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Programme

MAÎTRISE EN SCIENCES DE LA TERRE-TECHNOLOGIES ENVIRONNEMENTALES (SANS MÉMOIRE)3525

Ce programme est offert conjointement par l’Institut national de la recherche scientifique (Centre Eau, Terre et Environnement) et l’Université Laval (Département de géologie et de génie géologique).

Ce programme est axé sur les techniques environnementales. Il est structuré à partir de cours généraux communs à plusieurs spécialisations, de cours spécialisés dans le domaine des technologies environnementales à l’extérieur et dans la discipline des personnes inscrites au programme.

Responsable

À venir

Grade

Maître ès sciences, M.Sc.

Objectifs

Le programme de maîtrise avec essai en sciences de la Terre est une maîtrise professionnelle spécialisée en technologies environnementales.

Un nombre important de disciplines sont confrontées à des problèmes de nature environnementale sur le marché du travail. En pratique, les approches de résolution des problèmes sont interdisciplinaires et requièrent des connaissances variées provenant d'un ensemble de disciplines. La maîtrise professionnelle vise les technologies environnementales utilisées dans la pratique des génies civil, chimique, géologique et agroalimentaire, ainsi que dans celle des sciences environnementales du sol dans: la décontamination des sols, des eaux et de l'air; le recyclage des déchets; et la prévention de la pollution.

Ce programme de maîtrise avec essai est offert de façon commune et coordonnée suite à la concertation de cinq programmes de maîtrise déjà existants: la maîtrise en génie agroalimentaire, la maîtrise en génie chimique, la maîtrise en génie civil, la maîtrise en sciences de la Terre et la maîtrise en sciences environnementales du sol. L'intégration d'étudiants de différentes formations au sein des mêmes cours leur permettra de s'ouvrir au travail interdisciplinaire en environnement, par l'acquisition de connaissances propres à d'autres disciplines ou par la réalisation de travaux d'équipe et de projets d'intégration. Le diplôme délivré porte la mention "maîtrise en sciences de la Terre (concentration en technologies environnementales)".

Conditions d'admissions

Être titulaire d'un diplôme de premier cycle en géologie ou génie géologique, ou d'un diplôme jugé équivalent, ou présenter un acquis de scolarité et d'expérience pratique jugé équivalent, constitue une exigence minimale d'admission à ce programme. Le candidat doit avoir conservé une moyenne cumulative de 2,70 sur 4,3 ou l'équivalent pour la scolarité reconnue comme base d'admission. Les titulaires d'un diplôme de premier cycle dans une discipline connexe aux sciences de la Terre ou à la géologie sont aussi admissibles à ce programme s'ils ont conservé une moyenne de 2,70 sur 4,3 ou l'équivalent; ils pourront toutefois se voir imposer, compte tenu de leur préparation antérieure, une scolarité complémentaire composée de cours du premier cycle.

Liste des activités

Ce programme d’études sans mémoire comprend quarante-cinq crédits.

Les activités identifiées GEO sont offertes sous la responsabilité de l’INRS alors que celles identifiées MNG, DRT, ECN, GCI, GLG, MCB, SAC, ENV, GCH, GMN, GAA, AME et SLS sont offertes sous la responsabilité de l’Université Laval.

L'étudiant choisit ses cours optionnels en fonction de son domaine de spécialisation. Les cours optionnels peuvent être choisis dans les cours du programme ou dans un programme connexe à son projet de recherche. Le choix doit être approuvé par le directeur de recherche et le comité de programmes.

Cours obligatoires (12 crédits)
Prendre les trois cours suivants :

  • ECN66453Principes d'économie de l'environnement (3 cr.)
    • Ce cours, s'adressant aux étudiants d'un programme environnemental multidisciplinaire, introduit des concepts de base et présente des idées essentielles de l'économie de l'environnement. La première partie du cours analyse pourquoi les mécanismes de marchés n'aboutissent pas toujours à une allocation optimale des ressources lorsqu'il y a externalité environnementale. La deuxième partie examine les types d'intervention dont disposent les pouvoirs publics, afin de corriger les problèmes environnementaux. Il s'agit, dans un premier temps, d'en mesurer les coûts et bénéfices et, par la suite, d'appliquer les politiques environnementales adéquates, à partir d'exemples pratiques. La dernière partie discute le concept de développement durable et ses implications. L'approche est à la fois théorique, empirique et institutionnelle.

  • SAC64543Évaluation et gestion de risque en santé environnementale (3 cr.)
    • Ce cours vise à rendre l'étudiant apte à appliquer les méthodes disponibles pour évaluer et gérer un risque environnemental d'un point de vue de santé publique. À partir d'exposés magistraux, d'études de cas et de lectures dirigées, l'étudiant se familiarisera avec les approches et méthodes suivantes appliquées à divers problèmes de santé environnementale: la toxicologie; l'épidémiologie; l'évaluation quantitative du risque; la gestion et la communication du risque.

  • MNG64819Les systèmes de gestion environnementale (3 cr.)
    • Les participants seront amenés à prendre conscience de la complexité et des enjeux de la gestion environnementale à partir d'études de cas, d'exemples vécus et de réflexions plus théoriques. Les systèmes de gestion environnementale, plus particulièrement les normes ISO 14000, serviront de toile de fond à une analyse plus globale des aspects humains et stratégiques du "management vert" des organisations.

Choisir un des deux cours suivants :

  • DRT65009Droit international de l'environnement (3 cr.)
    • Analyse de la nature et des limites des instruments juridiques élaborés par les États pour protéger l'environnement sur le plan international. Étude des sources, des principes fondamentaux et de la responsabilité des États au chapitre du droit de l'environnement; notamment les rapports entre le développement et l'environnement, entre le commerce et l'environnement, et les réglementations sectorielles qui présentent un intérêt plus immédiat dans le contexte nord-américain.

  • DRT65025L'entreprise et l'environnement (3 cr.)
    • L'application à l'entreprise des régimes publics et privés de contrôle du développement et de protection de l'environnement. Les méthodes et les techniques propres à ces régimes et leur impact sur l'entreprise, au titre de ses activités et de l'exercice de ses droits et obligations, notamment à l'égard de sa responsabilité civile et pénale. Les interrelations existant entre les divers régimes applicables et entre l'entreprise, l'administration et le public.

Spécialité imposée en sciences de la terre (15 à 18 crédits)
Prendre cinq ou six cours parmi les suivants :

  • EAU101Hydrologie (3 cr.)
    • Introduction à l'hydrologie et à la météorologie. Précipitations, évaporation, évapotranspiration et fonte de neige. Hydrogramme unitaire. Influence des caractéristiques physiques du bassin versant sur l'écoulement. Écoulement de surface, hypodermique et de la nappe. Caractéristiques et propriétés des modèles statistiques et déterministes. Gestion des réservoirs. Utilisation d'un modèle hydrologique sur un bassin versant.

  • GLG63431Hydrogéologie des contaminants (3 cr.)
    • Caractérisation des sources de contaminants. Mécanismes de transport et processus physicochimiques d'atténuation des contaminants dans les nappes. Modèles d'écoulement et de transport. Vulnérabilité des terrains naturels à la contamination. Méthodes de laboratoire et de terrain pour l'évaluation des paramètres de transport.

  • GLG64318Modélisation en hydrogéologie (3 cr.)
    • Équations d'écoulement et transport. Méthodes de discrétisation. Modèles conceptuels. Conditions aux limites. Écoulement permanent et transitoire. Calibration. Étude de cas et utilisation de logiciels commerciaux pour simuler l'écoulement et le transport de masse en milieu poreux.

  • GLG64325Gestion et restauration des nappes (3 cr.)
    • Gestion des eaux souterraines : principes et applications. Prévention de la contamination. Détection de la contamination. Établissement de critères de décontamination. Biorestauration. Récupération et traitement des eaux. Traitement des sols. Politiques et réglementation québécoises. Histoires de cas.

  • GLG64327Techniques en hydrogéologie (3cr.)
    • Planification d'une campagne de caractérisation. Localisation des forages et piézomètres. Conception et construction des piézomètres. Échantillonnage de l'eau et analyse. Échantillonnage des sols et analyse. Techniques de laboratoire. Analyse statistique et interprétation.

  • GEO9602Écoulement multiphase en milieux poreux (3 cr.)
    • Processus de transfert en milieux poreux avec une emphase sur l'écoulement multiphase. Propriétés des fluides et des milieux poreux. Écoulement saturé. Écoulement et diffusion des gaz. Transfert de chaleur. Contaminants immiscibles et systèmes multiphases. Migration des liquides immiscibles. Hydrostatique et hydrodynamique multiphases. Volumes de liquide immiscible. Déplacement immiscible. Récupération des phases libres et résiduelles. Principes de modélisation numérique.

  • GLG64742Géotechnique environnementale (3 cr.)
    • Évaluation de la contamination dans les sols et les roches; techniques de stabilisation des sols, des roches et des résidus miniers; utilisation des géotextiles et géomembranes; conception des barrières géologiques; décontamination des sols et des roches; aspects environnementaux des risques naturels.

  • GEO9402Géochimie de basse température (3 cr.)
    • Cours axé sur la géochimie des basses températures. Analyse des concepts de base de thermodynamique et d'hydrogéochimie. Analyse des milieux atmosphériques, continentaux, lacustres, estuariens et marins. Étude des interactions hydrosphère-biosphère. Notions de base en écotoxicologie.

  • GEO9801Traitement des matériaux contaminés (3 cr.)
    • Ce cours a pour objectif de familiariser les participants avec les méthodes physiques de restauration des sols, des sédiments et des boues. Ces méthodes comprennent pricipalement les techniques de concentration gravimétriques et les techniques de flottation. Les procédés de caractérisation nécessaires à leur application seront aussi étudiés.

  • MCB21333Diagnostic en microbiologie environnementale (3 cr.)
    • Ce cours a comme objectifs de présenter les notions de microbiologie fondamentale requises afin de préciser la démarche d'un diagnostic de problèmes environnementaux dans des situations réelles, d'évaluer l'implication des microorganismes dans la relation de causalité propre à ces processus et de décrire les biotechnologies complémentaires qui y sont associées. Ce cours s'adresse aux étudiants qui n'ont pas de formation de base en microbiologie.

Cours spécialisés hors concentration (9 à 12 crédits)
Prendre trois ou quatre cours parmi les suivants :

  • GCH66295Biotechnologie environnementale (3 cr.)
    • Étude de la littérature scientifique et technique pour comprendre et pour apprécier le rôle et la contribution de la biotechnologie à la prévention et aux traitements de la pollution terrestre.

  • GCH64295Recyclage et traitement des déchets (3 cr.)
    • La première partie du cours comprend un survol des principaux problèmes environnementaux de l'heure: la situation énergétique mondiale; les changements climatiques; la disparition de l'ozone stratosphérique; l'épuisement des ressources naturelles; démographie et espace; les déchets solides; les déchets dangereux; l'air; l'eau; l'équilibre écologique; la santé humaine. La deuxième partie du cours met l'accent sur les technologies thermiques de valorisation des déchets par gazéification et pyrolyse, en prenant pour exemples les vieux pneumatiques, les résidus d'écorces de bois et les rebuts de broyage d'automobiles. Sont également présentées les méthodes de traitement classique des ordures ménagères par incinération et enfouissement sanitaire ainsi que diverses technologies de recyclage et de traitement des déchets industriels. Les déchets médicaux infectieux font l'objet d'un cours séparé. Le cours comporte aussi un survol de la réglementation environnementale québécoise et un cours porte sur la procédure des audiences publiques.

  • GCI63615Chimie de l'assainissement (3 cr.)
    • Rappel des notions de base de chimie appliquée aux eaux naturelles et aux procédés de traitement des eaux: équilibres acide-base, équilibres calco-carboniques, solubilité et précipitation, oxydoréduction, floculation, déphosphatation, désinfection, adsorption.

  • GCI63617Gestion des déchets dangereux et des sites contaminés (3 cr.)
    • Introduction à la problématique de gestion des déchets dangereux et sites contaminés. Encadrement politique et législatif. Analyse des risques. Caractérisation des déchets dangereux. Méthodes de prévention et minimisation, traitement et élimination. Éléments de conception et dimensionnement des unités et des programmes. Réduction de l'impact sur l'environnement.

  • GCI63619Production d'eau potable (3 cr.)
    • Sources d'eau et objectifs de traitement de l'eau potable. Normes gouvernementales. Chaînes de production d'eau potable. Procédés de traitement des eaux: coagulation-floculation, décantation, filtration conventionnelle, filtration sur membrane, désinfection. Problématique des sous-produits de désinfection.

  • GMN64556Analyse des données expérimentales (3 cr.)
    • Ce cours vise à donner des méthodes générales permettant de traiter des données expérimentales de laboratoire ou de production, à l'aide d'outils d'analyse et de modélisation empiriques basées sur les statistiques multivariées. Les outils abordés sont: la conception des plans expérimentaux, les erreurs de mesure, l'analyse de variance, la corrélation, la décomposition en composantes principales (CP), les séries chronologiques, la régression multilinéaire et la régression sur les CP. Les applications visées sont l'analyse des facteurs, les tests d'hypothèse, la modélisation, le contrôle de qualité, l'analyse de fiabilité, la surveillance des procédés, l'optimisation des systèmes de conception et de production. Des exemples seront choisis à partir de problèmes du génie des matériaux, de la métallurgie, de la minéralurgie et des mines.

  • SLS64853Variabilité spatiotemporelle en science du sol (3 cr.)
    • Ce cours présente certaines techniques statistiques pour l'étude de la variabilité (variogramme, autocorrélation, périodogramme), leur utilisation en interpolation (krigeage), régression (cohérence, régression retard) ou analyse de variance (analyse de puissance), analyse spatiale de variance, appliquées aux différentes disciplines de la science du sol.

  • SLS60849Transport des solutés en milieu non saturé (3 cr.)
    • Révision des notions de physique du sol. Description du mouvement des solutés dans le sol. Modélisation déterministe et stochastique. Suivi de mouvement des solutés au champ: case lysimétrique, lysimètre à succion, réflectométrie métallique, carottage. Infiltration préférentielle. Quantification de la dispersion. Étude de cas pratiques.

  • SLS64416Métaux lourds et environnement du sol (3 cr.)
    • Biosphère et anthroposphère. Sources potentielles de pollution. Éléments d'environnement du sol. Gestion durable des sols pour le développement et l'environnement. Critères de qualité des sols et des eaux. Classification des éléments chimiques. Écotoxicologie et biodisponibilité des métaux. Métaux lourds dans les sols, les plantes et les eaux. Relations entre la chimie des sols et l'environnement. Phénomènes d'adsorption et de désorption. Réactions d'oxydation et de réduction. Solubilité, chélation, spéciation et cinétiques des métaux dans les systèmes sol-solution. Interactions entre des substances humiques et des ions métalliques. Métaux lourds et microorganismes du sol. Critères d'évaluation et de décontamination. Valorisation et recyclage des déchets agricoles, industriels et miniers. Réhabilitation des sols pollués. Techniques de phytorémédiation. Restauration de sites dégradés. Travail de synthèse.

  • GAA60412Infiltration et drainage (3 cr.)
    • Théories des écoulements en milieux poreux saturés et non saturés. Application des équations différentielles appropriées aux problèmes de drainage et d'infiltration. Construction et analyse des modèles de bilan d'eau dans les sols.

  • SAC64451Introduction à la toxicologie (3 cr.)
    • Ce cours vise l'acquisition de connaissances générales en toxicologie qui sont utiles pour élaborer un programme de surveillance et de prévention des risques toxiques dans le milieu de travail ou dans l'environnement. Il traite des concepts de base en toxicologie, de la toxicocinétique, des mécanismes d'action, des organes cibles, de la susceptibilité individuelle, des propriétés des divers agresseurs chimiques, de la surveillance biologique, des méthodes d'évaluation de la toxicité et de l'établissement des normes environnementales.

  • AME65100Gestion environnementale en milieu urbain (3 cr.)
    • Ce cours présente les éléments fondamentaux des processus de protection de l'environnement et de prévention de la pollution en milieu urbain. Notion d'écosystème urbain. Origine et diagnostic de la pollution urbaine. Évaluation de la pollution de l'air; gestion de l'eau potable: approvisionnement et maintien de la qualité; gestion des eaux résiduaires et des neiges usées; gestion des déchets domestiques; restauration de sites contaminés. Réglementation municipale en matière d'environnement. Planification des stratégies d'intervention. Approches de gestion durable de l'environnement en milieu urbain. Analyse d'expériences québécoises, canadiennes et étrangères. Visites de terrain.

  • AME65105Gestion environnementale en milieu rural (3 cr.)
    • Ce cours fournit les connaissances nécessaires en matière d'environnement s'appliquant aux processus d'aménagement du territoire en milieu rural. Utilisation du sol en milieu rural et qualité de l'environnement. Impacts de l'activité agricole sur l'environnement. Utilisation des sources d'eau souterraine et contraintes vis-à-vis l'approvisionnement en eau potable. Principes et problématiques de l'assainissement individuel. Élaboration des démarches d'intervention. Aspects réglementaires et rôle des différents paliers administratifs dans les processus de gestion. Nouvelles approches d'intervention au Québec. Études de cas et visite de terrain.

  • SLS66456Sciences environnementales du sol (3 cr.)
    • État de l'environnement agricole et urbain. Éléments d'environnement des sols. Le sol, un système épurateur pour les composés organiques. Impacts des activités agricoles, urbaines et industrielles sur l'environnement du sol. Critères de qualité des sols et des eaux. Les contaminations diffuses et réactions des nitrates, phosphates et éléments traces dans les sols. Les contaminations localisées. Toxicité et réactions des xénobiotiques (pesticides et autres composés organiques) dans les sols et les eaux. Pollution atmosphérique et fonctionnement des sols. La gestion des résidus organiques et l'environnement. Moyens de lutte contre les pollutions organique, inorganique et bactérienne d'origine agricole. Valorisation agricole des biosolides. Processus de compostage de déchets organiques, normes et utilisation des composts. Méthodes de décontamination et de restauration de sites pollués par des composés organiques. Politiques et réglementation. Travail de synthèse portant sur la bioréhabilitation des sols ou des sites pollués.

  • SLS60844Minéralogie et conservation des sols (3 cr.)
    • Minéraux présents dans les sols avec accent sur la fraction inférieure à deux microns: phyllosilicates, oxydes et hydroxydes; origine, formation et identification. Présentation des diverses composantes des sols en milieux tempéré et tropical avec emphase sur leurs rôles en ce qui a trait à certains processus physicochimiques et impacts sur la susceptibilité à la dégradation. Formes de dégradation rencontrées: pertes de matière organique; encroûtement, érosion et autres; solutions proposées. Utilisation de modèles simples pour quantifier les problèmes ou estimer le potentiel des correctifs suggérés; cas pratiques à l'étude.

  • EAEAU102101Limnologie : eaux lacustres et eaux courantes (3 cr.)
    • Introduction à la limnologie; limnologie physique; limnologie chimique et biologique : contenu dissous et particulaire, cycles de transformation, communautés biotiques et productivité biologique. Étude des lacs, aspects opérationnels. Régulation de la chimie des eaux courantes, paramètres usuels de la qualité de l'eau. Transport fluvial. Productivité biologique des eaux courantes. Influences du bassin versant et des aménagements physiques sur la qualité de l'eau.

Activité d'intégration en technologies environnementales (6 crédits) :

Note

En vertu d’un protocole d’entente entre l’Université Laval et l’Institut national de la recherche scientifique, chaque établissement confère les grades appropriés aux étudiants qui ont réussi avec succès leur programme d’études, selon ses normes et procédures.