Рассмотрены процессы эмиссии биогаза в атмосферный воздух при эксплуатации и после закрытия полигонов ТКО. Биогаз, в составе которого содержится метан, рассматривается не только как сильный парниковый газ, а также как ценный вид топлива, которое может использоваться в качестве энергоресурса. Для оценки биогазового потенциала на действующем полигоне были проведены натурные исследования, которые позволили определить интенсивность и состав газовых эмиссий. Отработаны методики и подобрано оборудование, необходимое для проведения экологического мониторинга на реальном действующем полигоне. С использованием газогеохимической съемки проведён экологический мониторинг эмиссии биогаза с полигона ТКО на 49 точках отбора проб. Получены карты распределения концентрации основных компонентов биогаза (метан, сероводород, углекислый газ, кислород) на глубине 50 см от поверхности тела полигона. Выбрана зона, рекомендуемая для бурения скважин выхода биогаза, и разработаны рекомендации по установке станции дегазации и использования биогаза в качестве источника электроэнергии

Дано обоснование природоохранных и ресурсосберегающих технологий и технических средств для переработки и утилизации техногенных образований и отходов горно-металлургического производства в подземные выработанные пространства (техногенные пустоты) в качестве компонентов твердеющих закладочных смесей. Это обеспечит сохранность дневной поверхности от разрушения и жизнедеятельность населения, проживающего в зоне влияния горнодобывающего региона. Установлено, что для шахт ГП "ВостГОК" (Украина) коэффициент использования отходов собственного производства для твердеющей закладки составляет от 0,45 до 0,68; гидравлической – от 0,56 до 0,75; сыпучей – 0,62, а добыча каждой тонны товарной руды сопровождается выходом 0,7–0,8 т отходов. Результаты исследований могут быть использованы при подземной разработке рудных месторождений сложной структуры и горно-металлургическом производстве.

Рассмотрены возможности использования комбинированной модифицирующей добавки при получении полимерных материалов из отходов производства каучуков общего назначения. Такие добавки способствуют снижению выделения загрязняющих веществ в окружающую среду на стадии переработки отходов. В качестве комбинированной модифицирующей добавки могут быть применены неорганические соли, включающие фосфат натрия и сульфат аммония в определенном соотношении. Результаты исследования подтверждают преимущества использования указанного комплексного модификатора в полимерных материалах на основе отходов производства каучуков для повышения их стойкости к термическому разложению, возгоранию, агрессивным средам по сравнению с немодифицированным продуктом. Показано, что комплексная модифицирующая добавка в большей степени совместима с каучуками СКИ и меньше вымывается из него, чем с СКС.

Представлены результаты оценки возможности использования биомассы опавших листьев в качестве наполнителя для полимерных композиционных материалов с поливинилхлоридной полимерной матрицей. Образцы композитов с биомассой опавших листьев были получены методом экструзии и горячего прессования. Определены зависимости их физико-механических свойств от содержания наполнителя. Данные зависимости приведены в виде полиномов второй степени. По большинству физико-механических свойств (за исключением ударной вязкости) композиты с биомассой опавших листьев превосходят образцы древесно-полимерных композитов с древесной мукой с аналогичной степенью наполнения. Проведено сравнение эффективности действия трех различных пластификаторов: диметилфталата, дибутилфталата и диоткилтерфталата. Наиболее целесообразным представляется использование в качестве пластификатора дибутилфталата. Показано, что биомасса опавших листьев является эффективной заменой древесной муки при производстве древесно-полимерных композиционных материалов с термопластичной полимерной матрицей.

Рассмотрен процесс переработки медных отходов путем растворения медной крошки азотной кислотой без наложения и с наложением переменного тока промышленной частоты. Определены основные параметры процесса растворения меди азотной кислотой при отсутствии образования диоксида азота. Предложена технология электролитического растворения меди азотной кислотой.

Рассмотрен экструзионный метод синтеза пеностеклокерамики, который способствовал интенсификации процесса силикатообразования и снижению расхода щелочного компонента в 1,8 раза. Установлено, что образцы гранулированной пеностеклокерамики фракции 5–20 мм имеют требуемые показатели прочности при сжатии и эффективной теплопроводности, достаточные для их применения в строительстве объектов транспортной инфраструктуры в условиях распространения вечномёрзлых грунтов. Учитывая колоссальную протяжённость Арктической зоны России, перспективность экструзионного метода синтеза пеностеклокерамики состоит в возможности создания мобильных комплексов по производству теплоизоляционного материала вблизи строительства транспортных магистралей.

Представлена оценка возможности создания растительно-почвенного покрова на искусственно созданном щебеночно-гравийном дренажном слое со скальным ложем (h = 110¸150 см) на нарушенных участках прилегающих территорий хвостохранилищ. Результаты исследований за 2017–2019 гг. показывают, что при посеве рекультивантов с нормами высева 150–200 кг/га и дозами удобрений N₆₀P₆₀K₆₀ и N₁₂₀P₆₀K₆₀ на искусственном субстрате возможно формирование луговых формаций с плотностью травостоя 10–12000 шт./м2 и средней продуктивностью 21–24 ц/га. Создается растительно-почвенный покров с дерновозащитным слоем 8–10 см с одновременным перекрытием сильнозагрязненных тяжелыми металлами техногенных субстратов и ликвидацией пыления пульповых песков, что способствует улучшению микроклимата окружающей среды.

Представлена оценка эффективности и безопасности процесса обезвреживания формальдегидсодержащих твердых отходов древесно-стружечных плит методом среднетемпературного сухого пиролиза на разработанной авторами установке. Биологической экспертизе подвергались опилки древесно-стружечных плит и коксозольный остаток после их пиролиза. Тест-объектами являлись дафнии Daphnia magna Straus, водоросли Scenedesmus quadricauda и люминесцентные бактерии. Выявлено, что пиролиз данных отходов на предложенной установке позволит уменьшить нагрузку на гидросферу и снизить кратность разбавления водных вытяжек более чем вдвое. Анализ состава пиролизных газов показал, что массовая концентрация оксидов азота и углерода в воздухе рабочей зоны не превышает ПДК рабочей зоны и ПДК населенных пунктов. Сделан вывод об экологической безопасности процесса пиролиза формальдегидсодержащих твердых отходов на предложенной установке.

Рассмотрены методы биотестирования водной среды на основе представителя семейства рясковых (лат. Lemnaceae) многокоренника обыкновенного Spirodela polyrhiza (L.) Schleid. Представлен обзор по использованию многокоренника как модельного объекта в биологическом тестировании, в частности при воздействии солей тяжелых металлов. При культивировании Spirodela polyrhiza с добавлением солей тяжелых металлов выявлено изменение роста и развития растений в опытных линиях, а также снижение содержания хлорофилла а и b.

Рассмотрены регрессионные и нейросетевые модели для прогноза необходимой дозы коагулянта, зависящей от качества речной воды, подаваемой на водоподготовку, проведен их сравнительный анализ. Для моделирования и прогноза использовались статистические данные, собранные за период с 2005 г. по настоящее время. Регрессионные модели строились на истинных значениях факторов (показателей качества воды) и на их первых разностях для устранения тенденции в рядах. Для моделей, построенных на истинных значениях, подтверждена статистическая значимость, получены высокие значения коэффициентов детерминации, величины ошибок аппроксимации составляют 22–25 %. При нейросетевом моделировании использовались сети типа многослойный персептрон. Ошибка обобщения на тестовом множестве при использовании других типов сетей (RBF-сети, сети Элмана) была существенно выше. Вычислительные эксперименты показали, что в целом точность нейросетевых моделей выше, чем регрессионных. Средняя ошибка обучения составляет 7 –9 %, ошибка на тестовом множестве возрастает до 12–16 %. Достоверность прогноза повышается обучением сети на более свежих данных и использованием большего набора факторов. Выявлено увеличение влияния показателей перманганатной окисляемости и цветности исходной речной воды на дозу реагентов при одновременном снижении степени влияния щелочности за последний пятилетний период. Это подтверждает необходимость периодического обновления данных для построения моделей. Выбраны модели, рекомендованные к внедрению в производственный мониторинг технологии водоподготовки на предприятии.

Представлен анализ многолетней изменчивости средней годовой и средней за зиму и лето температуры воздуха, а также величин сумм атмосферных осадков в Санкт-Петербурге. Проведена оценка корреляционной связи между динамикой значений данных показателей и интенсивностью атмосферной циркуляции над Северной Атлантикой в виде индекса NAO1 (North Atlantic Oscillation). Обоснованы возможные экологические последствия изменения климата в регионе Санкт-Петербурга.