改革开放引发了中国经济与世界市场的快速融合,然而伴随着经济的开放和增长,环境问题接踵而至。山东省作为我国对外贸易的重要窗口,大力推进自由贸易为山东省的经济发展带来了丰裕的资本和先进的生产管理技术,但与此同时,山东省大气环境遭受污染的程度也日趋严峻,各项空气污染指标在全国均名列前茅,环境问题受到社会各界越来越多的关注。国际贸易对环境的影响越来越显著,十分有必要将其纳入经济增长和环境污染间关系的分析框架。因此,正确探究贸易与环境之间的关系,是山东省选择合适的经济发展路线至关重要的依据。为了更好的描述自由贸易对大气环境的影响,本文基于贸易依存度,经济增长与污染排放量之间的关系,构建了一个四方程联立系统,并在山东省17城市2000年-2014年间面板数据的基础上,运用三阶段最小二乘法进行实证研究。根据规模效应、技术效应、结构效应、直接效益这四个经济因素研究了对外贸易对大气污染的影响机理。并根据地理位置和贸易自由化的程度将山东省划分为沿海地区和内陆地区分别进行研究和对比。实证结果显示,贸易自由化直接引致了污染排放的降低,间接引起的经济规模扩张加剧了污染的排放,技术水平进步降低了污染的排放,而通过产业结构调整影响大气环境在全省层面上并不显著。在分区域研究时,我们发现,对外贸易通过调整产业结构影响大气环境在不同的地区影响结果不同,沿海地区第二产业占GDP比重随对外贸易扩大而降低,从而改善了空气质量;而内陆地区第二产业占GDP比重随对外贸易扩大而增加,从而加重了工业污染的排放。综合直接效应和间接效应,对外贸易对大气污染物排放的总体效应为负,即贸易自由化改善了山东省大气污染的现状,根据实证结论,本文提出几条山东省实现贸易与环境可持续发展的建议：应当加大劳动力资本和人力资本的投资,重视科技人才的培养和引进；持续推进贸易结构和产业结构的调整,实现传统产业的优化升级,降低经济增长和对外贸易对资源的依赖性；加强科技创新能力,加大科技经费投入,争取在节能减排、新能源等领域取得技术突破。