Рассмотрено использование мембранных технологий в промышленности. Проводится оценка мембранных аппаратов с отводом диффузионного пограничного слоя. Анализируются методы математического моделирования, позволяющие описывать мембранные процессы. Разработана методика моделирования на основе передаточных функций, учитывающая влияние наиболее значительных возмущающих воздействий на изучаемый объект, а также предложена передаточная функция в общем виде. Разработаны методики расчета мембранных установок периодического и непрерывного действия различных типов. Данная методика и ее программная реализация оптимизируют расчеты основных показателей работы мембранного оборудования и позволяют определять рациональную аппаратурную схему компоновки мембранных аппаратов с целью максимального извлечения целевых компонентов из сырья и снижения его содержания в сточных водах предприятия.

Приведены результаты натурных исследований по выбору наилучшего способа очистки приточного воздуха от оксида углерода(II) в здания городской среды. Разработана экспериментальная установка по очистке приточного воздуха в наружной стене здания с использованием различных сорбентов, хемосорбента. Исследованы различные способы очистки приточного воздуха. Построены по уравнению Фрейндлиха изотермы адсорбции оксида углерода(II) на активированном угле, шунгите, цеолите для расчета объема очищенного газа при постоянной температуре воздуха, получены эмпирические зависимости концентрации оксида углерода(II) от времени при использовании различных вариантов очистки приточного воздуха. Результаты исследований показали, что наилучшим сорбентом для очистки наружного воздуха от оксида углерода(II) является шунгит + силикагель + диоксид марганца + цеолит, эффективность очистки составила 95,35 %, второй по эффективности очистки – шунгит Карельского месторождения – 86,5 %. Полученные результаты можно использовать для очистки внутреннего воздуха зданий с приточными воздушными клапанами по высоте фасада.

Работа посвящена анализу энергетических выходов при измельчении литий-ионных источников тока в шаровой мельнице и сравнению этой энергии с энергиями связи ионов лития с различными металлами катодного материала для механохимической деструкции. Показаны энергии связи ионов лития в различных литийсодержащих соединениях. Проведён расчёт технологических и конструктивных параметров шаровой мельницы для определения величины энергии соударения мелющих тел и измельчаемого материала. Приведены графические зависимости, позволяющие выявить влияние соотношения диаметра шаров и их количества на процесс механохимической деструкции.

Проведены исследования комбинированных биопрепаратов в качестве биосорбентов, полученных на основе осадков сточных вод (ОСВ) и активных углей (АУ) из растительного сырья для очистки почв от загрязнений гербицидами. Содержание органического вещества в осадке 57,3 %. Органическое вещество осадка сточных вод активизирует ферментативную активность почвы. Активность каталазы в образцах, обработанных комбинированными сорбентами, выше в 2,5–2,9 раза, чем в контрольных образцах почвы. Совместное использование ОСВ и активных углей из растительных остатков значительно ускоряет процесс разложения гербицида. Присутствие ОСВ повышает эффективность детоксикации гербицида (действующее вещество метсульфурон-метил) активными углями в 1,7 раза.

Исследованы гранулометрические характеристики осадка, установлен химический состав раствора комплексной переработки железо-никелевого концентрата. Процесс фильтрования проведен с использованием модели камерного и камерно-мембранного фильтр-пресса. Разделение суспензии реализовано с применением камер глубиной 10 и 20 мм. Установлено, что промывка возможна только с использованием слабого раствора HCl ввиду необходимости препятствовать развитию гидролиза солей железа в порах осадка. Предложена схема оптимизации водного баланса процесса промывки. Сформулированы исходные данные для проектирования участка фильтрования цеха комплексной переработки железо-никелевого концентрата. Определены критерии для автоматизации процесса.

Рассмотрены особенности утилизации буровых шламов в качестве компонента для изготовления смесей, применяемых для строительства инженерных сооружений, например оснований дорог. Одним из ограничений утилизации буровых шламов в этом направлении является наличие в шламах щелочных компонентов, которые ухудшают физико-механические характеристики получаемых смесей и создают угрозу возникновения негативных воздействий на окружающую среду. Изучена динамика изменения рН суспензии шлам-вода, а также проведены эксперименты по изучению влияния добавок соляной кислоты и кислотного стабилизатора грунтов Polybond. Установлено, что буферность твердой фазы бурового шлама в отношении поддержания pH на уровне, превышающем значение 9, низка, а поддержания pH = 6÷8 ед. велика. Данный факт говорит о том, что при получении дорожно-строительных смесей на основе буровых шламов можно обойтись небольшими добавками кислотного стабилизатора грунта, в то же время риск получения продукции, обладающей недопустимо низким значением pH, ничтожно мал. Применение кислотного стабилизатора грунтов при изготовлении дорожно-строительных материалов на основе буровых шламов, позволяет обеспечить экологическую безопасность продукции, а также улучшить физико-механические свойства материала.

Дана качественная и количественная характеристика высококонцентрированных жиросодержащих стоков пищевой промышленности. Обсуждены агрегатные состояния нахождения жира в сточных водах, определяющие состав очистных сооружений в технологической схеме глубокой очистки жиросодержащих стоков. Проанализированы основные классические методы очистки сточных вод от жира: механические, физико-химические (напорная флотация, электрофлотация), а также метод глубокой доочистки стоков – биологическая очистка. Показано, что традиционная технологическая схема очистки сточных вод от чрезмерно высокого содержания жира не обеспечивает качества очищенных стоков, соответствующего нормативным требованиям. Обсуждена перспективность анаэробно-аэробной технологии очистки стоков предприятий пищевой промышленности от чрезмерно высокой концентрации жира в качестве метода глубокой доочистки. Сделан вывод об эффективности комбинированной технологии очистки сточных вод с чрезмерно высоким содержанием жира, основанной на применении физико-химических методов (напорная флотация, электрофлотация) и биологической очистки (анаэробно-аэробный метод).

Исследовано качество вод и донных отложений Рыбинского водохранилища, на прилегающей территории которого располагается Череповецкий металлургический комбинат ПАО "Северсталь", оказывающий неблагоприятное воздействие на состояние водного объекта. Проведена оценка загрязнения воды и донных отложений металлургическим комбинатом в северной части Рыбинского водохранилища в связи с планируемым строительством целлюлозно-бумажного комбината в месте проведения исследования.

Предложен и обоснован подход для эффективного планового управления экологической безопасностью на урбанизированной территории на локальном уровне на основе уровня территориального экологического риска. С использованием вероятностных подходов и на основе поэтапного применения интеллектуальных алгоритмов предложен способ оценки отклика чувствительных представителей населения урбанизированной территории на антропогенное воздействие. Разработанный алгоритм зонирования урбанизированной территории с помощью каскада нейронных самоорганизующихся сетей Кохонена позволяет одновременно учесть разнородные и разноразмерные данные, имеющие различную степень влияния на состояние исследуемых объектов окружающей среды, с произвольной точностью. Результаты зонирования урбанизированной территории предложено использовать для определения направлений ее дальнейшего использования.

Рассмотрены вопросы новых экологических рисков и прямых угроз здоровью и жизни ныне живущих людей с приходом постиндустриального периода четвертой технологической революции и новых форм коммуникаций без границ и таможен. Глобальная и либеральная экономика, по мнению мировых экспертов, трансформировалась в "зомби-экономику глобальной постправды". Такая трансформация породила целый спектр новых экологических рисков и угроз для ныне живущих в процессе производства и использования многочисленной номенклатуры товаров и услуг. На различных примерах, уже проявившихся в текущей жизни ныне живущих людей, показана необходимость формирования двуединой концепции устойчивого развития – ресурсосберегающая и биосферная – как равнозначных ее компонентов. Отмечается, что природная среда не может меняться с той же скоростью, с какой врывается объем новаций четвертой технологической революции в мировую политику и экономику. Это наращивает противоречия "зомби-экономики" и глобальной "постправды" с окружающей нас флорой и фауной, миллиардным миром живых организмов биосферы Земли, расширяет экологические риски и угрозы, опасные для наших ближайших потомков.

Приведено исследование по определению пределов устойчивости почв и экосистем Крыма к загрязнению Pb, Cr, Cu, Ni по биологическим показателям. Установлено, что по устойчивости к загрязнению Pb, Cr, Cu, Ni почвы Крыма располагаются следующим образом: черноземы остаточно-карбонатные > черноземы южные > темно-каштановые солонцеватые ≥ горно-луговые ≥ коричневые карбонатные > бурые лесные, а наземные экосистемы имеют следующий ряд устойчивости: настоящие степи > сухие степи ≥ горные луга ≥ редколесья > широколиственные леса. Тяжелые металлы по экотоксичности к почвам и экосистемам Крыма образуют ряд: Cr > Cu ≥ Pb ≥ Ni. Предложены региональные нормативы предельно допустимого содержания Pb, Cr, Cu, Ni в основных почвах Крыма и наиболее эффективные способы их санации в случае загрязнения.

Рассмотрено влияние различных энергетических технологий, получивших практическое распространение, на показатели устойчивого развития. Приведены результаты системного анализа экологических, экономических и социальных аспектов устойчивого развития при применении энергетических технологий, использующих в качестве первичного источника энергии уголь, газ, гидро-, солнце-, ветро- и атомную энергию. Сравнительный системный анализ энергетических технологий показал, что наилучшими энергетическими технологиями для устойчивого развития являются природный газ и атомная энергия.

Предложен способ моделирования и анализа динамики регулирования состояний экосистемы на основе построения мультифрактальных моделей, учитывающих многоуровневость ее биоразнообразия. Интегральный отклик экосистемы на управляющие воздействия предложено оценивать путем наложения ее мультифрактального образа на выделенные формы критической организации, отвечающие пределам восстановления структуры экосистемы.