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近几年来,随着城市化进程和工业化的迅速发展,中国霾污染天气频繁爆发。西安作为中国西部地区重要的中心城市,秋冬季频发的严重的霾污染,已对人们的生活和身体健康造成了严重影响。为了探究分析西安市大气颗粒物中微生物分布特征,本研究于2018年2月到2019年1月在西安市未央区长安大学渭水站点(郊区)、雁塔区长安大学雁塔站点(城区)和长安区秦岭太乙站点(山区)共设三个采样点,利用空气颗粒物采样器(ZR-3930)对不同粒径颗粒物(PM10和PM2.5)进行采集,通过荧光显微镜和高通量基因测序来解析颗粒物中微生物浓度和细菌群落结构特征,探讨了各环境因子对大气中微生物分布的影响。主要的研究结果如下:(1)采样期间PM10和PM2.5中微生物年均浓度存在一定的差异,PM10中微生物的浓度值变化范围为0.3228×105cells/m32.1417×105cells/m3,平均值为1.0225×105cells/m3;PM2.5中微生物的浓度值变化范围为0.3084×105cells/m31.6863×105cells/m3,平均值为0.6974×105cells/m3,PM10中微生物的浓度值高于PM2.5。(2)分析采样期间PM10和PM2.5中微生物浓度的时间变化发现,PM10和PM2.5中微生物浓度的最高值均出现在11月,最低值出现在7月。PM10和PM2.5中微生物浓度分布呈现出一定的季节差异,秋冬季微生物浓度较高,夏季微生物浓度最低,多元逐步回归分析结果显示,大气微生物浓度分布受气象因素和环境因素的综合影响。(3)不同粒径下灰霾天的微生物浓度和颗粒物浓度均高于清洁天,且分布规律基本一致,随着污染等级的加深,颗粒物浓度增大,微生物浓度先增大后减小,PM10中微生物浓度的最大值出现在中度污染条件下,而PM2.5中微生物浓度的最大值出现在轻度污染条件下。(4)分析采样期间PM10和PM2.5中微生物浓度的空间变化发现,山区的微生物浓度最高(0.8640×105cells/m3和0.6792×105cells/m3),城区次之(0.7580×105cells/m3和0.6371×105cells/m3),郊区微生物浓度最低(0.6812×105cells/m3和0.5323×105cell/m3)。另外,通过分析不同采样点PM10和PM2.5中微生物浓度季节变化特征发现,郊区和山区PM10和PM2.5中微生物浓度季节变化规律均为:秋季>夏季>冬季,城区PM10和PM2.5中微生物浓度季节变化规律为:秋季>冬季>夏季。(5)通过主成分回归分析发现,不同采样点微生物浓度的主要影响因素不同,郊区和城区主要受环境因素(PM2.5、PM10、O3、NO2、SO2)的影响,山区主要受气象因素(温度、湿度、风速)的影响。(6)分析西安市PM10和PM2.5中细菌群落结构的时间变化特征发现,不同季节PM10和PM2.5中细菌群落结构存在明显差异(P<0.05),夏季和冬季细菌菌群多样性高于秋季;不同季节颗粒物中细菌群落组成在门水平上差异较小,在属水平上有较大的差异,各季节优势菌属均不相同。(7)分析西安市PM10和PM2.5中细菌群落结构的空间变化特征发现,不同采样点PM10和PM2.5中细菌群落多样性没有明显差异(P>0.05),且不同采样点颗粒物细菌群落结构在门和属水平下差异较小,相似性较高。(8)利用冗余分析研究不同季节环境因子和细菌群落结构之间的相关性发现,温度和PM10是影响夏季细菌群落结构的主要因素,湿度和PM10是影响秋季细菌群落分布的主要因素,CO、NO2和PM2.5是影响冬季细菌群落的主要因素。