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生物气溶胶是大气中含有生物组分的颗粒物,来源于土壤、水体、动物粪便、植物叶片等环境介质,会对成云过程、生态系统演化和人体健康产生影响。目前对生物气溶胶浓度、组成和活性及其影响因素的研究尚存在不足。论文通过生物气溶胶的在线测量和离线分析,研究了北京冬季大气中生物气溶胶的数浓度和细菌组成,探究了气象条件对生物气溶胶数浓度和细菌组成的影响。于冬季在北京和内蒙古太仆寺旗进行了多次在线测量和样品采集。分别使用双波段生物气溶胶谱仪和空气动力学谱仪进行了生物气溶胶数浓度和颗粒物数浓度的观测。并采集了北京大气PM10样品、道路尘土和太仆寺旗积雪样品,利用16S rDNA测序评估了这些样品中的细菌组成。北京冬季3.5-10μm生物气溶胶数浓度为2-167#/L,平均值为21#/L,约占粗颗粒物总数浓度的7.6%,呈现显著的昼夜变化,昼间较高,夜间较低。北京冬季空气中的细菌主要来源于土壤和动物粪便。气团变化是影响北京冬季生物气溶胶数浓度和细菌组成的重要因素。北京受冷气团控制时,会出现风向为北偏西30o和风速大于4 m/s的天气,数浓度急剧升高至100#/L以上。某些细菌的占比急剧升高,如类诺卡氏菌科Nocardioidaceae、弗兰克氏菌科Frankiaceae、丙酸杆菌科Propionibacteriaceae。而另外一些细菌的占比急剧降低,如梭菌科Clostridiaceae、芽孢杆菌科Bacillaceae、乳酸杆菌科Lactobacillaceae。当北京受暖气团控制时,生物气溶胶数浓度较低,冷气团控制时占比升高的细菌会缓慢减少,冷气团控制时占比降低的细菌会缓慢增加。符合上述规律的细菌总占比超过50%。在冬季,冷气团由蒙古西伯利亚地区传输至北京的过程中,沿途来自积雪和土壤的生物气溶胶,会随冷气团传输并进入北京大气,造成北京生物气溶胶数浓度和细菌组成的变化。暖气团控制时,来自土壤和积雪的生物气溶胶缓慢减少,本地动物粪便等来源的生物气溶胶缓慢增加。重污染天气时,空气中的细菌组成会发生一定的变化。北京冬季被暖气团控制,且相对湿度和PM2.5浓度较高时,某些细菌的占比显著升高,如伯克氏菌目Burkholderiales、根瘤菌目Rhizobiales。这部分细菌在北京大气中的占比不超过2%,在对流层上部的占比超过70%。这个结果有助于了解大气中微生物群落的演化。