青島生物氣溶膠中微生物活性分布特征及其影響因素研究.pdf

1、生物氣溶膠是組成大氣氣溶膠的一個重要部分，對全球氣候變化、人體健康和環(huán)境質(zhì)量等方面有著重要的作用。它主要來源于陸地和水生環(huán)境的生物活動，種類包括真菌、細(xì)菌、病毒、花粉、動植殘體以及其他活性成分等。而大氣微生物作為生物氣溶膠的一個重要組成部分，其活性可以間接影響云的形成進(jìn)而影響全球氣候，此外還對空氣質(zhì)量和人體健康具有潛在效應(yīng)。本研究以青島地區(qū)作為研究區(qū)域，于2013年3月至2014年2月，采集了生物氣溶膠樣品，并運用FDA水解法測定了生物

2、氣溶膠中的微生物活性水平，分析其季節(jié)分布特征及粒徑分布特征，同時討論了影響生物氣溶膠中微生物活性的因素，初步分析了空氣環(huán)境中生物氣溶膠的風(fēng)險評價。
　　對青島地區(qū)生物氣溶膠的研究結(jié)果表明，其中的微生物活性水平范圍為5.49-102 ng/m3熒光素鈉，平均值為34.4 ng/m3熒光素鈉。同其他環(huán)境如土壤或水體環(huán)境中的微生物活性相比，生物氣溶膠中的微生物活性水平相對較低。
　　生物氣溶膠中微生物活性具有一定的季節(jié)性差異，季節(jié)

3、分布表現(xiàn)為夏季(6-8月)＞秋季(9-11月)＞冬季（12-1月）＞春季（3-5月）的變化趨勢，并且各個季節(jié)之間（除夏秋季節(jié)之間和冬春季節(jié)之間外）均存在顯著的差異性（*p＜0.05）。其中春季和冬季波動較小，夏季和秋季波動較大，這可能與不同季節(jié)下微生物的源以及氣象因素和天氣狀況等環(huán)境條件的差異有關(guān)。
　　青島生物氣溶膠中微生物活性水平月平均范圍為14.3-76.9 ng/m3熒光素鈉。整體趨勢表現(xiàn)為自3月份微生物活性水平逐漸升高，

4、而在8月份過后逐漸下降。最低值出現(xiàn)在2013年3月，而最高值出現(xiàn)在8月。在6月和9月微生物活性水平波動較大，標(biāo)準(zhǔn)偏差達(dá)到39 ng/m3熒光素鈉。氣溫的變化是導(dǎo)致出現(xiàn)這種結(jié)果的主要原因，此外特殊天氣如霧、霾、沙塵等的出現(xiàn)也會對微生物活性水平造成一定的影響。
　　對于青島地區(qū)而言，生物氣溶膠中微生物活性的粒徑分布大體呈現(xiàn)出粗粒徑高于細(xì)粒徑的特點，即微生物活性在粒徑大于2.1μm的顆粒物上顯著高于小于2.1μm的顆粒物。而對于不同季節(jié)

5、和天氣條件下的粒徑分布，不存在明顯的差異性。生物氣溶膠中微生物活性的粒徑分布，主要受其中的微生物類型及其來源的影響。由于生物氣溶膠不同粒徑粒子存在動力學(xué)特性的差異，會對微生物的附著和大氣傳輸過程造成影響，進(jìn)而導(dǎo)致生物氣溶膠中的微生物活性水平的差異。
　　青島地區(qū)生物氣溶膠中微生物活性水平受各種氣象因素的影響。多元線性回歸模型表明，微生物活性約35.7％的變化與大氣溫度、相對濕度和風(fēng)速有關(guān)，但是各因素對微生物活性的影響效果存在差異。

6、相關(guān)性分析顯示，微生物活性與大氣溫度呈顯著正相關(guān)，與風(fēng)速呈顯著負(fù)相關(guān)。這說明氣溫和風(fēng)速的改變，會對微生物活性造成較為顯著的影響。微生物活性與大氣相對濕度和風(fēng)向沒有顯著的相關(guān)關(guān)系。但是，相對濕度可以能通過改變微生物的生存環(huán)境而影響其數(shù)量變化，而風(fēng)向則可能與微生物來源有著緊密的聯(lián)系，進(jìn)而可能對微生物活性造成影響。
　　生物氣溶膠中微生物活性受天氣條件的影響，特殊天氣如霧天、霾天、雨天和沙塵天氣下，微生物活性水平會發(fā)生改變，這與不同天氣

7、下微生物的來源和大氣環(huán)境狀態(tài)的改變有關(guān)。在不同季節(jié)，各類天氣下微生物的活性分布情況仍然存在一定的差異，但具體原因尚未明晰。生物氣溶膠中微生物活性受大氣傳輸過程的影響。沙塵天氣會導(dǎo)致微生物活性水平的升高，但仍然需要更多的數(shù)據(jù)加以驗證。
　　生物氣溶膠中的微生物會對人體健康造成危害。生物氣溶膠中微生物活性可以作為環(huán)境空氣質(zhì)量的指示物，間接反映出環(huán)境的污染程度及其對人體健康的危害程度。2013年3月至2014年2月期間，AQI多處于0～