Кожний крупний регіон, що є територією з певними природними умовами і конкретним типом господарського освоєння, заслуговує особливого розгляду з екологічної точки зору. Важливість регіонального екологічного аналізу полягає в тому, що його результати мають велике прикладне значення (проблеми регіону “ближче" людині, ніж проблеми країни, континенту або планети). Крім цього екологічний стан регіонів кінець кінцем визначає і глобальний стан природних компонентів.
З урахуванням того, що загальне число екологічних районів дуже велике, а проблеми екології в багато кому з них аналогічні, я розглядаю два найважливіших типу подібних районів.
Екологічні проблеми міст, головним чином найкрупніших з них, пов'язані з надмірною концентрацією на порівняно невеликих територіях населення, транспорту і промислових підприємств, з утворенням антропогенних ландшафтів, дуже далеких від стану екологічної рівноваги.
Темпи зростання населення миру в 1.5-2.0 рази нижче за зростання міського населення, до якого сьогодні відноситься 40% людей планети. За період 1939 - 1979 рр. населення крупних міст виросло в 4, в середніх - в 3 і малих - в 2 рази.
Соціально-економічна обстановка привела до некерованості процесу урбанізації в багатьох країнах. Відсоток міського населення в окремих країнах рівний: Аргентина - 83, Уругвай - 82, Австралія - 75, США - 80, Японія - 76, Німеччина - 90, Швеція - 83. Крім крупних міст-мільйонерів швидко ростуть міська агломерація або міста, що злилися. Такий Вашингтон-Бостон і Лос-Анжелес - Сан-Франциско в США; міста Рура в Німеччині; Москва, Донбас і Кузбас в СНГ.
Круговорот речовини і енергії в містах значно перевершує такий в сільській місцевості. Середня густина природного потоку енергії Землі - 180 Вт/м2, частка антропогенної енергії в ньому - 0.1 Вт/м2. В містах вона зростає до 30-40 і навіть до 150 Вт/м2 (Манхеттен).
Над крупними містами атмосфера містить в 10 разів більше аерозолів і в 25 разів більше газів. При цьому 60-70% газового забруднення дає автомобільний транспорт. Більш активна конденсація вологи приводить до збільшення опадів на 5-10%. Самоочищенню атмосфери перешкоджає зниження на 10-20% сонячної радіації і швидкості вітру.
При малій рухливості повітря теплові аномалії над містом охоплюють шари атмосфери в 250-400 м, а контрасти температури можуть досягати 5-6°З. З ними пов'язані температурні інверсії, що приводять до підвищеного забруднення, туманів і смогу.
Міста споживають в 10 і більш раз більше води з розрахунку на 1 людину, ніж сільські райони, а забруднення водоймищ досягає катастрофічних розмірів. Об'єми стічних вод досягають 1м3 в доба на одну людину. Тому практично всі крупні міста відчувають дефіцит водних ресурсів і багато хто з них одержує воду з видалених джерел.
Водоносні горизонти під містами сильно виснажені в результаті безперервних відкачувань свердловинами і колодязями, а крім того забруднені на значну глибину.
Корінному перетворенню піддається і грунтовий покрив міських територій. На великих площах, під магістралями і кварталами, він фізично знищується, а в зонах рекреацій - паркі, сквери, двори - сильно знищується, забруднюється побутовими відходами, шкідливими речовинами з атмосфери, збагатив важкими металами, гола грунтів сприяє водній і вітровій ерозії.
Рослинний покрив міст звичайно практично повністю представлений “культурними насадженнями” - парками, скверами, газонами, квітниками, алеями. Структура антропогенних фітоценозів не відповідає зональним і регіональним типам природної рослинності. Тому розвиток зелених насаджень міст протікає в штучних умовах, постійно підтримується людиною. Багаторічні рослини в містах розвиваються в умовах сильного пригноблення.
Важливо розглянути екологічні проблеми крупних міст більш детально і конкретно на прикладі Москви. Вичерпну оцінку екологічного стану такого крупного і складного об'єкту, як Москва, дати скрутно із наступних основних причин:
оцінка повинна враховувати безліч самих різних показників по всіх районах і підприємствах, виробничих зонах, магістралях, системах зв'язку, рекреаційним площам і т.д.;
отримані відомості повинні бути систематизований, зведені в єдину систему, що легко інтерпретується;
система збору і узагальнення наявних даних поки що не має єдиної наукової концепції, розрізнена і навіть не всіма підтримується. Соціально-екологічна модель Москви - задача майбутніх досліджень.
Узагальнені дані свідчать про складний екологічний стан Москви. Місто стрімко росте, переходить за кільцеву дорогу, зливається з містами-супутниками. Середня густина населення 8.9 тис. чіл. на 1 кв. км. Сотні тисяч джерел викидають в повітря величезну кількість шкідливих речовин, оскільки часткове очищення упроваджено тільки на 60% підприємств. Особливої шкоди завдається автомобілями, технічні параметри яких не відповідають вимогам і якості повітря. Вихлопні гази автомашин дають основну масу свинцю, знос шин - цинк, дизельні мотори - кадмій. Ці важкі метали відносяться до сильних токсикантам. Промислові підприємства дають дуже багато пилу, оксидів азоту, заліза, кальцію, магнію, кремнію. Ці з'єднання не такі токсичні, проте знижують прозорість атмосфери, дають на 50% більше туманів, на 10% більше опадів, на 30% скорочують сонячну радіацію. В цілому на 1 москвича доводиться 46 кг шкідливих речовин в рік.
Теплова дія збільшує температуру в місті на 3-5°З, безморозний період на 10-12 днів і безсніжний - на 5-10 днів. Нагріваючи і підйом повітря в центрі викликає підтікання його з околиці - як з лісопаркового пояса, так і з промислових зон.
Витрата води в Москві на 1 жителя - близько 700 л/доба. При величезних витратах на очищення навіть водопровідна вода містить деяку кількість шкідливих з'єднань, головним чином добрив і отрутохімікатів. Водні ресурси використовуються нераціонально - більше 20% води йде невикористаній. Наприклад, тільки для гоління москвич за один раз використовує до 100 літрів. В районах з лічильниками (р. Зеленоград) водоспоживання в 2-3 рази менше.
Стічні води міста на 98,6% піддаються біологічному очищенню, проте у водоймища все ж таки потрапляє дуже багато піску, солі, підкисляючої і теплої води. Дефіцит води - один з чинників заборони житлового будівництва. З 1650 головних промислових підприємств систему оборотного водопостачання мають лише 160.
В межах міста грунту значно відрізняються від своїх аналогів в даній природній зоні - кислих дерново-підзолистих. В першу чергу треба відзначити підвищення pH до 8-9, що пов'язано з надходженням з атмосфери карбонатів кальцію і магнію. Грунти збагатили також органічними речовинами, головним чином сажею - до 5% замість 2 - 3%. Зміст важких металів в 4-6 разів перевищує фонове.
Зелені насадження займають 30% площі міста, що дає 25-30 м2 на людину (Париж - 6, Лондон - 7.5, Нью-Йорк - 8.6). Разом з тим насадження усередині міста мало пов'язані з лісопарковим поясом, та і останній дуже вузький - 15-20 км. Тільки з півночі Москва відносно захищена зеленим поясом. До 30-40% насаджень зачеплено хворобами, пригноблювано і втратило здібність до самовідновлення. Лісопарковий пояс в дні відпочинку щодня приймає до 4 млн. людина. Ці навантаження вище допустимих.
3.5 млн. людина в Москві живуть в умовах екологічного дискомфорту, а близько 1 млн. - в районах граничного дискомфорту. Забруднення окремих частин міста різне. Дві третини всіх шкідливих викидів доводиться на 6 районів. Складна обстановка в кварталах уздовж Садового кільця.
Захворюваність москвичів в середньому вище, ніж по інших районах країни: поширені хвороби органів дихання, астма, різні види алергії, серцево-судинні захворювання, хвороби печінки, жовчного міхура, органів чуття. З 94 найбільших міст миру Москва по народжуваності знаходиться на 62-м, по смертності - на 70-м, по природному приросту - на 71-м місці. Той, що виживає дітей в багатьох столицях миру в 2-3 рази вище, ніж в Москві.
Екологія Москви тісно пов'язана з фоном, природними умовами Підмосков'я і кліматом європейської території Росії. Найважливіше значення має так зване “західне перенесення" - переважання протягом року вітрів західних румбів. При цьому західні і північно-західні райони міста одержують більш свіже повітря, яке додатково обчищене над лісовими масивами західної частини Московської області. В східні райони Москви поступає повітря, забруднене над міською територією. В періоди переважання східних і південно-східних вітрів Москва одержує менш чисте повітря, оскільки південний схід області заліснений на 25-30%, значно розораний і більш індустріальний. Північний захід столиці має більш чисті водоймища, оскільки основні водотоки Підмосков'я течуть з північного заходу на південний схід. Загальні особливості грунтів і рельєфу також обумовлюють диференціацію екологічних умов. Північний захід Москви більш піднесений, горбистий, має більш важкі, глинисті і суглинні грунти. Це сприяє активному поверхневому змиву, горизонтальній міграції забруднення, його концентрації у водоймищах і малому проникненню в грунти. На південному сході більше розповсюдження мають піщані рівнинні поверхні з малими ухилами. Тут кращі умови для вертикальної міграції забруднення, зараження грунтових вод.
Москва помітно впливає на прилеглу місцевість: атмосферне забруднення розповсюджується на схід на 70-100 км, депресивні воронки від забору артезіанських вод мають радіуси 100-120 км, теплове забруднення і порушення режиму опадів спостерігається на відстані 90-100 км, а пригноблення лісових масивів - на 30-40 км.
Сільськогосподарські райони вельми різні за природних умов, типів землекористування і ступеня освоєння. Проте екологічні проблеми в них мають багато загального. Це пов'язано з наступними обставинами: