Проведена оценка проблем, связанных с испытанием оборудования для очистки поверхностного стока, загрязнённого тяжёлыми металлами. Рассмотрена специфика нахождения тяжёлых металлов в нём и особенности работы очистного оборудования в реальных условиях. Представлена конструкция разработанного стенда для испытаний фильтрующих патронов (в частности фильтров ФОПС^®) в натуральную величину, а также методика моделирования на нём сточных и природных вод, загрязнённых тяжёлыми металлами. Приведены результаты исследований, отражающие конкретные особенности работы фильтров ФОПС^®.

Представлены результаты экспериментальных исследований, посвященных получению углеродных наноматериалов в плазме дугового разряда постоянного тока, инициированного в открытой воздушной среде. Показано, что для получения квазидвумерных углеродных наноструктур заявленным безвакуумным электродуговым методом можно использовать в качестве катализатора отходы твердосплавного инструмента. Сделан вывод о совместимости процесса синтеза углеродных наноструктур и электродуговой переработки отходов на основе вольфрама и кобальта.

Представлены научные результаты оптимизации сырьевых смесей для получения цементного клинкера с вовлечением в качестве вторичного сырья техногенного отхода обогащения руд цветных металлов, которые по своему химическому составу представляют интерес в качестве железо-алюмо-силикатного сырьевого компонента. Установлено, что применение в сырьевой смеси отхода обогащения руд цветных металлов в виде вторичного техногенного сырья способствует его утилизации, уменьшению удельного расхода топлива при обжиге клинкера на 5,76 %, снижению температуры обжига на 50 °С и получению цементного клинкера, отвечающего предъявляемым к нему требованиям по химическому и минералогическому составам согласно ГОСТ 31108-2016.

Рассмотрены проблемы снижения шума, возникающего при работе компрессоров объемного типа. Представлен новый глушитель шума – гаситель пульсаций для компрессоров объемного типа, позволяющий эффективно снижать шум и пульсации давления на выходе компрессора объемного типа как в широком спектре частот, так и на дискретных частотах в сочетании с минимальным перепадом давления. Приведены расчетная модель и эквивалентная схема глушителя шума — гасителя пульсаций, описана конструкция его опытного образца. Даны результаты испытаний глушителя шума – гасителя пульсаций для различных конструкционных исполнений. Сделан вывод, что использование опытного образца глушителя шума – гасителя пульсаций дает высокий эффект снижения шума и пульсаций давления газа.

Проведен сравнительный анализ морфометрических показателей личинок Galleria mellonella, выращенных на естественных питательных средах с добавлением LDPE (полиэтилен низкой плотности), HDPE (полиэтилен высокой плотности) в разных соотношениях 50/50, 60/40, 70/30, 80/20, 90/10. Выявлено нивелирование различных соотношений полимеров с сохранением жизнеспособности личинок. Установлено содержание микрочастиц LDPE в непереваренных остатках пищеварительного тракта личинок методом ИК-Фурье, которое показало частичное переваривание синтетических полимеров.

С помощью инструментальных методов анализа изучен осадок бытовых сточных вод, образующийся при их очистке ферментно-кавитационным методом, с целью его дальнейшего вторичного использования. Установлено, что образцы осадка представляют собой многофазные пористые агрегаты, в структуре которых присутствует как аморфная, так и кристаллическая составляющая. С помощью рентгенофазового анализа определен минералогический состав, а также показаны удобрительные свойства осадка. Методом просвечивающей электронной микроскопии показано наличие у исследуемого осадка нескольких масштабных уровней структурной организации пор – от 5 нм до 6 мкм. Установлено, что осадок сточных вод обладает сорбционными свойствами и способностью поглощать, а также удерживать воду.

Отмечено, что задача оценки качества воды путем сопоставления ее характеристик с их нормативными значениями неизбежно приводит к анализу зоны неопределенности методами математической статистики. Результаты водно-экологических исследований корректны, если они представлены в стандартном виде с указанием границ доверительного интервала и доверительной вероятности. Для решения этих задач предложено построение непараметрического толерантного интервала с учетом как погрешности оценки контролируемых показателей качества воды, так и погрешности нормирования. Приведены реальные примеры анализа качества воды в природных водных объектах промышленного региона. Описано четыре варианта решающего правила оценки качества воды (строгая приемка, строгая браковка, нестрогая приемка, нестрогая браковка), выбор из них на практике должен проводиться водопользователем или договаривающимися заинтересованными сторонами с учетом специфики конкретной технико-экологической ситуации.

Разработан методологический подход по оценке уровня экологической безопасности функционирования речных водохозяйственных экосистем на урбанизированной территории, учитывающий реальные проблемы, характерные для водотоков и гидравлически связанных с ними гидротехнических сооружений. Сделан вывод о том, что применение данной методологии позволит провести комплексную оценку текущей ситуации и разработать оптимальный перечень мероприятий, направленных на повышение устойчивости расположенных на территории городов речных природно-технических систем.

Приведена пространственная изменчивость содержания тяжелых металлов в поверхностных водах правых притоков р. Урал. Представлены данные расчета индекса загрязненности вод, позволяющие оценить качество воды исследуемых рек по категориям загрязнения. Обсуждаются результаты биотестирования загрязнения воды с использованием в качестве тест-объектов семян кресс-салата Lepidium sativum L. и редиса Raphanus sativus.

Получены данные о составе контаминантов, сбрасываемых в воду малых рек. Установлено, что в карьерных водах повышено содержание взвешенных веществ (неорганическая пыль) от проведения буровзрывных, вскрышных и добычных работ, присутствуют нефтепродукты от разлива масел и топлива; нитрит- и нитрат ионы, образующиеся при использовании взрывчатых веществ; ионы железа, возникающие в результате окисления пирита (встречается во вмещающих породах), металлические конструкции и части оборудования и сульфатов. Рассмотрена применяемая технология очистки сточных вод на угольном разрезе и обоснована ее эффективность. Показано, что главная проблема в сфере охраны водных ресурсов заключается в отсутствии адаптированных технологий глубокой очистки сточных вод применительно к конкретному предприятию. Определены пути повышения технологического уровня и качества очистки карьерных сточных вод.

Представлены результаты мониторинговых исследований природно-антропогенных и сельскохозяйственных городских ландшафтов зон воздействия комбината Тулачермет и Косогорского металлургического завода. Проведено обследование аэротехногенных осадков, почвенного и растительного покрова. Показано, что в импактных зонах металлургических комплексов преобладающая часть тяжелых металлов поступает на земную поверхность в твердофазных выпадениях.