Mesurer les contaminants. La pollution urbaine est incroyablement complexe, avec l’émergence de nouvelles classes de contaminants et leurs interactions avec les anciennes. Des méthodes avec des limites de détection pertinentes (souvent des ppt) sont nécessaires pour des milliers de composés (souvent simultanément), dans des matrices d'échantillons variées. Des développements analytiques sont nécessaires pour réduire les effets de matrice, améliorer la récupération et la précision et développer des solutions plus économiques pour la surveillance des contaminants (ex. analyse non ciblée). La formation dans ce domaine contribuera à de meilleures évaluations des risques écologiques grâce à une évaluation de l’exposition plus précise, fondée sur des principes scientifiques, y compris les rôles potentiels des métabolites et des produits de dégradation et du devenir de l’environnement. Les spécialistes des mesures atmosphériques amélioreront notre capacité à effectuer des observations sur le terrain (ex. détection ultra-rapide et ultra-rapide des caractéristiques physiques et chimiques des gaz et des aérosols), ou à développer de nouvelles méthodes et technologies durables dans les domaines liés à la quialité de l'air.
Mesurer les effets. À des fins réglementaires, les mesures des effets reposent actuellement largement sur des études sur des animaux entiers. Néanmoins, le domaine évolue rapidement vers l'utilisation de points de terminaison alternatifs basés sur de subtils changements moléculaires et cellulaires chez les organismes pouvant se traduire par des effets au niveau de la population. Par exemple, nos partenaires privés et publics ont de plus en plus besoin de mesurer les biomarqueurs métaboliques ou hormonaux pour identifier les mécanismes d'action des produits chimiques toxiques. Des techniques «omiques» puissantes, mais riches en données (génomique, métabolomique, protéomique) sont de plus en plus acceptées par les parties prenantes réglementaires et autres. Elles constituent donc des outils essentiels dont nos diplômés auront besoin (pendant et après leur formation). La recherche dans Foncer PURE développera des outils spécifiques et sensibles pour quantifier la réponse d’un organisme ou d’une cellule, acquerra une compréhension mécanistique des effets des contaminants à l’aide de nouveaux outils («données massives») et identifiera des biomarqueurs d’effets de contaminants subtils.
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Remédiation. Au cours de leur vie professionnelle, nombre de nos diplômés participeront à des projets visant non seulement à mesurer les risques pour l’environnement, mais également à assainir les écosystèmes pollués. Pour certains de nos étudiants, une formation sera offerte sur l'utilisation de nombreuses technologies modernes utilisées pour la réhabilitation de sites contaminés. L'accent sera mis sur les technologies d'assainissement durables qui minimisent l'utilisation d'énergie, les émissions atmosphériques et les impacts sur l'eau, les sols et les écosystèmes. Bien que la formation soit intégrée à de nombreux projets, notamment sur l’isolation, l’immobilisation, la réduction de la toxicité ainsi que la séparation et l’extraction physiques, la recherche portera probablement sur des stratégies novatrices et durables, telles que l’ajout de nanomatériaux (ex. NZVI) ou bioremédiation.
Measuring contaminants. Urban pollution is incredibly complex, with the emergence of new classes of contaminants and their interactions with legacy ones. Methods with relevant detection limits (often ppt) are required for thousands of compounds (often simultaneously), in diverse sample matrices. Analytical developments are required to reduce matrix effects, improve recovery and accuracy and develop more cost-effective solutions for contaminant monitoring (e.g., untargeted analysis). Training in this field will contribute to better ecological risk assessments through a more accurate, scientifically-driven, assessment of exposure, including the potential roles of metabolites and degradation products, and environmental fate. Specialists in atmospheric measurements will improve our capacity to perform field observations (e.g., time-resolved, fast/ultrafast, ultra-trace detection of physical and chemical characteristics of gases and aerosols) or develop new methods and sustainable technology in the domains related to air quality.
Measuring effects. For regulatory purposes, effects measurements are presently largely reliant on whole animal studies. Nonetheless, the field is rapidly shifting to the use of alternative endpoints based upon on subtle molecular and cellular changes in organisms that can translate into population level effects. For example, measurements of metabolic or hormonal biomarkers are increasingly being required by our private and public partners to identify mechanisms of action of toxic chemicals. Powerful, but data rich, “omic” techniques (genomics, metabolomics, proteomics) are becoming increasingly accepted by regulatory and other stakeholders and are thus essential tools that will be needed by our graduates (both during and following their training). Research in PURE Create will develop specific and sensitive tools to quantify organism or cellular response, gain a mechanistic understanding of the contaminant effects using novel (‘big data’) tools and identify biomarkers of subtle contaminant effects.
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Remediation. In their professional lives, many of our graduates will be involved with projects not only measuring environmental risk, but also remediating polluted ecosystems. For some of our students, training will be offered on the use of many of the modern technologies used for rehabilitating contaminated sites. A focus will be on sustainable remediation technologies that minimize energy use, air emissions and impacts to water, land and ecosystems. While training on some of the classical approaches for remediation, including isolation, immobilization, toxicity reduction, and physical separation and extraction will be incorporated into many of the projects, research is likely to focus on novel and sustainable remediation strategies, such as the addition of nanomaterials (e.g., NZVI) or bioremediation.
