Инженерное направление в геоэкологических исследованиях и образовании в Тверском регионе

В.И. Косов, доктор технических наук, профессор, заведущий кафедрой «Природообустройство и экология», декан факультета природопрльзования и инженерной экологии Тверского государственного технического университета

ФАКУЛЬТЕТ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ И ИНЖЕНЕРНОЙ ЭКОЛОГИИ

        Факультет продолжает историческую направленность Московского торфяного института. Здесь готовят специалистов в области природообустройства и инженерной экологии. За последние 5 лет на факультете открыты пять новых экологических специальностей для подготовки специалистов XXI столетия. Сфера их деятельности – формирование и управление инженерными системами по охране окружающей среды, рациональное использование природных ресурсов, управление водными ресурсами, экология торфяного и водного хозяйств, создание и восстановление экологически сбалансированных природных и техногенно нарушенных ландшафтов и природно-территориальных комплексов, проектирование, испытание, эксплуатация и техническое обслуживание автотракторной техники.
            Это единственный в мире факультет, выпускающий уникальных специалистов для торфяной отрасли. Кафедры факультета проводят на федеральном и региональном уровнях научно-исследовательские работы, связанные с разработкой технологий и оборудования по производству современной продукции на основе торфа (удобрений, грунтов, строительных материалов, топлива, кормов и др.), природообустройством и защитой окружающей среды, созданием программного обеспечения по проектированию безотходных технологий и машин, эколого-экономической оценкой освоения полезных ископаемых (торф и сапропель) и рациональным их использованием.

        Преподаватели, сотрудники, аспиранты факультета участвуют в научных конференциях, международных конгрессах, симпозиумах по геоэкологии, физико-химической механике, торфу и сапропелю, болотоведению и др.

РЕГИОНАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ В ВУЗАХ

        Россия является страной с весьма разнообразными природно-климатическими условиями ее регионов. Региональная компонента, сосредоточенная, в основном, в блоке специальных дисциплин в вузах Архангельска должна существенно отличаться от таковой в вузах Северного Кавказа или Дальнего Востока. Это особенно важно для экологических специальностей направления «Природообустройство».
           Тверская область является основным «поставщиком» питьевой воды для Московской агломерации. Значительное место в учебных планах экологических специальностей отведено таким дисциплинам, как «Охрана и рациональное использование водных ресурсов», «Очистка промышленных сточных вод», «Улучшение качества воды» и т.д.
           Основными природными ресурсами Верхневолжского региона являются водные, земельные, лесные, торфяные, сапропелевые и ряд других местных сырьевых ресурсов. Поэтому в региональную компоненту нового учебного плана планируется включить следующие дисциплины как, «Природные ресурсы Верхневолжья», «Рациональное использование природных ресурсов Верхневолжья», «Охрана и рациональное использование земельных ресурсов», «Охрана, рациональное использование и обустройство рекреационных территорий».

О КОНЦЕПЦИИ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ В ТГТУ

          Экологическое образование – это действенный инструмент преобразования общества (культура, новое мышление) и преодоления экологической катастрофы.
           Отношению к природе должно способствовать глобальное изменение индивидуального и общественного сознания человека, пересмотр систем ценностей, норм, правил и традиций его поведения. В экологическом образовании, как элементе науки, наиболее четко проявляется глубокая интеграция технического и гуманитарного образования.
             Экологическое образование специалистов технического профиля можно рассматривать как важнейший элемент гуманизации технического образования, что повышает общую культуру технической интеллигенции нашей страны.
            Если условно принять следующие обозначения: ЭК – экологическая культура; ФЗ, СЗ – фундаментальные и специальные знания; НИР – научно-исследовательская работа; М(Г,А,Л) – мышление (глобальное, астральное, локальное); Д – действие; ОТ – образовательные технологии, то формула экологического образования (ЭО) может быть выражена в виде

ЭО = {ЭК + Σ(ФЗ + СЗ) * НИР + М(Г,А,Л) + Д} * ОТ.

            Не владея современными образовательными технологиями, можно превратить все в нуль и лишить процесс образования смысла. Мотивация в приобретении знаний – это главное. Наш опыт работы по непрерывной системе школа - колледж - техникум - вуз подтверждает это и дает положительные результаты.
            Инженерная экология, как составляющая прикладной, занимается изучением и разработкой инженерных норм и средств, отвечающих экологическим требованиям при проектировании, создании и эксплуатации промышленных объектов и технических систем. Основные из них включают: контроль и регламентацию материальных и энергетических потоков от различных инженерных объектов, экологическую безопасность производственных процессов, организацию и оптимизацию структуры промышленных комплексов.
            В настоящее время на факультете «Природопользование и инженерная экология» Тверского государственного технического университета на ряду с другими специальностями по направлению рационального природопользования ведется подготовка инженеров экологического профиля по специальностям: 32.06 «Комплексное использование и охрана водных ресурсов», 32.07 «Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов», 32.08 «Природоохранное обустройство территорий», 17.11 «Машины и оборудование природообустройства и защиты окружающей среды».
            Перечисленные специальности отражают ориентацию факультета на подготовку специалистов, способных применять инженерные методы при решении целого комплекса задач природообустройства и ООС.
            Специалисты специальности 3207 (так называемые «коренные» экологи, открыта впервые в Верхневолжском регионе в ТГТУ в 1992 году) «Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов» – это системные специалисты, способные к многоотраслевому, комплексному подходу при решении проблем окружающей среды. Зная основы наук об окружающей среде и владея методами управления, эти специалисты умеют организовать, координировать и руководить работой межотраслевых коллективов, создавать модели функционирования экосистем и осуществлять их мониторинг. Ощутима потребность их и в учреждениях государственного управления, НИИ, органах планирования, контроля, образования, воспитания и на производствах.
            После окончания университета более 90 % всех выпускников факультета остается работать в Верхневолжском регионе, причем большая часть – в Тверской области.

ИНТЕГРАЦИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ НАУКИ, ОБРАЗОВАНИЯ И ДУХОВНОГО ВОЗРОЖДЕНИЯ В ВЕРХНЕВОЛЖСКОМ РЕГИОНЕ

           Реализация интеграции духовного возрождения, экологической науки и образования в рамках проектов «Экологический мониторинг Верхневолжья» и «Экологический мониторинг озера Селигер» в Верхневолжском регионе позволила на качественно новом уровне выполнить научные исследования и организовать учебный процесс в университете.
            Наблюдался рост престижности научной и научно-педагогической деятельности, поскольку преподаватели и научные сотрудники (докторанты и аспиранты) вуза получили прекрасную возможность участвовать в проведении совместных исследовательских работ в контакте с ведущими научными школами институтов РАН, а также получили поддержку и соответствующую оценку и признание своей работы на региональном уровне. Преподаватели, аспиранты и студенты непосредственно участвовали в восстановлении известного в России храма – Нилова пустынь, в изучении православного и духовного наследия.
            Возросло и международное сотрудничество с зарубежными институтами, и участие в международных научных форумах, поскольку появилась реальная возможность реализации этих видов работ в рамках программы.
         Полученные результаты научных исследований уже положены в основу ряда инновационных проектов, выполняемых на региональном уровне. Так, например, данные по экологической оценке евтрофирования лимнологических систем и детальное изучение донных отложений в виде сапропеля послужили основой для разработки нового направления в здравоохранении, а именно широкого применения его в пилоидотерапии. Научные результаты явились основой рационального природопользования и обоснования курортной зоны о. Селигер.

ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ ВЕРХНЕЙ ВОЛГИ – ИСТОЧНИКА ПИТЬЕВОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ

         Верхняя Волга является источником хозяйственно-питьевого водоснабжения многих городов и других населенных пунктов, расположенных на ее берегах. Московская агломерация по каналу имени Москвы использует в питьевых целях волжскую воду из Иваньковского водохранилища, построенного в 1937 г. В будущем планируется увеличить объем поставляемой воды за счет артезианских скважин, пробуренных в районе Иваньковского водохранилища.
           Однако качество воды в этом водохранилище на Верхней Волге, несмотря на сравнительную стабильность, оставляет желать лучшего. С целью выяснения антропогенной нагрузки на формирование качества воды Верхней Волги кафедрой «Природообустройство и экология» Тверского государственного технического университета с 1996 г. проводятся экспедиционные исследования. На основании полученных результатов в 1997-98 гг., можно сделать вывод о необходимости повышения эффективности работы очистных сооружений на водосборной площади Верхней Волги и ее притоков. В крупных промышленных центрах необходимо строительство сооружений по доочистке сточных вод и удалению из них биогенных элементов.

ИНТЕГРАЦИЯ ФУНДАМЕНТАЛЬНОЙ И ВУЗОВСКОЙ НАУКИ В РАМКАХ ПРОЕКТА «МОНИТОРИНГ ВЕРХНЕВОЛЖЬЯ»

            В 1997 году проект кафедры «Природообустройство и экология» факультета «Природопользование и инженерная экология» ТГТУ стал победителем Всероссийского конкурса, проводимого Министерством образования РФ в рамках федеральной целевой программы, получившей статус президентской. В проекте запланировано основное направление ФЦП: «Поддержание проведения экспедиционных и полевых исследований, проводимых научными сотрудниками, преподавателями, аспирантами и студентами высших учебных заведений совместно с академией наук».
            Направление программы, планируемое к реализации в рамках проекта, обеспечивается проведением следующих видов исследований: а) установление взаимодействия академической науки с общеобразовательным процессом в ВУЗах; б) выполнение экспедиционных, полевых и лабораторных исследований по экологической оценке состояния водных и торфяных болот Верхневолжья как элемента биосферы; в) формирование регионального банка данных «Мониторинг Верхневолжья», «Водные ресурсы Верхневолжья и их трансформация», «Торфяные и сапропелевые ресурсы региона» и компьютерных технологий по охране и рациональному использованию торфяных болот региона; г) разработка схемы охраны и рационального использования водных (р. Волга и притоки первого уровня до Иваньковского водохранилища, озеро Селигер) и торфяных болот региона на примере Верхневолжья.
            Главная особенность региона Верхней Волги заключается в его географическом положении на водоразделе рек Волги, Днепра и Западной Двины. Вместе с тем известно, что торфяные болота, водные объекты как парагенетические комплексы в биосфере, являются наиболее лабильными. В Тверской области насчитывается более 800 рек и 600 озер, формирование водного режима их происходит совместно с торфяными болотами.
            Для организации пунктов мониторинга на водных объектах использован бассейновый подход и выбраны реки бассейна Волги, попадающие в разные пояса зон санитарной охраны Иваньковского водохранилища – основного источника водоснабжения Московской агломерации.
           По результатам исследований качества воды в пунктах мониторинга был рассчитан индекс загрязнения воды (ИЗВ). При расчете были учтены концентрации аммония, нитритов, нитратов, фосфатов, К, Nа, Fе, Cа и Mg и др.
          В рамках исследований по проекту «Мониторинг Верхневолжья» проводились совместные экспедиции и научные работы с Институтом биологии внутренних вод РАН, Институтом озероведения РАН, Институтом географии РАН, в которых отдельно детально изучались закономерности биологического состава воды, гидробионтов, зоо- и фитопланктона, ихтиофауны в Верхневолжских озерах и лимнологической экосистеме Селигер.
 

ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ЭКОЛОГИЧЕСКОМУ МОНИТОРИНГУ ВЕРХНЕВОЛЖЬЯ В РЕГИОНАЛЬНОЙ ПРОГРАММЕ ПОДДЕРЖКИ ВУЗОВСКОЙ НАУКИ

          В 2000 году проект «Мониторинг лимнологической системы Селигер» кафедры «Природообустройство и экология» факультета «Природопользование и инженерная экология» ТГТУ стали победителями Всероссийского конкурса, проводимого Министерством образования РФ в рамках федеральной целевой программы, получившей статус президентской.
           С 2001 года кафедра принимает участие в Региональной программе поддержки вузовской науки по проекту «Научно-технический мониторинг экологии области как важнейшая функция региональной научно-технической политики».
           Водоохранную значимость в бассейне р. Волги имеет 51 торфяное болото. Эти экосистемы расположены близ Иваньковского водохранилища, в пределах водосборной площади первых притоков рек Волги – Тверцы, Осуги, Тьмаки, самой р. Волги, оз. Селигер. Их площадь составляет более 60 тыс.га. Преобладают разнотипные торфяные болота с площадью более 1000 га. С торфяных болот берут начало ручьи, малые реки или они питают близрасположенные водотоки.
           Характерным примером парагенетического комплекса в условиях сильной антропогенной нагрузки на водосборе р. Волги может служить р. Орша и торфяное болото Оршинский Мох – одно из крупнейших болот России. Исследования позволяют сделать вывод о влиянии разработки торфяного месторождения на свойства и качество вод водоприемников, поэтому следует использовать известные мероприятия по защите водоприемников от сбросов органогенных веществ с торфяных месторождений.
           Химический состав поверхностного стока резко отличается в связи с изменением структуры антропогенных и техногенных воздействий по временам года и поэтому изучение закономерностей поступления загрязняющих веществ в Волгу и ее притоки проведено более детально в период весеннего паводка (апрель), в летний (июнь–июль) и осенний (сентябрь–октябрь) периоды.
           Для суждения о содержании в донных отложениях (ДО) микроэлементов, имеющих важное значение с точки зрения экологического состояния водного объекта, исследовались образцы из реки Волга от истока до начала Иваньковского водохранилища, а также с разных плесов озера Селигер. Анализы выполнены в лаборатории Тверского областного центра госсанэпиднадзора: атомно-абсорбционным методом.
        Для оценки загрязнения седиментов использован показатель накопления тяжелых металлов (ПН), характеризующий превышение содержания рассматриваемого элемента над его фоновым значением. В озере Селигер получены данные о распределении некоторых тяжелых металлов в ДО на разных плесах. Выявлены места наибольшего накопления.
            В рамках исследований по проектам проводились совместные экспедиции и научные работы с Институтом геохимии Гейдельбергского университета (Германия).
 

ИНТЕГРАЦИЯ НАУКИ И ОБРАЗОВАНИЯ – ОСНОВА РЕШЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ПРОБЛЕМ ТВЕРСКОГО РЕГИОНА

            Научно-исследовательская работа студентов, аспирантов, соискателей в рамках реальных проектов позволила получить новые актуальные результаты, уже широко используемые в ряде фундаментальных и прикладных научных работ, представленных и защищенных в виде одной докторской и ряде кандидатских диссертационных работ. Аспиранты вуза в рамках программы «Интеграция» получили реальную возможность проходить кратковременную, но высокоэффективную стажировку в институтах РАН (Геохимии, Озероведения, Океанологии и др.), изучать новейшие методики, получая при этом навыки работы на современном оборудовании и приборах, работая в тесном контакте и консультируясь у ведущих специалистов, соприкасаясь с научными школами, признанными мировой научной общественностью. Это позволяет в сравнительно короткие сроки (один-два года) качественно повысить научный уровень работ аспирантов и докторантов, что особенно важно для региональных вузов не имеющих достаточно хорошей приборной базы и материально-технического обеспечения НИР.

РЕАЛИЗАЦИЯ НАУЧНОЙ И НАУЧНО-ПЕДАГОГИЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ В ВЕРХНЕВОЛЖСКОМ РЕГИОНЕ

            Появилась реальная возможность использовать результаты при написании учебных пособий («Гидроэкология», авторы Косов В.И., Иванов В.Н. и др.; «Охрана водных ресурсов и рациональное природопользование», авторы Косов В.И., Иванов В.Н. и др.); монографий («Торфяно-болотные системы в экосфере: интеграция техносферы с биогеосферой», авторы Косов В.И., Панов В.В.; «Экология озера Селигер», авторы Косов В.И., Косова И.В. и др.). Подготовлены и защищены (1998-2002 гг.) одна докторская диссертация (Женихов Ю.Н.) и пять кандидатских диссертаций (Испирян С.Р., Косова И.В., Баженова Э.В., Левинский В.В.) под руководством заслуженного деятеля науки РФ д.т.н., профессора, академика РАЕН Косова В.И. Готовится к защите в Институте географии РАН докторской диссертации доцент кафедры ПОЭ Панов В.В. по проблемам геоэкологии выработанных торфяных болот.
 

Обсуждение доклада В.И. Косова (время доклада 32 мин.):

Афанасьев А.Е.: Не пора ли открывать магистратуру по специальностям экологического профиля на базе кафедры природообустройства и экологии?
Ответ: Специальности, связанные с охраной окружающей среды и рациональным использованием природных ресурсов для нашего университета являются новыми. К настоящему времени подготовлено лишь 4 выпуска специалистов – инженеров этого направления. Есть большие трудности методического характера, связанные с преподаванием новых специальных дисциплин. Кроме того, преподавателей – кандидатов и докторов наук по новому экологическому профилю подготовлено недостаточно. Так что, я полагаю, открывать магистратуру по инженерной экологии пока рано.

Майстровский М.Я.: Вопрос касается упомянутой Вами паспортизации озер Тверской области. Планируете ли Вы проводить паспортизацию озер Песьво и Удомля?
Ответ: В контексте президентской программы интеграции вузовской и академической науки наши специалисты на примере отдельных озер Тверской области готовят методическую основу для экологической паспортизации озер. После того, как система критериев оценки озер будет разработана, мы будем проводить паспортизацию водоемов по заказу руководства регионов.

Суворов В.И.: Имеет ли создание такого рода паспорта законодательную базу?
Ответ: Нет, пока паспортизация озер законодательно не оформлена. На мой взгляд, идеология создания законодательной базы в этой области должна основываться на принципах, во-первых, рационального использования и, во-вторых, охраны ресурсов таких объектов.

Майстровский М.Я.: На какой предмет изучалась река Волга?
Ответ: Основной задачей было проведение экологического мониторинга и выработка заключения об экологическом состоянии волжской экосистемы по таким параметрам, как:
- химическая загрязненность воды;
- загрязненность донных отложений;
- гидробиологическое состояние;
- влияние окружающей территории, например, болот на Волгу.

Тарантов А.С.: Поясните, пожалуйста, что Вы понимаете под биосферно-совместимой разработкой полезных ископаемых?
Ответ: Биосферную совместимость человеческой деятельности я понимаю в самом широком смысле этого понятия. В том смысле, который закладывал в него В.И. Вернадский. А смысл, вкратце, состоит в том, что при разработке полезных ископаемых необходимо учитывать последствия этой деятельности для каждой из частей биосферы. Например, при разработке торфяных месторождений нужно прогнозировать не только изменения гидрологического режима и связанной с болотами биоты, но и уметь оценивать роль болот в связывании атмосферного углерода или эмиссии метана, в миграции различных химических элементов и т.п.

Тарантов А.С.: Сейчас все вузы готовят экологов. Какого рода экологов готовят наши Тверские вузы? Как их разграничить по направлениям?
Ответ: В России около 270 государственных вузов готовят специалистов, связанных с экологией. Экология – это наука, изучающая взаимодействие природы и общества. Разграничение специалистов-экологов должно производиться, на мой взгляд, по признаку их целевой направленности. Например, ТГУ готовит экологов-преподавателей, ТГТУ – экологов-прикладников, т.е. специалистов по инженерной защите окружающей среды.

Крупнов Р.А.: Каково Ваше видение проблемы развития геотехнологии?
Ответ: Любая технология должна базироваться на принципах рациональности использования природных ресурсов, поэтому развитие геотехнологии должно идти по пути экологизации деятельности, связанной с преобразованием природной среды.

Балицкая Т.А.: В период распада нашей страны под всеобщей «экологизацией» была, очевидно, какая-то политическая подоплека. А повлияла ли «экологизация» на науку?
Ответ: Я согласен с Вашей оценкой политического аспекта экологизации. Мы в нашей стране привыкли жить этапами: то у нас была коллективизация, затем – индустриализация, химизация, мелиорация, сейчас у нас демократизация.
Вероятно, все и начинается с политических предпосылок. Но сейчас ученые в области охраны окружающей среды пришли к выводу о том, что у нас сложилась очень сложная ситуация в экологии. Она связана с невостребованностью специалистов-экологов. На мой взгляд, это происходит от недостатка экологической культуры. Пока не будет экологической культуры, реальной экологизации нашей деятельности не произойдет.

Балицкая Т.А.: Как Вы думаете, насколько уместным было бы проведение экологических чтений, посвященных Вернадскому?
Ответ: С точки зрения популяризации идей Вернадского о ноосфере, учения о природе и обществе, думаю, такие чтения были бы общественно полезны.

Панов В.В.: Каковы, по-вашему, пути решения проблемы международной интеграции в наших исследованиях?
Ответ: Одна из основных проблем – языковая. У нас нет преподавателей, готовых читать курс своих дисциплин на языке международного общения, т.е. на английском.Да, мы отправляем своих стажеров за рубеж, однако не можем принять к себе на стажировку иностранцев.В этом же состоят и трудности организации международных конференций. Мало кто из наших специалистов может выступать и поддерживать дискуссии на английском языке. Таким образом, овладение иностранным языком – одно из решений проблемы интеграции.

Архипов Л.П.: Но ведь есть опыт медицинской академии по обучению иностранцев?
Ответ: И в нашем вузе был такой опыт. Иностранцы изучали русский язык. Мы на своей кафедре, например, выпускали кандидатов наук из Гвинеи. Однако, как это не печально, наш вуз с переименованием в технический университет потерял лицо. Наращивание специальностей гуманитарного профиля пошло в ущерб инженерным специальностям. У наших выпускников-психологов огромная конкуренция со стороны традиционно занимающихся подготовкой таких кадров университетов. Кроме государственных университетов гуманитариев готовят также новые коммерческие университеты, которые для обучения экономистов, юристов или психологов не нуждаются в лабораториях, оснащенных сложным оборудованием, мастерских и полигонах с парком специальных машин, то есть во всем том, без чего невозможна подготовка инженеров. Поэтому, такое расширение направлений нашего вуза и отступление от коренной специализации стало одной из причин снижения рейтинга «политеха» у нас в стране и за рубежом.
 

Развитие геоэкологического направления науки в Тверском государственном университете

О.А. Тихомиров, кандидат географических наук, профессор, заведующий кафедрой физической географии  и региональной геоэкологии, декан факультета географии  и геоэкологии Тверского государственного университета

          Геоэкология изучает антропогенные изменения геоэкосферы Земли и составляющих ее геосистем и геокомпонентов, а также последствия этих изменений. Эта наука сосредоточена на глубоких антропогенных процессах, неблагоприятных явлениях, оказывающих воздействие на человека, его здоровье и окружающую биоту. Геоэкология как направление науки сформировалась в конце 20 столетия на стыке географии и экологии. Объединяющим звеном послужил эколого-географический (геоэкологический) подход исследований, позволяющий совместить преимущества комплексного географического метода (полицентричность связей в геосистемах, равноценность компонентов, территориальность) с особенностями экологического метода (антропоцентричность).
           Существенный вклад в развитие геоэкологического направления в науку внесла комплексная физическая география. Опыт и теоретический уровень современной географии позволяют ей играть приоритетную роль в изучении и прогнозировании антропогенных изменений природных комплексов, выявлять экологические последствия воздействия человека на природу.
           На кафедре физической географии Тверского государственного университета исследования, связанные с проблемой взаимодействия общества и природы, начали проводиться еще в 60-х гг. прошлого столетия. Их отличали следующие особенности: а) изучение изменений природных комплексов в зоне влияния крупных инженерных сооружений (водохранилищ, мелиоративных систем, промышленных и транспортных объектов и др.); б) тесная связь методических и региональных исследований с выходом на теоретические обобщения; в) постоянная связь научных работ с народнохозяйственными задачами прежде всего Верхневолжского региона; г) единство научных и учебно-методических разработок.
            В 1955 г. заведующий кафедрой физической географии Калининского педагогического института профессор А. В. Гавеман опубликовал монографию «Московское море». В ней автор одним из первых в советской географии обосновал положение о необходимости комплексного географического обследования водохранилищ и их влияния на окружающую природную среду. Идеи А. В. Гавемана получили дальнейшее развитие в многочисленных работах сотрудников кафедры.
            Эколого-географические исследования проводились на Иваньковском водохранилище (Тверская область) и ряде крупных водохранилищ лесной зоны Европейской России (Рыбинском, Шекснинском, Камском и др.). Изучались вопросы изменения прибрежных природных комплексов в зонах временного затопления и подтопления, формирования и классификации затопленных почв и мелководий водохранилищ, развития аквальных комплексов и влияния высшей водной растительности на гидрохимический режим и грунтовые отложения водохранилищ (Емельянов, 1970, 1975; Тихомиров, 1975, 1977; Тихомирова, 1975, 1980).
            Изучались и другие важные вопросы – влияние водохранилищ на микроклимат (Н.С.Широкова), формирование малых водохранилищ (Р.К.Цыганов) и другие. В результате в 1970-х гг. на кафедре физической географии под руководством профессора А.В.Гавемана сложилась известная в нашей стране научная школа комплексного исследования водохранилищ и их воздействия на окружающую природную среду. К концу 1980-х гг. по данной тематике опубликовано более 150 научных и методических работ. Материалы исследований неоднократно докладывались на многих конференциях и совещаниях, сотрудники кафедры совместно с учеными ряда ведущих институтов (ИГАН, ИБВВ, Гидропроекта, Союзгипролесхоза, ЦНИИКИВРа и др.) активно участвовали в решении различных методических и практических вопросов, связанных с улучшением проектирования и эксплуатации крупных водохранилищ. Результаты исследований сотрудников кафедры нашли отражение в международной монографии «Водохранилища и их воздействие на окружающую среду» (Москва, 1986).
            Работы по изучению водохранилищ получили логическое продолжение в виде исследований взаимодействия гидромелиоративных сооружений (прежде всего осушительных систем) с окружающими природными комплексами. Эти исследования проводились в рамках мелиоративной географии (А. Г. Емельянов, А. А. Дорофеев, О. А. Тихомиров, А. А. Цыганов и др.).
           Обобщение материалов многолетних наблюдений в зоне влияния водохранилищ и осушительных систем позволило разработать ряд теоретических и методических вопросов нового научного направления – комплексного физико-географического прогнозирования. Учеными университета обосновано представление о системе прогнозирования как совокупности методологических, теоретических и методических положений и рекомендаций, технологических процедур и физико-географических моделей, образующих единое целое, и направленных на получение прогнозов. На этой базе сформулированы принципы ландшафтно-экологического прогнозирования (динамический подход к изучению объекта прогноза, комплексность прогноза, его пространственно-временное единство, учет естественной дифференциации природной среды, качественно-количественный характер прогноза), построены региональные прогнозно-информационные модели природных комплексов по схеме «трансформирующие факторы – процессы (смена состояний природных компонентов и комплексов) – результат» (их состояние на заданный промежуток времени). Было показано, что качественно-количественный характер этих моделей в наибольшей мере способствует применению физико-географических методов прогнозирования (аналогии, функциональных зависимостей, экстраполяции и др.), обоснованы и реализованы пути их совершенствования. Как практический итог исследований разработаны и апробированы методические рекомендации по прогнозу изменений природных комплексов в зонах влияния водохранилищ и осушительных систем. Результаты исследований были опубликованы А. Г. Емельяновым в монографии «Теоретические основы комплексного физико-географического прогнозирования» (1982), а затем защищены в качестве докторской диссертации «Система прогнозирования изменений природных комплексов под воздействием гидротехнических сооружений» (1990).
         В 1980-90-х гг. важнейшими задачами географии становится выявление экологических последствий антропогенного воздействия на природу, изучение экологического состояния природных и природно-антропогенных геосистем, оценка качества окружающей среды в пределах конкретных регионов. Эти задачи решаются в рамках геоэкологии – научного направления, сочетающего географический и экологический подходы к изучению взаимодействия общества и природы. В связи с этим в Тверском государственном университете получили развитие исследования, связанные с изучением состояния, оценкой и картографированием геосистем, измененных под влиянием хозяйственной деятельности человека. Большую роль в организации исследований сыграл профессор Ю. А. Щербаков, который направил их на решение актуальных природоохранных проблем Тверской области.
            В 1980-х гг. сотрудники кафедры физической географии приняли активное участие в работах по комплексной картографической инвентаризации природных ресурсов (КИПР) Верхневолжья, организованных Госцентром «Природа». Основным результатом этих работ стало составление карты охраны природы нашей области в масштабе 1:500000. Особенность построения карты состояла в применении регионального подхода к выявлению дифференциации природной среды и определению системы природоохранных мероприятий. Она была составлена на основе схемы ландшафтного районирования области и явилась одной из первых в Советском Союзе региональных карт природоохранного содержания.
            К началу 1990-х гг. на кафедре физической географии Тверского университета сложились три основных направления геоэкологических исследований: а) оценка и картографирование экологического состояния ландшафтов бассейна Верхней Волги; б) эколого-географическая экспертиза и оценка воздействия крупных инженерных сооружений на природу; в) выявление и картографирование экологического состояния урбанизированных территорий Тверской области.
            Развитие геоэкологических исследований бассейна Верхней Волги было обусловлено уникальностью и недостаточной изученностью этого региона. Его хорошо сохранившиеся озерно-ледниковые ландшафты являются главными хранителями богатых водных, рекреационных и природоохранных ресурсов Тверской области. В ходе исследований была проведена инвентаризация ландшафтов региона, составлены крупномасштабные ландшафтно-экологические карты района истока Волги, проведено ландшафтное районирование территории бассейна, рассмотрен процесс антропогенного изменения природных геосистем, изучено экологическое состояние озер области, выявлены источники их антропогенного загрязнения, разработана схема ландшафтно-геохимического районирования озерных водоемов (О.А. Тихомиров, А.А. Цыганов, Е.Р. Хохлова).
            В ходе исследований бассейна Верхней Волги было установлено, что сооружение водохранилищ, вырубка коренных лесов, сельскохозяйственное загрязнение, нерегулярная рекреация привели к усилению заиления и зарастания водоемов, изменению химического состава воды, накоплению органических веществ и развитию процессов эвтрофикации. Выявлено более 90 объектов, сбрасывающих сточные воды в Волгу и ее притоки, составлен каталог источников загрязнения водоемов. В результате исследований дана оценка экологического состояния и антропогенных нарушений наземных и аквальных геосистем, выявлены тенденции развития ландшафтов, разработаны рекомендации по оптимизации природной среды (О.А.Тихомиров, 1975, 1977, 1980, 1993, 1995 и др.).
            Развитие экспертных исследований началось с проектирования на территории Тверской области ряда крупных инженерных сооружений – Ржевского гидроузла на реке Волге, высокоскоростной железнодорожной магистрали (ВСМ) Санкт-Петербург – Москва, международного грузопассажирского аэропорта «Мигалово», а также строительство Калининской АЭС. Под руководством Ю. А. Щербакова была организована и успешно работала общественная экспертная комиссия. Ее деятельность сыграла большую роль в принятии решений о прекращении строительства Ржевского гидроузла и ограничении мощности Калининской АЭС. В результате был накоплен значительный опыт экспертных работ, который показал необходимость комплексного геоэкологического подхода к проектированию крупных инженерных сооружений.
            Широкий общественный резонанс вызвало обсуждение проекта строительства ВСМ Санкт-Петербург – Москва. Сотрудники кафедры физической географии приняли активное участие в экспертировании технико-экономического обоснования (TЭО) Новгородского варианта этого объекта. Анализ материалов ТЭО показал, что декларированные в нем геоэкологические принципы разработки проекта оказались нереализованными, отсутствовала достаточно детальная (на локальном уровне) информация о пространственной дифференциации природной среды, устойчивость геосистем характеризовалась в общем виде без учета возможных величин антропогенных нагрузок и конкретных физико-географических условий территории. В проекте были рассмотрены далеко не все трансформирующие факторы (особенно вторичные), почти не представлены данные по динамике геосистем, не дана оценка их современного состояния. В результате эксперты пришли к выводу, что в ТЭО отсутствует научно обоснованный прогноз воздействия ВСМ на природу прилегающих территорий. Предложенные природоохранные мероприятия носят общий характер и недостаточно связаны с конкретным участком трассы и конкретной экологической ситуацией (А. Г. Емельянов, О. А. Тихомиров, А. А. Дорофеев и др.).
            Важным звеном геоэкологических исследований кафедры явились работы по изучению экологического состояния и антропогенных изменений наземных и аквальных геосистем в зоне влияния Калининской АЭС. Исследования включали морфогенетическое изучение и крупномасштабное картографирование ландшафтов региона атомной станции во времени и пространстве, выделение и описание «критических» биогеоценозов в 5-километровой зоне АЭС, отбор образцов, изучение и картографирование донных отложений озер-охладителей (научный руководитель О. А. Тихомиров). В результате исследований обоснованы ландшафтно-экологический подход к выбору района размещения АЭС, необходимость учета принципов комплексности и региональности, способности ландшафтов к самоочищению. Показано, что проектирование атомных станций должно опираться на серию крупномасштабных карт и прежде всего на ландшафтную и ландшафтно-геохимическую карты территории. Они необходимы для выделения зоны и подзон влияния АЭС на природные комплексы, организации системы комплексного геоэкологического мониторинга. Одновременно они служат основой для составления прогнозной карты – одной из составных частей прогноза изменения окружающей природной среды.
            Особое место на кафедре физической географии заняли работы по выявлению экологического состояния урбанизированных территорий Верхневолжского региона (научный руководитель О. А. Тихомиров). Были разработаны исходные принципы оценки и крупномасштабного картографирования экологического состояния крупного города. На их основе путем систематизации данных наблюдений и расчетов составлена серия экологических карт г. Твери в масштабе 1:25000 (О. А. Тихомиров, А. Ю. Щербаков, А. Г. Емельянов, А. А. Дорофеев, А. А. Цыганов, Л. П. Богданова). Она включает отраслевые карты (загрязнения атмосферного воздуха, состояния поверхностных вод, загрязнения почв тяжелыми металлами, состояния поверхности почв и растительного покрова) и как синтез последних – комплексную карту экологического состояния города. В качестве комплексных объектов картографирования на последней карте выделены узлы экологической напряженности – участки с таким уровнем загрязненности и нарушенности естественных условий, который оказывает негативное влияние на жизнедеятельность и здоровье человека. Они характеризуются сочетанием нескольких видов негативного воздействия (интенсивным загрязнением атмосферного воздуха, почв, водоемов, а также нарушенностью почв и растительности) и формируются, как правило, в зоне влияния крупных источников загрязнения. В границах г. Твери выделено шесть узлов экологической напряженности, общая площадь которых достигает 12 % территории города. Собранные данные показывают, что именно эти участки являются наименее благоприятными для проживания населения. Их характеристика и другие результаты исследований представлены в сборнике научных трудов «Экологическое состояние города Твери» (1994).
            Логическим развитием эколого-географических работ явились теоретические и методические исследования в области мониторинга. На основе обобщения опыта проведения экспертиз и изучения последствий воздействия крупных инженерных сооружений на природу была разработана концепция комплексного геоэкологического мониторинга окружающей среды. Ее основные положения изложены в книге А.Г.Емельянова «Комплексный геоэкологический мониторинг» (1994).
          Тематика и результаты эколого-географических исследований кафедры физической географии оказали существенное влияние на направление учебного процесса и содержание читаемых студентам дисциплин. На специальности «География» введена специализация «Рациональное использование природных ресурсов и охрана окружающей среды», читается ряд эколого-географических дисциплин, по которым написаны оригинальные учебные пособия («Географические проблемы водохранилищ», 1986; «Ландшафтно-экологические основы природопользования», 1992 и др.). С 1995 г. кафедра физической географии Тверского государственного университета одна из первых в России начала подготовку студентов по новой специальности «Геоэкология». В 2002 г. открылся факультет географии и геоэкологии.
            Ежегодный выпуск специалистов на дневной форме обучения превышает 60 чел., (прием на специальность 013600 «Геоэкология» – 25 чел., на специальность 012500 «География» – 25 чел., на платные современные специализации 10-20 чел.). Кроме того, на факультете проходят обучение студенты-географы заочной и очно-заочной форм подготовки (выпуск 20 человек). На факультете ведется подготовка специалистов высшей квалификации в аспирантуре.
            На специальности «Геоэкология» ведется подготовка специалистов в области охраны окружающей среды, с 3-го курса обучение осуществляется по специализациям «Региональное геоэкологическое проектирование» и «Мониторинг в области геоэкологии». По окончании специальности «Геоэкология» выпускники могут работать в земельных комитетах, организациях охраны природы и экологической экспертизы, в природоохранных подразделениях предприятий Тверской области.
            На специальности «География» осуществляется подготовка специалистов широкого профиля по географии. Начиная с 3-го курса, обучение проводится по специализациям «Региональная политика» и «Использование природных ресурсов и охрана природы». При выполнении специального учебного плана студенты получают второе высшее образование по квалификации «Преподаватель географии». Выпускники могут работать в учреждениях народного образования (школа, лицей, гимназия, колледж, среднее специальное учебное заведение), в вузах, научно-исследовательских учреждениях, комитетах по охране природы, заповедниках, лабораториях, органах статистики и территориального управления. С 1998 года на нашем факультете ведется подготовка кадров для сферы туризма и рекреации. По этому направлению открыты две актуальные специализации: «Туризм, экскурсионное дело, экологический туризм» и «Страноведение и международный туризм».
            Специалисты считают, что среди всех сегментов рынка туристских услуг экологический туризм представляет собой наиболее перспективную и динамично развивающуюся форму туристической деятельности. Тверская область, в том числе район озера Селигер и истоков Волги признаны специалистами из Всемирной туристической организации одним из лучших регионов Европы для экотуризма.
          Факультет географии и геоэкологии Тверского государственного университета располагает квалифицированными кадрами преподавателей, способных обеспечить подготовку географов-страноведов. Кроме того, на факультете накоплен значительный опыт по организации маршрутных зарубежных экологических практик, которые позволяют студентам приобрести практические навыки организации зарубежных поездок, значительно расширяют кругозор и языковую практику. Факультет имеет обширные контакты со многими университетами стран Европы (Финляндии, Германии, Франции), которые позволяют обеспечить стажировки и ознакомительные практики студентов за рубежом.
В 2003 г. на факультете открывается специализация «Геоинформационное картографирование» – новое особое направление в картографии и географии, суть которого составляет автоматизированное моделирование природных и социально-экономических геосистем.
         Внедрение геоинформационного картографирования в современных условиях обусловлено развитием геоинформатики как научной дисциплины, практической потребностью в оперативном картографическом обеспечении принятия решений управленческого характера, включением в научно-практический оборот большого числа новых видов и типов изображений: электронных карт, фотокарт, трехмерных картографических изображений и т.д.
Геоинформационные технологии, предлагающие новые эффективные подходы к анализу и решению территориальных проблем, становятся важным фактором в решении задач социально-экономического, политического, экологического развития и управления природным, производственным и трудовым потенциалом в интересах региона. При этом ключевой проблемой для заинтересованных организаций является недостаток квалифицированных кадров, профессионально владеющих способами и методами геоинформационного картографирования, включая современные аппаратно-программные средства работы с цифровым геопространственными данными.
            Выполнение программы специализации обеспечено необходимым учебным и научным оборудованием и литературой. При факультете имеется учебно-научная лаборатория геоинформатики, кабинеты картографии, топографии, метеорологии и геоэкологии, свободный доступ в сеть Интернет.
            Профессиональную подготовку специалистов обеспечивают три кафедры факультета: социально-экономической географии; картографии и геоэкологии; физической географии и региональной геоэкологии.
            Качественный состав преподавателей соответствует лицензионным нормативам. Из 28 сотрудников факультета 4 доктора наук (14 %), 5 профессоров, 13 кандидатов наук, доцентов. Почти 35 % преподавателей закончили Московский госуниверситет или аспирантуру МГУ.
            Научные разработки ученых факультета ориентированы на исследования актуальных социально-экономических и экологических проблем Тверского региона, на разработку теоретических вопросов территориальной организации природы и общества, изучение демографических процессов в регионе, исследование состояния экологической системы и природоохранной деятельности в Тверской области. За последние 5 лет учеными опубликованы 7 научных монографий, 6 учебных пособий, 7 сборников научных трудов, более 200 статей. Сотрудники факультета ведут работу по 3 грантам РФФИ, 2 грантам РГНФ, 2 грантам Минобразования, ряду договоров. Общая сумма выполняемых работ превышает 600-700 тыс. руб в год.
            В последние годы сотрудниками факультета изданы: учебники и учебные пособия «География Тверской области», «Основы природопользования», «Экологическая география», «Экологическая география Тверского региона», «Геоэкологический мониторинг», «Наука Тверского края (География)» и др. Ученые кафедры были инициаторами и участвовали в подготовке энциклопедии «Тверская область» и книг: «География Удомельского района», «Рамешковский район», «Лихославльский район» и др.
            Совместно с Администрацией области факультет систематически проводит научно-практические конференции по проблемам региона: «Туризм, экология и устойчивое развитие» (2002, 2003 гг.) и др.
           Ведущие специалисты географической науки факультета входят в состав советов, определяющих развитие научных исследований, подготовку кадров и разработку учебных программ (Головной совет по географии, УМО по географии). Ряд профессоров факультета входят в состав консультационных советов при главе администрации города (проф. А.А. Ткаченко, О.А. Тихомиров).
           Современные геоэкологические исследования на кафедре физической географии и региональной геоэкологии ТвГУ связаны с фундаментальными и прикладными проблемами науки. Вопросы геоэкологического анализа аквальных комплексов разрабатываются О.А.Тихомировым. Территориальные геоэкосистемы суши изучаются А.Г.Емельяновым, С.Н.Кузнецовой, Е.Р. Хохловой и др. Экологические аспекты воздействия туризма на природную среду исследуются А.А. Дорофеевым. В 1999-2002 гг. по геоэкологическому направлению на кафедре выполнены работы по грантам Российского фонда фундаментальных исследований (научные руководители А.Г. Емельянов и О.А. Тихомиров).
           В 1999 и 2000 гг. проведены конференции по проблемам региональной геоэкологии. В 2002 гг. на базе факультета географии и геоэкологии была организована и проведена Международная конференция «Актуальные проблемы геоэкологии», в которой приняли участие более 150 ученых России и ближнего зарубежья.
            На факультете продолжаются исследования влияния Калининской АЭС на окружающую природную среду (О.А. Тихомиров, А.Г. Емельянов, С.Н. Кузнецова, А.А. Цыганов). Под руководством О.А. Тихомирова работает общественная экологическая экспертиза проекта КАЭС. По результатам исследований в 2002 г. защищены 2 кандидатские диссертации в специализированных советах МГУ.
            Перспективы развития факультета и кафедр географии и геоэкологии связаны с совершенствованием учебной и научной деятельности по подготовке специалистов географов для школ области и геоэкологов для системы охраны природной среды. Планируется совершенствование специализаций туристической направленности («Международный и экологический туризм») и открытие новой специальности «Социальный сервис и туризм».
            Предполагается открытие компьютерного класса, лаборатории геоэкологии, почвоведения, музея природы, баз учебных практик и др.
            Факультет планирует сохранять в учебной и научно-исследователь-ской деятельности четкую направленность на решение геоэкологических и социально-экономических проблем Тверской области, увеличить объем прикладных исследований по заказам администраций Твери и области, повысить научную активность преподавателей, аспирантов и студентов.