Город активно обменивается веществом и энергией с окружающим его пространством. Он использует разные видытоплива и электроэнергии, сырье и полуфабрикаты, вспомогательные материалы для своих предприятий, продовольствие и товары народного потребления для населения, оборудование для промышленности, транспорта, жилищно-коммунального хозяйства. Используя и перерабатывая все это, город выпускает продукцию, оказывает услуги и выбрасывает в окружающую среду огромную массу отходов в твердом, газообразном и жидком виде.

В городе с миллионным населением - крупном промышленном центре - ежегодно потребляются (млн. т):

Вода - 470

Кислород - 50

Минерально-строительное сырье - 10

Уголь – 4

Сырая нефть - 4

Природный газ - 2

Жидкое топливо - 1,9

Сырье для черной металлургии* - 1,2

Сырье для цветной металлургии* - 3,5

* - Если город - центр этой отрасли

В город-миллионер каждый год поступает в общей сложности - 29 млн. тонн (без воды и воздуха) различных веществ, в нем потребляется энергии больше, чем поступает на его территорию солнечной энергии. За счет техногенной деятельности, а также нагрева асфальтовых, бетонных и каменных поверхностей (улиц, площадей, крыш и стен домов) температура воздуха в больших городах с плотной застройкой может быть выше, чем окружающей местности на 50, в сильные морозы в центре города на 9 - 10° теплее, чем на его окраинах. Выбросы в атмосферу имеют примерно следующий состав млн. т):

Вода (пар, аэрозоль) - 10,8

Углекислый газ - 1,2

Сернистый ангидрид - 0,2

Пыль - 0,2

Углеводороды - 0,1

Оксиды азота - 0,06

Органические вещества (фенолы, бензол, спирты, растворители, жирные кислоты и др.) - 0,008

Хлор, аэрозоли соляной кислоты - 0,005

Сероводород - 0,005

Многие элементы и соединения поступают в атмосферу в небольших количествах — от нескольких до сотен тонн в год мышьяк, ртуть, кадмий, свинец и др.), но они наиболее опасны для человека.

В канализационную сеть и помимо нее миллионный город сбрасывает ежегодно до 350 млн. т загрязненных сточных вод, включая ливневые и талые воды с промышленных площадок, городских свалок, стоянок автотранспорта. В этих стоках содержится около 36 тыс. т взвешенных веществ, в том числе фосфатов - 24 тыс. т, азота - 5 тыс. т, нефтепродуктов - до ,5 тыс. т.

Ежегодно городом-миллионером производится и в основном накапливается на окружающих территориях около 3,5 млн. т твердых и концентрированных отходов примерно следующего состава (тыс. т):

Зола и шлаки теплоэлектроцентралей - 550

Твердые остатки из общей канализации - 420

Древесные отходы - 400

Твердые бытовые отходы - 350

Строительный мусор - 50

Автопокрышки - 12

Бумага - 9

Текстиль - 8

Стеклобой - 3

Городские атмосферные выбросы образуют вокруг городов ореолы загрязнений, простирающиеся на расстояния до 60 км от центра города (данные, полученные с помощью искусственных спутников Земли «Метеор-Природа» для городов РФ. Ореолы вокруг Москвы и других городов Центральногоэкономического района слились в единое пятно площадью около 180 тыс. км2. Площадь такого пятна, образованного Екатеринбургом, превышает 32,5 тыс. км2.

Шлейф водных загрязнений от больших городов распространяется по рекам на десятки и даже сотни километров.

Геохимические исследования показали, что крупные горы представляют собой техногенные геохимические провинции, которые по уровню накоплений химических элементов превосходят территории развития рудных полей и месторождений[5]. В городах невозможно создать экологическое равновесие, оно может бы достигнуто только в пределах достаточно обширного района.

Экологическое равновесие – состояние природной среды, при котором обеспечивается ее саморегуляция, надлежащая охрана и воспроизводство основных ее компонентов.

Ситуация в городах России.

На основе регулярно публикуемых в последние годы данных о выбросах загрязняющих веществ в атмосферу и сбросах загрязненных сточных вод в водоемы составлены карта РФ и список наиболее опасных в экологическом отношении, чей исходный, данный природой климат уже не подвержен восстановлению, 140 город (13,2% от общего их числа в России).

Таким образом, каждый седьмой-восьмой российский город находится в особо тяжелой ситуации. Первенство по валовому выбросу в атмосферу принадлежит Норильску, крупнейшему центру медно-никелевой промышленности на Таймыре - ежегодно 2486 тыс. тонн, или 8% суммарных выбросов в стране. Для хрупкой северной природы это страшный удар. По валовому выбросу Норильск превосходит следующий за ним Новокузнецк в 3,7 раза, а в расчете на душу населения — в 12,7 раза

Объем сброса загрязненных вод примерно пропорционален численности населения города. На первом месте по этому показателю стоит Москва - 2394 млн. тонн в год, или 10% общего объема сброса, на втором - Санкт-Петербург - 1591 млн ток (6,6%), замыкает список Чапаевск - центр химической промышленности в Среднем Поволжье - 44 млн тонн. Но в пересчете на душу населения Чапаевск существенно опережает Москву (соответственно 449 и 276 тонн на жителя города в год).

В списке особо неблагополучных в экологическом отношен российских городов все 13 городов-миллионеров, все 22 крупнейших города (от 500 до 1000 тыс. жителей), подавляющее большинство областных, краевых и республиканских центров (63 из 72), почти 3/4 общего числа больших городов (113 из 165). Среди 13 средних и 14 малых городов преобладают центры черной и цветной металлургии, химической и целлюлозно-бумажной промышленности. В их число входит и Байкальск всего лишь с 16 тыс. жителей, но его целлюлозно-бумажный комбинат наносит огромный вред уникальному озеру Байкал.

Среди крупных экономических районов России наиболышое число городов, негативно воздействующих на окружающую среду находится на Урале. Их здесь 27, т.е. почти каждый пятый уральский город в числе экологически весьма неблагополучных. В Центральном экономическом районе имеется 18 городов такой категории.

Удручает то, что в числе активных загрязнителей оказались крупнейшие курорты - Сочи и Пятигорск. Заслуживав внимания и тот факт, что из 140 находящихся в списке 32 города-новостройки: Ангарск, Братск, Байкальск, Амурск, Усть-Илимск, Шелехов, Набережные Челны, Невинномысск и др. Следовательно, даже когда стали, казалось бы, утверждаться экологические приоритеты, настоящей заботы об охране окружающей среды, сохранении хотя бы того что осталось, не говоря уж о средствах на улучшение ситуации проявлено не было.

Экологическое неблагополучие российских городов объясняется несколькими причинами.

Бурная индустриализация вызвала чрезмерную концентрацию промышленности в городах, создав в их функциональной структуре характерный «промышленный флюс». Распространенность устаревших, «грязных» технологий, высокая доля разной рода потерь, техническое несовершенство средств очистки усилили антропогенный пресс, коренным образом изменили климат городов. Промышленность городов соз­дала нагрузку, намного превышающую восстановительные силы природы.