Grant: Discovery Grants Program - Individual

Environ trois millions de personnes décèdent chaque année de la pollution aquatique et des millions d'autres sont exposés à une pollution chimique de leur eau potable dans le monde (OMS, 2018). Les activités industrielles et l'utilisation des produits pharmaceutiques entraînent la présence dans l'environnement d'un nombre grandissant de polluants ayant des propriétés physico-chimiques variées. Des polluants échappent aux procédés de traitement des eaux et se retrouvent dans l'eau potable. Des matériaux naturels, comme les argiles et les polymères biosourcés, sont utilisés pour améliorer l'efficacité des procédés de traitement des eaux. L'objectif général de ma recherche est d'étudier les interactions de polluants variés avec des matériaux du milieu froid en mettant à profit mon expertise sur les processus de sorption et de séquestration. Les argiles sensibles (AS) de l'Est du Canada montrent une excellente capacité d'absorption des métaux lourds. Les AS absorbent 93% du cuivre et du cadmium en solution (1b, données préliminaires) et leur capacité à piéger ces polluants ou un mélange de polluants reste à être évaluée. Les alginates sont des polymères constituant jusqu'à 40% du poids des algues présentes dans les écosystèmes marins du Canada. Les alginates des climats froids possèdent un enchaînement moléculaire rigide pouvant avoir une meilleure séquestration des polluants organiques comparativement à ceux des régions plus chaudes. La combinaison de ces deux propriétés particulières des AS et des alginates peut former un composite, d'une affinité plus importante, qui peut améliorer le traitement des eaux en piégeant simultanément une variété de polluants. Cette approche, de la proposition de recherche, constitue une démarche innovante par rapport aux études actuelles qui visent à piéger sélectivement des polluants ayant des propriétés similaires. Cette proposition de recherche vise à : 1) évaluer les affinités des AS pour des contaminants aquatiques ayant différentes propriétés chimiques; 2) améliorer les capacités d'interaction des AS avec les polluants en modifiant leurs propriétés de surface et leur charges ioniques; 3) associer les argiles modifiées à des alginates et étudier la capacité des composites à séquestrer simultanément différents types de polluants. Ces travaux, utilisant des isotopes stables, contribueront à améliorer les connaissances fondamentales sur les interactions des matériaux naturels avec des contaminants comme les différents processus de séquestration. Les données : a) aideront à mieux comprendre les comportements des polluants dans l'environnement (ex. géochimie des polluants des zones littorales); b) sont utiles pour les entreprises ouvrant dans le domaine de traitement des eaux; c) ouvriront le chemin au développement de nouveaux matériaux destinés à une dépollution plus globale et plus efficace. Ce qui contribuera à répondre aux enjeux globaux de protection de l'environnement et de la santé humaine.