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École de technologie supérieure
Département de génie de la construction
Responsable(s) de cours : Frédéric Monette


PLAN DE COURS

Automne 2019
ENV820 : Techniques d'analyse en environnement (3 crédits)



Préalables
Aucun préalable requis




Descriptif du cours
Maîtriser, par la mise en application de techniques d’analyse, les connaissances théoriques sur les procédures analytiques ainsi que les types d’instrumentation nécessaires à l’acquisition des données expérimentales concernant les polluants ou les composés toxiques. Le cours comporte 5 modules définis par des expériences appropriées aux besoins analytiques de l'étudiant dans le cadre de sa recherche.

Des séances de laboratoire visent la planification et la réalisation d’échantillonnages, d’analyses physiques, chimiques et biologiques des paramètres réglementaires ou sensibles de divers échantillons d’eau, d’air, de sols ou de matières résiduelles. Par exemple : techniques d’échantillonnage, analyses globales pour définir la matière organique (demande chimique ou biologique en oxygène, carbone organique), caractéristiques d’une eau (dureté, alcalinité, pH, conductivité, carbonates), d’un sol (capacité d’échange ionique, coefficient de partage, porosité) ou d’une matière résiduelle (capacité calorifique, viscosité, humidité, masse volumique); analyses spécifiques (chromatographie liquide et gazeuse, spectroscopie de masse, infrarouge, ultraviolet ou visible, absorption atomique, électrophorèse, spectrophotométrie, microscopie à champ proche).

Au terme du cours, l’étudiant aura acquis des compétences en méthodes analytiques et des aptitudes pour présenter, juger, interpréter et tirer des conclusions à partir de résultats quantitatifs.



Objectifs du cours
  • Maîtriser, par la mise en application de techniques d’analyse, les connaissances théoriques sur les procédures analytiques ainsi que les types d’instrumentation nécessaires à l’acquisition des données expérimentales concernant les polluants ou les composés toxiques.
  • Acquérir des compétences en méthodes analytiques et des aptitudes pour présenter, juger, interpréter et tirer des conclusions à partir de résultats quantitatifs.



Stratégies pédagogiques
  • Enseignement sous la forme de brèves prestations magistrales et de séances de laboratoire.
  • Séances de laboratoire (en équipe de 3 à 5 personnes).  Chaque séance (5 prévues) conduira à la rédaction d’un rapport de laboratoire.
  • S’il y a lieu, apprentissage par mandat avec le soutien personnalisé des enseignants en lien avec un « client-collaborateur » (lié au cours ENV825).
  • Examen final oral individuel.



Utilisation d’appareils électroniques

Aucun appareil électronique particulier.




Horaire
Groupe Jour Heure Activité
01 Vendredi 08:30 - 17:00 Activité de cours



Coordonnées de l’enseignant
Groupe Nom Activité Courriel Local Disponibilité
01 François-René Bourgeois Activité de cours cc-francois-rene.bourgeois@etsmtl.ca
01 Loredan Viot Activité de cours cc-loredan.viot@etsmtl.ca



Cours

 

Séance

Date

 Description

1-2

6 sept.

 Séance d’introduction et présentation du cours

 Revue des consignes de sécurité (sarrau, lunettes, gants, etc.)

 Revue du matériel de base de laboratoire

 Revue des principes de chimie de base (concentration, dilution, etc.)

1-2

6 sept.

 Signification des paramètres d’évaluation de qualité d’eau

 Identification des compétences du groupe

 Réflexion sur les analyses d’intérêt

3-4

20 sept.

 Mise en contexte : cas des eaux usées au Qébec

 Calculs de base (équilibres, dilutions, gammes, ect.)

 Planification des expériences, formation des équipes

3-4

20 sept.

 Familiarisation en laboratoire (visite du laboratoire)

 Atelier de travail en équipe (soutien à l’élaboration des protocoles),  si nécessaire

 Examen individuel pré-laboratoire




Laboratoires et travaux pratiques

 

Séance

Date

 Description

5-6

4 oct.

 Séance de laboratoire #1

... 14 oct.  Limite de remise du rapport de laboratoire #1 (10 j)

7-8

18 oct.

 Séance de laboratoire #2

9-10

25 oct.

 Séance de laboratoire #3

... 28 oct.  Limite de remise du rapport de laboratoire #2 (10 j)
... 4 nov.  Limite de remise du rapport de laboratoire #3 (10 j)

11-12

15 nov.

 Séance de laboratoire #4

24 nov.  Limite de remise du rapport de laboratoire #4 (9 j)

13-14

29 nov.

 Séance de laboratoire #5

8 déc.

 Limite de remise du rapport de laboratoire #5 (9 j)

15

entre 12 et 19 déc.

(dates exactes à confirmer)

 Examen final oral individuel

 

Le port de sarrau, lunettes de sécurité et chaussures fermées est obligatoire lors des périodes de laboratoire aux locaux A-1400,  A1402,  A-1506  et  A-1508.




Évaluation

La note globale est la résultante des travaux de session et de l'examen final, selon les pondérations suivantes :

 

Examen individuel pré-laboratoire1,2

5 %

5 rapports de laboratoire (en équipe)3 à raison de 8 % par rapport

40 %

Préparation (cahier de laboratoire)2

5 %

Participation2

10 %

 

Examen final oral individuel2

40 %

 

1 Examen de type « Échec/Réussite » avec 10 % de pénalité par reprise.

2 Évaluation faite uniquement par les enseignants.

3 Évaluation faite par les enseignants. Toutefois, le résultat des enseignants sera pondéré par une évaluation par les pairs (entre les étudiants) à l'intérieur d'une même équipe. Cette évaluation par les pairs permettra une modulation allant de +20 % à -20 %. Tout défaut de participation d'un étudiant à cette évaluation se verra pénalisé de 20 %. Ce 20 % sera alors réparti équitablement entre les autres membres de l'équipe concernée.

 

N.B. : tous les rapports devront être remis sous format électronique aux deux enseignants et ce, en mettant en copie-conforme (c.c.) l'ensemble des coéquipiers en guise de signatures électroniques.




Date de l'examen final
Votre examen final aura lieu pendant la période des examens finaux, veuillez consulter l'horaire à l'adresse suivante : http://etsmtl.ca/Etudiants-actuels/Baccalaureat/Examens-finaux


Politique de retard des travaux
Tout travail (devoir pratique, rapport de laboratoire, rapport de projet, etc.) remis en retard sans motif valable, c’est-à-dire autre que ceux mentionnés dans le Règlement des études (1er cycle, article 7.2.7 b / cycles supérieurs, article 6.5.4 b) se verra attribuer la note zéro, à moins que d’autres dispositions ne soient communiquées par écrit par l’enseignant dans les consignes de chaque travail à remettre ou dans le plan de cours pour l’ensemble des travaux.

Dispositions additionnelles

Sauf entente explicite (écrite) avec les enseignants, le rapport devra être remis au plus tard à la date indiquée au tableau de la section "Laboratoires et travaux pratiques" avant 23h59.
(10 % de pénalité par journée ouvrable de retard sera appliqué sur la note finale du rapport).




Absence à un examen
Dans les cinq (5) jours ouvrables suivant la tenue de son examen, l’étudiant devra justifier son absence d’un examen durant le trimestre auprès de la coordonnatrice – Affaires départementales qui en référera au directeur de département. Pour un examen final, l’étudiant devra justifier son absence auprès du Bureau du registraire. Toute absence non justifiée par un motif majeur (maladie certifiée par un billet de médecin, décès d’un parent immédiat ou autre) à un examen entraînera l’attribution de la note (0).



Plagiat et fraude
Les clauses du « Règlement sur les infractions de nature académique de l’ÉTS » s’appliquent dans ce cours ainsi que dans tous les cours du département. Les étudiants doivent consulter le Règlement sur les infractions de nature académique (https://www.etsmtl.ca/docs/ETS/Gouvernance/Secretariat-general/Cadre-reglementaire/Documents/Infractions-nature-academique ) pour identifier les actes considérés comme étant des infractions de nature académique ainsi que prendre connaissance des sanctions prévues à cet effet.  À l’ÉTS, le respect de la propriété intellectuelle est une valeur essentielle et les étudiants sont invités à consulter la page Citer, pas plagier ! (https://www.etsmtl.ca/Etudiants-actuels/Baccalaureat/Citer-pas-plagier).



Documentation obligatoire

Aucune en particulier.




Ouvrages de références

Tardat-Henry M. et J.P. Beaudry (1992).  Chimie des eaux.  Modulo-Griffon. 560 pages.

 

Sawyer C.N., McCarty P.L. et G.F. Parkin (2003). Chemistry for Environmental Engineering. 5e édition. McGraw-Hill Companies, Inc., New-York. 752 pages.

 

APHA, AWWA et WEF (2005). Standards Methods for the Examination of Water and Wastewater. 21e édition, éditée par A. D. Eaton, L. S. Clesceri, E. W. Rice et A. E. Greenberg, American Public Health Association. Washington DC, USA, pages multiples.

 

D’autres références pourront être fournies en fonctions des problématiques particulières.




Adresse internet du site de cours et autres liens utiles

La plateforme Moodle sera employée pendant la session. Elle est disponible au lien suivant :

https://ena.etsmtl.ca/login/index.php




Autres informations

 

CALENDRIER

       

COURS ET EXAMENS

       

Le cours est donné le vendredi à partir de 8h30. Vous trouverez les détails concernant les locaux à la page suivante.

 

L’horaire de l'examen oral final sera déterminé durant la session.

 

 

CONTENU DES RAPPORTS DE LABORATOIRE

 

Un rapport de laboratoire par équipe devra être rédigé pour chacune des expériences réalisées.  Chacun des rapports devra présenter le contenu suivant :

 

Page titre

 

Table des matières

 

Introduction

L’introduction devra inclure le(les) objectif(s) de l’expérience ainsi que son utilité d’un point de vue environnemental.

 

Matériel et méthodes

Cette section devra comprendre la liste du matériel pertinent (appareils spécifiques à l’expérience, verrerie et produits chimiques spécialisés, etc.) nécessaire à la réalisation de l’expérience.  Cette liste ne devra pas inclure la verrerie et les produits chimiques courants que l’on retrouve normalement dans un laboratoire. Elle devra également inclure la (les) procédure(s) expérimentale(s) suivie(s) (références à indiquer).  Cette section devrait normalement permettre à un autre étudiant de pouvoir reproduire l’expérience de manière autonome à partir des informations fournies. La présentation est libre, mais doit comporter au moins un schéma d'expérience.

 

Interférences

Cette section vise à présenter les sources d’interférences propres à chacune des analyses effectuées lors de l’expérience. Leur connaissance permettra d’évaluer les limites d’utilisation des différentes techniques analytiques, de les modifier aux besoins suivant la composition de l’échantillon à analyser et de juger de l’exactitude des résultats obtenus.  Pour la plupart des techniques analytiques, la liste des interférences se retrouve dans le manuel Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater.

 

Résultats expérimentaux et discussion

Dans un premier temps, cette section devra présenter les résultats bruts, les résultats calculés, ainsi qu’un (des) exemple(s) de calcul.  Dans la mesure du possible, les résultats devront être présentés sous forme de tableaux et de graphiques.

Pour chacun des résultats finaux obtenus, une estimation de leur précision devra être effectuée à partir, notamment, de méthodes de calcul d’erreurs (erreurs instrumentales, calculs de propagation d’erreurs, écarts-types, etc.).  Ces méthodes de calcul n’étant pas parfaites, l’estimation de la précision devra être réalisée suivant le bon jugement de l’étudiant et ce, pour chaque situation.

Par la suite, une section discussion permettra de faire ressortir les résultats significatifs (en considérant leur précision), de présenter l’utilité et les limites de la technique analytique employée et de discuter de la validité des résultats en identifiant les sources d’interférences.  Les résultats peuvent également être mis en relation avec la signification environnementale du (des) paramètre(s) étudié(s).

 

Conclusions et recommandations

La conclusion résumera brièvement les points essentiels de la section résultats et discussion et conclura sur le succès de l’expérience.  Des recommandations réalistes pourront aussi être soumises quant à des modifications à apporter aux procédures expérimentales employées lors de l’expérience.

 

Références