, sa problématique et sa méthodologie de recherche.

Thèse (78 crédits)

Thèse (78 cr.)

Chaque étudiante et étudiant doit rédiger une thèse qui démontre son aptitude à mener à bien une recherche scientifique originale.