Exam final 3 Flashcards
Qu’est-ce qu’un contaminant ?
- Provient des activités anthropiques ou d’origine naturelle
- Substance dont la concentration est plus grande que celle observée dans l’environnement naturel, mais sans causer de problèmes
- La contamination est temporaire et sans effet notable
- L’équilibre se rétablit progressivement
Qu’est-ce qu’un polluant ?
- À la base c’est un contaminant…et il devient un polluant selon conditions:
1- Polluant en concentration plus grande que la normale
2- Cause des problèmes directs ou indirects démontrés à l’environnement
3- Manifestation d’origine anthropique
Nomme des déchets liquides déversé dans l’eau (pendant la nuit)
-Déchets de forgerie
-Manufactures
-Laveries
-Tanneries
-Fabricants de parchemins
-Abattoirs
Qu’est-ce que l’on peut encore retrouver aujourd’hui dans l’eau malgré le traitement des eaux usées ?
- Nutriments
- Pharmaceutiques
- Hormones
- Pesticides
- Terres rares
- Substances perfluorées
Qu’est-ce que la Bioremédiation ?
- Utilisation de micro-organismes souterrains pour transformer des contaminants dangereux en sous-produits relativement inoffensifs
- Réduit les concentrations aqueuses de contaminants ou la masse de contaminants dans les sols
Nomme des types de Bioremédiation
- Biodégradation
- Minéralisation (organique- >inorganique)
- Biotransformation (produit final n’est pas minéral; altération à l’intérieur des micro-organismes)
Nomme des techniques ou types de biorestauration
- Une composante de l’atténuation naturelle
- Biorestauration améliorée
- Bioaugmentation
Dans la Bioremédiation qu’elle variable somme nous capable d’étudier au niveau écosystème ?
-Conditions environnementales influencent la biorémédiation grâce au analyse chimique, physique et géographique
Dans la Bioremédiation qu’elle variable somme nous capable d’étudier au niveau des communautés ?
- Identifier et suivre les communautés microbiennes impliqués dans la bioremédiation avec les différentes méthodes selon le niveau étudié.
Dans la Bioremédiation qu’elle variable somme nous capable d’étudier au niveau des populations ?
- Identifier et caractériser les processus microbiens au niveau de la population microbiennes avec la cascade de omiques
Dans la Bioremédiation qu’elle variable somme nous capable d’étudier au niveau de la cellule ?
Caractérisation des microbes à l’échelle cellulaire par le test qpcr comme dans le source tracking
Dans la Bioremédiation qu’elle variable somme nous capable d’étudier au niveau des protéines, lipides…
- Identifier des protéines et enzymes responsable de la formation de certains métabolites
Dans la Bioremédiation qu’elle variable somme nous capable d’étudier au niveau de l’ADN et ARN
- Identification de gènes impliqué dans la bioremédiation au niveau de l’ADN et de l’ARN
Qu’est-ce que la Biodégradation
- Dégradation des contaminants organiques due à l’activité microbienne
- Un contaminant organique agit comme substrat pour un micro-organisme (il fournit de l’énergie au microbe)
Qu’est-ce que la minéralisation ?
Oxydation complète du contaminant en dioxyde de carbone en eau
(organique -> inorganique)
Comment se produit la biodégradation avec un métabolisme ?
- Utilisation de l’oxygène dans leur métabolisme pour dégrader les contaminants et Utilisation de substituts d’oxygène dans leur métabolisme pour dégrader les contaminants
- Mène à la reproduction de cellules en fournissant de l’énergie et C par la minéralisation
Nomme les enzyme qui viennent catalyser chaque étapes dans la biodégradation ?
- Enzymes intracellulaires aux fonctions spécifiques, incorporation dans la biomasse, génération, mais peuvent être excrété hors de la cellule pour amorcé les réactions de dégradations
- Enzymes extracellulaires dégradent les macromolécules externes à la cellule et permettent l’absorption de sous-unités plus petites dans la cellule
La probabilité qu’un enzyme spécifique soit présente pour la dégradation d’un contaminant dépend de quoi ?
- Du degré de similitude avec les substances naturelles
Vrai ou Faux
En l’absence d’un enzyme spécifique, il peut y avoir arrêt de la dégradation d’un contaminant (Biodégradation)
Vrai
Qu’est-ce que le Consortium Microbien ?
Lorsque plus qu’une espèce est impliqué dans la dégradation d’un composé (microoganismes) lors de la Biodégradation
Une Biodégradation peut être ….
- Complète = minéralisation - oxydation complète en dioxyde de carbone et en eau
- Partielle = peut résulter de l’absence de l’enzyme nécessaire
- Cométabolisme = Oxydation partielle due à l’action d’enzymes non spécifiques - les cellules qui produisent des enzymes ne reçoivent aucune énergie du processus (Réaction fortuite)
Qu’elles sont les 2 phases du processus de biodégradation ?
1- Captation du substrat
2- Utilisation du métabolisme
Nomme des exemples de captation du substrat dans le processus de biodégradation
- Utilisation de matières organiques solubilisées
- Contact direct des cellules avec les substances organiques
- Contact direct avec de petites gouttelettes de substrat
Vrai ou Faux
La production de gouttelettes souvent augmentée à la suite de l’ajout d’émulsifiant ou d’agent dispersant
Vrai
Qu’est-ce que le concept de biodisponibilité ?
- La partie du polluant que le microbe voit/ qu’il peut utiliser
- Déterminée par des facteurs tels que la solubilité, la sorption, facilité de transport vers et au travers la membrane cellulaire
- Un facteur majeur contrôlant le taux de biodégradation
- Peut être amélioré par des biosurfactants
Toxicité est souvent due à
une perturbation de
l’intégrité de la membrane
La différence entre une Dose létale et Dose sublétale
- Dose létale - tue la cellule
- Dose sublétale - près d’entrainer la mort et diminue considérablement la probabilité que puissent s’accomplir un processus biologique
Vrai ou Faux
Une dilution ou un changement de la
biodisponibilité peut faciliter la dégradation d’une substance toxique
Vrai
Nomme des Facteurs environnementaux
influençant la biodégradation
Oxygène
Matière organique
Azote
Température
pH
Type de sol
Dans les sols, la contamination peut survenir dans 3 localisations soit..
la surface du sol, la zone vadose puis la régionsaturée en eau
Qu’est-ce que la Bioremédiation augmentée
Modification des conditions
environnementales dans le but d’améliorer la remédiation des contaminants par les
micro-organismes indigènes
Quels sont les modifications des conditions environnementales que l’on peut faire pour améliorer la remédiation des contaminants ?
Ajout d’oxygène ou d’air
Ajout de nutriments (N, P)
Ajout de micro-organismes
Humidité - peut modifier le potentiel
redox
Quelles sont les techniques ou technologies qui sont
employées pour stimuler la dégradation d’un contaminant d’intérêt ?
-Biorestauration in situ dans
la zone vadose et les eaux
souterraines
-Bioventilation et
biofiltration dans la
zone vadose
-Biorestauration des
eaux souterraines par
barbotage d’air
Qu’est-ce qu’un Xénobiotiques
- composés synthétisés chimiquement qui ne se sont jamais produits dans la nature
- Exemples:
Pesticides
Herbicides
Plastiques
Qu’est-ce que la Dégradabilité
La composition chimique des contaminants influence leur facilité à être biodégradé, soit par le besoin d’enzymes adaptés, de leur toxicité, etc.
Nomme des contaminants facile à dégrader ..
Cétones et alcools
Mazout et essence
Aromatiques
monocycliques
Nomme des contaminants assez dégradable
Créosote, goudron,
sables bitumineux
Pentachloro-phénol
(PCP)
Nomme des contaminants difficile à dégrader
Solvants chlorés
(TCE)
Certains pesticides et
herbicides
Nomme des contaminants généralement récalcitrant
Dioxines
Polychlorobiphényles
(PCB)
Qu’est-ce qu’un Hydrocarbures alicycliques
Structures cycliques de C, mais saturées
Présentes dans le pétrole brut
Non polaires, faible solubilité, biodisponibilité
faible
Facilement dégradées aérobiquement
La dégradation se produit parfois via un consortium
Qu’est-ce qu’un Hydrocarbures aromatiques
Structures insaturés (ex. benzène)
Non polaire, faible solubilité, biodisponibilité faible
Produit naturellement
Dégradation aérobie assez facile par les bactéries et les champignons
Dégradation implique l’incorporation d’O2via la monoxygénase (un atome d’oxygène incorporé -Champignons) et/ou la dioxygénase (les deux
atomes d’oxygène incorporés - Bactéries)
Quels sont les caractéristiques des Hydrocarbures polycycliques comme contaminant dans l’environnement
2 anneaux de benzène fusionnés ou plus
Occurrent naturellement dans la lignine
Libérés dans l’environnement par les
incendies de forêt ou la combustion de
combustibles fossiles
Faible solubilité + potentiel de sorption élevé = faible biodisponibilité
Quels sont les caractéristiques Hydrocarbures aliphatiques halogénés
comme contaminant de l’environnement
Les aliphatiques mono- et di-substitués se dégradent plus facilement en conditions aérobies
Les aliphatiques hautement halogénés se dégradent plus facilement en conditions anaérobies via la déshalogénation réductrice
Une fois que la déshalogénation s’est produite, la dégradation est plus rapide dans des conditions aérobies
Traitement anaérobie / aérobie efficace
Dégradation médiée par des métaux réduits, qui produisent un radical libre
Souvent une réaction cométabolique, par exemple le TCE (trichloroéthène)
Les caractéristiques des Métaux comme contaminants dans l’environnement
Ne peuvent pas être dégradés par voie microbienne
Persistants dans l’environnement
État de valence (degré d’oxydation) et de biodisponibilité peut être modifié par voie microbienne
Peut présenter de graves risques pour
la santé humaine et environnementale
Ex. Mercure transformé en
méthylmercure qui est plus toxique
que la forme métallique
(bioaccumulation)
Quels sont les Mécanismes de résistance aux métaux
Liaison extracellulaire via des exopolymèresou des substances polymères extracellulaires
(EPS)
Liaison extracellulaire via des sidérophores
→ Ce sont des molécules de faibles poids moléculaires ayant
une très forte affinité pour l’ion Fe³⁺.
Production de sous-produits métaboliques tels que les phosphates et les sulfures qui réduisent la solubilité des métaux
Pompage actif vers l’extérieur de la cellule
Oxidation/réduction/transformation de certains métaux vers des formes moins toxiques
Nomme les étapes du Concept du bio-recyclage des plastiques
- Mixture de différents déchets de
plastique - Qui seront mécaniquement
déchiquetés - Puis sous l’effet des micro-organismes et des enzymes seront dépolymérisés
- Le produit dépolymérisé sera séparé
des micro-organismes - Puis utilisé pour nourrir des
communautés microbiennes
fermentatrices produisant des
produits à valeur commercial tel que
des biosurfactant (PHA, Acide
succinique, etc…)
Qu’est-ce que fait le Collecteur sanitaire
achemine les eaux usées des maisons au collecteur principal
Qu’est ce que fait le Poste de pompage
sert à acheminer les
eaux usées vers la chambre de
régulation ou l’usine d’épuration
Qu’est-ce que fait la Chambre de régulation
reçoit les eaux usées des différents collecteurs sanitaire; un trop plein est également présent pour éviter la surcharge du réseau
À quoi set l’Usine d’épuration
qui sert à traiter les eaux usées et un émissaire qui relâche les eaux traitées vers la rivière
À quoi set l’Égout pluvial
achemine les eaux de
pluie vers l’émissaire pluvial
À quoi sert l’Émissaire pluvial:
achemine l’eau vers le cours d’eau sans traitement particulier
Vrai ou Faux
Des débordements d’eaux usées surviennent la plupart du temps lors de la période de fonte des
neiges ou lors des précipitations
Vrai
Qu’est-ce que le Traitement des eaux usées
- Fait généralement référence au traitement des eaux usées ou au processus de traitement des eaux usées domestiques consistant à éliminer les contaminants des eaux usées, à la fois de ruissellement et domestiques
- L’objectif principal est d’éliminer la matière organique biodégradable
Nomme des Sources d’eaux usées
Résidentielles (cuisine, salle de bain, etc.)
Institutions commerciales ou publiques (ex. hôpitaux)
Industries
Agricoles et fermes
Quelles sont les étapes de traitement des eaux usées
Primaire
* Sédimentation
Secondaire - Boues activées - système de traitement biologique des eaux usées
* Sédimentation
* Désinfection
Tertiaire
* Filtration (technique mixte,
microfiltration)
* Ultra filtration, désinfection par osmose inverse
Qu’est-ce que L’opération de dégrillage lors de l’étape primaire du traitement des eaux usées
L’opération de dégrillage consiste à retirer les solides de plus 25 mm contenus dans les eaux usées
Une fois extraits, les résidus de dégrillage sont transportés par convoyeurs vers des presses rotatives pour en réduire le volume et le contenu en humidité.
Ces résidus sont ensuite acheminés par camion vers un site d’enfouissement sanitaire.
Qu’est-ce que le dessablage lors de l’étape primaire du traitement des eaux usées
Le dessablage a pour fonction d’enlever les matières abrasives, sables et autres particules lourdes qui pourraient endommager les
équipements mécaniques de traitement des boues et envaser les installations.
Éliminent les particules ayant un diamètre supérieur à 150 microns.
Les sables sont ensuite concentrés et lavés avant d’être transportés dans un site d’enfouissement
Qu’est-ce que la phase de décantation lors de l’étape primaire du traitement des eaux usées
Phase de décantation: réservoirs où les solides organiques en suspension se déposent sous forme de boues primaires
Ajout de certains agents floculants pour accélérer la rétention de particules fines et du phosphore
Les boues sont ensuite retirées,
déshydratées et envoyées au site
d’enfouissement
Qu’est-ce que le Traitement secondaire des eaux usées
Implique un traitement biologique dans lequel les solides organiques en suspension sont dégradés et décomposés par des micro-organismes
Peut être:
Lit filtrant ruisselant
Réservoir d’aération (ex. Trois-Rivières)
Lagune d’épuration (ex. marais filtrants)
Maintien de conditions aérobies et
augmentation de la surface de contact entre les biofilms et les matières organiques
Explique le processus de boues activée.. (Traitement secondaire)
-> Effluent du traitement primaire pompé dans une cuve et mélangé à une boue riche en bactéries appelée
boue activée
-> Air ou O2 pompé dans le réservoir pour favoriser la décomposition aérobie
-> Effluent du bassin d’aération → bassin de décantation secondaire
-> À la fin, l’eau est éliminée, les boues sont retirées et certaines utilisées pour inoculation d’un futur bassin
Quel est le Temps de rétention dans le bassin d’aération
4 à 8 heures; peut être de plusieurs jours également
Qu’est-ce que la liqueur mixte
Contenu du réservoir d’aération = affluent + boues
activées
Qu’est-ce qu’il y a dans le contenu du réservoir d’aération ?
affluent + boues activées
Le contenu réservoir d’aération est caractérisé par…
Matières solides en suspension dans une liqueur mixte (MLSS)
Partie organique du MLSS = solides volatils en suspension dans la liqueur mixte (MLVSS) = microbes vivants + morts + matière organique
non microbienne
En quoi consister le Réacteur biologique à plusieurs étages
Élimine les niveaux élevés de DBO, de solides en suspension, de N et de P
Qu’est-ce qui se passe avec le P et le N dans le réacteur biologique à plusieurs étapes ?
P supprimé par sa libération pendant la phase de fermentation anaérobie (1) puis absorber et utilisé par la communauté microbienne pendant la phase aérobie (3, 5)
N est retiré par la nitrification suivie de la dénitrification (2 à 4)
Qu’elle est l’inconvénient de la combinaison entre le traitement biologique avec un Réacteur biologique membranaire
Inconvénients = coût élevé et encrassement de la membrane
Qu’est-ce que le traitement tertiaire ?
Traitement supplémentaire au-delà du traitement secondaire pour réduire davantage les matières organiques, la turbidité, le N, le P, les métaux et les agents pathogènes
Coagulation
Filtration
Charbon actif
Osmose inverse
Désinfection
Qu’est-ce que l’Ozonation
Production d’ozone, un gaz instable que l’on doit générer sur place, qui consiste à transformer l’oxygène sous forme O2 en oxygène sous forme O3
Quels sont les avantages de l’ozonation
->Action très rapide et efficace sur les bactéries et les virus
->Faible propension à générer des produits secondaires indésirables
->Matière organique est oxydée à l’oxygène plutôt qu’au chlore
->Réduction significative des concentrations de produits pharmaceutiques, de soins personnels
ou du caractère estrogénique de
l’effluent
Quels est l’inconvénient de l’ozonation
l’ozonation est susceptible de former des bromates (un sous-produit classé cancérogène)
La différence entre les étangs aérobies, les étangs anaérobies et les étangs facultatifs en trois couches ?
Les étangs aérobies peu profonds (jusqu’à 1 à 5 m) permettent la pénétration de la lumière et la croissance des algues avec génération d’O2,Temps de détention 3-5 jours
Les étangs anaérobies de 1 à 10 m de profondeur nécessitent un temps de rétention plus long de 20 à 50 jours
Les étangs facultatifs en trois couches: aérobie supérieure,
anaérobie inférieure, avec une zone facultative entre les deux. Temps de détention 5 à 30 jours
Vrai ou Faux
Les marais artificiels utilisés pour le traitement des eaux usées brutes et comme traitement tertiaire
Vrai
Quel est le temp de rétention des marais artificiels ?
Temps de rétention minimum de cinq jours
Nomme deux types de marais artificiels
Plantes flottantes
Zones humides de surface
Nomme un avantage des marais artificiels
Avantage de servir de refuge pour la faune tout en réduisant les boues et la pathogènes, mais requiert
beaucoup d’espace et un contrôle serré des contaminants
L’épidémiologie basée sur les eaux usées (WBE) cherche à …
cherche à utiliser des indicateurs biologiques ou chimiques dans les eaux usées pour fournir des
informations sur la santé globale d’une communauté
