论文部分内容阅读
目前,大气污染已经成为中国环境污染中最重要的问题之一,PM2.5超标造成的雾霾污染,是公众最关心和国家急需解决的环境问题。北京作为祖国的首都,是经济、政治和文化中心,PM2.5造成的大气污染问题不仅影响到人民的身体健康,还会影响到中国在世界的形象。当前,对于PM2.5中的化学组分的研究已经比较充分,但对其中生物性成分的研究,还存在诸多问题。PM2.5中生物气溶胶在不同的季节以及不同的空气污染水平条件下群落结构和物种组成的变化特征,对准确评估PM2.5中生物气溶胶对人体健康的影响至关重要。人为控制大气污染物的减排和自然降水等天气过程,能有效地减少大气中各类化学污染物的浓度,显著地提高空气质量,但在这些过程中生物气溶胶的变化,尤其是大气细菌和真菌在种类组成方面的变化,目前还鲜有研究。 本研究中,通过Miseq高通量基因测序技术,研究北京城区和郊区不同地区、不同季节、不同空气质量条件下,PM2.5中的细菌群落和真菌群落的分布与变化特征;同时观测研究分析了在人为和自然天气过程干扰条件下,在不同空气污染水平时期采集的PM2.5中的细菌群落和真菌群落的分布与变化特征。主要研究结果如下: (1)北京城区PM2.5中,细菌群落和真菌群落的物种丰度和群落多样性在不同的季节之间存在着显著差异,冬季PM2.5中的细菌群落和真菌群落的物种丰度和群落多样性都最高。北京郊区PM2.5中,细菌群落和真菌群落的物种丰度和群落多样性在不同的季节之间无显著性差异。 (2)从全年来看,北京城区和郊区的PM2.5中,细菌群落和真菌群落的物种丰度和群落多样性与污染水平没有明显的关系。但是,在同一个季节内,细菌群落的物种丰度和群落多样性随着污染水平的加重有下降的趋势。 (3)北京城区PM2.5中细菌和真菌的群落结构均具有明显的季节性变化。北京郊区PM2.5中细菌的群落结构具有明显的季节性变化,而真菌群落的物种组成(不考虑相对丰度)具有明显的季节性变化。 (4)人为控制大气污染物的减排,有效地改善了空气质量,但相关减排措施对PM2.5中生物气溶胶的组成没有显著影响。 (5)在降水过程产生的优良天气和正常的优良天气条件下,PM2.5中的细菌群落相似度较高。因此,不同的降水天气过程对PM2.5中细菌的群落结构的影响不显著。 (6)在北京城区和郊区的PM2.5样品中共存在7种致病细菌和7种致病真菌。北京城区PM2.5中的致病细菌和致病真菌在冬季的相对丰度显著高于其他季节,北京郊区PM2.5中的致病真菌在冬季的相对丰度显著高于其他季节。但是,不同地区,不同空气质量条件下,PM2.5中的致病菌不存在显著性差异。 (7)北京城区和郊区PM2.5中的细菌群落,有7条代谢途径与人体健康相关,但其相对丰度较低,且其在不同季节、不同大气污染水平条件下无显著差异。