Наукова робота є невід’ємною складовою діяльності кафедри. У різні періоди напрямки наукової роботи кафедри екології та охорони навколишнього середовища дещо відрізнялися. Так, першими напрямками наукової роботи кафедри були розробка екологічно безпечних технологій регенерації травильних розчинів гальванохімії на підприємствах України та ближнього зарубіжжя, а також переробка корисних копалин Закарпаття. Згодом, співробітники кафедри займались вдосконаленням технологій очистки стічних вод (ДБ-621П) та комплексної переробки рослинної сировини області (ДБ-549П), а також розробкою біологічно активних добавок (ДБ-660П, ДБ-730П). Так, співробітниками кафедри було розроблено та організовано виробництво бальзаму «Легенда Карпат», який був відзначений у номінації «Кращий вітчизняний товар року 2005», а також ряд фіточаїв. З часом акценти наукової роботи кафедри змістились у бік проведення радіоекологічних і хімічних моніторингових досліджень (ДБ-731П, ДБ-780П). Співробітники кафедри займаються оцінкою екологічного стану природно-заповідних територій, оцінкою якості поверхневих і підземних вод, в т.ч. малих річок Закарпаття, оцінкою впливу антропогенних факторів на об’єкти довкілля, тощо. До 2021 року наукові дослідження проводилися за науковою тематикою «Дослідження координаційних сполук та інших аналітичних форм для розробки методів моніторингу об’єктів довкілля та технологічних процесів» (номер державної реєстрації 0116U003933). З 2021 року основні наукові дослідження проводяться в рамках ініціативної наукової теми «Розробка та вдосконалення систем і методів моніторингу об’єктів довкілля в контексті екологічної безпеки» (номер державної реєстрації 0121U109776).

Результати виконання прикладних наукових досліджень, які фінансуються з Державного бюджету України, впроваджені в практику в вигляді розроблених харчових добавок, бальзамів та фіточаїв, розроблених і впроваджених технологій очистки стічних вод, методик моніторингу об’єктів довкілля, а також нормативів стану природних об’єктів. Зокрема, Закарпатський бальзам «Легенда Карпат», який розроблений на кафедрі ЕОНС був відзначений як «Кращий вітчизняний товар 2005 року» на Всеукраїнській виставці-конкурсі «Експоцентр України».

Патент на винахід № 96373 «Спосіб екстракційно-фотометричного визначення хрому(ІІІ)» (авторів С.М. Сухарев, О.Ю. Сухарева, С.Ю. Чундак, С.В. Делеган-Кокайко, А.М. Петканич), який опублікований у бюлетені № 20 від 25.10.2011 р., був відзначений як переможець конкурсу патентів «Винахід-2012» як кращий винахід – 2012 у Закарпатській області (Наказ Державної служби інтелектуальної власності України від 03.04.2013 року, № 300-Н).

Вагоме місце в науковій діяльності кафедри відіграє підготовка науково-педагогічних кадрів вищої кваліфікації. Співробітники кафедри здійснюють наукове керування аспірантами. З 2011 року співробітниками кафедри захищено 1 докторська та 4 кандидатські дисертації (з них 2 за екологічними спеціальностям).

У 2022 році на кафедрі відкрита (ліцензована) аспірантура за спеціальністю 101 – Екологія. Станом на 2025 рік на кафедрі навчається 9 аспірантів очної форми.

Співробітники кафедри систематично проходять закордонне наукове стажування. За роки діяльності кафедри, її співробітниками опубліковано понад 350 наукових статей у фахових виданнях (у т.ч. понад 60 – у виданнях, які індексуються міжнародними наукометричними базами Scopus і Web of Science), понад 20 патентів України на винахід та 4 наукові монографії. 

З 2022 року кафедра є співучасником Міжнародного проєкту Європейського Союзу в рамках програми Erasmus+ «Підтримка системи вищої освіти в контексті пом’якшення наслідків зміни клімату через регіональний рівень вуглецевого сліду, спричиненого виробництвом, будівництвом та організаціями» («Support of higher education system in a context of climate change mitigation through regional-level of carbon footprint caused by a product, building and organization»), згідно угоди № 2021-1-SK01-KA220-HED-000023274.

Перелік деяких наукових публікацій співробітниками кафедри з 2015 року:

1. Symkanich O.I. Radionuclide monitoring in Transcarpathian region: the role of natural and anthropogenic factors / O.I. Symkanich, V. Maslyuk, N. Svatyuk, O. Parlag, O. Shpenik, S.M. Sukharev // Acta Universitatis Prešoviensis. Prìrodné vedy. Folia oecologica. – 2015. – Ročnik 7, čislo 1. – P. 83-91.

2. Fizer M. Preparation of Bisthiourea and 5-Amino-4-benzoyl-1,2,4-triazol-3-thione Complexes of Copper (II), Nickel and Zinc and their Biological Evolution / M. Fizer, S. Sukharev, M. Slivka, R. Mariychuk, V. Lendel // Journal of Organometallic Chemistry. – 2016. – V. 804. – Р. 6-12 (Q 2).

3. Volodymyr T. Maslyuk. The natural radioactivity of the Carpathian national parks and radon evaluation / Volodymyr T. Maslyuk, Olesya I. Symkanich, Natalya I. Svatyuk, Oleg O. Parlag, Sergij M. Sukharev // Nukleonika. – 2016. – Vol. 61, № 3. – Р. 351-356 (Q 3).

4. Oleg S. Glukh. The burning of dry vegetation as a source of heavy metals emissions into the atmosphere / Oleg S. Glukh, Olesja I. Symkanich, Serhiy M. Sukharev, Lilya M. Golovachko // Acta Universitatis Prešoviensis. Prìrodné vedy. Folia oecologica. – 2016. – Ročnik 8, čislo 1. – P. 85-91.

5. Kovalchuk A. Issues and challenges of small hydropower development in the Carpathians region (hydrology, hydrochemistry, and hydrobiology of watercourses) / A. Kovalchuk, O. Obodovskyi, V. Shcherbak et al. – Uzhgorod: Polygraphcenter «Lira», 2016. – 195 p. // 7. Sukharev S., Sukhareva O., Simkanich O., Delegan-Kokayko S., Sukhareva T. Hydrochemical and Environmental Monitoring of Heavy Metals, and Radiation State of Small Rivers of Transcarpathians. – P. 62-70.

6. Zubenya Natalia. Potentiometric Membrane Sensor for Levamisole Determination / Natalia Zubenya, Zholt Kormosh, Diana Saribekova, Sergey Sukharev // Mediterranean Journal of Chemistry. – 2017. – Vol. 6, № 2. – Р. 7-14 (Q 4).

7. Sergii Sukharev. Fast determination of total aldehydes in rainwaters in the presence of interfering compounds / Sergii Sukharev, Ruslan Mariychuk, Mykhajlo Onysko, Oksana Sukhareva, Svitlana Delegan-Kokaiko // Environmental Chemistry Letters. – 2019. – Vol. 17, No. 3. – P. 1405-1411 (Q 1).

8. Патент на винахід № 120292. Спосіб одержання монодисперсного альфа-оксиду алюмінію // Пекар Я.М., Трапезнікова Л.В. Опубліковано в бюлетені № 21 від 11.11.2019. Державний вищий навчальний заклад «Ужгородський національний університет».

9. Sergii Sukharev. Screening of the microelements composition of drinking well water of Transcarpathian region, Ukraine / Sergii Sukharev, Larysa Bugyna, Oleksandra Pallah (Sarvash), Tetiana Sukhareva (Riabukhina), Volodymyr Drobnych, KristinaYerem // Heliyon. – 2020. – Vol. 6, Is. 3. – P. e03535 (Q 1).

10. Tamara Meleshko. Biologically Active Substance Content in Edible Plants of Zakarpattia and Their Elemental Composition Model / Tamara Meleshko, Roman Rukavchuk, Larysa Buhyna, Oleksandra Pallah, Sergii Sukharev, Volodymyr Drobnych, Nadiya Boyko // Biological Trace Element Research. – 2021. – Vol. 199, Is. 6. – P. 2387-2398. (Q2).

11. Oksana Sukhareva. Application of microextraction techniques for indirect spectrophotometric determination of fluorides in river waters / Oksana Sukhareva, Ruslan Mariychuk, Sergii Sukharev, Svitlana Delegan-Kokaiko, Stanislav Kushtan // Journal of Environmental Management. – 2021. – Vol. 280. – Article 111702. (Q1).

12. Svatiuk N., Roman V., Pop O., Simkanich O., Polishchuk V., Glukh O., Pylypchynets I., Maslyuk V. Low-Background Nuclear Studies of Uranium/Thorium Components of Sediments of The Tisza River Water Basin // Acta Montanistica Slovaca. – 2021. – Vol. 26 (4). – Р. 675-684. (Q2).

13. Maksym Fizer, Vasyl Sidey, Stepan Milyovich, Oksana Fizer. A DFT study of fulvic acid binding with bivalent metals: Cd, Cu, Mg, Ni, Pb, Zn // Journal of Molecular Graphics and Modelling.– 2021. – V. 102. – 107800. (Q2).

14. Svatiuk N. Low-Background Nuclear Studies of Uranium/Thorium Components of Sediments of The Tisza River Water Basin / Svatiuk N., Roman V., Pop O., Simkanich O., Polishchuk V., Glukh O., Pylypchynets I., Maslyuk V. // Acta Montanistica Slovaca. – 2021. – Vol. 26 (4). – P. 675-684. (Q3).

15. Larysa Bugyna, Oksana Sukhareva, Olexandra Pallah (Sarvash), Kristina Yerem, Nadiya Boyko, Sergii Sukharev. Microelement composition of basic consumption products in the Transcarpathian region, Ukraine // Carpathian Journal of Food Science and Technology. – 2022. – Vol. 14, No. 2. – P. 175-188. (Q4).

16. Актуальні проблеми хімії, матеріалознавства та екології: Монографія. Розділ 8. Скринінг вмісту фторидів у поверхневих і підземних водах Закарпаття / С.М. Сухарев, С.М. Куштан, О.Ю. Сухарева, О.І. Симканич, Р.Т. Марійчук. – Луцьк: Волинський національний університет імені Лесі Українки, 2022. – С. 126-137. ISBN 978-966-600-735-6.

17. Stepan Milyovich, Valerii Pantyo, Elvira Danko, Artem Pogodin, Mykhajlo Filep, Oksana Fizer, Maksym Fizer, Vasyl Sidey, Ruslan Mariychuk. Antibacterial Application of Carpathian Clinoptilolite as Cetylpyridinium Carrier // Biointerface Research in Applied Chemistry. – 2023. – Vol. 13(4), No 134. – 348(1-12). (Q3).

18. Symkanich O.I., Svatiuk N.I., Maslyuk V.T., Glukh O.S., Sukharev S.N., Sherehiy A.A. Radioecology monitoring system for mountine areas of the Tisza river basin (Transcarpathia, Ukraine) // Problems of Atomic Science and Technology. – 2023. –No 3 (145). – P. 145-152. (Q3).

19. Symkanych O.I., Svatiuk N.I., Maslyuk V.T., Krch K.L., Devinyak O.T., Тokar M.Yu., Milyovich S.S., Glukh O.S. Radiation mapping of the Borzhava river areas, Tisza basin: peculiarities of radionuclide distribution and organisational and managerial support of mountainous territories // Problems of Atomic Science and Technology. – 2024. – № 3 (151). – P. 148-155 (Q 3).

20. Ruslan Mariychuk, Sergii Sukharev, Oksana Sukhareva, Liudmyla Roman, Tetiana Babilia. Ecologically friendly procedure for the determination of bioavailable forms of aluminum in natural waters by electrothermal atomic absorption spectroscopy combined with microextraction technique // Environmental Geochemistry & Health. – 2024. – Vol. 46, Issue 11. – Article 444 (Q 1).

21. Vovkunovych M., Karabiniuk M., Burianyk O., Sukharev S., Chyniak V. Geoinformation analysis and assessment of the modern hydrographic network of the Borzhava River basin (Transcarpathian region) // International Conference of Young Professionals «GeoTerrace-2024», Oct 2024, Volume 2024, P. 1-5.

22. Sergii Sukharev, Ruslan Mariychuk, Olesya Symkanych, Tetiana Babilia. Current background state of soils in the Tisza River Basin, Ukraine // Front. Environ. Sci. Sec. Soil Processes. – 2025. – Vol. 13. – 1630121. (Q 1).

23. Sérgio Lousada, Dainora Jankauskienė, Vivita Pukite, Oksana Zubaka, Liudmyla Roman, Svitlana Delehan. Bridging the Resilience Gap: How Ukraine’s Gas Network and UGS De-Risk Europe’s Sustainable Transition Beyond 2025 // Sustainability. 2026, 18(1), 136. (Q 1).

У 2020 році на базі кафедри проведено Міжнародну науково-практичну конференцію «Екологічна безпека Карпатського Єврорегіону», співорганізаторами якої виступили Державний вищий навчальний заклад «Ужгородський національний університет» (Україна), Університет у Пряшеві (Словацька Республіка) та Ченстоховський університет імені Яна Длугоша (Польща), а 13-15 травня 2025 року проведено ІІ Міжнародної науково-практичної конференції «Екологічна безпека Карпатського Єврорегіону».