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蘭州不同功能區(qū)及重點污染區(qū)大氣微生物氣溶膠分布特征研究

發(fā)布時間：2019-08-20 10:27

【摘要】：大氣微生物主要以氣溶膠形式存在于環(huán)境中。微生物氣溶膠不僅具有極其重要的生態(tài)功能,還與大氣環(huán)境質(zhì)量、人體健康、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)密切相關(guān)。近年來,SARS、禽流感和甲型H1N1流感等氣源性傳染病的暴發(fā)流行,霧霾、浮塵天氣頻發(fā),PM2.5值爆表,使得世界各國都開始從不同角度重新審視微生物氣溶膠帶來的潛在環(huán)境安全問題。國內(nèi)針對城市大氣微生物氣溶膠的調(diào)查研究多集中在沿海城市,內(nèi)陸城市相對較少。蘭州地處西北內(nèi)陸,沙塵天氣頻發(fā),地理位置和氣象條件特殊,同時蘭州作為重要工業(yè)基地,理化污染較為嚴重,關(guān)于其大氣顆粒物和化學(xué)污染物的研究已很多,而對大氣微生物氣溶膠污染狀況系統(tǒng)研究相對較少。本研究采用Andersen六級大氣微生物采樣器(PSW-6型)對蘭州市不同功能區(qū)和重點污染區(qū)進行采樣研究。通過對蘭州市交通商業(yè)混合區(qū)、公園景點區(qū)、工業(yè)區(qū)三功能區(qū)大氣微生物氣溶膠濃度和粒徑分布的季節(jié)變化、月變化、日變化以及工作日和非工作日分布特征的比較研究。同時,選取蘭州某典型污水處理廠和某大型綜合性醫(yī)院作為重點污染區(qū),對蘭州某典型污水處理廠不同處理單元(格柵間、曝氣池、污泥脫水間)和某大型綜合性醫(yī)院不同功能區(qū)(呼吸道病區(qū)病房、中心花園、門診大廳)的大氣微生物氣溶膠濃度和粒徑分布進行研究。此外,記錄采樣時環(huán)境因子,研究濃度與其相關(guān)性。得到如下結(jié)論:(1)蘭州市三功能區(qū)四季大氣總微生物氣溶膠由高到低均表現(xiàn)為混合區(qū)公園景點區(qū)工業(yè)區(qū)清潔對照區(qū)�；旌蠀^(qū)、工業(yè)區(qū)微生物氣溶膠濃度由春到冬先升后降,公園景點區(qū)無明顯變化,三功能區(qū)微生物氣溶膠濃度峰值均出現(xiàn)在秋季。三區(qū)細菌氣溶膠濃度分布趨勢同總微生物氣溶膠相同,其在總微生物氣溶膠濃度中占比最大。夏、秋季公園景點區(qū)、工業(yè)區(qū)真菌氣溶膠平均濃度均明顯高于冬、春季,且高于同季混合區(qū)和清潔對照區(qū)。春、夏季混合區(qū)和工業(yè)區(qū)的放線菌氣溶膠平均濃度低于同季公園景點區(qū)和清潔對照區(qū)。放線菌氣溶膠在大氣總微生物中占比較小,而細菌、真菌占比較大。(2)混合區(qū)、公園景點區(qū)、工業(yè)區(qū)大氣微生物氣溶膠濃度月變化差異較大�；旌蠀^(qū)總微生物氣溶膠濃度從1月到12月變化曲線成“M”型,6月和9月出現(xiàn)峰值,除4月份外各月濃度均高于另外兩區(qū);工業(yè)區(qū)變化曲線與混合區(qū)相似,但變化幅度較小;公園景點區(qū)變化曲線復(fù)雜,變化幅度與工業(yè)區(qū)相似。三區(qū)細菌氣溶膠月均濃度變化趨勢同總微生物氣溶膠相似。三區(qū)真菌氣溶膠月均濃度從1月到12月呈現(xiàn)先升后降的趨勢,最高濃度均出現(xiàn)在9月份。三區(qū)放線菌氣溶膠月均濃度變化曲線較復(fù)雜,從1月到12月混合區(qū)先降后升,公園景點區(qū)、工業(yè)區(qū)呈降低趨勢。(3)春季除工業(yè)區(qū)真菌氣溶膠濃度傍晚略高于中午外,各區(qū)微生物氣溶膠濃度日變化規(guī)律均表現(xiàn)為早上高、中午和傍晚較低;夏季除混合區(qū)外,公園景點區(qū)、工業(yè)區(qū)總微生物氣溶膠濃度日變化均表現(xiàn)為早晚高、中午低的分布規(guī)律,而混合區(qū)早、中、晚均保持在較高濃度;秋季三區(qū)總微生物氣溶膠濃度由早到晚均表現(xiàn)為先降后升的規(guī)律;冬季混合區(qū)早、中、晚總微生物氣溶膠均保持較高濃度,公園景點區(qū)、工業(yè)區(qū)總微生物氣溶膠濃度由早到晚先降后升。24小時內(nèi)蘭州大氣總微生物氣溶膠濃度在夜間21:00時段時達到最高,12:00~15:00時段為總微生物氣溶膠濃度最低時段。(4)混合區(qū)、工業(yè)區(qū)工作日細菌氣溶膠、真菌氣溶膠、放線菌氣溶膠濃度均值均高于非工作日,公園景點區(qū)工作日濃度均值均低于非工作日。(5)污水處理廠各處理單元和醫(yī)院各功能區(qū)的細菌氣溶膠平均濃度最高,其次為真菌氣溶膠,放線菌氣溶膠最低。污水廠各處理單元逸散的總微生物氣溶膠濃度由高到低依次是:污泥脫水間格柵間曝氣池。醫(yī)院各功能區(qū)總微生物氣溶膠濃度由高到低依次是:呼吸道病區(qū)病房門診大廳中心花園。(6)蘭州城區(qū)總微生物氣溶膠粒徑主要分布7.0μm、4.7-7.0μm、3.3-4.7μm范圍,粒徑分布峰值在7.0μm范圍內(nèi)。蘭州不同季節(jié)特點和不同功能區(qū)特點對大氣微生物氣溶膠粒徑分布影響均較小�；旌蠀^(qū)、工業(yè)區(qū)微生物氣溶膠粒徑日變化規(guī)律表現(xiàn)為早、晚粒徑分布相差不大,中午較細顆粒(2.1μm)微生物占比增加。公園景點區(qū)晚間較細顆粒微生物占比減少。(7)蘭州某典型污水處理廠大氣總微生物氣溶膠粒徑主要分布在2.1-7.0μm范圍內(nèi)。格柵間總微生物氣溶膠主要分布在2.1-7.0μm范圍內(nèi);曝氣池總微生物氣溶膠主要分布在2.1μm范圍內(nèi);污泥脫水間總微生物氣溶膠主要分布在1.1-7.0μm范圍內(nèi)。蘭州某大型綜合性醫(yī)院呼吸道病區(qū)病房總微生物氣溶膠主要分布在1.1-7.0μm范圍內(nèi),中心花園和門診大廳均集中分布在2.1μm的范圍內(nèi)。(8)在蘭州三功能區(qū)大氣微生物氣溶膠濃度監(jiān)測期內(nèi),混合區(qū)微生物氣溶膠濃度在一定范圍內(nèi)隨溫度升高呈上升趨勢,公園景點區(qū)、工業(yè)區(qū)大氣微生物氣溶膠濃度在一定范圍內(nèi)隨溫度升高而呈降低趨勢。三功能區(qū)微生物氣溶膠濃度在一定范圍內(nèi)均隨環(huán)境相對濕度升高而呈上升趨勢、隨風(fēng)速增加而呈降低趨勢�；旌蠀^(qū)和工業(yè)區(qū)微生物氣溶膠濃度在一定范圍內(nèi)隨PM10增加而增加�；旌蠀^(qū)微生物氣溶膠濃度在一定范圍內(nèi)隨PM2.5增加呈上升趨勢,工業(yè)區(qū)微生物氣溶膠濃度隨PM2.5增加略有降低趨勢。
【圖文】：