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大气是人类赖以生存的基本环境要素,近年来随着经济的快速发展,空气质量日趋恶化。“雾霾”天气的持续出现使得大气可吸入颗粒物对人体健康的影响越来越多的引起人们关注与担忧。矿物细颗粒与微生物作为大气颗粒物中最主要的组成部分,二者的界面作用与共存状态成为研究颗粒物危害的重点。本文借助激光粒度分析仪、XRD、XRF、SEM、Zeta电位等分析测试手段对所采集的西北地区降尘的粒度分布、物相组成、元素组成、显微形貌、表面电位等方面进行分析并对降尘表面电位进行模拟探讨其影响因素。结果表明四地降尘平均粒径小于10μm,属于可吸入颗粒物范畴；矿物组成主要为石英、方解石、钠长石、白云母、斜绿泥石、石膏等；颗粒物形貌可分为表面粗糙的不规则形状和块状矿物颗粒,球型颗粒以及少量烟尘集合体；大量存在具有负电性的矿物组成决定着降尘的电性并主导其表面电位的大小和变化趋势。研究降尘中常见矿物颗粒与人体正常菌群作用过程中细菌代谢的生化指标、Zeta电位、表面基团、形貌的变化表明：碳酸盐类矿物(白云石、方解石)以及Nano-CaCO3对表葡、大肠杆菌代谢过程中葡萄糖消耗具有促进作用,同时具有正电性的颗粒物与表葡作用后增大了细胞壁通透性,极大的促进了胞内碱性磷酸酶的溢出；Nano-CaCO3较方解石对大肠杆菌LDH释放作用更明显；KWC-Q与Nano-SiO2对细菌代谢过程葡萄糖消耗以及碱性磷酸酶释放影响较小,但KWC-Q对大肠杆菌LDH释放较对照组升高140%；细菌与矿粉作用过程中通过产生的蛋白质、多糖类胞外产物与矿粉发生粘附,赋予了矿物颗粒近似于细菌的两性性质；显微形貌变化结果表明,石英颗粒与细菌作用后并未出现溶蚀现象,大量细菌吸附在石英表面；碳酸盐矿物与细菌作用后溶蚀现象明显,未溶蚀完全的矿样以更小的粒径吸附在菌体表面或镶嵌于菌体与菌体间,形成长链状菌体与矿物混合体；红外变化结果表明,石英与菌体表面蛋白质或磷酸分子亲和力较强,而碳酸盐矿物中含有的Ca2+、Mg2+等碱金属离子易与菌体表面含有COOH、CH2OH基团的多糖或蛋白质产生键合作用而结合。探讨了电场对菌体生长及白云石物/表葡作用体系的影响表明：革兰氏阳性菌(表皮葡萄球菌)较革兰氏阴性菌(大肠杆菌)对外加直流电场更敏感,“安全电压”范围更低；在直流电场作用下引起表葡等电点升高,大肠杆菌等电点降低,主要来自对细菌表面蛋白质分子中酰胺振动带的改变；较高电压下细菌表面出现褶皱、凹陷、变粗变短,菌体肿大等现象。3.4V外加电场强度下白云石与表葡作用体系中糖代谢活性减弱,ALP释放量、Ca2+、Mg2+溶出量减少；SEM结果中看出电场下菌体与矿物颗粒作用中接触较少且未形成链状结构,这是由于在电场作用下两种具有不同电性的颗粒在体系中移动方向相反,碰撞几率降低,因此作用强度降低,进而引起ALP释放减少。