11 / 2025-02-25 19:26:50

PM2.5污染特征驱动微生物气溶胶群落与抗生素抗性基因昼夜变化的机制研究

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       PM_2.5污染与健康风险密切相关，但空气中生物组分（如微生物和ARGs）的昼夜动态规律及驱动机制尚不明确。因此，本研究揭示了太原市供暖期昼夜PM_2.5中有毒性化学组分与微生物群落及ARGs之间的相互作用及其机制。

       在太原市山西大学楼顶昼夜采集PM_2.5样本，运用GC-MS技术分析16种PAHs和7种硝基-PAHs，使用ICP-MS对10种重金属进行测定，利用ICS检测9种水溶性离子。并对细菌16S rRNA（V3-V4区）和真菌ITS基因进行高通量测序，运用qPCR对ARGs以及MGEs进行检测。结合Mantel检验、Cytoscape网络分析和PMF模型解析污染源，结合ILCR模型评估健康风险。

昼夜PM_2.5的化学组成差异显著，夜间总PAHs浓度高于白天，而部分硝基-PAHs、重金属和WSIs的昼夜浓度则较为相近。ARGs总丰度白天高于夜间，MGEs与ARGs的相关性也存在明显的昼夜差异。Mantel结果显示，白天PAHs影响MGEs生成，夜间WSIs则驱动真菌群落变化。此外，真菌群落和MGEs均对ARGs丰度有着显著影响，其中曲霉属与ARGs和MGEs相关性显著。

与PM_2.5的化学特性相比，细菌和真菌群落对昼夜的变化更为敏感。在昼夜波动过程中，化学特性和微生物群落之间的相互作用对ARGs的变化具有不同程度的贡献。曲霉属与MGEs和ARGs表现出显著相关性，是影响PM_2.5中ARGs的关键驱动因素。