大气颗粒物中的微生物成分逐渐引起学术界的研究热情,其群落结构、多样性、差异性以及致病性等都是深入了解大气颗粒物微生物污染的重要切入点。本文以湖南大学为采样点进行长沙市大气颗粒物中细菌群落的个例研究,本文从以下三个方面开展了研究工作:首先,本次研究中的大气颗粒物均使用Anderson8级非生物阶式撞击采样器进行收集。采样点为长沙市岳麓区湖南大学,采样时间为2017年四个季节,按粒径和季节将颗粒物分为两组做细菌群落比较。细菌群落组成和特征的检测采用了16S rRNA基因高通量测序的方法。高通量测序结果显示,在不同的季节,颗粒物中的细菌有不一样的群落结构,四个季节的OTU种类数量大小依次为:秋季(6589)>夏季(6289)>冬季(5384)>春季(4083);高通量测序注释结果显示,四季中优势菌门均为变形菌门、厚壁菌门、放线菌门、拟杆菌门和蓝藻门,它们在不同季节中的相对丰度在1.7%-60.51%之间;四个季节的优势细菌属有差异,其中春季的优势细菌属和另外三个季节的完全不一样,表明细菌的组成有很明显的季节性。四个季节的Simpson指数均大于0.99,表示细菌群落均匀度都很高;Shannon指数显示而群落丰富度在5.54-6.39之间,按大小依次排序为:秋季>冬季>春季>夏季,可以推断季节可能是影响细菌群落多样性的因素之一。四个季节相互间的细菌差异性不同,夏季中的生物标记物(Biomarker)数最多,说明该季节拥有更多与其他季节丰度差异大的细菌类,其次是冬季、秋季和春季。其次,高通量测序结果显示在不同粒径中OTU种类数量在2430-6914之间,具有较大差异,粒径段OTU种类数量大小依次为:PS-0>PS-1>PS-2>PS-3>PS-4>PS-6>PS-F>PS-7>PS-5;高通量注释结果表明9个粒径段中优势细菌门大致一致,主要是变形菌门、厚壁菌门、放线菌门、蓝藻门和拟杆菌门,相对丰度在0.41%-65.99%;不同粒径下的优势细菌属差异较明显,其中PS-6中的优势细菌属和其他粒径中的相差最大。Simpson指数显示不同粒径颗粒物中细菌群落均匀度在0.92-0.99之间,有差异但不明显;Shannon指数表明群落丰富度在4.39-9.14,相差较大,可推测粒径能较明显地影响细菌群落丰富度。Biomarker在不同粒径中的分布依次为:PS-0>PS-1>PS-7>PS-2>PS-6>PS-F>PS-3,而PS-4和PS-5中没有,说明不同粒径下的细菌分布不同,具有粒径分布的独特性。最后,根据采样的颗粒物得到采样期间分级颗粒物的浓度范围为2.81μg/m~3-69.31μg/m~3,其浓度分布均呈现出双峰分布的特征,主要是出现在0级(>9μm)和5级粒径(1.1-2.1μm)上,说明长沙大气颗粒物主要集中在这两个粒径段上。不同分级颗粒物中细菌群落的丰富度在2.8-9.09之间,均匀度在0.45-0.99之间,差异较大。其中细菌群落的丰富度与细菌的粒径的正相关性显著(r=0.944,p<0.01),但颗粒物粒径并不能影响细菌群落均匀度;颗粒物的浓度和细菌群落的丰富性与均匀性也没有显著相关性。通过Bray Curtis距离做PCoA图分析细菌群落的β多样性分析的结果表明:春季的细菌群落和其他季节的差异较大,在同一季节里,冬季的样品细菌群落差异性较大,在同一粒径段中,分级颗粒物的细菌群落结构相差都很大。