城市化、工业化带来城市经济-能源-环境协调问题的同时，信息化、贸易自由化也使区域经济、能源、环境间的空间联系日益紧密。在政治集权、经济分权的背景下，地方政府存在经济竞争，可能会牺牲环境，采取污染治理的城市对周围城市的环境影响具有不确定性，深入了解大气污染溢出效应的空间特征和环境规制与污染溢出的作用机制对大气污染防治具有指导意义。本文以京津冀、长江三角洲和珠江三角洲城市群为例，通过空间自相关分析识别和检验大气污染的空间溢出效应，并进一步分析城市群内部城市空气污染的空间聚类模式;考虑环境规制下相邻城市空气污染水平的交互影响作用，通过空间计量经济模型检验三大城市群污染溢出异质性的社会经济驱动因素，针对三大城市群环境规制对空气污染水平空间溢出效应的作用效果，为区域空气污染联防联控提供政策建议。
　　本文的研究结果表明三大城市群内部同时存在污染集聚和污染扩散的空间依赖性特征，并以正的空间溢出效应为主。环境规制对京津冀、长江三角洲和珠江三角洲城市群的空气污染具有一定的抑制作用和溢出效应，环境规制对污染溢出效应的影响在不同城市群中存在差异。当周边城市每提高1单位环境规制时，京津冀城市群PM2.5浓度提高0.17，长三角城市群的PM2.5浓度上升0.14。环境规制对污染的溢出效应将降低环境规制的政策效果，应继续加强城市群的联防联控。人口密度和产业结构对PM2.5浓度有正向作用，经济与环境呈倒U型关系，支持环境库伦涅茨假说。财政分权度对三大城市群污染具有正向作用，一定程度上的环境集权有助于区域大气污染沟通、合作和执行的有效性。外商直接投资对京津冀和长三角城市群污染水平具有正向作用，应提高承接产业转移及外商投资的门槛标准。基于此，本文提出加强区域和行业间大气污染联防联控，从制度、资金等多方面多举措共同防治大气污染的结论。