近些年来中国经济快速发展,城市扩张、工业化和交通系统的建设等导致了空气质量的严重下降。虽然政府正在加强环境管制,但是空气污染在大城市和高人口密度区域依旧是一个严重的问题。空气污染对人体的健康有很大的伤害,能够导致心脑血管、呼吸系统疾病的发生及恶化,甚至带来死亡。本文运用2002-2015年30个省份和2003-2015年30个省会城市的面板数据,研究公共健康（省级数据用总死亡率和围产儿死亡率,城市数据用人口死亡率）和空气污染(省级数据用人均烟粉尘和二氧化硫排放量,城市数据用PM₁₀和二氧化硫年平均浓度)之间的关系。因为空气质量和公共健康状况可能容易受到邻近地区的影响,本研究引入了空间因素,分别在省级和市级层面来探究公共健康和空气污染之间的关系。而且,为了解决可能存在的内生性问题导致的估计偏误,本文将城市的年降雨量作为PM₁₀年平均浓度的工具变量,运用2SLS模型进行回归分析。空间面板模型显示公共健康状况有显著的空间溢出效应。估计结果显示,对于中国省份,在其他条件不变的情况下,人均二氧化硫排放量每增加1%时,死亡率会增加0.026%;人均烟粉尘排放量增加1%时,围产儿死亡率增加0.1%。对于省会城市,二氧化硫和PM₁₀的浓度每减少1%,城市人口死亡率分别会下降0.1%和0.2%以上。根据统计生命价值法计算所得,在2015年因为PM₁₀污染导致的过早死亡给30个省会城市带来了结局3000亿元的健康经济损失（采用不同暴露-反应函数的系数,计算结果不同）。本研究的实证结果也有一些重要的政策建议。例如,人均GDP在省级层面上和总死亡率具有负相关关系,但在经济水平较高的省会城市,人均GDP在样本期却显示对死亡率有正向的作用,说明政府发展经济要走可持续发展道路不能以污染环境为代价。政府需要转变经济发展模式,加快产业升级,提高第三产业在国民经济中的比例,控制住能源消费量,提高环境质量。通过空间分析,发现省份和城市间的健康状况和空气污染具有较强的空间相关性。周围地区的空气污染加重会使得本地区空气污染以及公共健康状况产生变化。因此,建议政府和相关单位加强地区间的深度合作,共同治理空气污染问题。