Для снижения уровня выбросов вредных веществ с отработавшими газами двигателя с искровым зажиганием разработан процесс сгорания расслоенного заряда. Изготовлены детали системы впуска и головка цилиндра, которые позволили реализовать разработанный процесс в реальном двигателе внутренного сгорания. Проведены исследования на экспериментальной установке, созданной на базе полноразмерного двигателя с выделенным цилиндром, который имел автономные системы питания, зажигания и выпуска. Сравнение параметров выделенного цилиндра, полученных при работе на гомогенном и расслоенном заряде, показало, что расслоение заряда позволяет снизить содержание в отработавших газах оксида углерода (CO), углеводородов (CH) и оксидов азота (NOx) на 40 - 50 % при улучшении топливной экономичности более чем на 10 %.

Изучен вещественный состав красных шламов (КШ) Уральского алюминиевого завода в сравнении с КШ Николаевского глиноземного завода. Выявлено, что особенностью вещественного состава КШ УАЗа является наличие в них значительного количества (15 - 30 %) шамозита. Исследовано влияние минерального состава на конечные продукты обогащения КШ. Показано влияние шамозита на содержание железа в конечных продуктах и неэффективность магнитного обогащения в сравнении с  гравитационным. Выявлена зависимость содержания шамозита и гематита от крупности исходных КШ. Шамозит отрицательно влияет на последующую технологию обогащения КШ, так как содержит всего 18 % железа общ. и снижает качество железосодержащего концентрата. Так же значительным отличием КШ УАЗа, по сравнению с КШ НГЗ, является  сверхтонкая крупность данного сырья.

Рассмотрена проблема удаления ртути из дымовых газов угольных ТЭС. Разработана и исследована комплексная технология селективного плазмохимического окисления паров ртути с дальнейшей фильтрацией частиц оксида ртути. Создан механизм селективного воздействия на пары ртути, почти не затрагивающий другие примеси. Поглощение кванта ультрафиолетового излучения атомом ртути приводит к его электронному возбуждению и резкому увеличению константы окисления как молекулярным кислородом, так и озоном или другими активными частицами генерируемыми плазмой. Разработана технология фильтрации частиц оксида ртути, включающая в себя стадию укрупнения частиц оксида ртути за счет стимулированной конденсации водяного пара генерируемого парогенератором на заряженных частицах и стадию электрофильтрации оксидно-водяных кластеров электрофильтром с охлаждаемой стенкой. Продемонстрирована высокая эффективность данной технологии - конверсия паров ртути 96 %.

Показана возможность создания мембранного электролизера, работающего на принципе электрохимического источника тока. С помощью электролизера достигнуто уменьшение концентрации взвешенных веществ осаждением в католите и анолите относительно контрольного опыта по осаждению взвешенных веществ в исходной воде.Установлена возможность безреагентной очистки сточных вод от тяжелых металлов фильтрованием воды в мембранном электролизере и от органических трудноокисляемых веществ (бензол, метиленовый синий). Удельная энергия, вырабатываемая электролизером, существенно возростает с увеличением минерализации раствора.

Рассмотрены негативные последствия влияния отвалов пылящего материала на экологию Норильского промышленного региона. Предложены методы борьбы с отрицательным воздействием на окружающую среду путем закрепления пылящей поверхности. Для закрепления пылящих поверхностей хвостов опробованы физические и химические закрепители, такие как битумная эмульсия, стирол-акриловая дисперсия, жидкое стекло. Показано, что основными недостатками данных способов закрепления пылящихся «хвостов» для Норильского региона является использование дорогостоящих материалов и возможность проведения работ только в теплый и сухой период. Для пылеподавления хранилищ шлака и отвальных хвостов целесообразно использовать расплавленную серу – вторичный продукт переработки сульфидных руд. Проведены исследования основных эксплуатационных характеристик защитного покрытия.

Рассмотрена возможность использования отходов горнодобывающей промышленности в виде ультраосновных пород (дунитов и верлитов) в качестве добавки при производстве строительной керамики. Показано, что полученные материалы обладают хорошими физико-механическими показателями. Установлено, что добавка в состав шихты мелкой фракции дунита и верлита позволяет снизить температуру обжига керамических материалов. При пластическом способе формования при 1100 оС и количестве добавки до 50 % образцы удовлетворяют требованиям ГОСТ. При полусухом способе формования и том же количестве добавки образцы керамики удовлетворяют требованиям ГОСТ при более низкой температуре обжига. Проведенные исследования свидетельствуют о возможности получения облицовочного керамического кирпича, а также фасадной керамики высокого качества и низкой себестоимости за счет использования отходов горнодобывающей промышленности.

Показано, что представление о слоистом строении атмосферы, обусловленное различием физических свойств, постулированное в ОНД-86 в качестве базовой модели расчета концентраций вредных веществ в атмосферном воздухе, для всех источников загрязнения, независимо от их высоты и принадлежности к технологическому процессу, оказывается некорректным в отношении вентиляционных источников выброса, высотой до 35 м и температурой выброса, отличающейся от температуры окружающего воздуха на 5 - 12 °С. Установлено, что местоположение максимальной концентрации вредных веществ определяется кинематической дальнобойностью свободной турбулентной струи, связанной лишь с кинематической характеристикой этой струи и скоростью основного потока атмосферного воздуха.

Системный анализ современного спектра риск-факторов физического генезиса в пределах Северной Евразии позволяет объективно оценить качество ресурса геологического пространства по уровню воздействия ведущих природных и техногенных геофизических факторов экологического риска с целю решения задач коррекции экономической специализации регионов для совершенствования программ устойчивого развития России, в свете решений Саммита Земли - РИО+20. Рассмотрены природные геофизические факторы экологического риска, обусловленные радиоактивным распадом элементов естественных радиоактивных семейств урана, тория, а также калия-40 и которые определяют основную долю физических стрессов населения. Приведены физические факторы экологического риска техногенного генезиса. Дана классификация загрязнения радионуклидами территории земной поверхности.

Исследовано состояние окружающей среды, как одного из основных факторов, определяющих здоровье и уровень жизни человека. Проблема рационального водопользования и охрана окружающей среды связана как с природными особенностями региона, так в значительной степени с инженерной и хозяйственной деятельностью человека. Изучение эколого-гидрогеологических особенностей формирования подземных и поверхностных вод Орловской области имеет большое значение в связи с возросшей необходимостью привлечения подземных источников для решения проблемы водоснабжения, являющейся в настоящее время одной из самых острых экологических проблем в регионе.

В настоящее время необходимо применение новых прогрессивных технологий для постоянного дистанционного контроля состояний конструктивных элементов промышленных сооружений, существующих вблизи водных объектов. Данные мониторинга позволяют своевременно реализовывать превентивные берегозащитные меры в виде строительства капитальных гидротехнических сооружений и не допускать чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера, негативных экологических последствий на территориях промышленных предприятий. Результаты деформационного мониторинга могут помочь в определении приоритетов инвестирования и строительства таких берегозащитных объектов. В условиях дефицита финансовых ресурсов это представляется важной государственной задачей.

Приведена классификация потерь нефтепродуктов автозаправочных станций по видам потерь, по источникам возникновения, по видам технологических процессов. Рассчитаны выбросы загрязняющих веществ в атмосферу, происходящие при заправке баков автомобилей и закачке топлива из автоцистерн в резервуары. Рассчитан максимальный разовый выброс и определён состав выбросов для операции закачки нефтепродукта в резервуары и при заправке баков автомобилей.

Мазут, являющийся тяжелым топливом, представляет серьёзную экологическую угрозу в случае его утечек в окружающую среду. Знание свойств данного вида жидкого топлива является непременным условием решения проблем его сжигания. Проведен анализ важнейших свойств мазута, представлены методы определения условной вязкости (ГОСТ 6258), влагосодержания (ГОСТ 2477) и плотности мазута (ГОСТ 3900). Приведены результаты испытаний мазута марки М100, полученного с МУП «Йошкар-Олинская ТЭЦ-1». По указанным методам, получена экспериментальная зависимость условной вязкости от температуры. Проведено сравнение полученных значений характеристик со стандартными, которое показало повышенное содержании воды в испытуемом мазуте. Предложено решение проблемы повышенного содержания воды, являющееся эффективным способом утилизации обводненных жидких топлив. Полученая тонкодисперсная водомазутная смесь может эффективно сжигаться в топках котлоагрегатов.

Рассмотрены способы получения новых сорбентов на основе отходов деревообрабатывающей промышленности и бентонитовых глин для очистки сточных вод от соединений металлов. Изучена сорбционная емкость материалов с различным соотношением опилок и бентонита по ионам меди и никеля в статических и динамических условиях, определены время защитного действия фильтра с загрузкой из полученного материала и время достижения полной динамической емкости. Определены механические свойства сорбентов. Использование полученных материалов позволит сократить расходы на очистку воды, организовать замкнутый водооборотный цикл и вернуть в производство ценные компоненты.