在高质量发展、生态经济体系构建及工业绿色发展转型升级的重要背景下,工业行业中特殊门类(污染密集型产业)的生存发展成为热点话题。污染密集型产业环境负外部性显著,其如何在生存发展中实现经济增长与环境效益的协调共生成为新时代经济高质量增长的难点。长江经济带沿江布局多类污染密集型产业,“重化工围江”问题凸显,环境风险事故频发,经济发展与生态环境保护矛盾亟待解决。在产业空间格局重置及“把生态环境保护放在压倒性位置”的前提下,探讨长江经济带污染密集型产业集聚现状及其环境效应对促进产业转型升级、践行“生态优先、绿色发展”理念具有重大现实意义。本文首先明晰了污染密集型产业集聚概念,并基于外部性理论、生命周期理论、可持续发展理论阐释了污染密集型产业集聚的环境效应机制;其次基于区位熵、专业化集聚指数、多样化集聚指数分析了2003~2017年长江经济带污染密集型产业不同维度集聚水平,并基于熵权法测算结果分析环境污染状况;最后对污染密集型产业不同集聚模式及集聚水平的环境效应进行了实证研究,结果显示:(1)长江经济带污染密集型产业集聚整体水平波动较大且区域异质性明显:整体而言,长江中游污染密集型产业集聚水平高于长江上游及长江下游。其中,中游地区集聚水平始终大于1,集聚水平相对较高;上游地区集聚水平波动较大,产业结构有待调整;下游地区集聚水平始终小于1,表明整体产业结构较为优化。(2)长江经济带污染密集型产业不同集聚模式表现出不同特征:专业化集聚水平呈倒“U”型变化趋势,下游地区专业化集聚水平始终保持最低;多样化集聚水平波动较大,整体呈先发散、后收敛变化的态势。(3)长江经济带环境污染水平总体呈倒“U”型变化趋势。前期(2003~2011年)各区域环境污染呈加重态势,后期(2012~2017年)有所改善,但期末值(2017年)仍高于期初值,表明长江经济带环境污染状况整体不容乐观。(4)实证研究表明,长江经济带污染密集型产业专业化集聚与环境污染之间呈倒“U”型曲线关系,多样化集聚与环境污染之间呈“N”型曲线关系,集聚总体水平与环境污染之间也呈倒“U”型曲线关系。当前长江经济带各省市集聚水平均处于拐点左侧,即环境污染随集聚水平上升而加剧,技术溢出等正向效应尚未在污染密集型产业这一特殊行业发挥作用。同时,经济发展水平、对外开放水平、能源消费强度、环境治理与环境污染正相关,技术水平、产业结构与环境污染负相关,城市化水平的提高也一定程度加剧了环境污染。基于理论分析及上述研究结论,可从以下方面着力促进长江经济带产业结构合理调整与区域可持续发展:一是规范工业园区建设,实现污染密集型产业“生态集聚”模式的转型升级;二是加强生态环境监管,全面开展污染密集型产业园区环境风险评估;三是鼓励并加强技术创新,发挥技术水平的减排效应;四是基于区域发展差异性及不同集聚模式环境效应的异质性,实行精准化污染治理与梯度化经济发展;五是合理调整外资引进结构,实现重“量”到重“质”的跨越发展。