论文摘要
生物气溶胶是大气气溶胶的重要组成部分,与人体健康和空气质量密切相关,同时间接影响着全球气候变化,并对大气化学和物理过程有着潜在的重要影响。研究青岛近海生物气溶胶的分布特征对于了解黄海沿海生物气溶胶特征及其对大气环境和人体健康的影响具有重要意义。本文使用六级安德森(Andersen)生物采样器采集了青岛近海2007年9月~2008年2月上午(8:00~9:00)、中午(12:00~13:00)和下午(16:00~17:00)三个时间段的生物气溶胶样品,测定了不同粒径气溶胶中陆源细菌、海源细菌、陆源真菌和海源真菌的浓度,分析了生物气溶胶中陆源和海源微生物浓度和粒径分布特征,并初步探讨了气象因素对生物气溶胶中微生物分布特征的影响。青岛近海生物气溶胶中陆源和海源细菌、陆源和海源真菌、陆源菌、海源菌、总细菌、总真菌和总菌浓度具有明显的日变化、月变化和季节变化特征。日分布特征为上午微生物浓度最高,下午次之,中午最低,但海源真菌浓度为下午略高于上午,中午最低。陆源细菌、海源细菌、陆源真菌和海源真菌各月平均浓度变化较大,变化范围分别为116.8~607.7CFU/m3、111.9~461.7CFU/m3、124.9~647.0CFU/m3和231.4~1959.2CFU/m3。陆源和海源细菌及真菌的月平均浓度最高值都出现在2007年9月,而陆源和海源细菌最低值都出现在2007年12月,陆源和海源真菌最低值分别出现在2007年11月和2008年2月。生物气溶胶中总细菌、总真菌、陆源菌、海源菌和总菌浓度的月变化均呈现出规律性的双峰型变化,月平均浓度最高值都出现在2007年9月,最低值除总细菌出现在2007年12月,其他均出现在2008年2月。季节分布特征为冬季各类微生物浓度远低于秋季,并且海源菌秋冬季节的浓度变化要大于陆源菌。青岛近海秋冬季生物气溶胶中陆源细菌浓度高于海源细菌,而陆源真菌浓度低于海源真菌,总体上海源菌浓度高于陆源菌。陆源细菌对总细菌的贡献在秋冬季相对稳定,冬季略有降低;陆源真菌对总真菌贡献由秋季的23.9%增加到冬季的45.3%,增幅较大。对陆源菌而言,细菌在秋冬季的贡献不同,秋季细菌略高于真菌,冬季细菌低于真菌;对海源菌来说,细菌的贡献远低于真菌,但秋冬季相差不大。秋冬季生物气溶胶中陆源和海源细菌及真菌粒径分布趋势基本不变,陆源和海源细菌粒径呈偏态分布,主要分布在粗粒子(>2.1μm)中;陆源和海源真菌呈对数正态分布,主要分布在1.1~4.7μm之间。陆源和海源细菌中值直径的变化范围分别为4.68~6.49μm和4.40~6.33μm,陆源和海源真菌的变化范围为2.42~3.68μm和2.58~3.22μm,细菌的中值直径明显高于真菌,且变化范围大于真菌。运用多元线性回归模型初步探讨了常规气象因素(气温、湿度和风速)对生物气溶胶中微生物浓度的影响,结果表明陆源细菌有5.1%的浓度变化与气温相关,陆源真菌有8.2%的浓度变化与相对湿度相关,海源真菌有22.0%的浓度变化与气温和相对湿度相关,而海源细菌与温度、相对湿度和风速的相关性不显著。青岛近海典型晴天下陆源和海源细菌及陆源和海源真菌的平均浓度一般高于雾天,但2007年9月陆源和海源真菌浓度雾天时高于晴天,可能与9月气温较高、雾气相对较薄有关。在北风和西北风下陆源细菌和真菌、海源细菌和真菌的浓度随风速的变大有减小的趋势,但陆源菌和海源菌的比例没有明显增大或减小的规律性变化。在冬季大风降温的开始阶段和持续过程中,各类微生物浓度都有明显增加,且在2007年12月29日的持续降温过程中,陆源细菌、海源细菌和海源真菌浓度都为上午最高,中午次之,下午最低,但是陆源真菌浓度分布特征为上午﹥下午﹥中午。在青岛近海大风降温天气的开始阶段,细菌粒径百分比变化复杂。