La pollution crée des dommages, mais la dépollution a également un coût, qu’il soit à la charge du pollueur ou du pollué. Choisir un niveau de pollution, c’est aussi choisir un niveau de dépollution et accepter d’en supporter le coût correspondant. Or, les ressources sont rares et celles qui seront consacrées à la protection ou à la restauration de l’environnement ne pourront l’être à la production d’autres biens et services. Le calcul économique visant à maximiser le surplus social en présence de pollution doit les prendre en compte. Il s’agit donc encore d’un problème d’allocation de ressources rares, résolu en économie par une comparaison des coûts et des avantages, « mécanique » dont on a expliqué qu’elle était à la base de la théorie néoclassique. On fera tout de même ici l’hypothèse fondamentale dans notre analyse que les coûts de la pollution et de la dépollution sont mesurables et comparables. Ils varient avec les niveaux de pollution engendrés par une activité, celle de l’émetteur de la pollution. Le modèle de choix proposé par l’économiste a pour objectif la minimisation de la somme de ces deux coûts, de pollution et de dépollution.
Sur le graphique, 0p1 représente le niveau maximal de pollution correspondant à l’optimum privé (précédemment Q1) de l’émetteur (par souci de clarté, on suppose que c’est toujours ici un producteur qui pollue). Le coût total de l’externalité – la pollution – (courbe CE), ou dommage total, s’accroît cette fois non plus avec les quantités de biens produits (responsables de la pollution), mais directement avec le niveau de la pollution émise de 0 à p1. Le coût total de la dépollution (courbe CD) visant à réduire la pollution, ou de l’antipollution, augmente avec le niveau de la dépollution, de p1 à 0.
La minimisation de la somme de ces deux coûts totaux (représentée par la courbe obtenue par sommation verticale des niveaux de CD et de CE pour chaque niveau de pollution) intervient au niveau de pollution Op0, p0 représentant le niveau optimal de pollution ou de dépollution.
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