南方典型旅游城市空气微生物污染特征及形成机制

空气中微生物污染是造成流行病暴发的主要原因之一，它们往往比化学污染更加难以预防和控制。2003年全国性非典型性肺炎和2009年甲型H1N1流感的暴发让我们意识到开展城市空气微生物污染特征及形成机制研究的重要性和紧迫性。本项目拟围绕我国南方典型旅游城市空气微生物污染这一主题，以杭州市为研究对象，通过室外取样和室内分析，系统研究南方典型旅游城市可培养空气微生物物种组成及浓度和粒径时空变化规律；构建不同功能区空气细菌16S rDNA和真菌18S rDNA文库，通过测序及序列分析，分析不同功能区空气微生物基因多样性；通过定量测定不同功能区污染因子、气象因素及环境条件，阐明空气微生物污染差异的形成机制。目标是明确南方典型旅游城市空气微生物污染特征并阐明其形成机制，为控制我国南方旅游城市空气微生物污染和城市管理部门制定环境政策法规提供理论指导，也可为全面掌握我国城市空气微生物污染特征奠定基础。

在杭州市选取了浙江工商大学教工路校区（ZJGSUJC）、天目山路教工路口（TJCR）、延安路商业街（YRBS）和西湖曲院风荷（BLQG）为取样点，系统研究了杭州市空气微生物污染特征及形成机制，主要结果如下：.1. 空气中细菌和真菌浓度百分比分别占29.1%和70.9%；共鉴定出51属184种细菌，22属或群40种真菌，优势细菌属为微球菌属等，优势真菌属为青霉属等。.2. YRBS和TJCR细菌浓度明显高于ZJGSUJC和BLQG；ZJGSUJC和BLQG真菌浓度明显高于YRBS和TJCR；细菌浓度YRBS和ZJGSUJC秋季和春季明显高于夏季和冬季，BLQG一年四季没有显著变化，真菌浓度均为夏季、秋季和春季明显高于冬季；细菌和真菌浓度13:00明显低于09:00和17:00；细菌粒径呈偏态分布，峰值出现在 >8.2 µm级中；真菌粒径呈对数正态分布，峰值出现2.0-3.5 µm级中。.3. 不同功能区微生物碳代谢特征显著不同。不同样点微生物平均颜色变化率（AWCD）YRBS>TJCR≈ZJGSUJC>BLQG；YRBS、TJCR、ZJGSUJC和BLQG微生物物种的多样性和丰富度依次减少；不同样点微生物群落碳代谢基质主成分1（PC1）贡献度为43.8%，主成分2（PC2）贡献度23.4%；YRBS、BLOG与TJCR的微生物群落差异较大。.4. 利用宏基因组技术研究细菌群落结构特征，并获得了不同取样点不同时间细菌的物种分类等相关信息，得出主要细菌类群为Proteobacteria、Actinobacteria、Firmicutes、Bacteroidetes和Deinococcus-Thermus。.5. 利用RT-PCR方法研究了细菌和真菌总浓度变化特征，YRBS、TJCR、ZJGSUJC和BLQG可培养细菌浓度分别是其总浓度的5.3%、4.8%、2.0%、5.0%，且ZJGSUJC和YRBS总细菌浓度明显高于TJCR和BLQG；YRBS、TJCR、ZJGSUJC和BLQG可培养真菌浓度分别是其总浓度的15.0%、14.3%、9.4%、2.8%，且BLQG和ZJGSUJC真菌总浓度明显高于YRBS和TJCR；2013年浙江杭州夏季高温能显著降低细菌和真菌浓度。.6. 研究了微生物浓度与气象因子之间的关系，为城市空气微生物污染特征的形成机理进行了探索。