大气污染物浓度与污染源和气象条件密切相关。海南岛大气环境不仅受到大尺度天气型影响,同时也受到由于海陆面受热不均匀所产生的海陆风的影响。通过研究热带中尺度海岛地区大气环境质量的变化特征,诊断分析大气环境污染过程形成原因和机理;基于热带海岛污染气象特征识别大气污染敏感源区域,确定源区域与典型城市的敏感系数,建立多源多污染物优化控制模型,优化主导产业布局,将产业发展的环境影响降低到最低程度,同时具有最佳经济环境效益。研究结果对于海南省在发展国际旅游岛的背景下,经济的合理快速发展具有极其重要的现实意义。采用天气分析原理和方法,分析海南岛主要热带天气系统与大气环境污染过程的分布特征和相互关系。研究结果表明,影响海南岛大气环境质量的主要天气型为大陆冷高压、热带气旋、低压槽。热带地区大型高压脊天气系统及控制下的地方性流场汇聚是造成地区大气污染物积累及峰值形成的主要原因;印缅低压槽及其偏南风、明显降水则有利于污染物的清除。根据海南岛自动气象站逐时气象资料,建立热带海岛海陆风识别标准,统计海陆风气候特征及时空分布规律。研究结果表明,海岛海陆风日从北向南海陆风日逐渐增加。海口、澄迈、临高和东方地区海风辐合发生频率较高;海岛北部内陆地区可形成明显的东北-西南走向海风汇聚带。通过敏感性研究,中尺度气象模式WRF双层嵌套模型对沿海地区海陆风有较好的模拟效果。采用CAMx-PAST数值模拟源解析方法,研究海南省各个区域分电力源、工业源、交通源、居民源、农业源、无组织扬尘六类污染源单位排放量对海南省海口市、琼海市、三亚市、东方市和五指山市5个典型城市环境空气质量的影响,研究筛选单位污染物排放量(1万吨)对区域平均浓度贡献大的敏感源区域。海南省污染源区域敏感性排序从高往低为海口地区、东部地区、西北地区、中部地区、南部地区和西南地区。基于海南省各功能区现状与区域敏感源筛选结果,提出对目前工业功能区划的调整方案。同时也对周边区域大气污染源对海南环境空气质量影响进行研究,周边区域大气污染源在旱季(1月份)海南省细颗粒物贡献率在50%左右,雨季(7月份)贡献率为30%左右。根据循环经济原理、主导产业理论和产业布局理论筛选主导产业评价指标体系,建立分级评价标准,构建循环经济型主导产业分级评价模型;筛选出3个主导产业和4个备选主导产业。根据敏感源识别结果,基于CAMx-PAST敏感系数,建立海南省6个典型区域4类源的多污染物协同控制最大允许排放量优化模型。根据SO2、NOX和VOCs单位排放量与PM2.5一次排放物之间的当量关系,确定到2020年时,海南省PM2.5浓度维持2015年水平以及在2015年基础上再降10%两种情况下,计算各类源以及主导产业SO2、NOX、VOCs和PM2.5最大允许排放量。结合天气系统演变规律及海陆风对大气污染物扩散的分析,根据源解析结果和区域最大允许排放量,调整主导产业布局,以预防区域大气环境污染。石油加工、炼焦及核燃料加工业,黑色金属冶炼及压延加工业,黑色金属矿采选业,石油与天然气开采业,非金属矿采选业均可在原地继续发展,而医药制造业应向西南地区逐步迁移,农副产业加工业应改变现有发展方式,扩大规模,可考虑在西南地区发展较大规模的农副产品加工基地。