Урбанізація – характерний процес нашого часу, обумовлений швидким збільшенням чисельності населення і числа міст, різким зростанням ролі великих міст, формуванням міських агломерацій і міського способу життя.

Урбанізація створює специфічне середовище існування людини, яке відрізняється якісно новим поєднанням виробничих, соціально-побутових і екологічних умов.

 За деякими оцінками, у світі протягом одного тижня до міст переселяється більше мільйона чоловік. Особливо інтенсивно протікають процеси урбанізації в країнах, що розвиваються. До 2030 року практично все населення світу буде жити в селищах міського типу. Причиною урбанізації є соціально-економічні фактори.

Поряд з позитивним впливом на життя міського населення, який визначається централізованими комунікаціями обслуговування, з ним поєднуються і негативні явища – забруднення середовища продуктами згорання при роботі теплоелектроцентралей, вібрація, зростання шуму.

З ростом міст ускладнюється і їх промислово-господарський комплекс, що призводить до забруднення міського середовища відходами виробництва.

Ступінь впливу міського середовища на здоров’я міських жителів безпосередньо пов’язаний з величиною міста, оскільки по мірі її зростання міське господарство ускладнюється – збільшується число вузлів опалення і водопостачання, розширюється міський транспорт та інші галузі обслуговування населення.

Однією з найбільш важливих характеристик міського середовища, що обумовлюють його специфіку є мікроклімат міста, стан якого визначається головним чином ступенем його забруднення. Саме воно впливає на загальну освітленість, кількість поступаючої сонячної і ультрафіолетової радіації, іонізуюче випромінювання, вологість і кількість опадів, а також на частоту утворення туманів. Деякі з елементів мікроклімату міста спричиняють прямий вплив на здоров’я людини, інші – опосередкований, сприяючи формуванню якісно нових явищ (смог, стійке забруднення повітря), які потім починають виступати як самостійні фактори екологічного впливу.

Одним з видів впливу міського мікроклімату на організм людини – температурний режим повітря. Значне підвищення середніх добових температур в центральних частинах міст виникає за рахунок накопичення в повітрі аерозолів, які перешкоджають нічному випромінюванню, активній акумуляції тепла кам’яними спорудами, пониженій в багатьох випадках вологості і за рахунок теплових виділень промислових об’єктів і транспорту. В цілому теплова енергія, що виділяється великим містом, досить велика і складає 3-5% об’єму енергії, яка отримується від Сонця.

Часто в літній час в містах утворюються справжні “острови спеки”. Багато дослідників вважають, що з їх утворенням може співпадати підвищення загальної смертності населення.

В атмосфері міста кількість ядер конденсації приблизно в 10 разів, а газових забруднювачів в 5-25 разів більше, ніж в сільській місцевості. Крім безпосереднього впливу різних забруднювачів, включаючи аерозолі, на здоров’я людей, вони істотно змінюють мікроклімат міст внаслідок зниження інсоляції, загальної освітленості і особливо інтенсивності ультрафіолетової радіації.

Величина ультрафіолетової радіації в містах зменшується через задимленість в середньому на 15-20% (взимку – на 30, влітку – на 5%), а в містах з металургійними підприємствами її втрати зростають до 35%. Тривалість сонячного освітлення скорочується на 5-15%. Денне освітлення змінюється вечірнім на 30 хв. раніше, ніж в сільській місцевості.

Зменшення величини сонячної радіації негативно впливає на фізіологічний стан людей, підвищуючи втому, зорове напруження, роздратованість. Світловий голод підвищує D- авітаміноз і зменшує стійкість до простудних і інфекційних захворювань, погіршує обмін речовин, самопочуття і настрій, знижує працездатність.

Чим більше місто, тим більше зростає розсіювання ультрафіолетових променів і значна частина людей не отримує необхідної кількості ультрафіолетового опромінення.

Із зменшенням кількості ультрафіолетової радіації зростає бактеріальна забрудненість повітря. Зменшений приток сонячного світла сповільнює процес фотосинтезу зеленими насадженнями і виділення ними кисню. У хворих хронічною пневмонією в мокроті найчастіше виявляється стафілококова і стрептококова флора.

Через більш високу температуру в містах знижується відносна вологість повітря взимку на 2 і влітку на 8%. Наявність в атмосфері великої кількості забруднювачів сприяє збільшенню хмарності і кількості опадів на 5-10%, а також числа днів з туманом взимку на 100 і влітку на 30%.

В зв’язку з більш високими температурами атмосферний тиск в місті нижчий, ніж на оточуючій його території. Швидкість вітру в ньому в порівнянні з сільською місцевістю також знижується на 20-30%. Безвітряних днів в містах на 5-20% більше, ніж за їх межами.

Ослаблення вітрової вентиляції створює умови для стійкої забрудненості міського повітря.

Важливою проблемою є шумове забруднення міського середовища. Оскільки джерелами шуму є різні промислові підприємства, транспорт, різні установи сфери обслуговування і сама життєдіяльність населення, найбільша його інтенсивність характерна для міст, а всередині них ступінь його виявлення вар’ює в залежності від географії і сили джерел шуму.

Висока щільність людей в містах, обумовлюючи емоційний стрес, спричиняє поряд з іншими факторами вплив на серцево-судинні захворювання, хвороби нервової системи та інші патологічні стани.

Висока концентрація людей в місті є передумовою виникнення епідемій грипу та інших інфекційних захворювань.

Помилки в міському плануванні можуть викликати явище під назвою “туга нових міст” – підвищення захворюваності жителів нових міських районів, де умови середовища життя об’єктивно начебто набагато кращі, ніж ті, в яких жили переселені люди раніше. “Туга нових міст” найчастіше пов’язана з багатоповерховим будівництвом, відсутністю колишніх тісних контактів між жителями, відривом від звичайного соціально-психологічного середовища. Це явище можна назвати ще своєрідною ностальгією по звичним умовам існування.

Чи є шляхи охорони міського середовища від локального забруднення ? Так вони є і їх багато.

Перш за все, це перехід на безвідходні і маловідходні технології. Вони включають в себе комплекс заходів по зниженню втрат при виробництві сировини, палива і енергії, максимальні ефективність і економічність Їх застосування; повторне використання відходів в даному чи іншому технічному процесі або безпечне повернення їх в навколишнє середовище. Створення таких технологій пов’язане з розробкою принципово нових засобів виробництва, повною перебудовою традиційної технології і т.п.

Одним з основних напрямів в розвитку безвідходної і маловідходної технологій є утилізація викидів, комплексне використання сировини і матеріалів, створення виробництва з замкненим циклом, без викидів в атмосферу та скидання стічних вод особливо шкідливих речовин. Для  очистки викидів споруджуються різні очисні споруди – фільтри-уловлювачі для газоподібних речовин і пилу. Багато з пристроїв для очищення викидів від токсичних газів, засновані на абсорбційному чи адсорбційному принципі.  Якби всі хімічні підприємства збирали відходи виробництва, одержали б багато тисяч тонн таких цінних речовин,  як азотна і сірчана кислоти, сірчаний ангідрид, фтор і багато інших. Деяких побічних продуктів (наприклад, сірки) можна зібрати стільки, що не треба було б їх видобувати в рудниках. У виробництві кольорових металів, наприклад, використовується в середньому 1% руди, все інше йде у відходи.

До ефективних заходів оздоровлення повітряного басейну  належать винесення виробництв з найбільш шкідливими викидами за межі міст, ліквідація дрібних котелень і створення централізованих котелень з високими трубами, широке використання газового, низькосірчистого і малозольного видів палива.

У містобудівництві планування проводять з використанням моделювання атмосферної дифузії, забруднень повітря і повітряних течій в аеродинамічних трубах, що дозволить оптимально розмістити житлові будинки від джерел забруднення.

Для зменшення впливу вихлопних газів від автомобілів вживається багато заходів. В 1960-роки в США на автомобілях установили пристрої, які знижують викид шкідливих речовин. Щоб відфільтрувати шідливі речовини, сьогодні широко використовують газові нейтралізатори, при яких двигун не повинен працювати на етильованому бензині.Але зростання числа автомашин по всьому світу та обмежене використання нейтралізаторів в країнах, що розвиваються, агльмують виреішення цієї проблеми. Мережа державної екологічної служби повинна відстежувати і приводити кількість викидів шкідливих речовин з вихлопними газами у відповідність з нормами. Якщо говорити про Україну, то це, по-перше, часто-густо робиться формально,суто візуально. На вимогу екологів такими нейтралізаторами обладнано всі автомобілі іноземних марок. Та наш етильований бензин їх просто виводить з ладу. І тоді вони висять під днищами іномарок лише про людське око. По-друге, наші норми застарілі. Якщо вся Європа перейшла на обмеження викидів ще після першої світової війни, а тотально – після другої, якщо, скажімо вміст СО в Європі не може становити вище 1,6%, а в Америці взаглі 1%, то за нашим Держстандартом 17.2.03.87 вміст СО допускається аж у 3%. До речі, у нас створено вітчизняний бензиновий каталізатор-перетворювач «Титан».Він зменшує викиди отрути в 1,5-3 рази, економить від 10до26% палива, збільшує потужність двигуна до 15%, тобто виконує триєдине завдання. Відкриття отримало високу оцінку, прийняте рішення 2003 року обладанати всі автомобілі в Україні каталізаторами «Титан», три заводи освоїли випуск продукції. Та тільки до сих пір доленосне рішення пробуксовує.

Повільна їзда – ще один спосіб скоротити викиди вихлопних газів. В деяких країнах, коли рівень забруднення стає дуже високим, від водіїв вимагається знизити швидкість або навіть взагалі забороняється їздити. Багато міст, у тому числі Афіни і Рим, прийняли заходи, щоб обмежувати рух при певних умовах.

У деяких містах, щоб скоротити вуличний рух, знижені ціни на проїзд в автобусі. В інших – водіям, які за символічну плату залишають машину на стоянці, їздити на автобусі дозволяється безкоштовно. Є міста, де цілі дорожні смуги відведені виключно для автобусів і таксі, щоб дати цим видам транспорту більше свободи руху.

В Нідерландах активно пропагується як зручний вид транспорту – велосипед. В декількох німецьких містах велосипедистам дозволяється їхати по вулиці з односторннім рухом в протилежному напрямі.

Перспективним напрямом є розробка екологічно чистих видів автомобільного транспорту. Запропоновані електромобілі, автомобілі на сонячних батареях, на водневому топливі та ін. Більшість з них ще недосконалі та досить дорогі. Дослідження продовжуються, і очікується подальший прогрес.

Ефективним заходом природного очищення повітря в місцях його забруднення є зелені насадження. Кілька переконливих фактів. Один гектар міських зелених насаджень поглинає за 1 год 8 кг вуглекислого газу, тобто стільки, скільки його виділяє за той самий час 200 чоловік. За підрахунками, 1 га 20-річних соснових насаджень (при щорічному прирості деревини 5 куб.м) поглинає за рік 9,35 тонн вуглекислого газу і виділяє 7,25 тонн кисню. Ще ефективніші дубові насадження: в них за рік на 1 га поглинається 18 тонн вуглекислого газу і виділяється 13,.98 тонн кисню (Медина, 1977).

Листя багатьох дерев і кущів поглинає деякі гази, на них осідає 70% пилу і аерозолів.

При забрудненні повітря випарами бензину, гасу та інших легкозаймистих речовин краще висаджувати березу карельську, вербу плакучу, клен гостролистий, дуб зимовий – вони зменшують окислюваність повітря. А такі рослини, як тополя пірамідальна, слива декоративна, айва, навпаки, підвищують окислюваність повітря. Айва ефективна в районах із задимленим повітрям. Там же будуть корисними насадження білої акації, тополі канадської, шовковиці білої та ін.

Для оцінки стану атмосфери проводиться контроль забруднення. Одиницями вимірювання є одиниці концентрації домішок, які містяться у повітрі. В основному визначають вагову концентрацію в міліграмах на кубічний метр.

Основним критерієм якості повітря є гранично допустима концентрація (ГДК) домішок в атмосфері – максимальна концентрація домішок, яка при періодичному впливі або впродовж тривалого часу не спричиняє шкідливого впливу на людину і навколишнє середовище в цілому. ВООЗ установила чотири рівня забруднення повітря: відсутність впливу; подразнення; хронічні захворювання; гострі захворювання. При встановленні ГДК приймають самий низький рівень забруднення.

Гранично-допустимий викид в атмосферу (ГДВ) – науково-технічний норматив, який встановлюється з умови, що вміст забруднюючих речовин в приземному шарі повітря від джерела або їх сукупності не перевищував нормативів якості повітря для населення, а також для рослинного і тваринного світу.

Прогноз забруднення атмосфери здійснюється з метою визначення очікуваного рівня забруднення повітря. Для цього використовують результати теоретичних і експериментальних досліджень закономірностей розповсюдження домішок від різних джерел в залежності від метеорологічних факторів.

Для отримання інформації про стан повітряного басейну створена мережа пунктів і станцій контролю.. Регулярно проводиться інвентаризація викидів – облік основних джерел забруднення атмосфери, кількості і складу викидів.

Для визначення і реєстрації концентрації окремих домішок, які містяться в атмосферному повітрі використовують автоматичні газоаналізатори. Вони дозволяють отримувати безперервні за часом характеристики забруднення повітря і виявляти максимальні концентрації, які не фіксуються при періодичних відбирання проб повітря.