流域跨界污染的防治和追责体系近年来取得显著进展,但仍然存在一些难题尚未解决。由于地区之间生态环境差异较大,导致解决跨界污染问题、实施生态补偿、协同推进生态环境保护的机制还有待完善。协调地区间经济发展与生态保护的关系,促进经济和环境可持续发展,是本文研究的主旨。首先,根据地区企业排放污染物的种类,考虑上下游地区多污染物跨界污染问题,多污染物之间并非是一定可分离的,污染物之间既可以是技术替代品,也可以是技术互补品,以污染排放量和减排投资水平为控制变量,污染存量为状态变量,结合微分博弈理论、最优控制理论以及微分对策理论等构建流域多污染物跨界水污染治理的微分博弈模型,计算出最优污染排放水平以及最优减排投资水平。其次,针对区域间以何种合作方式更有利于治理污染问题,利用微分博弈理论建立了四种跨界污染的区域联盟模型,运用最优控制理论分析比较了四种区域联盟模型最优污染物排放量、最优减排投资水平和污染存量等变量的变化路径,得到最优的合作模式。最后,为了增强地区内部及地区之间进行污染治理的协调性,建立一种排污权跨期转移政策下的跨界污染微分博弈模型,将排污权交易系统作为一个重要的研究点,并考虑空间关系,分析了其对博弈主体最优策略的影响,研究监管机构何时应该禁止或允许排污权的跨期转移以最大限度地提高社会福利和空间关系对最优策略的影响。经研究分析,主要得出以下结论:（1）地区间合作情况下的最优排放水平低于非合作情况,且上游合作的减排投资水平低于不合作的减排投资水平,下游合作的减排投资水平高于非合作的减排投资水平,上下游合作的污染存量低于非合作的污染存量;两种污染物是技术替代品或技术互补品对这两种污染物的排放水平没有影响,且随着两种污染物的不可分离程度增加,减排投资水平逐渐下降。（2）三个地区之间的联盟在污染控制方面更为有效;上游和中游联盟可以帮助上游地区提高污染减排水平,降低污染排放水平和污染存量;中游和上、下游之间的联盟可以帮助中游地区提高污染减排水平,降低污染排放水平。（3）如果潜在的成本波动足够大,那么监管机构应该在非合作和合作模式下禁止跨期转移和借贷;具有地理优势的区域在非合作模式下可以发挥这种优势,而具有地理优势的区域在合作模式下则失去了这种优势;监管机构何时允许或禁止排污权的临时转移不受监管机构是否相互合作的影响。