随着我国经济的高速发展，大气环境问题日趋严重，已经成为我国面临的主要环境问题之一。区域大气环境风险大幅度提高，致使人民群众健康受到严重的影响，生态系统遭到不可逆转的破坏。近年来，随着城市化进程的加快和社会经济的快速发展以及随之而来的能源、资源需求量的增加，大气环境问题越来越突出，近期严重影响公众健康和社会正常秩序的大规模频繁灰霾污染事件就是大气污染的典型例子。开展区域大气环境风险模拟与评估的研究，建立快速有效的风险预警机制，减少大气污染风险引发的重大后果和损失，加强对大气环境风险的管理具有重要的意义。　　 本文以秦皇岛港及周边区域为研究区域，构建了从源到汇的风险理论体系，开展了区域大气环境风险模拟、评估与管理研究。主要研究结果如下:　　 (1)构建了区域大气环境风险源辨识与危险性评估方法。通过评估大气环境风险事件发生的可能性、风险源暴露于大气环境的频繁程度、发生大气环境风险事件后风险源的不可控程度，构建区域大气环境风险源辨识和危险性评估方法。并对秦皇岛港区域大气颗粒物风险源进行了评估，对评估结果的有效性进行了验证。结果表明，研究区域的主要大气颗粒物风险源为作业过程中形成的动态风险源和堆场露天储存过程中形成的静态风险源。　　 (2)开展了区域大气环境风险源模拟研究。将风洞试验与数值模拟相结合，构建了区域大气环境风险源模拟方法。并按动态风险源和静态风险源分别甄选模型，对秦皇岛港区域大气颗粒物风险源进行了模拟。通过模型分析和数学推导，改进动态风险源数学模型和静态风险源摩擦临界风速模型，并设计动态风险源物理模型实验进行了模型的验证。统计分析和理论分析结果表明，改进模型适用于研究区域的动态风险源模拟和静态风险源模拟。进一步，采用数值模拟计算方法，模拟了常年年均风速下8个风向和极端风速风向下的静态风险源区域的内部湍流场。计算了秦皇岛港区域大气颗粒物动态风险源和静态风险源的强度。结果表明，研究区域大气颗粒物风险源总强度为1.00×108 kg/a，其中动态风险源强度总计为2.60×107kg/a，静态风险源强度总计为7.40×107 kg/a。　　 (3)开展了研究区域大气环境风险物质扩散评估。结果表明，研究区域大气颗粒物在未采取控制措施下扩散影响的地理范围较为广阔，秦皇岛市区大部分范围内PM10年均浓度、PM10日均浓度最大值均达不到WHO指南限值及中国国家标准水平，降尘主要影响风险源附近区域。　　 (4)开展了研究区域风险汇及潜在公共健康风险和生态风险评估。采用简化的泊松回归比例风险模型进行公共健康风险汇评估，结果表明，秦皇岛市中心部分区域慢性及急性死亡风险分别为该区域正常死亡率的1-2倍和1-1.5倍;风险源周边区域慢性及急性公共健康风险高，分别为该区域正常死亡率的5-10倍和2-4倍。借鉴Hakanson重金属潜在风险评价方法，建立生态风险汇评估方法，对区域20年、50年和100年的陆域和海域生态风险汇进行了模拟评估。结果表明，随着时间的增加，区域累积综合生态风险不断增加。　　 (5)提出了区域大气环境风险管理的框架和实现的途径原则，并给出了避免风险、转移风险、减轻风险、抑制风险四个层面的管理途径。避免风险方面，提出了区域大气环境风险的全过程管理和优先管理的建议。转移风险方面，针对区域大气环境风险源的监控管理，提出了研究区域大气环境风险总体控制途径。将与主要人口聚集区距离较近的5#至8#风险源移至距离人口聚集区较远的作业区。减轻风险方面，建立了区域大气环境风险源智能控制系统和环境风险源管理信息系统。抑制风险方面，提出采用生态方法和物理方法进行风险物质扩散控制，给出了大气颗粒物扩散控制途径的设计方案。控制管理措施效果预估结果表明，采取控制和管理措施后区域大气环境风险明显降低。　　 本研究为将区域大气环境风险评估集成到环境管理和规划层面提供一个良好的参考，为区域规划决策中深入全面的考虑环境风险提供科学的框架，以更好地决策改善生态环境和人类健康，以建设环境友好社会、促进人与自然的和谐发展、实现经济社会的可持续发展。