江蘇泰州城市霾天和沙塵天氣溶膠中細菌群落結(jié)構(gòu)特征研究

孫海濤，張宗祥，朱希希

1.江蘇省泰州環(huán)境監(jiān)測中心，江蘇 泰州 225300 2.江蘇省土壤有機污染物監(jiān)測重點實驗室，江蘇 泰州 225300

微生物氣溶膠是指懸浮于空氣中的微生物所形成的膠體體系，是大氣環(huán)境氣溶膠體系中的一類，大多以菌團形式粘附在不同粒徑的顆粒物上[1-2]。細菌是空氣微生物的重要組成部分，在PM2.5和PM10的生物組分中，細菌的相對百分比可達80%以上[3]。由于空氣中缺少細菌可直接利用的營養(yǎng)物質(zhì)，且太陽光中含有殺菌作用的紫外線，所以空氣中無固有的細菌群系，所有氣溶膠細菌都是通過自然界進入空氣中，其中約有60%～80%微生物來自陸地，10%～20%來自糞便和排泄物，另有小部分來自淡水和海洋[3-5]。

國內(nèi)外大量研究均已表明，霧霾會對人體呼吸系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、病死率有影響[6-9]。霧霾中除了顆粒物、有毒化學(xué)物質(zhì)等導(dǎo)致的健康危險在增加，來自病原菌的潛在危害也在增加[10]。雖然大氣氣溶膠中攜帶的微生物大部分不會致病，但仍含有少量可能致病或致過敏的微生物。同時污染時高濃度的細顆粒物和化學(xué)污染物可能會損傷皮膚黏膜屏障，為病原菌侵入人體創(chuàng)造了機會，增加了空氣中氣溶膠病原菌的健康風(fēng)險[3,9]。

長三角地區(qū)是中國經(jīng)濟最發(fā)達、城市化程度最高的地區(qū)之一，也是大氣污染重點防治區(qū)域之一。霾污染事件的發(fā)生一般是大范圍的區(qū)域性的環(huán)境問題，受局地排放和區(qū)域傳輸協(xié)同效應(yīng)的影響，近幾年長三角城市群時常發(fā)生氣溶膠灰霾污染事件，泰州地處長三角，是長江下游典型的濱江工業(yè)城市，也是霾發(fā)生的“重災(zāi)區(qū)”之一。目前，長三角地區(qū)的大氣氣溶膠研究尤其是霧霾期間氣溶膠粒子的化學(xué)特性已取得很多成果，包括有機物和無機物的組成、粒徑分布和污染特征等，針對微生物的研究就少很多，國內(nèi)也僅在少部分城市開展了研究，長三角地區(qū)對空氣微生物的研究主要集中在城市不同功能區(qū)及部分旅游景區(qū)內(nèi)的空氣微生物群落結(jié)構(gòu)，針對污染天這種特殊天氣的研究很少，我們對霾天氣溶膠微生物群落結(jié)構(gòu)和多樣性的認識還不全面[11-14]。近幾年隨著分子生物學(xué)的發(fā)展，尤其是第二代高通量測序技術(shù)的發(fā)展和成熟，使我們能夠?qū)Νh(huán)境微生物進行深入研究，這對我們研究微生物與環(huán)境的關(guān)系、環(huán)境治理和人類健康都有著重要意義。本文采用FA-1型6級撞擊式空氣微生物采樣器，通過高通量測序法對泰州城市沙塵和霾期間空氣中氣溶膠細菌組成多樣性特征進行研究，為控制城市沙塵天和霾天空氣細菌污染及相關(guān)管理部門制定空氣微生物污染評價標準提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 采樣點選擇

為防止局部典型污染(如揚塵、人為污染等)，采樣點位于江蘇省泰州環(huán)境監(jiān)測中心大樓樓頂，距離地面高度15 m，離國家空氣自動監(jiān)測站(蓮花)直線距離400 m。該采樣點位置開闊，周圍主要為住宅區(qū)和行政辦公樓，沒有明顯的工業(yè)污染源，使得采樣點周圍的環(huán)境保持了一定的穩(wěn)定性。

1.2 采樣時間

沙塵天樣品采樣時間為2019年11月1日的上午和下午，采樣期間的空氣質(zhì)量分別為中度污染和輕度污染，3個霾樣品采樣時間為2019年12月27日至2020年1月4日發(fā)生的3次霾污染，采樣期間的空氣質(zhì)量分別為中度污染、輕度污染、重度污染。長三角地區(qū)PM2.5和PM10濃度變化一般呈現(xiàn)夏季低、冬季高的特征[15]，黃永超等[16]和李婉欣等[17]分別對河南新鄉(xiāng)市和陜西西安市大氣細顆粒物中細菌群落結(jié)構(gòu)研究得出，細菌群落多樣性在春、夏季較高，秋冬季較低，故本文采集了2019年夏季一個優(yōu)良天的上午和中午樣品作為對照。采樣期間的氣象資料見表1，來自采樣點最近的國家空氣自動站的數(shù)據(jù)。

表1 采樣期間泰州市的實時氣象資料Table 1 Real-time meteorological data of Taizhou City during the sampling period

1.3 取樣方法

采用遼陽康潔的FA-1型6級撞擊式空氣微生物采樣器，采樣器高度距樓頂1.5 m，采樣流量為28.3 L/min，采集60 min，采樣器的6種粒徑(D，μm)范圍分別為D>7.0、4.7

1.4 樣品處理

1.4.1 DNA提取

采樣膜用滅菌后的剪刀剪碎后，采用Omega Mag-Bind Soil DNA Kit(200) M5635-02試劑盒的步驟提取濾膜樣本中的DNA。

1.4.2 高通量測序

以樣品DNA作為PCR反應(yīng)模板，擴增16S rRNA基因的V3-V4區(qū)。PCR反應(yīng)正反向引物分別為5′-ACTCCTACGGGAGGCAGCA-3′和5′-GGACTACHVGGGTWTCTAAT-3′，擴增后得到400～430 bp的擴增片段，檢測合格后，添加測序接頭，選用Miseq PE250測序平臺進行高通量測序(上海派森諾生物科技股份有限公司)。

1.5 數(shù)據(jù)處理

1.5.1 質(zhì)量控制

利用QIIME2的DADA2插件進行去引物、質(zhì)量過濾、去噪、拼接和去嵌合體等步驟。

1.5.2 群落多樣性及群落結(jié)構(gòu)組成相似性分析

選用Greengenes數(shù)據(jù)庫，采用QIIME2的classify-sklearn算法，對于每個分類操作單元(OTU)的代表序列，在QIIME2軟件中使用默認參數(shù)，使用預(yù)先訓(xùn)練好的Naive Bayes分類器進行物種注釋，得到物種分類學(xué)注釋豐度表。后續(xù)分析通過抽平步驟保證各樣本在同一測序深度水平下進行，采用稀釋的方法，通過從每個樣本中分別隨機抽取一定數(shù)量的序列以達到統(tǒng)一的深度，本文使用QIIME2 (2019.4)的qiime feature-table rarefy功能，抽平深度設(shè)為最低樣本序列量的95%。

1.5.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

為了能較為全面地評估微生物群落的alpha多樣性，以Chao1指數(shù)表征豐富度，以Shannon和Simpson指數(shù)表征多樣性，以Faith’s PD指數(shù)表征基于進化的多樣性，以Pielou’s evenness指數(shù)表征均勻度，以Good’s coverage指數(shù)表征覆蓋度。使用QIIME2軟件，使用未抽平的OUT表，調(diào)用“qiime diversity alpha-rarefaction”命令，抽平深度設(shè)為最低樣本序列量的95%，抽平10次，計算以上指數(shù)，得到的平均值作為alpha多樣性指數(shù)。

Chao1豐富度估計指數(shù)，通過計算群落中只檢測到1次和2次的OTU數(shù)(即“Singleton”和“Doubleton”)，估計群落中實際存在的物種數(shù)，指數(shù)越大，表明群落的豐富度越高[18]。Shannon指數(shù)綜合考慮了群落的豐富度和均勻度，Simpson指數(shù)通過計算同一樣品中隨機取樣的2個個體屬于不同物種的概率評價群落多樣性[19-20]。Shannon指數(shù)對群落的豐富度以及稀有OTU更敏感，更適用于復(fù)雜群落，Simpson指數(shù)對群落中的優(yōu)勢OTU更敏感，更適用于簡單群落，Shannon指數(shù)、Simpson指數(shù)越高，表明群落的多樣性越高。Faith’s PD指數(shù)通過計算樣本中的OTU代表序列在其構(gòu)建的進化樹中所占的進化枝的全長來評價群落的遺傳多樣性程度[21]。Pielou’s evenness指數(shù)通過將Shannon指數(shù)除以總物種數(shù)(總OTU數(shù))的ln值，以去除Shannon指數(shù)的豐富度效應(yīng)，來強調(diào)群落的均勻度[22]。Good’s coverage指數(shù)計算群落中非singleton的物種占所有物種的比例。

多樣性指數(shù)計算公式：

(1)

(2)

式中：S為觀測到的OTU數(shù)；pi為第i個OTU在樣本中的相對豐度。

不同粒徑的顆粒物在呼吸道的沉積不同，本文根據(jù)氣溶膠粗細粒徑范圍的劃分以及采樣器的粒徑分布范圍，將粒徑大于3.3 μm的作為粗顆粒(1～3號粒徑，用c表示)，粒徑小于3.3 μm的作為細顆粒(4～6號粒徑，用f表示)，進行氣溶膠微生物群落結(jié)構(gòu)組成的分析。為分析樣品間整體微生物組成差異大小，使用QIIME2軟件，使用平均豐度排前20位的菌屬的豐度數(shù)據(jù)繪制豐度熱圖。

2 結(jié)果與討論

2.1 大氣氣溶膠細菌Alpha多樣性分析

根據(jù)物種稀釋曲線(圖1)，隨著抽取的測序數(shù)據(jù)量的加大，曲線越來越平緩，說明抽平深度設(shè)為最低樣本序列量的95%，即從每個樣本中分別隨機抽取73295條序列，測序數(shù)據(jù)量合理。所有樣品的測序覆蓋度均在99.5%以上，測序深度基本覆蓋全部物種。

圖1 樣品OTUs的稀釋曲線Fig.1 Dilution curves of OTUs samples

應(yīng)用不同污染天樣品6種粒徑得到的不同Alpha多樣性指數(shù)的最大值、最小值、上四分位數(shù)、下四分位數(shù)、上邊界點、下邊界點和中位數(shù)分別繪制的箱線圖進行不同污染天間的比較，見圖2。從箱體的長短看，空氣質(zhì)量為重度污染(0104HP樣品)和空氣質(zhì)量為優(yōu)(0801G樣品)的Chao1指數(shù)箱體最長，表明其各粒徑的Chao1指數(shù)差異最大，其次是1101LP樣品；按照中位數(shù)值，細菌群落豐富度水平最高是空氣質(zhì)量為優(yōu)的0801G樣品和輕度污染的1101LP樣品，1227MP樣品的豐度最低，與其他樣品存在顯著差異(P<0.01)；與0801G樣品和1101MP樣品采自同一天的另2組樣品0801M樣品和1101MP樣品豐度水平較低，主要是因為空氣質(zhì)量為良的0801M樣品是晴朗的中午采集的，中午的強紫外線會降低空氣中細菌群落豐富度，同時也降低組內(nèi)的粒徑差異，與劉苗苗研究得出的空氣微生物濃度上午出現(xiàn)最高值，中午達到最低的結(jié)論一致[23]；1101MP樣品是典型的沙塵污染，空氣中濕度低，顆粒物中的營養(yǎng)物質(zhì)少不利于細菌生長，1101LP樣品是下午污染減弱空氣質(zhì)量轉(zhuǎn)為輕度污染后采集的樣品，大氣細菌群落結(jié)構(gòu)在逐漸恢復(fù)，這期間的細菌變化較復(fù)雜，導(dǎo)致粒徑差異也增大。霾天中細菌豐富度最高是輕度污染的1230LP_F樣品，其次是重度污染的0104HP樣品，中度污染的1227MP樣品最低，表明霾污染天的細菌豐富度水平變化與空氣中顆粒物含量沒有直接關(guān)系，但污染加重會增大樣品的粒徑差異。污染天Simpson指數(shù)、Shannon指數(shù)和Pielou’s evenness指數(shù)各粒徑差異較大的是1101LP和0104HP樣品，差異最小的是優(yōu)良天0801G和0801M樣品；Simpson指數(shù)、Shannon指數(shù)和Pielou’s evenness指數(shù)平均水平最高的是1230LP-F樣品，其次是1227MP樣品和0104HP樣品，最低的是1101MP樣品。沙塵天和霾天的Faith’s PD指數(shù)明顯比優(yōu)良天高，物種之間的親緣關(guān)系變遠，表明污染天樣品中空氣細菌組成更復(fù)雜，其中霾天大氣細菌群落基于進化的多樣性水平隨著霾污染的加重逐漸升高。

綜上所述，沙塵和霾的發(fā)生改變了大氣細菌群落結(jié)構(gòu)，氣溶膠細菌組成多樣性和均勻度的粒徑差異明顯增大。優(yōu)良天細菌組成多樣性粒徑差異相對較小，可能是夏季優(yōu)良天PM2.5和PM10濃度較低，各粒徑的顆粒物來源相對簡單，而霾天中的顆粒物來源復(fù)雜，其細菌群落組成多樣性、均勻度以及基于進化的多樣性明顯高于夏季優(yōu)良天，霾天的大氣細菌群落豐富度總體呈下降趨勢；細菌群落多樣性變化不是隨著空氣質(zhì)量等級逐級變化，霧霾天可能是較高的空氣濕度有利于微生物生存和繁殖，其細菌群落結(jié)構(gòu)的多樣性和均勻性明顯比其他霾天高，但不會增加微生物基于進化的多樣性；沙塵天細菌群落結(jié)構(gòu)變化和霾天正好相反，不僅大氣微生物豐富度會降低，細菌群落結(jié)構(gòu)的多樣性和均勻度也會降低，可能與空氣濕度低、沙塵中營養(yǎng)物質(zhì)少不利于細菌生長有關(guān)。馬曼曼等[24]運用16s rRNA擴增子高通量測序分析研究得出青島霾的發(fā)生會降低大氣細菌群落豐富度和多樣性，而邵聰聰?shù)葢?yīng)用DGGE方法研究得出青島霾天大氣細菌群落多樣性高于晴天，各粒徑細菌群落結(jié)構(gòu)差異變小[25]，不同的研究學(xué)者研究霾天大氣細菌群落結(jié)構(gòu)特征得出不同的研究結(jié)果，可能跟大氣細菌群落結(jié)構(gòu)組成受大氣中的多種環(huán)境因子綜合作用影響有關(guān)，同一地區(qū)不同時間以及不同地區(qū)的細菌群落結(jié)構(gòu)均會表現(xiàn)出不同的變化特征。

注：箱的上下端線為上下四分位數(shù)(IQR)；箱內(nèi)中位線為組內(nèi)中位數(shù)；虛線為組間中位值；上下邊界點為最大最小內(nèi)圍值(1.5倍的IQR)；不同顏色箱代表不同的樣本(組)，箱上相同顏色的點代表樣本內(nèi)6種粒徑的多樣指數(shù)值；上下邊界點外部的點表示異常值；“*”表示P<0.05，“**”表示P<0.01，“***”表示P<0.001。圖2 Alpha多樣性指數(shù)的箱線圖Fig.2 Box-plot of Alpha diversity index

2.2 氣溶膠微生物群落結(jié)構(gòu)組成

在門分類水平上，選取排序前15位的物種作細菌相對豐度圖[圖3(a)]。可知，優(yōu)良天的粗細粒徑細菌群落組成差異不大，沙塵天、不同霾天的粗細粒徑細菌組成存在不同程度的差異，差異較大的是沙塵天1101MP、1101LP以及重霾天的0104HP樣品，輕霾天1230LP_F和中霾天1227 MP粗細粒徑之間的細菌組成差異相對較小。統(tǒng)計氣溶膠微生物相對豐度在1.0%以上的細菌門，發(fā)現(xiàn)優(yōu)良天和輕度污染天有5～6個細菌門，沙塵天有5個細菌門，中度污染天有6～7個細菌門，重度污染天有10個細菌門。其中變形菌門(Proteobacteria)、擬桿菌門(Bacteroidetes)和異常球菌-棲熱菌門(Deinococcus-Thermus)是夏季優(yōu)良天氣溶膠細菌菌群的主要結(jié)構(gòu)，相對豐度分別為61%～64%、16%～19%、11%～14%，三者相對豐度達到了90%以上。沙塵天主要由變形菌門(28%～48%)、厚壁菌門(Firmicutes)(18%～31%)、異常球菌-棲熱菌門(20%～34%)組成，其中異常球菌-棲熱菌門的豐度明顯比其他污染天高。3次霾天大氣細菌組成和相對豐度均存在差異，1230LP_F主要由厚壁菌門(35%～39%)、變形菌門(31%～33%)、放線菌門(Actinobacteria)(10%～13%)和異常球菌-棲熱菌門(9%～12%)組成，其中厚壁菌門和變形菌門的豐度相對較接近，放線菌門和異常球菌-棲熱菌門的豐度相對較接近；1227 MP主要由變形菌門(54%)、厚壁菌門(20%～23%)組成；0104HP主要由變形菌門(43%～52%)、厚壁菌門(15%～19%)、異常球菌-棲熱菌門(10%～20%)組成，粗粒徑上的變形菌門豐度明顯比細粒徑上的豐度高，而細粒徑上的厚壁菌門和異常球菌-棲熱菌門的豐度明顯比粗顆粒上的高，重霾天中綠彎菌門(Chloroflexi)相對豐度明顯比其他污染天中的高。

圖3 不同空氣質(zhì)量樣品微生物類群相對豐度Fig.3 Relative abundance of microbial group in different air quality samples

在屬的分類水平，選取排序前20的細菌菌屬作氣溶膠細菌相對豐度圖[圖3(b)]。0801 G和0801 M采自同一天不同時間段的樣品，粗細粒徑上的細菌群落組成和優(yōu)勢種相似度較高，優(yōu)勢種均為棲熱菌屬(Thermus)、不動桿菌屬(Acinetobacter)、Vibrionimonas、貪銅菌屬(Cupriavidus)、鞘氨醇單胞菌屬(Sphingomonas)，0801 M的細顆粒優(yōu)勢種中多了一個Ideonella菌屬，優(yōu)勢種的相對豐度略有差異，但屬于正常的波動變化，表明夏季優(yōu)良天細菌組成變化相對較穩(wěn)定。冬季沙塵污染天和霾污染天氣溶膠微生物群落組成和優(yōu)勢種發(fā)生了較大變化，粗細顆粒間的細菌組成差異也增大，見表2。采自同一沙塵天不同時間段的1101MP和1101LP樣品，樣品間及粗細粒徑上的微生物群落組成和優(yōu)勢種及豐度均有較大的差異，表明沙塵污染天隨著空氣中顆粒物濃度的變化，空氣中微生物組成也會發(fā)生變化。1227MP、1230LP_F和0104HP是9 d內(nèi)發(fā)生的3次霾污染樣品，分別為中度污染、輕度污染、重度污染，3個霾天樣品的細菌群落組成存在較大差異；隨著霾污染加重，大氣細菌群落組成粗細粒徑間的差異呈現(xiàn)增大趨勢；輕度污染天1230LP_F粗細顆粒的細菌群落結(jié)構(gòu)相似性較高，優(yōu)勢種的豐度有略微的波動差異。夏季優(yōu)良天和冬季污染天細菌種類組成差異可能是季節(jié)不同導(dǎo)致，但粗細顆粒上的細菌組成差異變化跟顆粒物來源有關(guān)，優(yōu)良天空氣中顆粒物濃度低且穩(wěn)定，粗細顆粒間的細菌群落組成相似度高，污染天尤其是霾天，隨著污染加重，大氣細菌組成的粒徑差異也增大，這跟污染天空氣中的顆粒物區(qū)域累積和外來污染變化情況有關(guān)。

沙塵天和霾天的優(yōu)勢類群中假單胞菌屬(Pseudomonas)、厭氧芽孢桿菌屬(Anoxybacillus)、雷氏菌屬(Ralstonia)、腸球菌屬(Enterococcus)、嗜糖假單胞菌屬(Pelomonas)、鏈球菌屬(Streptococcus)、雙歧桿菌屬(Bifidobacterium)、擬桿菌屬(Bacteroides)、Chelatococcus、埃希氏菌-志賀氏菌屬(Escherichia-shigelia)等種類的相對豐度明顯高于夏季優(yōu)良天。污染發(fā)生時，不同菌種在不同空氣質(zhì)量樣品中含量變化不同，其中假單胞菌屬、厭氧芽孢桿菌屬在沙塵天中的豐度最高，其次是重霾天0104HPf，假單胞菌屬在霾污染天中隨著霾污染加重，其相對豐度有增加趨勢；雷氏菌屬在中霾天1227 MP中最高；腸球菌屬在沙塵天1101LPc中最高，其次是1101 MPf、1227 MP和0104HPf；雙歧桿菌屬和擬桿菌屬在輕霾天1230LP_F中最高，其次是1101LPc；埃希氏菌-志賀氏菌屬在1227 MPf中最高，其次是0104HP，這些菌屬大多屬于醫(yī)學(xué)細菌[26]，有的為條件致病菌，對人體、動物和植物有間接作用[27-33]。李彥鵬、馬曼曼等對西安、青島霾天生物氣溶膠的研究中均得出霾天各種條件致病菌的含量明顯比非霾天高[24,33]。

表2 不同空氣質(zhì)量優(yōu)勢種分布特征Table 2 Distribution characteristics of different air quality dominant species

棲熱菌屬是優(yōu)良天、污染天共有的優(yōu)勢菌屬；鞘氨醇單胞菌屬是青島冬季霾天的優(yōu)勢菌屬[24-25]，在本研究中是夏季優(yōu)良天的優(yōu)勢菌屬，沙塵天和霾天中鞘氨醇單胞菌屬豐度相對較低，具體變化趨勢不明顯；不動桿菌屬是優(yōu)良天和部分霾天的優(yōu)勢菌屬；假單胞菌屬是沙塵和霾天的優(yōu)勢菌屬，這與武麗婧采用DGGE方法得到假單胞菌屬是青島霧霾發(fā)生后的優(yōu)勢菌屬的研究結(jié)果一致[32]，但馬曼曼等采用高通量測序法得到假單胞菌屬是青島非霾天的優(yōu)勢菌屬，霾發(fā)生后假單胞菌屬的豐度降低[24]，表明同一地區(qū)不同時間及不同地區(qū)的霾污染發(fā)生，細菌的優(yōu)勢種組成的變化不一定相同。

2.3 大氣細菌群落結(jié)構(gòu)相似性分析

基于物種豐度熱圖分析(圖4)，圖中紅色色塊顏色越深代表該屬在該樣本中的豐度較其他樣本越高，藍色色塊越深代表該屬在該樣本中的豐度較其他樣本越低。聚類結(jié)果顯示，42個樣品總體分為2支，中度污染天的1227 MP6樣品單獨為一支，其余樣品聚為一支，主要是因為1227MP6樣品中有一個豐度很高的優(yōu)勢種埃希氏菌-志賀氏菌屬，該菌屬在其他樣品中豐度較低。在其余樣品中優(yōu)良天的12個粒徑樣品聚為一類，粒徑的相似度最高，沙塵天的大部分粒徑樣品聚在一起，中霾天和重霾天的粒徑差異最大。

3 結(jié)論

1)對泰州城市污染天的大氣細菌群落結(jié)構(gòu)的16S rRNA基因高通量分析結(jié)果表明，沙塵和霾發(fā)生時，空氣細菌群落結(jié)構(gòu)變化顯著。冬季霾天的細菌群落結(jié)構(gòu)多樣性、均勻度以及基于進化的多樣性明顯高于夏季優(yōu)良天，而細菌群落豐富度水平呈下降趨勢，細菌群落組成復(fù)雜度和均勻度的粒徑差異增大。沙塵天細菌群落結(jié)構(gòu)變化和霾天正好相反，不僅空氣細菌群落豐富度會降低，細菌多樣性和均勻度也會降低，Alpha多樣性粒徑差異也減小。

圖4 不同空氣質(zhì)量樣品物種豐度熱圖Fig.4 Species abundance heatmap of different air quality samples

2)夏季優(yōu)良天粗細顆粒的細菌群落組成和優(yōu)勢種相似度較高，優(yōu)勢種的相對豐度略有差異，但屬正常的波動變化。冬季沙塵天和霾天樣品內(nèi)粗細顆粒間以及不同空氣質(zhì)量的細菌優(yōu)勢類群組成均有差異。相似性分析表明夏季優(yōu)良天所有粒徑聚在一起，粒徑間的相似度最高，其次是沙塵天，大部分粒徑聚在一起；中霾天和重霾天的粒徑差異最大。

3)沙塵天和重霾天優(yōu)勢細菌組成較相似，主要為變形菌門、厚壁菌門、異常球菌-棲熱菌門，但相對豐度存在差異；輕霾天的優(yōu)勢細菌依次為厚壁菌門、變形菌門、放線菌門和異常球菌-棲熱菌門；中霾天優(yōu)勢細菌為變形菌門和厚壁菌門。

本研究發(fā)現(xiàn)氣溶膠細菌群落結(jié)構(gòu)和多樣性變化不是簡單隨著污染的加重逐級變化，與空氣濕度、空氣質(zhì)量等級以及污染類型等都有關(guān)。目前污染天氣溶膠中微生物群落特征的研究還不夠充分，僅在我國少部分城市開展了研究，針對農(nóng)村環(huán)境的研究就更少了，不同地方不同的研究人得到結(jié)果經(jīng)常不一致，可能跟大氣細菌群落結(jié)構(gòu)組成受大氣中的多種環(huán)境因子綜合作用影響有關(guān)，包括各地區(qū)的時空環(huán)境、氣象因素、污染來源、污染程度以及采集、檢測方法等多種因素的差異有關(guān)，對污染天尤其是霾天氣溶膠微生物群落特征的還需開展更深入的研究。