目前我国正处于新一轮的经济高速增长期，与此同时环境污染事件也进入了高发时期。由于我国目前的危险品存储、使用和运营等环节存在着诸多环境风险和安全隐患，因此各类突发性环境事件居高不下。危险物质泄露、重大危险源爆炸等环境事件易造成惨重的人员伤亡和巨大的经济损失，因此通过环境科学领域与安全问题的学科交叉，利用先进的研究工具和研究方法，对危险事故产生的毒性气体在复杂下垫面和气象条件下的时空扩散分布规律进行研究，确定人群在不同污染条件下的健康损失，对于相关管理部门进行科学及时的应急决策具有重要意义，最大程度地降低危险事故对人员及环境造成的严重破坏和经济损失。　　 针对上述问题，本文将能够反映北京市地区复杂下垫面特征的气象模式引入危险气体预测系统，通过模型接口等技术建立了内嵌于危险事故预测预警系统的高时空分辨率大气环流数值模拟预报子系统，同时基于国际先进扩散模式的核心计算原理，自主开发建立了危险气体扩散预测模式，并针对各种危险事故类型研究确定不同释放方式下的危险物排放量估算方法，作为前端源强计算方法实现了与气体扩散模式的无缝耦合，有效地克服了原扩散模式缺乏源强处理能力的缺陷。在此基础上，本文建立了高时空分辨率大气环流数值模拟预报系统与气体扩散模式的耦合模拟系统，并对该模式系统进行了验证，实现对危险事故有害气体三维扩散分布及浓度量化数据准确快速的模拟预测。　　 此外，本文根据危险物质毒性级别与高发事故统计结果，结合北京市危险品存储现状筛选确定了重点管制危险品名录，并根据国内外各种影响级别界定方法，研究确定了以EPRG、IDLH和LC50几种污染物特征浓度值及暴露限值相互补充确认的方式划分危险事故影响区域的边界。基于上述研究工作，本文统计建立了具有一定权威性的重点危险品物理化学性质数据库和危险物影响浓度限值数据库。最终，对上述方法及模式研究结果进行综合集成，基于地理信息系统，建立了以高时空分辨率大气环流数值模拟预报系统与气体扩散模式的耦合模拟系统为核心的危险事故气态污染物三维扩散实时预测预警系统，同时提出了一套科学有效的危险物扩散预测系统构建思路与集成方法。