Traçage isotopique des sources de phosphate dans l'environnement
Notice bibliographique
Résumé
La croissance démographique a pour effet d'accroître l'empreinte écologique notamment par surexploitation des ressources en eau dont la qualité chute sur l'ensemble de la planète. L'excès de phosphore, élément de base des organismes vivants, provoque un déséquilibre dans les écosystèmes aquatiques, conduisant à l'eutrophisation des eaux de surface. Bien que cette problématique soit reconnue depuis plusieurs décennies, l'origine et le cycle du phosphore dans divers réservoirs hydrologiques sont encore mal contraints. Ce mémoire vise à élaborer une méthode pour discriminer les sources de phosphore dans le même bassin aquatique à l'aide des outils isotopiques. Puisque le phosphore n'a qu'un seul isotope stable (31P), cette étude vise à déterminer la composition isotopique de l'oxygène (δ18Op) lié à l'atome du phosphore dans le groupement phosphate (PO4) des différentes sources de phosphore. La méthode visant au traçage du phosphore à partir des isotopes de l'oxygène nécessite deux grandes étapes : la première étape qui consiste à extraire, à purifier et à précipiter les ions phosphatés de l'échantillon sous forme d'un composé phosphaté stable et non hygroscopique le phosphate d'argent, Ag3PO4. La deuxième étape est l'analyse isotopique du phosphate d'argent synthétisé. Le phosphate d'argent présente l'avantage d'être stable et non hygroscopique, il peut être directement analysé sur le spectromètre de masse (EA-IRMS). Les méthodes d'échantillonnage et de précipitation du phosphate d'argent, connues dans la littérature (Karl and Tien 1992; Goldhammer, et al., 2011; Gruau et al. 2005; K. McLaughlin 2004; Tamburini et al., 2010; O'Neil et al. 1994; Firsching, 1961) ne sont pas directement applicables pour les eaux du Québec du fait des très faibles concentrations en phosphate inorganique (concentration PO4 << 0.03mg/L). Le premier défi a été de développer un système d'échantillonnage adapté aux faibles minéralisations des eaux du Québec. Une série des tests en laboratoire a conduit à l'élaboration d'un protocole d'échantillonnage et une méthode analytique de précipitation de phosphate spécifique aux eaux ayant une faible teneur en phosphore inorganique dissous (PID). La méthode d'échantillonnage développée à UQAM permet de diminuer le volume d'échantillon d'eau à traiter au laboratoire de 200L jusqu'à 0,1L, en réduisant le temps de travail et en facilitant les tâches au laboratoire. Le second grand défi de ce travail a été d'éviter le fractionnement isotopique de l'oxygène induit par les pertes de phosphate ainsi que la contamination par la coprécipitation de l'oxygène provenant de la matière organique ou d'autres composés contenant de l'oxygène (nitrate, sulfate, oxyde d'argent, carbonate). Les résultats de la signature isotopique et de diffraction de rayons X (DRX) montrent que la nouvelle étape de précipitation de phosphate d'argent, élaborée ici, conduit à la synthèse d'un précipité de phosphate d'argent (Ag3PO4) pur. Nous avons testé cette nouvelle méthode dans le Fleuve Saint-Laurent et dans ses principaux quelques affluents autour de l'agglomération de Montréal. L'utilisation la nouvelle méthode pour déterminer la signature isotopique de l'oxygène du phosphore est prometteuse pour identifier les sources de phosphore dans les eaux de surface du Québec. \n_____________________________________________________________________________ \nMOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : isotopes de l'oxygène, phosphate, eau, pollution, fleuve Saint-Laurent, pollution urbaine
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».