發(fā)布時(shí)間：2018-07-22 14:30

【摘要】：空氣微生物是城市生態(tài)系統(tǒng)的重要組分,更是評(píng)估環(huán)境質(zhì)量的重要指標(biāo)之一,它既可以造福人類,亦會(huì)危害人類的生活和健康。近年來(lái),隨著城市空氣環(huán)境惡化以及霧霾事件的不斷發(fā)生,對(duì)城市空氣微生物的研究越來(lái)越受到重視。研究蘭州市空氣微生物濃度分布特征及多樣性以期為準(zhǔn)確了解蘭州市空氣微生物群落與生態(tài)功能奠定基礎(chǔ),為空氣微生物對(duì)居民健康、空氣環(huán)境質(zhì)量影響評(píng)價(jià)提供科學(xué)依據(jù)。本研究以蘭州市不同功能區(qū),即風(fēng)景區(qū)(Scenic Area,SA)、交通干線(Main Traffic Line,MTL)、公共服務(wù)區(qū)(Public Service Area,PSA)、文教區(qū)(Culture and Education Area,CEA)空氣微生物樣品為研究材料,采用恢復(fù)培養(yǎng)手段和Biolog方法研究空氣中微生物濃度、粒徑時(shí)空分布特征和空氣微生物群落碳代謝功能多樣性,闡明空氣微生物濃度及群落功能多樣性與環(huán)境因子的相關(guān)性,利用分子生物學(xué)技術(shù)對(duì)蘭州市春季可吸入肺空氣細(xì)菌粒子進(jìn)行群落組成和致病性分析,得到以下主要結(jié)果:(1)蘭州市空氣中微生物總濃度、細(xì)菌、真菌濃度具有明顯的空間、季節(jié)和日變化規(guī)律,空氣微生物濃度變化與環(huán)境因子之間具有較好的相關(guān)性。蘭州市空氣微生物總濃度范圍為196~3 752 CFU/m3,空氣細(xì)菌濃度范圍為83~3 344 CFU/m3,空氣真菌濃度范圍為102~1 315 CFU/m3,從均值看,蘭州市空氣細(xì)菌濃度為916 CFU/m3,空氣真菌濃度為322 CFU/m3,空氣中細(xì)菌所占比例較大,為66.5%;四個(gè)功能區(qū)空氣微生物總濃度和細(xì)菌濃度大小排列一致:MTLPSACEASA,空氣真菌濃度大小排列依次為:SAPSACEAMTL。對(duì)蘭州市各功能區(qū)空氣微生物污染狀況進(jìn)行評(píng)估,結(jié)果顯示,MTL、PSA空氣細(xì)菌為較清潔等級(jí),其他功能區(qū)空氣微生物總濃度及空氣真菌均為清潔等級(jí);空氣微生物濃度在春、夏季較高,秋、冬季較低,其中,空氣細(xì)菌濃度均在秋季達(dá)到最低值。由于霧霾天氣原因,進(jìn)入冬季后細(xì)菌濃度有所升高,不同功能區(qū)空氣真菌濃度季節(jié)變化差異不大;SA空氣微生物濃度均表現(xiàn)為13:00時(shí)較高,9:00和17:00較低,MTL、PSA空氣總微生物濃度和細(xì)菌濃度變化特征為:9:0017:0013:00,而真菌濃度變化特征為:13:009:0017:00,CEA空氣微生物濃度變化特征為:9:0017:0013:00;蘭州市空氣微生物總濃度、細(xì)菌濃度與溫度呈顯著正相關(guān),與風(fēng)速、濕度呈負(fù)相關(guān),空氣真菌濃度與溫度、濕度、風(fēng)速相關(guān)性較弱。(2)蘭州市空氣微生物粒徑呈現(xiàn)明顯的時(shí)空分布特征。細(xì)菌粒子主要分布在一到三級(jí)(3.3μm),呈偏態(tài)分布,而空氣真菌粒徑呈正態(tài)分布,粒徑范圍在2.1μm~7.0μm的粒子居多;在四個(gè)功能區(qū)空氣中,可吸入肺細(xì)菌粒子占23.1%~28.9%,可吸入肺真菌粒子占33.7%~40.7%;一年四季中,可吸入肺細(xì)菌粒子濃度在秋冬季較高,可吸入肺真菌粒子濃度在春秋季較高;在一天不同時(shí)段,可吸入肺細(xì)菌粒子濃度在9:00和13:00時(shí)較高,而真菌粒子濃度在9:00和17:00時(shí)較高;蘭州市空氣細(xì)菌中值直徑約為3.68μm,空氣真菌中值直徑約為3.15μm,空氣細(xì)菌中值直徑大于空氣真菌的中值直徑;空氣細(xì)菌在不同季節(jié)中值直徑變化范圍為3.06μm~4.11μm,在春夏兩季中值直徑較大,空氣真菌中值直徑季節(jié)變化范圍為2.74μm~3.59μm,在夏季中值直徑較大;空氣細(xì)菌中值直徑在9:00時(shí)段較大,而空氣真菌中值直徑在17:00時(shí)段較大。(3)各季節(jié)四個(gè)功能區(qū)空氣微生物的碳源利用強(qiáng)度存在顯著差異,在春季和秋季,SA和PSA空氣微生物碳源代謝強(qiáng)度高于其他兩個(gè)功能區(qū),夏季SA空氣微生物碳代謝強(qiáng)度最高,冬季CEA、PSA、SA空氣微生物碳代謝強(qiáng)度較高;各季節(jié)不同功能區(qū)空氣微生物Shannon指數(shù)和Simpson指數(shù)差異性不大,表明四個(gè)功能區(qū)空氣中微生物群落豐富度和優(yōu)勢(shì)度相似,而McIntosh指數(shù)差異較大,表明不同功能區(qū)空氣微生物群落均一度受不同環(huán)境地域、氣象條件的影響較大;各季節(jié)空氣微生物群落碳代謝功能呈現(xiàn)區(qū)域性差異,且導(dǎo)致這種差異的主要碳源分異類型不同,氨基酸類是導(dǎo)致春秋兩季蘭州市空氣微生物群落碳代謝功能區(qū)域性差異的主要分異類型,導(dǎo)致夏季不同功能區(qū)空氣微生物碳代謝功能差異的主要分異類型是糖類,冬季主要分異類型是醇類。四個(gè)功能區(qū)不同季節(jié)空氣微生物碳代謝強(qiáng)度亦存在差異,SA空氣微生物碳代謝能力在春、夏季較高,MTL和PSA空氣微生物群落碳代謝能力在秋冬季較高,CEA空氣微生物碳代謝能力在冬季較高,夏季與秋季差異不大;各功能區(qū)不同季節(jié)空氣微生物Shannon指數(shù)和Simpson指數(shù)差異性不大,說(shuō)明同一功能區(qū)空氣中微生物群落豐富度和優(yōu)勢(shì)度隨著季節(jié)變化不會(huì)發(fā)生太大的改變,而McIntosh指數(shù)季節(jié)差異較大,說(shuō)明同一功能區(qū)空氣微生物群落均一度受季節(jié)環(huán)境變化的脅迫以及氣象因子的影響較大;四個(gè)功能區(qū)空氣微生物群落碳代謝功能呈現(xiàn)季節(jié)性差異,糖類是導(dǎo)致SA和PSA空氣微生物群落碳代謝功能季節(jié)性差異的主要分異類型,導(dǎo)致MTL和PSA空氣微生物碳代謝功能季節(jié)差異的主要分異類型是氨基酸類。(4)蘭州市不同功能區(qū)可吸入肺空氣細(xì)菌群落組成存在差異,共檢測(cè)出48屬,分布在六大門類,分別為Actinobacteria、Cyanobacteria、Deinococcus Thermus、Firmicutes、Proteobacteria、Saccharibacteria;CEA和SA細(xì)菌群落相似性較高,MTL、PSA進(jìn)化過(guò)程較獨(dú)立,具有較大的差異性;可吸入肺帶菌粒子粒徑小于3.3μm,在空氣中停留時(shí)間越長(zhǎng),傳播距離更遠(yuǎn),其導(dǎo)致疾病傳播以及人體感染的風(fēng)險(xiǎn)也就越大,蘭州市可吸入肺空氣細(xì)菌中檢測(cè)到9種致病菌或條件致病菌,致病菌的分布也存在空間差異,且人群密集的功能區(qū)檢出率更高。
[Abstract]:In recent years , the concentration range of airborne microbe in Lanzhou City is from 196 to 3,752 CFU / m3 , the concentration of air bacteria is from 83 to 3,344 CFU / m3 and the concentration of air fungi is from 102 to 1,315 CFU / m3 . The results showed that the concentration of air microbe in different functional areas was higher at 13 : 0017 : 0013 : 00 . The concentration of air microbe in different functional areas was 9 : 0017 : 0013 : 00 . ( 2 ) The particle size of airborne microbes in Lanzhou city is obvious in space - time distribution . The distribution of bacterial particles is in the range of 1 to 3 ( 3 . 3 渭m ) , and the diameter of airborne fungi is about 3.68 渭m . ( 3 ) There was a significant difference in the carbon metabolism of airborne microbial communities in different seasons . ( 4 ) There is a difference in the composition of the bacterial community in different functional areas in Lanzhou City , and 48 genera are detected . The similarity of the bacteria communities in the six major categories is higher than that of the group consisting of Actinomyces , Cyanazine , Deinococcus Thermus , Firmicus , Proteomic , Saccharibacteria ; CEA and SA bacteria communities are relatively high . The longer the residence time of the inhalable lung - borne bacteria , the greater the risk of infection of human body , the larger the distribution of pathogenic bacteria can be detected in the inhalable lung - air bacteria of Lanzhou City , and the higher detection rate of the densely populated areas .
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：R122.1

【參考文獻(xiàn)】

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1 薛林貴;姜金融;Erhunmwunsee Famous;;城市空氣微生物的監(jiān)測(cè)及研究進(jìn)展[J];環(huán)境工程;2017年03期

2 胡凌飛;張柯;王洪寶;李娜;王潔;楊文慧;殷U，

本文編號(hào)：2137768