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寒区城市环境PM2.5中空气传播致病菌的暴露特征及风险

生物气溶胶；PM2.5；致病菌；暴露水平；健康风险

主题2 大气物理、化学、环境 > 专题2.11 地球系统中的生物气溶胶：气候、生态与健康效应

生物气溶胶因其对气候调节、生态过程及人群健康的重要影响而备受关注。相较温暖湿润地区，中国北方寒冷城市具有低温、供暖期长、冬季污染积累显著以及春季易受沙尘输入影响等特征，其空气微生物的来源、迁移、存活及健康效应可能具有不同的环境驱动机制。然而，目前关于寒冷地区城市PM_2.5中空气传播细菌及潜在病原体暴露规律研究仍较为有限，制约了该地区生物气溶胶健康风险的科学认知与精准防控。本研究以哈尔滨为寒冷城市代表，揭示了PM_2.5中总细菌浓度和潜在病原菌暴露的季节性变化特征。结果表明，PM_2.5中细菌浓度存在显著季节差异，其中春季最高，较夏季和冬季高1个数量级。春季细菌浓度升高与外来沙尘输送有关，在沙尘天气样品中检测到高浓度细菌及典型沙漠土壤来源细菌。冬季细菌浓度偏低与低温及空气污染对细菌存活和扩散的抑制作用有关。工作日与非工作日细菌浓度差异不显著，说明区域人口流动可能并非影响空气传播细菌浓度变化的主导因素。PM_2.5中共鉴定出7个致病菌属，其中志贺氏菌属、链球菌属和肠杆菌属占90%以上。链球菌属在各季节均占优势，提示其可能构成全年持续性健康风险。尽管冬季总细菌浓度最低，但致病菌属相对丰度最高，表明冬季潜在病原体暴露风险并未随总细菌浓度降低而同步减弱。研究结果深化了对沙尘输送、气象条件与空气微生物暴露关系的认识，为寒冷地区生物气溶胶健康风险评估、空气污染协同防控及公共卫生预警提供科学依据。