江苏泰州城市霾天和沙尘天气溶胶中细菌群落结构特征研究

近年来，空气污染已成为长三角地区最严重的环境问题之一，而气溶胶粒子（PM）是最重要的污染物之一。生物气溶胶作为颗粒物的重要组成部分，可能会对空气质量和人类健康产生不利影响。采用高通量测序法研究了2019年11月至2020年1月江苏省泰州粉尘和霾污染期间生物气溶胶细菌群落结构的组成特征。结果表明，冬季沙尘天气细菌群落结构和多样性表现出不同的变化特征。霾天细菌群落的多样性、均匀性和基于进化的多样性显著高于夏季晴天，且粒度差异增大。相反，沙尘日的细菌群落结构变化比霾天正好，不仅会降低大气微生物丰富度，还会降低细菌群落结构的多样性和均匀性。晴天细颗粒物和细颗粒物的细菌群落组成和优势种高度相似。在沙尘和霾污染日，粗颗粒物和细颗粒物的细菌组成有很大差异，致病菌种类和相对丰度也有显著增加。主要群体中致病菌浓度的增加主要是假单胞菌属（Pseudomonas）、雷氏菌属（Ralstonia）、肠球菌属（Enterococcus）、拟杆菌属（Bacteroides）、埃希氏菌（志贺氏菌属）（大肠杆菌志贺菌）和链球菌属（Streptococcus），这增加了人类、动物和农业生产活动的潜在接触风险。基于丰度热图，分析了污染日各粒径细菌群落结构的相似性。大多数颗粒大小在尘土飞扬的日子聚集在一起，颗粒大小之间的细菌组成相似性很高。霾天的粒径分布样品一般比较分散，随着污染的加剧，颗粒大小的差异有增大的趋势。