Фундаментальні дослідження:
- Розробка наукових засад концепції структурно-функціональної організації лотичних екосистем.
- Встановлення механізмів порушення еволюційно сформованої динаміки біотичної структури річкових систем.
- Розкриття механізмів підтримання біорізноманіття з урахуванням динаміки річкового потоку та обміну біофондами руслово-заплавного комплексу річкових екосистем.
- Розробка основ збереження різноманіття флори і фауни річкових систем різного типу в умовах інвазії адвентивних видів та глобальних кліматичних змін.
- Обґрунтування та розробка наукових основ раціонального природокористування в річкових екосистемах.
Прикладні дослідження:
- Розробка нових методологічних та методичних підходів до вивчення лотичних екосистем в умовах високої просторової та часової динамічності
- Пошук та апробація методичних підходів до прогнозування та оцінки біорізноманіття річок в умовах впливу кліматичних змін, антропогенного навантаження, інвазій адвентивних видів риб та інших гідробіонтів.
- Розробка концептуальних основ компаративної оцінки екологічного стану річкових систем, обґрунтування принципів визначення референційних показників біорізноманіття річок.
- Розробка методології, узгодженої з принципами Водної Рамкової Директиви ЄС, щодо типізації річкових систем України та оцінки їх екологічного стану, зокрема транскордонних водойм та водотоків басейнів Дніпра, Дністра, Дунаю.
- Розробка заходів з мінімізації впливу гідроенергетичного будівництва та експлуатації ГЕС і ГАЕС на річкові системи.
- Розробка технічних умов для рибозахисту та рибопропускних споруд (рибоходів) в водоймах та водотоках.
- Удосконалення програми AquaBіoBase, що кореспондується із європейською системою ASTERICS та іншими європейськими базами даних.
На основі експериментальних і розрахункових даних розроблено концептуальні моделі функціонування річок різного типу та кількісно оцінені основні потоки речовини та енергії за рахунок планктостоку, дрифту та висхідних міграцій безхребетних тварин і риб. Експериментальним шляхом встановлено, що методичні підходи щодо вивчення макробезхребетних гірських річок з урахуванням мозаїчності біотопів (які використовуються країнами ЄС) мають суттєві переваги над класичними, традиційними для гідробіологічних досліджень в Україні та ближнього зарубіжжя.
З метою розробки нових методологічних підходів до вивчення лотичних екосистем в умовах високої просторової та часової динамічності біотичних угруповань розроблено та апробовано планктонні та дрифтові уловлювачі. Апробовано використання безпілотного апарату Syma X5C Phantom та комплексу Fieldmap (наданих замовником госпдоговору по річці Тергі – компанією Blue Rivers). Вперше для оцінки присутності та розподілу іхтіофауни використано підводну відеозйомку, що дозволило фіксувати рибу, в тому числі види, що охороняються, та спостерігати за її поведінкою без вилучення із природного середовища.
Визначено механізми пружності та циклічності стабільності біотичної структури угруповань в рипалі та медіалі рівнинних і гірських водотоків. Встановлена роль заплваних водойм як рефугіумів для збереження біорізноманіття. Визначено механізми підтримання біорізноманіття гідробіонтів в умовах інвазій адвентивних видів та глобальних кліматичних змін. Визначено механізми взаємодії гідробіоценозів та формування біорізноманіття перехідних вод пониззя Дунаю.
- Розробка та апробація методологіі, узгодженої з Директивою 2000/60/ЄС, оцінки екологічного стану басейнів річок Тиса, Південний Буг та
- Прип’ять (цикл робіт нагороджено в 2014 р. Державною премією України в галузі науки і техніки).
- Результати оцінки екологічного стану водних об’єктів верхнього Дніпра використані Деснянським БУВР для розробки екологічного моніторингу та планування заходів охорони і відтворення водних ресурсів (акт впровадження від 01.02.2016).
- Розробка та обґрунтування біопозитивних протипаводкових заходів, які увійшли до «Схеми комплексного протипаводкового захисту басейнів річок Дністер, Прут, Сірет».
- Розробка рекомендацій щодо впливу будівництва і експлуатації ГЕС на якість води, іхтіофауну та стан річкових екосистем Дністер, Дніпро, Псел, Тересва, Білий Черемош.
- Відновлення біотопічної структури та оцінка екологічного стану гірського потоку Скородній після інтенсивних лісорозробок в його басейні.
- Розробка проекту рибоходу для малої ГЕС на р. Білий Черемош.
- Розробка, впровадження та науковий супровід системи екологічного моніторингу та Плану дій із збереження біорізноманіття гідробіонтів та риб при будівництві, вводі в експлуатацію та експлуатації Дарьяльської МГЕС, експлуатації Ларсі ГЕС на р. Тергі (Терек) (Грузія).
- Експертна розробка проектів малих ГЕС
на гірських річках басейну р. Ріоні – Лухуні, Казлеті, Нескра, Дарчі (Грузія);
каскаду з 15 міні ГЕС на р. Неретвица (Боснія і Герцеговина),
проекту реконструкції Каракумської ГЕС (Таджикистан).
- Участь у розробці проекту УНТЦ Р500 „Розповсюдження, вміст та вплив на здоров'я новоявлених та традиційних забруднюючих речовин у водах річок та естуаріїв, а також тканинах риб в Україні” (замовник EPA USA).
- Гідробіологічний моніторинг прісноводних екосистем при відновленні та експлуатації суднового ходу Дунай-Чорне море
- Встановлення основних негативних впливів на біотичне та ландшафтне різноманіття основних річкових басейнів гірської зони України, включаючи антропогені чинники та інвазії чужорідних видів. Проведено оцінку екологічного статусу/потенціалу та визначення ступеню порушеності модельних річок Тиса та Дністер.
- Дана оцінка впливу будівництва і експлуатації малих ГЕС на водні екосистеми річок Львівської (р. Стрий), Закарпатської (р. Шопурка) та Харківської областей з урахуванням компенсаційних екологічних заходів для забезпечення мінімізації можливого негативного впливу.
- Оцінено вплив на довкілля в частині водних організмів для сучасної та альтернативної схеми акумуляції надлишків зворотних вод у ставку-накопичувачі «Балка Свистунова» і їх скиду в р. Інгулець та будівництва гідротехнічної споруди (шлюзу-регулятора) на річці Сула в районі с. Тарасівка Полтавської області.