Исследована возможность использования энергетической ценности свалочного газа для генерации электрической и тепловой энергии на базе контактной газотурбинной установки (ГТУ) когенерационного типа. Установлены оптимальные значения степени повышения давления цикла, позволяющие определять максимальную удельную электрическую мощность и термодинамическую эффективность когенерационной ГТУ с впрыском пара, в которой в качестве энергоносителя используется свалочный газ полигонов захоронения твердых коммунальных отходов (ТКО). Сделан вывод, что при использовании предлагаемого инженерного решения свалочный газ ТКО может быть полезно реализован в когенерационной контактной ГТУ, что позволит экономить национальные богатства страны и одновременно решать актуальные проблемы современных городов, связанные с обезвреживанием ТКО.

Рассмотрена возможность использования отхода металлургического производства – сталепрокатной окалины – в качестве доступного сорбционно-фильтрационного материала для защиты водной среды от фосфатов и тяжёлых металлов. Приведены результаты рентгенофазовых исследований опытных образцов прокатной окалины, а также экстракции растворяемых компонентов из них в бидистиллированную воду при длительном контакте, выявившие незначительную эмиссию вредных веществ, что свидетельствует о безопасности применения прокатной окалины в качестве сорбента. Предложено использовать промышленные картриджи (фильтрующие патроны) с загрузкой из прокатной окалины для очистки больших объёмов поверхностных сточных вод в реальных условиях.

Предложена комбинированная схема очистки сточных вод с использованием комбифильтра, включающего в себя участок реагентной обработки, камеру перемешивания, контактную камеру хлопьеобразования и фильтр на песчаной загрузке. Рассмотрены основные особенности работы камеры перемешивания, размещённой внутри корпуса фильтра, которая обеспечивает интенсификацию процесса коагуляции благодаря неразрывности процесса хлопьеобразования и фильтрования в едином корпусе без разрыва процесса, из-за чего хлопья не разрушаются, переходя от ступени к ступени. Для подтверждения эффективности работы камеры перемешивания проведен ряд лабораторных экспериментов на модельной и речной воде. Подтверждено, что применение разработанной камеры перемешивания улучшает процесс фильтрования на 15–30 %. Сделан вывод о том, что интенсификация процесса фильтрования позволит повысить эффективность работы очистных сооружений в целом и обеспечить качество воды для сброса в водные объекты.

Проведена обработка данных, полученных с применением лидарных технологий, для выявления вертикальной изменчивости распределения аэрозолей в столбе воздуха по месяцам. Суммарно обработаны результаты 227 лидарных измерений с 2014 по 2023 гг. Установлено, что концентрация и высота расположения уплотненных аэрозольных слоев начинает возрастать весной, достигает максимума в июле, а с октября отмечается видимый спад концентраций аэрозолей в атмосферном воздухе. Установлено, что в теплое время года высота уплотнённых аэрозольных слоев достигает 1200–1800 м, тогда как в холодное время года она доходит только до высот 600–1100 м. Исходя из рассчитанного параметра Ангстрема в диапазоне от 1,95 до 2,91 сделан вывод о преобладании над городом мелкодисперсного аэрозоля.

Рассмотрена задача повышения физико-механических свойств композитов путем модифицирования древесины. Для улучшения качества и роста устойчивости древесного наполнителя к различным воздействиям предложено ацетилирование, которое проводится с целью введения ацетильных групп в состав древесины путем замещения свободных гидроксильных радикалов. Экспериментально подтверждена эффективность ацетилирования как способа модификации древесного наполнителя в производстве композиционных материалов с целью улучшения их физико-механических свойств (размерная стабильность, гидрофобность и биостойкость).

Предложен параметрический метод обнаружения утечек газа на магистральных трубопроводах. Построена модель трубопровода с утечкой, характеризуемой координатой и диаметром, а результаты моделирования переносятся в программу, производящую расчет координаты по представленному методу. Сделан вывод о применимости данного метода на объектах газотранспортной системы.

Рассмотрены возможности снижения негативного воздействия хромовых дубителей на окружающую среду. Особое внимание уделено хромсберегающей технологии выделки мехового сырья с предварительной обработкой нетоксичными неизоцианатными уретанами. Приведены результаты исследования по снижению концентрации хрома в рабочем растворе с помощью функциональных неизоцианатных уретанов. Объектом исследования выбрано сырье меховой овчины. Выявлено, что введение предварительной обработки неизоцианатными уретанами перед хромовым дублением мехового сырья позволяет снизить начальную концентрацию хромового дубителя в ванне в среднем до 37 %.

Представлен подход к оценке площади территории, окружающая среда на которой подвержена негативному воздействию вследствие расположения объекта накопленного вреда окружающей среде (НВОС), с использованием методов геостатистики (методы семейства кригинг). Приведены результаты расчета площади негативного воздействия объекта НВОС на прилегающую территорию по разработанному алгоритму с помощью программного продукта Python. По итогам анализа негативного воздействия 20 объектов НВОС сделан вывод о том, что площадь влияния объекта НВОС на прилегающую территорию превышает площадь объекта НВОС в среднем в 16,5 раз.

Проведено исследование хвостохранилища "Шахтаминское" молибденового месторождения (пос. Вершино-Шахтаминский, Забайкальский край) методом электротомографии с верификацией геохимическим опробованием. Показано, что отходам соответствует среда с сопротивлением 1–300 Ом·м. Уточнено месторасположение разломной зоны в основании хранилища. Оконтурено тело техногенной системы, рассчитаны ресурсы ценных и токсичных элементов.

Установлено, что участки дифференцированных и недифференцированных техноземов с видовым разнообразием растений (от 21 до 26) характеризуются интенсивно протекающими в них процессами восстановления растительного покрова. Отмечено постепенное увеличение доли аборигенных видов по отношению к рудеральным видам, а также постепенное увеличение видового разнообразия. Сделан вывод о том, что протекающие процессы восстановления растительного покрова на исследованных площадках свидетельствуют об эффективности проведенных рекультивационных работ с использованием отходов углеобогащения.

Установлено наличие постоянного прироста накопления отходов в границах РФ, в которых львиную долю составляют отходы добычи полезных ископаемых. Определена корреляционная взаимосвязь ежегодной массы образующихся отходов техногенных минеральных образований (ТМО) с объемом добычи полезного ископаемого и удельным весом открытого способа добычи. Выявлено распределение накопленных отходов по Федеральным округам и охарактеризована ситуация с их использованием. Отмечено, что в Федеральных округах с наибольшим объемом накопленных отходов процент их вовлечения во вторичный оборот за период 2019–2022 гг. снижается (относительный процент снижения 41,2–7,2 %). Сделан вывод о неудовлетворительном положении вещей в области применения ТМО, требующем принятия ряда мер по решению проблем, осложняющих введение техногенных месторождений в хозяйственный оборот.

Сделана попытка оценки эффективности рекультивации хвостохранилища горнодобывающего предприятия по выполнению экосистемных функций сформированным почвоподобным телом по сравнению с фоновой для данной территории почвой. Для оценки биологических свойств почвоподобного тела проанализированы: общая численность бактерий, обилие бактерий рода Azotobacter, активность почвенных каталаз и дегидрогеназ, всхожесть и длина корней редиса. Рассчитан интегральный показатель состояния почвоподобного тела для комплексной оценки эффективности рекультивации хвостохранилища. Установлено, что почвоподобное тело рекультивированного хвостохранилища выполняет свои экосистемные функции так же полноценно, как фоновая для этой территории горно-луговая черноземовидная почва. Сделан вывод о том, что рекультивационные работы проведены эффективно с восстановлением экосистемы.