Приведены результаты исследований по модификации цеолитов с целью создания новых сорбентов для очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов. В качестве исходного сырья рассмотрены цеолитсодержащие туфы месторождения Забайкальского края. Предложено модифицировать цеолиты высококремнеорганическими соединениями гексаметилдисилазаном [(CH₃)₃Si]₂NH тетраэтоксисиланом (С₂H₅O)₄Si, что приводит к гидрофобизации поверхности и увеличению адсорбционной способности. Рассмотрен способ модификации структуры природного цеолита серосодержащим полимером, получаемым из отходов производства эпихлоргидрина, основным компонентом которых является 1,2,3-трихлорпропан. Результатом нанесения серосодержащей сетки полимера является не только гидрофобизация поверхности цеолита, но и появление в его составе атомов серы, что способствует увеличению избирательной способности к ионам тяжелых металлов. На основе полученных экспериментальных данных предложен способ усовершенствования существующих на предприятиях (железнодорожного транспорта) технологий очистки сточных вод путем введения в схему сорбционного узла глубокой доочистки.

Представлено исследование возможности применения электродиализа для одновременного разделения многокомпонентного раствора дезактивированного кубового остатка УИСО АЭС на три химических реагента для повторного использования. Была спроектирована и собрана макетная установка рециклинга химических компонентов производительностью 5 л/ч. Проведены исследования, подтверждающие возможность получения кислоты и щелочи из дезактивированных кубовых остатков АЭС с помощью электродиализа. Результаты работы предлагается использовать при разработке компактной опытно-промышленной установки переработки дезактивированных кубовых остатков АЭС с ВВЭР. Использование электродиализа для разделения многокомпонентного раствора дезактивированного КО УИСО АЭС позволит эффективно извлекать для повторного использования борные компоненты.

Рассмотрены возможности получения пористых заполнителей на основе карбонатного шлама и жидкостекольной композиции. Получен пористый заполнитель с высокими физико-механическими показателями. Использование карбонатного шлама в производстве пористого заполнителя способствует утилизации промышленных отходов, охране окружающей среды и расширению сырьевой базы для изготовления керамических материалов строительного направления. На способ получения пористого заполнителя с использованием жидкостекольной композиции выдан патент РФ.

Приведены результаты исследований сорбции комплексов ЭДТА с ионами Со(II) и Fe(III) на анионите АВ-17-8, применяемом в фильтрах смешанного действия аппаратов спецводоочистки АЭС. Изучен характер сорбционного процесса комплексов Со(II)-ЭДТА и Fe(III)-ЭДТА в кислых средах в зависимости от рН и солевого фона растворов, имитирующих дезактивирующие растворы, образованные после растворения железооксидных отложений, содержащих радионуклиды кобальта. Показано, что при дезактивации отработанных ионообменных смол кислыми растворами солей ЭДТА вторичная сорбция комплексов ЭДТА с радионуклидами кобальта на анионите может быть уменьшена снижением рН дезактивирующих растворов и увеличением концентрации конкурирующих неорганических анионов, при этом заметного конкурирующего действия комплексов Fe(III)-ЭДТА не обнаружено.

Рассмотрена возможность снижения антропогенного воздействия на экосистемы различного уровня отходов горнопромышленного комплекса благодаря их прямому использованию в строительной индустрии. Изучены способы утилизации отходов щебеночного производства, модифицированных природными цеолитами и стабилизирующей добавкой, в составах цементогрунтов. Комплексом современных методов изучен химический и фазовый состав исходного минерального сырья и цементогрунтов на их основе. Установлены оптимальные массовые доли клиноптилолитовой породы (5–15 % по массе) и стабилизирующей добавки полимерной природы (1 % по массе), позволяющие получить композиты с максимальной маркой по прочности М100. Повышение прочностных характеристик цементогрунтов, модифицированных цеолитсодержащей породой, связано с увеличением их плотности благодаря имеющимся в структуре кристаллических силикатов кальция и магния, а также заполнению межчастичного пространства минеральной и полимерной добавками.

Рассмотрен новый метод оценки устойчивости упаковочных и иных материалов к деструкции, обусловливаемой действием различных факторов (таких как механические нагрузки, влага, жизнедеятельность микроорганизмов и т.п.). Исследована описанным методом устойчивость к различным видам деструкции ряда новых полимерных материалов на основе поливинилхлорида (ПВХ) с добавками крахмала, пектина, полигидроксибутирата и бентонита. Изучено также влияние вида образцов исследуемых материалов на рост и метаболическую активность тестовых микроорганизмов. Показано, что если нужно увеличить общую деградируемость пленочных ПВХ-материалов, то в качестве добавок к ним можно использовать от 5 до 10 % по массе крахмала. Для избирательного увеличения биоразлагаемости таких материалов в качестве добавок к ним можно использовать от 5 до 10 % по массе полигидроксибутирата. А для избирательного повышения биоустойчивости ПВХ-материалов в качестве добавок к ним можно применять от 5 до 15 % по массе бентонита.

Представлен метод утилизации фильтрата полигонов ТКО, основанный на литификации – превращении жидкости в твердый продукт, без применения цемента в качестве вяжущего. Полученный твердый продукт проанализирован на содержание валовых и подвижных форм тяжелых металлов. Проведен рентгенофазовый анализ для идентификации кристаллических фаз, образуемых в новом продукте. Сняты ИК-спектры литификата в области от 500 до 5000 см-1. Также была исследована поверхность образцов твердого продукта на растровом электронном микроскопе. Предложено несколько вариантов использования литификата, полученного при стабилизации фильтрата полигона ТКО с помощью химических реагентов.

Оболочка базы данных "Почвы" разработана на основе программного обеспечения "1С: Предприятие 8.2". Предназначена для объединения информации и систематизации данных полевых исследований, с указанием на интерактивной карте точек заложения разрезов и отбора почвенных проб. Подсистема "Данные почв" включает подразделы: "Места отбора проб", "Загрязнение почв", "Физико-химические свойства" и "Фитотоксичность". Все они представлены в форме гиперссылок по выбранным точкам на карте города. База данных постоянно пополняется по результатам исследований, проводимых в ТОГУ. Информация является основой для принятия экологически ориентированных управленческих решений по развитию городской среды и осуществлению экологического мониторинга. Используется в учебном процессе при подготовке бакалавров, магистрантов и аспирантов.

Приведены результаты исследований трех площадок агроценозов: пшеницы (сем. злаки), сои (сем. бобовые) и бобово-злаковой (козлятниково-кострецовой) многолетней травосмеси для выявления особенностей перехода стабильных и радиоактивных загрязнителей (включая вещества 1 и 2 класса опасности и ¹³⁷Cs) в системе "агрочерноземы – сельскохозяйственные растения" с опробованием почвы и контролем качества надземной и подземной фитомассы растений. На этой радиоактивно загрязненной территории элементный состав у пшеницы, сои, костреца и козлятника не отличается от состава соответствующих видов в фоновых условиях. Бобовые имеют повышенную потребность в щелочноземельных металлах (Ca, Mg, Sr), а также содержат больше Ni и Mn, злаковые – в Si. В пределах изученной части Плавского радиоактивного пятна качество сельскохозяйственной продукции соответствует существующим нормативам по содержанию тяжелых металлов и ¹³⁷Cs.

Представлена комплексная оценка степени деградации светло-серых лесных почв и их экологической устойчивости к природным процессам и режимам, антропогенным нагрузкам, протекающим в профиле почв. Показано исследование токсикологического состояния почв в зонах техногенного воздействия отвального шлака отходов промышленного производства алюминиевого литья в Орловской области. Приводятся исследования влияния шлакоотвалов на окружающую среду, в частности влияние на почвенный, водный и растительный покров.

Рассмотрены проблемы роста образующихся объемов отходов электротехнического и электронного оборудования (ОЭЭО) и их утилизации. Проанализированы различные виды электронной техники, содержащей в своем составе вещества, которые представляют собой серьезную угрозу для экологии и здоровья людей. Представлен зарубежный и отечественный опыт в области утилизации электронных отходов. Изучена система утилизации электронных отходов, принятая в странах ЕС, и нормативные документы, действующие за рубежом и в РФ. Предлагаются практические рекомендации по созданию реальной системы управления ОЭЭО с учетом фактической ситуации в России и мирового опыта в этой области.

Проанализирован опыт лесной рекультивации нарушенных земель на горных склонах вблизи медеплавильного предприятия в Южно-Уральском лесостепном районе. Экспериментально установлено, что рекультивация может быть выполнена путем террасирования склонов и созданием на террасах лесных культур березы повислой (Betula pendula Roth.) и сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.). Эффективность лесной рекультивации можно повысить нанесением на поверхность террас слоя почвогрунта или осадка сточных вод, а также посевом ракитника русского (Chamalcytisus ruthenicus (Fisch. Et Woloszcz) Klaskova), облепихи крушиновидной (Hippophaл rhamnoides L.) и жимолости синей (Lonicera caerulea L.).