Предложена новая технологическая схема очистки, сочетающая реагентные методы с гидродинамической активацией процессов коагуляции, флокуляции и сорбции с баромембранными методами очистки. Предложен метод организации процесса фильтрации воды после обработки реагентами с использованием тангенциального фильтра, изготовленного по технологии самораспространяющегося высокотемпературного синтеза. Разработаны и исследованы струйные смесители – эжекторы, показана эффективность использования эжекторов в качестве устройств для дозирования и смешения реагентов с обрабатываемой водой. Создан экспериментальный образец установки, который успешно испытан на модельных, а также реальных загрязненных водах. Очищенная вода, полученная на экспериментальном образце установки, полностью соответствует гигиеническим требованиям и нормативам, установленным для питьевой воды.

Одно из наиболее перспективных направлений по использованию отходов производств ─ вовлечение их во вторичный оборот в качестве сырьевых материалов для производства керамического кирпича. Использование отходов топливно-энергетического комплекса (межсланцевой глины) и отходов химического производства (алюмощелочной шлам) в производстве керамического кирпича способствует утилизации промышленных отходов, охране окружающей среды, расширению сырьевой базы для получения керамических строительных материалов. Разработаны инновационные предложения по снижению отрицательного воздействия токсичных отходов переработки на объекты окружающей среды, новизна которых подтверждена Патентами РФ.

Синтезированы алюмо-, железо- и титансодержащие металлоорганические каркасные соединения на основе терефталевой кислоты и охарактеризованы с использованием широкого круга физико-химических методов: БЭТ, рентгенофазового и термогравиметрического анализов, ИК спектроскопии. Изучена сорбционная активность полученных каркасных соединений в отношении пищевых красителей – Индигокармина, Тартразина и Понсо 4R в широком интервале pH. Показано, что все исследуемые красители лучше сорбируются в кислых средах. Установлено, что указанные сорбенты сохраняют работоспособность не менее пяти циклов (с учетом регенерации путем обработки этанолом). Металлоорганические каркасные соединения могут быть использованы в качестве эффективных и легко регенерируемых сорбентов для очистки сточных вод от органических красителей пищевых производств.

Проведено исследование отработанного кизельгура, полученного при фильтрации пива, в качестве сорбента для очистки сточных вод от нефти. Термическая обработка отработанного кизельгура влияет на его способность удалять нефть в процессе очистки сточных вод. Наибольшая степень удаления нефти из модельных растворов сточных вод обнаружена у отработанного кизельгура, модифицированного при температуре 400 °C. Модификация отработанного кизельгура серной, соляной и фосфорной кислотами при различных температурах увеличивает его сорбционные свойства в отношении нефти. Наибольшее удаление нефти из модельных растворов сточных вод происходит при использовании для их очистки отработанного кизельгура, модифицированного 20 %-ной серной кислотой при 100 °С. Использование модифицированного отработанного кизельгура позволяет повысить степень очистки сточных вод, загрязненных нефтью.

Описана методика получения новых сорбентов на природном носителе. Показано, что поверхностное модифицирование гранулированного глауконита соединениями ферроцианида железа-калия и гидроксида железа позволяет синтезировать материалы с более высокими специфичностью и сорбционной емкостью по отношению к радионуклидам цезия и стронция соответственно. Полученные сорбенты пригодны для очистки воды как в статическом, так и в динамическом режимах. Сохранение хороших гидродинамических характеристик после проведения экспериментов в динамических условиях подтверждает возможность использования их в качестве загрузки фильтров в схемах водоочистки и водоподготовки. Насыщенные радионуклидами сорбенты можно рассматривать как надежные матрицы для иммобилизации радионуклидов. Перспективные направления использования модифицированного глауконита — очистка загрязненной радионуклидами питьевой воды и реабилитация природных водоемов на радиоактивно загрязненных территориях.

Исследовано содержание полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) в Betula nаnа L. на фоновом участке и на разном удалении от угледобывающего предприятия. Обнаружена тесная корреляция межу содержанием полиаренов в угле, снежном покрове и растениях. Установлено, что содержание ПАУ в растениях на загрязненных участках превышает фоновые значения в 2 раза и незначительно снижается по мере удаления от шахты. Наибольшие кратности превышения отмечены для тяжелых полиаренов. Вклад поверхностного загрязнения в общее содержание ПАУ в растении составлял около 20 %. Распределение ПАУ по органам Betula nаnа неравномерно: лёгкие ПАУ активно проникали в листья и ветви Betula nаnа в интервале до 1 км от шахты, на расстоянии 1,5 км снижение поступления ПАУ на поверхность приводило к меньшей биоаккумуляции ПАУ растениями. В стебли березки ПАУ проникали в незначительных количествах. Betula nаnа может быть использована в качестве индикаторного вида, характеризующего степень загрязнения территории предприятий угольной промышленности ПАУ. При оценке краткосрочного загрязнения могут быть использованы листья растений, для анализа долгосрочного воздействия − кора Betula nаnа.

Представлен краткий анализ состояния тепловых сетей в Российской Федерации с обоснованием необходимости модернизации имеющейся трубопроводной системы. Проведено сравнение различных существующих и перспективных материалов трубопроводов и тепловой изоляции с точки зрения их теплогидравлических показателей. Выполнена оценка экономического эффекта от снижения тепловых и гидравлических потерь при сопоставлении композитного и металлического трубопроводов для участка протяженностью 1000 м. Показано, что оптимальная толщина тепловой изоляции для композитных трубопроводов может быть принята ниже, чем для металлических труб на 4–5 мм.

Изучена возможность использования осадка сточных вод (ОСВ) в качестве органического удобрения. Осадок образуется после очистки сточных вод производства мясной промышленности актиномицетом Str. chromogenes s.g. 0832. Данный микроорганизм адаптирован к специфическим белковым загрязнениям сточных вод. Осадок характеризуется высоким содержанием органического вещества (57,3–62,5 %). Свободные аминокислоты составляют 70 % общего количества белка. На долю незаменимых аминокислот в ОСВ приходится 41,44 %. Из тяжелых металлов в нем были обнаружены только Zn и Cu. При этом содержание Zn в 7,9 раза ниже допустимого, Cu − в 3,8 раза. ОСВ не обладает токсичностью в дозах, вносимых в почву. Отмечен значительный прирост биомассы ярового рапса на всех опытных образцах. Наибольшая прибавка урожая 187,6 % наблюдается при дозе ОСВ 10 т/га. Оценка семенной продукции рапса показала высокую прибавку семян на почвах с добавлением ОСВ.

Определены оптимальные параметры каталитической очистки отходящих газов от SO2 и CO2 в растворах трифторуксусной кислоты. Показано, что очистка дымовых газов от диоксида углерода и диоксида серы при использовании растворов трифторуксусной кислоты как катализатора проводится при комнатной температуре и атмосферном давлении с эффективностью 100 %. Процесс очистки газов от диоксидов серы и углерода ведется в неагрессивной среде растворов трифторуксусной кислоты (ТФК). Установлена возможность увеличения поглощающей способности реакционной среды путем прокачивания отходящих газов через растворы трифторуксусной кислоты. При этом загрязняющие отходящие газы – токсичные оксиды серы и углерода – превращаются в высшие олигомеры (оксиды), а затем, в результате взаимодействия их с водой, присутствующей непосредственно в реакционной среде – водном растворе ТФК, в соответствующие кислоты. Образование эфиров трифторуксусной кислоты в меньшей степени приводит к повышению поглотительной способности реакционной среды, снижению количества стадий регенераций, упрощению процесса отделения побочных продуктов, и, как следствие, упрощению процесса их утилизации благодаря отсутствию необходимости очистки последних от указанных эфиров.

Исследованы сорбционные характеристики алюмосиликатных микросфер золы уноса тепловых электростанций по отношению к ионам тяжелых металлов с целью последующего их использования для глубокой очистки бытовых и производственных сточных вод. Изучены механизм и кинетика сорбции ионов железа общего из водных растворов, получены количественные характеристики сорбционной емкости и константы адсорбционного равновесия. Установлено, что алюмосиликатные микросферы золы уноса обладают сорбционными свойствами по отношению к ионам железа общего. Изотерма сорбции ионов железа из воды исследуемым материалом характерна для микропористых сорбентов. Количественные характеристики сорбционного процесса позволяют сделать вывод о возможности использования алюмосиликатных микросфер золы уноса без какой-либо дополнительной обработки для очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов.

Исследовано экологическое состояние почвенного покрова техногенно нарушенных участков. Установлено, что общее почвенно-экологическое состояние участков с сельскохозяйственной рекультивацией и самовосстановлением характеризуется как хорошее, участка с лесной рекультивацией — как удовлетворительное. Сообщества жужелиц на отвалах лесостепной зоны Сибири формируются по луговому типу. На обследованных отвалах за 30 лет сообщества жужелиц постепенно восстанавливаются, но не в полном составе. На участке с лесной рекультивацией начинают заселяться лесные виды, однако при этом сохраняются и представители луговых ценозов. Из этого следует, что лесное направление рекультивации требует большего времени для восстановления популяции жужелиц, соответствующих созданным биоценозам.

На настоящий момент в России основным способом обращения с выпадающим на территорию городской застройки снегом являются его складирование на снежных полигонах. Показано, что обустройство снежных полигонов на неподготовленных площадках увеличивает риски развития опасных экзогенных геологических процессов, в том числе, может привести к подтоплению городской территории и объектов инфраструктуры. Рассмотрен российский и зарубежный опыт обращения с отходами от зимней уборки улиц. Проведен анализ существующей российской нормативной базы в области размещения снега. Рассмотрены негативные последствия, возникающие при эксплуатации снежных полигонов.

Приведены результаты изучения влияния стимуляторов роста Вэрва и Вэрва-ель на ростовые качества сеянцев сосны обыкновенной, выращиваемых в условиях предпосевной подготовки почвы с применением гербицида раундап (глифосат). Необходимость представленных экспериментов связана с установлением эффекта совместного воздействия новых ростостимулирующих препаратов и традиционно применяемых в лесных хозяйствах пестицидов на древесные растения. Показано, что в лабораторных условиях одновременное присутствие гербицида раундап в среде роста (агар-агар) и обработка семян стимуляторами роста Вэрва и Вэрва-ель приводит к торможению роста двухнедельных проростков сосны вследствие уменьшения размеров корешков. В мелкоделяночном полевом опыте установлено увеличение высоты стволика в вариантах с использованием стимуляторов относительно этого показателя в варианте, где сосна выращивалась только с применением раундапа.