На примере г. Петрозаводска изучены геохимический состав снежного покрова, почв и приповерхностных отложений, подземных вод, а также биогеохимические и морфологические особенности растительных сообществ в различных функциональных зонах города. Исследования атмосферных осадков показали повышенное содержание в них К+, Са2+, Na+, Cl-, SO42-, Fe. Все пробы снега загрязнены нефтепродуктами. Среди тяжелых металлов во всех пробах снега выявлено повышенное содержание Cu. Практически на всей застроенной территории города имеется устойчивое нитратное загрязнение грунтовых вод, также вода многих источников носит следы закисления. Периодически определяются высокие концентрации различных элементов, однако устойчивые аномалии в грунтовых водах города образуют лишь литофильные микроэлементы (B, Ba, Sr, U) природного происхождения. Почвы на территории города подщелочены по всему профилю, характеризуются более высоким содержанием углерода и других элементов минерального питания. По содержанию тяжелых металлов почвы соответствуют допустимой категории загрязнения. Однако вблизи промышленных объектов, крупных автодорог, автогаражей выявлены высокие концентрации свинца. По геохимическим данным определены природные и техногенные факторы формирования химического состава почв. Проведено изучение растительных травянистых сообществ, расположенных вблизи промышленных предприятий, включающее анализ видового разнообразия, проективного покрытия видов, морфометрических признаков растений, химического состава. Выявлены показатели, которые могут служить индикаторами загрязнения почв тяжелыми металлами. На основании проведенных исследований сформулирована общая концепция проведения геоэкологического мониторинга г. Петрозаводска.