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2．煤烟型大气污染严重，机动车尾气污染突出，污染源呈现量大面广的特点。
三市的大气污染十分严重。其中，北京总悬浮微粒、二氧化硫和氮氧化物的年日均值都劣于国家二级标准，天津总悬浮微粒和二氧化硫也劣于国家二级标准，上海大气质量指标虽好于国家二级标准，但与世界卫生组织的标准相比仍相距甚远。北京、上海已被列为世界大气污染最为严重的十大城市之中（天津未受世界卫生组织监测网的监测）。
造成三市大气污染严重的原因，主要有四个方面：一是以煤为主的能源结构。北京市目前年耗煤量2600万吨，煤在能源消费中的比例占70%左右，是世界上燃煤最多的首都，同时因缺乏有效的消烟除尘措施，煤烟污染严重，采暖期更为突出。二是工业污染大户的影响。北京的石景山区、上海的吴淞工业区是大气污染的重灾区，特别是一些污染大户，如北京的首钢、石景山发电厂，上海的上钢一厂、五厂、申佳铁合金有限公司和吴淞煤气厂，天津的特钢、同生化工厂和氮氨酸厂等，都是一些重污染企业，对城市大气环境恶化有着很大影响。三是汽车尾气的影响。近年来三大市机动车保有量增长很快，北京市已达100万辆，上海80万辆（含助动车），天津60万辆，因汽车尾气排放标准低，大多数又没有达标排放，其排放量是发达国家的10到20倍，致使大气中氮氧化物等污染日趋严重，交通干线和路口污染尤为突出。四是建筑施工和地面扬尘的影响。由于管理不善，施工不文明，加上城市地面裸土较多，致使建筑尘埃和地面扬尘对大气污染较重，北京市在大气总悬浮微粒中，这种污染已占到50%以上。
3．产业结构和布局不够合理，人口和建筑密度过大，城市环境面临着工业污染和生活污染的双重压力。
上海、天津是我国重要的工业基地，产业结构中第二产业比重很大，1995年上海第二产业占GDP的57.5%，天津为55.2%。第二产业中又呈现出以煤炭、石油、电力等能源工业和冶金、建材、化工等原材料工业为主导特征。这些工业大多属于重污染工业，所排放的污染物比重较大。由于历史的原因，部分工业企业还建在市区内，与居民区混杂在一起，污染扰民现象十分突出。
北京虽未称为工业基地，但工业企业的规模和数量并不亚于上海、天津。1995年，第二产业产值占GDP的46.1%，而工业中重工业产值又占68.3%，能耗高、物耗高、污染重的冶金、化工、建材占有很大比重，第三产业产值占GDP的份额较小，新兴技术产业发展也不够快。从北京市总体规划要求来看，这种产业结构显然有重大缺陷，同首都的功能也不相称，不仅造成了严重的环境污染，而且也不利于经济的持续健康发展。
近年来，三市都兴办了各类工业技术开发区，虽然产业结构有所改善，技术水平有所提高，但对环保工作重视不够。北京23个开发区，没有一个兴建污水处理厂；上海浦东新区也未兴建大的污水处理厂，区内12条主要河流水质均为Ⅳ类或Ⅴ类水，有些河段甚至常年黑臭。由此看来，有些开发区仍在走“先污染、后治理”的路子。
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