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雾霾，我们吸入了什么？
发布日期：2016-12-09浏览：
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已已经不新鲜了，雾霾再一次袭扰了中国北方部分地区。从当初的不解恐慌到现在的习以为常，人们始终在问，雾霾到底是来自哪里，我到底吸入了什么？
已经不新鲜了，雾霾再一次袭扰了中国北方部分地区。从当初的不解恐慌到现在的习以为常，人们始终在问，雾霾到底是来自哪里，我到底吸入了什么？
清华大学的一组研究人员为我们揭示了北京重度雾霾期间PM2.5和PM10中可吸入微生物的组成情况。研究选取北京空气污染较为严重的5天时间，通过宏基因组测序，分析发现吸入微生物主要来源土壤，且总体不对人致病。虽如此，但仍鉴定出多种吸入性过敏源和致病性微生物，其相对丰度随PM污染程度的升高而升高。
PM污染物最主要化学成分为盐类，铵盐，硝酸盐类及有机质，这些化学物在PM2.5和PM10中占比达到80%和71%。这些细颗粒的二次形成可能是加剧PM污染的主要原因。此外，较高的湿度可能通过水分吸收及氧化还原反应有助于这些细颗粒的生长。这也表明，在污染严重的日子里，这些颗粒物可能富含水分，这也有利于微生物的生存。
该研究小组选择周围无显著其他污染物来源的建筑物顶，一月连续7天空气质量监测。每天取样时长23h。分别滤过PM2.5和PM10。提取DNA，测序（Illumina MiSeq [for library validation] ＆ HiSeq 2000 [数据量 ~98 Gb/sample] ），并进行系统进化分析。
经对流动空气进行宏基因组测序，发现PM2.5和PM10中细菌占比最大，PM10的微生物多样性高于PM2.5。研究者推测，这与流动空气真核生物中真菌孢子团的直径大小有关，多数真菌孢子团直径介于2.5-10um,致使PM10中的种类多样性更高。流动空气中的微生物与土壤微生物更具相关性。
经测序分析，PM2.5和PM10中，最主要的微生物类群是细菌。丰度最高的微生物与陆地和排泄物相关（图B）。其中，陆地相关微生物占比显著的高于其他三种来源的微生物占比（图C）。这一点，与北京地区周边缺少植被覆盖，地表暴露，不无关系。
分析PM2.5和PM10主要的菌群种类暗地噬皮菌（Geodermatophilus obscurus）仍旧是丰度占比最大的类群，之后是贫养杆菌（Modestobacter marinus）, 牙生球菌（Blastococcus saxobsidens）, 嗜根考克氏菌（Kocuria rhizophila）, 和藤黄微球菌 （Micrococcus luteus）。这些菌均来源于干燥土壤环境，并且可以度过恶劣环境。
在鉴定出的微生物物种中，存在很多会导致人类过敏或呼吸道疾病，这其中包括链球菌 (Streptococcus pneumonia), 曲霉菌 (Aspergillus fumigatus), 和人腺病毒 C。
S. pneumonia，最常见的社区获得性肺炎（CAP）的致病菌，在跟踪研究第三天，其在PM2.5中的含量翻了一番（图A）。在五天重度雾霾的监控期间，其在PM2.5中的含量平均可达0.05± 0.02%。
A. fumiats是一种常见的过敏原，在一些免疫缺陷病的患者中也可能侵染导致疾病发生，它在PM10中的含量高于PM2.5，这与其孢子团直径大小有关。在监控期雾霾最严重的两天，其含量可达达标值的4倍甚至更多。在五天重度雾霾的监控期间，其在PM10中的含量平均可达5.8 ± 1.8%(图B)。
参考文献：Inhalable Microorganisms in Beijing's PM2.5 and PM10 Pollutants during a Severe Smog Event. Environmental Science & Technology,2014.
参考文献：Inhalable Microorganisms in Beijing's PM2.5 and PM10 Pollutants during a Severe Smog Event. Environmental Science & Technology,2014.经不新鲜了，雾霾再一次袭扰了中国北方部分地区。从当初的不解恐慌到现在的习以为常，人们始终在问，雾霾到底是来自哪里，我到底吸入了什么？
清华大学的一组研究人员为我们揭示了北京重度雾霾期间PM2.5和PM10中可吸入微生物的组成情况。研究选取北京空气污染较为严重的5天时间，通过宏基因组测序，分析发现吸入微生物主要来源土壤，且总体不对人致病。虽如此，但仍鉴定出多种吸入性过敏源和致病性微生物，其相对丰度随PM污染程度的升高而升高。
PM污染物最主要化学成分为盐类，铵盐，硝酸盐类及有机质，这些化学物在PM2.5和PM10中占比达到80%和71%。这些细颗粒的二次形成可能是加剧PM污染的主要原因。此外，较高的湿度可能通过水分吸收及氧化还原反应有助于这些细颗粒的生长。这也表明，在污染严重的日子里，这些颗粒物可能富含水分，这也有利于微生物的生存。
该研究小组选择周围无显著其他污染物来源的建筑物顶，一月连续7天空气质量监测。每天取样时长23h。分别滤过PM2.5和PM10。提取DNA，测序（Illumina MiSeq [for library validation] ＆ HiSeq 2000 [数据量 ~98Gb/sample]），并进行系统进化分析。
经对流动空气进行宏基因组测序，发现PM2.5和PM10中细菌占比最大，PM10的微生物多样性高于PM2.5。研究者推测，这与流动空气真核生物中真菌孢子团的直径大小有关，多数真菌孢子团直径介于2.5-10um,致使PM10中的种类多样性更高。流动空气中的微生物与土壤微生物更具相关性。
经测序分析，PM2.5和PM10中，最主要的微生物类群是细菌。丰度最高的微生物与陆地和排泄物相关（图B）。其中，陆地相关微生物占比显著的高于其他三种来源的微生物占比（图C）。这一点，与北京地区周边缺少植被覆盖，地表暴露，不无关系。
分析PM2.5和PM10主要的菌群种类暗地噬皮菌（Geodermatophilus obscurus）仍旧是丰度占比最大的类群，之后是贫养杆菌（Modestobacter marinus）, 牙生球菌（Blastococcus saxobsidens）, 嗜根考克氏菌（Kocuria rhizophila）, 和藤黄微球菌 （Micrococcus luteus）。这些菌均来源于干燥土壤环境，并且可以度过恶劣环境。
在鉴定出的微生物物种中，存在很多会导致人类过敏或呼吸道疾病，这其中包括链球菌 (Streptococcus pneumonia), 曲霉菌 (Aspergillus fumigatus), 和人腺病毒 C。
S. pneumonia，最常见的社区获得性肺炎（CAP）的致病菌，在跟踪研究第三天，其在PM2.5中的含量翻了一番（图A）。在五天重度雾霾的监控期间，其在PM2.5中的含量平均可达0.05± 0.02%。
A. fumiats是一种常见的过敏原，在一些免疫缺陷病的患者中也可能侵染导致疾病发生，它在PM10中的含量高于PM2.5，这与其孢子团直径大小有关。在监控期雾霾最严重的两天，其含量可达达标值的4倍甚至更多。在五天重度雾霾的监控期间，其在PM10中的含量平均可达5.8 ± 1.8%(图B)。
参考文献：Inhalable Microorganisms in Beijing's PM2.5 and PM10 Pollutants during a Severe Smog Event. Environmental Science & Technology,2014.