Предложено использовать микроорганизмы, которые способны окислять рудные минералы и переводить металлы в растворимое состояние. В отличие от традиционных технологий этот подход позволяет извлекать металлы из бедных, некондиционных руд и отходов металлургии. Исследован процесс биологического выщелачивания отходов флотации сульфидных руд Сибайского филиала Учалинского горно-обогатительного комбината в перколяционной установке. Для моделирования процесса биовыщелачивания выбрана культура литотрофных железооксляющих бактерий, включающая в себя штаммы Acidithiobacillusferrooxidans и Ferroplasmasp., проявляющая высокую окислительную активность по отношению к отходам флотации. В результате использования технологии биологического выщелачивания достигнута глубина извлечения цинка 98 % и меди 89 %.

Представлены регенерационные методы очистки растворов от соединений хрома(VI) и хром(III), обеспечивающие очистку воды до требуемых гигиенических показателей, при которых не образуются гальванические шламы. Показано, что разбавленные (промывные) растворы, содержащие хром(VI) менее 100 мг/л, можно очистить безреагентным способом путем хемосорбции Cr2O72- внутри кератиновых материалов (волосы и/или шерсть). Для концентрированных растворов [Cr6+>100мг/л], лучшие показатели достигаются при совместной утилизации гальванических растворов хромирования с сульфатными или хлоридными травильными растворами. Все процессы позволяют полностью регенерировать хром в виде оксида хрома(III) или его смеси с оксидами железа. Очищенная вода содержит только сульфат натрия.

Разработана методика утилизации нефтешламов химическим способом на основе отработанных масс – отходов стадии винтеризации растительного масла. Предложено использование отработанных масс в составе обезвреживающей композиции для придания продукту утилизации как гидрофобных свойств за счет восковых веществ, так и малой растворимости в водной среде с более низким рН в результате образования силиката кальция в реакции оксида кремния диатомита с оксидом кальция. Совместное обезвреживание нефтешлама и отработанных масс, выполняющих роль и модификатора, и реагента с сорбционными свойствами, обеспечивает получение экологически безопасных продуктов с минимальной миграцией вредных веществ в окружающую среду, пригодных для последующего использования в качестве вторичных материальных ресурсов.

 

Выполнен анализ качественного состава подземных вод в зависимости от условий их формирования и залегания на территории Сибирского региона. Выявлены и приведены характерные особенности состава подземных вод, приведены количественные показатели состава подземных вод в зависимости от условий залегания. На основании экспериментальных исследований качественного состава подземных вод и способов их обработки выполнено обобщение технологий их подготовки для питьевых целей, определена и приведена область применения технологий водоподготовки по качественному составу подземных вод. Предложены технологические схемы водоподготовки, апробированные в Сибирском регионе, и приведена характеристика качества очищенных подземных вод для предложенных технологий.

Приведены результаты лабораторных исследований пиролизной переработки целлюлозосодержащих отходов производства пищевых и кормовых продуктов (жома свекловичного, птичьего помёта, дробины пивной и отработанных растительных масел). Представлены количественные выходы вторичных продуктов (газовой, жидкой, твердой фракций) после пиролиза целлюлозосодержащих отходов при разной температуре процесса. Установлены удельная теплота пиролизной переработки целлюлозосодержащих отходов и удельная теплота сгорания газовой фракции, полученной после пиролиза целлюлозосодержащих отходов. Проведен расчет экономических показателей процесса пиролиза по каждому из отходов с целью определения количества энергии, вырабатываемой в процессе пиролиза, и определения возможности поставки энергии стороннему потребителю.

Проведены исследования по утилизации твёрдых углеродсодержащих отходов производства древесных активных углей. Показана возможность биохимического окисления отходов непосредственно в аппарате их накопления с получением порошкообразного биосорбента, обладающего удовлетворительными сорбционными свойствами. Изучен процесс высокотемпературной утилизации отходов с получением порошкообразного активного угля. Полученные в результате переработки углеродсодержащего отхода биосорбент и высокотемпературный сорбент эффективны в процессах очистки шламовых вод и ремедиации почв.

Разработана физическая модель процесса флокуляции, особенностью которой является представление процесса тремя последовательно протекающими стадиями: адгезионная аккумуляция примесей без существенного движения массы центров флоккуляции; рост центров флокуляции за счет конвективного потока примесей при осаждении центров флокуляции по Стоксу; осветление очищаемой среды вследствие поглощения примесей образовавшимся осадком частиц из флоккул и примесей. Приведены математические модели трех стадий процесса. Применением аппарата интегрального преобразования Лапласа получены аналитические решения уравнений моделей всех трех стадий, что позволило разработать методики вариации линейной скорости флокуляции.

Разработаны активаторы межфазного транспорта (АМТ) кислорода, действующие по механизму повышения частоты обновления элементов поверхности пограничного слоя жидкости, изучена их эффективность в отношении усиления массопереноса Ог в системе газ-жидкость. Показано, что с уменьшением смачиваемости и размера частиц АМТ их способность к усилению массопереноса Ог в системе газ-жидкость повышается. Показано, что наиболее эффективным АМТ являются частицы кварца, модифицированные поливинилхлоридом (SiC2/nBX). Найдены оптимальные в отношении усиления массопереноса Ог концентрация частиц SiC2/TIBXв водной фазе и гидродинамические условия проведения массообменного процесса. Установлено, что введение частиц SiC2/nBXв культуральную жидкость фенолокисляющих бактерий позволяет повысить среднюю скорость биодеградации фенола в 1,3 раза.

Проведен анализ социально-экологической деятельности на автотраспортных предприятиях (АТП). Рассмотрены две оптимизируемые функции направления экологической деятельностью на АТП: минимальное воздействие АТП на окружающую среду и возможность максимизации роста основных производственных фондов АТП в условиях оптимального управления экологическим состоянием окружающей среды. Отмечена важность систематического мониторинга состояния природы и общества. Разработаны алгоритмы оптимизации управления экологической деятельностью на АТП, которые могут использоваться на практике с целью определения оптимальной величины финансовых средств направляемых на восстановление окружающей среды от загрязнения.

Проведен анализ современных экологических проблем при интенсивном использовании не возобновляемых источников энергии промышленным и мировым парком автотранспортных средств. Дана оценка методов и их эффективности по снижению выбросов вредных веществ и парниковых газов при применении новых технологий при производстве автотранспорта. Указаны основные, наиболее перспективные направления развития технологий для автомобильной промышленности РФ.

Пищевые отходы являются основной проблемой государственной политики. Потребители в промышленно развитых странах теряют пищевые продукты как отходы в таком количестве, которое эквивалентно объему производства продуктов питания в странах Субсахарского региона Африки. Согласно оценке общий углеродный след от мировых пищевых отходов в 2 раза больше, чем общие выбросы парниковых газов на всех автомобильных дорогах в США. Концепция “иерархии отходов” свойствена подходу цепи поставки и связана с нормативно-правовым регулированием Российской Федерации. Иерархия диктует порядок управления отходами, начиная с предотвращения их образования и кончая удалением. Потери экологических и экономических ресурсов, представляемых пищевыми отходами, обусловлены большими затратами для общества, которое должно немедленно найтипути решения этой проблемы. На стратегическом уровне это задача правительства Москвы, но она также должна решаться на местном и даже индивидуальном уровне. Что в настоящее время требуется, это координация усилий сторон в рамках четких и неотложных действий.

Территория  Ямало-Ненецкого автономного округа (ЯНАО) полностью относится к Арктической зоне экосистемы которой крайне уязвимы. Системы экологического мониторинга позволяют получать достоверную информацию для последующей оценки состояния и динамики изменения природных экосистем. Представлены результаты анализа организационной структуры системы экологического мониторинга, реализованной  на территории ЯНАО. Дан краткий обзор действующей нормативно-правовой базы в области экологического мониторинга. Предложены пути совершенствования системы мониторинга окружающей среды автономного округа (подсистема - атмосферный воздух).

Развитие биоэнергетики в России сопряжено с существенными трудностями, хотя потенциал энерго- и ресурсосбережения при анаэробной утилизации биомассы значителен. Показано, что энергетический ресурс только животноводческих отходов при использовании биогазовых технологий может удовлетворить потребность сельского хозяйства в газоснабжении на 70 %, а ресурс производства удобрений в 3 раза превышает количество внесенных на поля органических удобрений как в России в целом, так и в Татарстане. Биоэнергетические установки, работающие на биогазе, наиболее рентабельны при совместной вьфаботке электрической и тепловой энергии. Использование биомассы в качестве альтернативного источника энергии позволит значительно улучшить экологическую, экономическую и социальную ситуацию в конкретных регионах и повысит энергоресурсоэффективность экономики страны.