Ғылым адамзат қоғамының ерте дәуірінен, а ң танымдық және өндірістік қажеттілігінің арасы ажырамай тұрған кезеңнен бастау алады. Ежелгі Шығыста (Бабыл, Мысыр, Үндістан, Қытай) болашақ ғылымға негіз болған білімнің алғашқы нышандары қалыптасты. Оның алғышарты ретінде мифологияны атауға болады. Онда алғаш қоршаған орта туралы бүтін, тұтас, жан-жақты танымдық жүйе қалыптастыруға ұмтылыс болды. Бірақ танымның бұл формасы өзінің діни-антро сипатына байланысты нағыз ғылымнан алшақ жатқан еді.Ғылымды қалыптастыру – мифологиялық жүйені сынау мен бұзуды талап етті.Орта ғасырларда ғылымның дамуына Шығыс, араб елдері Орта Азия ғалымдары (әл-Фараби, Әбу Әли ибн Сина, Ибн Рушд, Бируни, Махмұт Қашқари, Жүйнеки, т.б.)
Современный город - это сложный социально-экономический организм, формулируемый демографическими, разнообразными экономико-географическими взаимосвязями с окружающим экономическим пространством и природной средой.
Характеризуя экономическое развитие региона, необходимо отметить, что ежегодно происходит активизация различных отраслей экономики, в частности строительной индустрии, развитие малого и среднего бизнеса. Все это обуславливает неизбежный рост негативного влияния на состояние окружающей среды, так как все производственные предприятия, размещающие в природной среде свои выбросы, сбросы и отходы, являются источниками ее техногенного загрязнения. Поэтому устойчивое развитие столицы во многом определяется не только его экономическим потенциалом, наличием земельных, человеческих и других ресурсов, но и состоянием городской экосистемы.
Астана расположена в засушливой зоне и характеризуется ограниченностью водных ресурсов. Водной артерией города является река Есиль, протекающая в его южной части. Этот водоем используется в качестве основного источника централизованного водоснабжения населения, его сток формируется почти исключительно за счет талых вод. В пределах города река Есиль принимает два небольших притока - ручьи Сарыбулак и Акбулак.
Основными источниками хозяйственно-питьевого водоснабжения города является Астанинское водохранилище на реке Есиль, водообеспечением 67,2 млн. м3/год.
Астанинское водохранилище является практически единственным источником для удовлетворения хозяйственно – питьевых и промышленных нужд города, водообеспечением 67,2 млн. м3/год (проектная емкость 410,9 млн. м3).
Проблемы обеспечения экологически безопасных и здоровых условий жизни для населения, рационального природопользования и ресурсосбережения сегодня прямо связаны с увеличением техногенного воздействия на окружающую среду.
В условиях дальнейшего развития отраслей производства в промышленности и в сельском хозяйстве, в ходе интенсивной застройки Астаны и роста населения столицы, объективно возрастает потребность в энерго и водных ресурсах, в транспортных перевозках и в жилищно-коммунальных услугах.
Все это ведет к увеличению объемов выбросов в атмосферу, накопления производственных и бытовых отходов, которые необходимо подвергнуть очистке, утилизации и переработке.
Атмосферный воздух является одним из главных и наиболее значительных компонентов окружающей среды, состояние, которого существенно влияет на глобальную и региональную климатическую систему.
За состоянием атмосферного воздуха на территории города Астаны ведутся наблюдения на 7 стационарных постах РГП «Казгидромет»:
Состояние загрязнения воздуха оценивалось по результатам анализа и обработки проб воздуха, отобранных на стационарных постах наблюдений. Основными критериями качества являются значения предельно допустимых концентраций (ПДК) загрязняющих веществ в воздухе населенных мест.