二元结构现象在发展中国家的现代化进程中广泛存在，是城乡经济社会发展演变中的一个最基本的结构。在城镇化加进程中，由于城乡之间在资本、人力、创新、制度等经济、社会要素不断向城市聚集过程中，城乡之间在环境资源领域出现了“非均衡”、“差异化”的发展状态和趋势，这种现象对区域整体可持续发展进程产生不利影响。　　 本文对物质、人口和环境生产三种生产理论中的环境生产部分，进行了拓展，指出环境生产具有“人力”和“自然力”双重性，是实现环境资本运动和增值的过程。环境生产的一般表达包括两部分，其中自然生产部分取决于自然界环境资源运行规律，人力作用下的环境生产，犹如人类的经济生产行为，取决于环境生产的资本投入、人力投入和有效土地投入。随着城镇化的加快发展，城乡环境生产基础、过程、机制和效果上都存在差异。城镇作为环境资源的主要消费者，其环境生产主要依靠“人力”，即物质资本、劳动力和技术的投入进行环境污染治理：农村作为主要的环境生产者，面临自身污染的积累、城市污染转移以及自身治理污染资金和技术的缺乏。　　 通过构建城乡二元结构与环境污染的理论模型，说明在环境治理规模报酬递增和城乡二元结构下，城乡污染在城镇化加快过程中会出现二元结构现象。二元环境结构的外在表象是，随着城市化的推进，城市污染排放将出现倒U型现象，即“先恶化、再变好”。农村的环境污染状况不仅面临自身污染排放及其累计效应，而且由于经济和社会二元结构影响，农村的环境污染面临趋于严重的风险，表明城乡二元环境结构存在有着理性原由。　　 通过对二十国集团(简称G20)国家有关污染物排放随城镇化变动的数理分析，揭示大部分G20国家的二氧化碳、PM10随城镇化过程出现倒U型，但是化肥施用量则保持直线上升。这三种污染物能够在一定程度上代表整体环境、城镇环境和农村环境随着城镇化的演进过程，从一个角度说明城乡环境状况的差别在不少国家难以短期消除。从我国情况看，我国工业固体废物、烟尘和粉尘排放随着城镇化进程出现倒U型特征，工业废水则不然。这说明我国环境污染在面临一些新问题，已有的污染情况还难以从总体上出现转折。　　 本文还着重分别从环境问题现象描述、污染排放数理分析和生态足迹三个角度着，解析了城镇和农村二元环境结构的表现。指出城镇化过程中，我国环境污染排放还没有整体出现拐点向下的现象。总体仍然处于严重的环境污染状况下，部分好转的环境指标主要发生在城镇；而且农业生产的化肥、农药、塑料薄膜的持续大量使用等造成的面源污染还在直线上升，加上城镇污染的转移，使得农村地区的污染问题越来越严重。数理分析更加清晰地支撑了我国城乡二元环境结构存在的现实。　　 文章对我国城乡二元环境结构产生的根源进行了分析，指出它不仅与城镇化过程中的经济聚集、规模效应相关，更是因为我国城乡二元经济、二元社会结构的存在和固化，使得城镇化发展的环境资源效率低、城镇化发展的收益分配失衡、环境制度安排重城市轻农村和城镇污染转移等，极大地强化了二元环境结构。解决城乡二元环境结构，必须充分借鉴发达国家的一些经验，提高城镇化的环境资源效率、积极推进对农村的环境补偿、实施向农村环境生产的倾斜政策等，以有效实现城乡环境统筹。