Построена модель традиционного вихревого аппарата в программном комплексе и предложены конструктивные изменения подобных аппаратов. Выполнена оценка адекватности построенной модели в сравнении с существующим традиционным вихревым аппаратом. Сделан вывод о немаловажном влиянии конструктивного решения на эффективность улавливания пылей. Выявлено, что за счет незначительных изменений угла наклона входа газового потока происходит повышение фракционной эффективности ориентировочно на 4–7 %.

Изучены условия повышения энергоэффективности процесса получения дисперсной газовой фазы в электрофлотаторах посредством оптимизации параметов работы электродного блока. В качестве критерия эффективности принят удельный выход газа, представляющий объемный расход выделяющихся газов на единицу силы тока. Выполнены исследования на модели электрофлотационной ячейки вместимостью 5 дм³. Проанализировано влияние на удельный выход газов соотношения плотностей анодного и катодного токов в интервале 52–2500 А/м². Установлено, что основу газовыделения представляет катодный процесс образования молекулярного водорода, в то время как анодный процесс образования кислорода может быть осложнен электрохимическими реакциями с анионами, входящими в состав сточных вод. Выявлено, что наибольший удельный выход газов, составляющий до 95 % от теоретически возможного, достигается при соотношении активных поверхностей анодов и катодов, равном 2:1 соответственно, в интервале анодной плотности тока от 150 до 250 А/м² при катодной плотности тока от 300 до 500 А/м². Сделан вывод о том, что применение результатов исследований позволяет повысить энергоэффективность процесса генерации газовой дисперсии, уменьшить габариты блока электродов, оптимизировать конструктивные решения при проектировании электрофлотаторов.

Рассмотрены возможности применения активированных углей (АУ) из растительной биомассы в качестве электродных материалов суперконденсаторов на основе органических электролитов и ионных жидкостей. Отмечено, что АУ, используемые в суперконденсаторах, должны обладать рядом характеристик, наиболее принципиальными из которых являются текстурные: удельная поверхность по БЭТ не менее ~1500 м²/г и наличие высокой доли мезопор. Выполнены исследования по использованию двух типов растительных отходов (шелуха риса и скорлупа кедрового ореха), а также двух методик химической активации (щелочная/карбонатная и фосфорнокислотная), в результате которых получены АУ с требуемыми текстурными характеристиками.

Проведены комплексные исследования по агрохимической, токсикологической и микробиологической оценке компостов из твердых коммунальных отходов (ТКО) (органо-минеральная фракция менее 10 мм), произведенных на полигоне "Новый Свет-ЭКО" (Ленинградская область). Установлена потенциальная агрономическая ценность компостов как плодородного грунта для произрастания растений по содержанию основных питательных элементов и показателям кислотно-основных свойств. Определена степень стабилизации органического вещества и готовность компостов к безопасному использованию по динамике их микробного дыхания, показателям процессов азотного цикла и токсичности. Сделан вывод о благоприятных агрохимических свойствах компостов ТКО и повышенном содержании в них основных элементов питания растений (N, P, K). Изучены токсикологические показатели компостов, позволившие отнести их IV–V классам опасности (малоопасные и практически неопасные) в соответствии с Приказом МПР № 536.

Проведены комплексные исследования физико-химических свойств, в том числе текстурных и морфологических, железосодержащих отходов с полигона Заволжского химического завода (Ивановская область, Россия). Получены данные по изменению элементного и фазового состава красного шлама в зависимости от глубины залегания и времени хранения на полигоне. Предложены методики первичной обработки железосодержащих отходов Заволжского химического завода с целью получения железосодержащих полупродуктов синтеза катализаторов. Изучена морфология и распределение элементов на поверхности красного шлама после его термической обработки при разных температурах, а также пористость железосодержащих отходов после их термической обработки в среде кислорода воздуха. Рекомендовано использование железосодержащих отходов Заволжского химического завода в качестве полупродукта железосодержащих катализаторов и хемосорбентов для глубокой переработки технологических газов.

Представлены результаты исследования содержания тяжелых металлов и мышьяка в почвах отвала Горловского антрацитового месторождения в зависимости от основных химических и физических свойств. Изучены кислотность почвы, гранулометрический состав, а также содержание азота и углерода. Установлена зависимость содержания металлов в анализируемых эмбриоземах от величины pH и количества органического углерода. Сделан вывод о том, что содержание тяжелых металлов и их подвижных форм в почвах находится ниже предельно допустимых значений и соответствует фоновым уровням, за исключением мышьяка, чья валовая концентрация превышает ПДК и фоновое значение.

Разработаны рекомендации по установлению нормативов содержания нефтепродуктов в почвах региона. Проведены эксперименты по определению допустимого остаточного содержания нефти и продуктов ее трансформации в почвах для подзолистой, преимущественно глубокоподзолистой почвы, дерново-подзолистой преимущественно мелко- и неглубокоподзолистой почвы, дерново-подзолистой иллювиально-железистой почвы, чернозема оподзоленного и пойменной почвы. Выполнена оценка хронической фитотоксичности по реакции четырех видов наземных растений: пшеницы мягкой, кресс-салата, ели гибридной и сосны обыкновенной. Протестирована водная вытяжка нефтезагрязненных почв с использованием тест-объектов – хлореллы обыкновенной и рачков дафний. Получены количественные показатели допустимой концентрации углеводородов в почвах после проведения рекультивации для земель сельскохозяйственного назначения и земель лесного фонда в Пермском крае.

Рассмотрено применение феррата натрия в качестве дезинфектанта промышленных стоков от таких групп патогенных микроорганизмов, как обобщенные колиформные бактерии (ОКБ), бактерии рода Salmonella, Enterococcaceae и Staphylococcaceae. Изучено несколько типов сточных вод для более полной глубины исследования возможности применения феррата натрия для обеззараживания. Показано, что применение феррата натрия при добавлении 2; 3,5 и 5 об. % от текущего объёма исследуемых образцов сточных вод оказывает высокую инактивацию исследуемой патогенной микрофлоры. Выявлена наиболее эффективная концентрация для практически полного обеззараживания реальной сточной воды мясной промышленности по всем четырём микробиологическим показателям – 5 об. %.

Рассмотрено текущее положение дел с обращением и утилизацией твердых коммунальных отходов (ТКО) в России. Показано, что наибольшую экологическую опасность представляют образующиеся на свалках и полигонах в результате естественного разложения органических компонентов отходов токсичный фильтрат и так называемый свалочный газ. Подчеркнуто негативное влияние свалочного газа на окружающую среду. Рекомендовано создание высокоэффективной системы дегазации свалок и полигонов ТКО в соответствии с природоохранным законодательством. Отмечены наиболее продуктивные мероприятия по дегазации свалок и полигонов ТКО, заключающиеся во внедрении технологии извлечения, подготовки и энергетического использования свалочного газа.

На основе детального сопоставления границ нарушенных участков с границами земельных отводов под объекты инфраструктуры выполнена оценка доли превышения допустимого механического воздействия на почвенно-растительный покров для репрезентативной выборки нефтегазовых месторождений, расположенных в природных условиях северной тайги. Установлено, что общая доля изъятия территорий в среднем составляет 7,2 %, при этом медианная доля превышения границ регламентированного воздействия относительно площади землеотвода составляет 9,3 %. Проведен ретроспективный анализ динамики растительного покрова в пределах нарушенных участков, показавший, что на 9–11 годы промышленной разработки месторождений значения вегетационного индекса NDVI снижаются на 40 %, однако на 24–26 годы начинается устойчивое увеличение NDVI, что подтверждает явную тенденцию естественного восстановления растительности в условиях сокращения интенсивности антропогенного воздействия. Сделан вывод о необходимости проведения регулярного дистанционного контроля использования земель в условиях расширения нефтегазовой инфраструктуры на севере Западной Сибири.

Показана возможность использования параметра всхожести тест-культуры для определения загрязнения почв нефтяными углеводородами на территориях с низкой антропогенной нагрузкой. Отмечена значимость выбора чувствительной к загрязнению углеводородами тест-культуры и контроля качества посевного материала. Оценена возможность использования параметра всхожести овса посевного для определения загрязнения почв нефтяными углеводородами в ходе модельного эксперимента, заключающегося в проращивании семян тест-культуры в почвах с заданными концентрациями загрязняющих веществ. Сделан вывод о том, что параметр всхожести тест-культур может применяться для установления низких уровней загрязнения почв углеводородами.