自上海自由贸易试验区设立以来，在扩大贸易开放的同时，也面临着一定的环境污染问题。本文基于 2007 ~ 2017 年 180 个城市的面板数据，运用多时点双重差分法(DID) 检验了各城市自贸区设立的环境效应。实证结果表明：(1)自贸区建设发挥了显著的碳减排作用，较自贸区设立以前，设立后平均能够降低 7.2% 的碳排放增长率，且这一效应在叠加政策考察、反事实检验、控制金融危机影响、PSM-DID 等一系列稳健性检验下依然成立；(2)通过中介效应发现，自贸区设立通过规模效应、结构升级效应、资源配置效应和绿色技术创新效应的综合作用使碳排放增长得到有效缓解， 且四种效应对环境均产生了正面影响；(3)基于区域异质性，本文发现在沿海地区尤其是珠三角地区设立自贸区片区能够显著减缓碳排放增长，而在长三角地区设立自贸区片区虽然同样减缓了碳排放增长，但未能通过显著性检验，对于内陆地区而言， 自贸区片区建立对碳排放增长率的抑制作用并不明显；(4)常住人口规模达到 500 万的城市对碳排放能够产生显著的抑制作用，但对于常住人口不足 500 万的城市而言并不显著。因此，在自贸区发展中，应该充分发挥规模效应、结构升级效应、资源配置效应以及绿色技术创新效应，同时要因地制宜地推动自贸区经济效益与环境效益协同发展。
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