雾霾中微生物

微生物生态vxin“microbial-ecology”

2016年已至，回顾去年，从年初柴静自费拍摄雾霾深度调查《苍穹之下》引起了不小的轰动以来，到入冬我国北方大部分城市频繁发布雾霾预警，再到最近《环球科学》公布的2015年十大科技热词中排在首位的是雾霾，2015年与我们息息相关、挥之不去的是雾霾。今天，卢瑟菌就和大家一起根据几篇最近发表的权威研究来聊聊雾霾的成因及潜在危害、雾霾中的微生物（重点描述）、雾霾的治理策略等，希望能让大家更进一步的了解我们身边的雾霾。

1.浅谈什么是雾霾。

“雾霾”是雾（fog）和霾（haze）的合称，但两者区别很大，雾是由大量悬浮在近地面空气中的微小水滴或冰晶组成的气溶胶系统；霾是由二氧化硫、氮氧化物以及可吸入颗粒物等组成的气溶胶系统。雾霾是对大气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述，尤其是pm2.5（particulatematter2.5，空气动力学当量直径≤2.5微米的颗粒物）被认为是造成雾霾天气的“元凶”。

图1雾和霾的天气符号

2.雾霾的成因及潜在危害有哪些。

雾霾是特定气候条件和人类活动相互作用的结果，人类活动会排放大量细颗粒物，一旦超过大气循环能力和承载度，再加之静稳天气等影响，极易产生雾霾。2015年9月17日，德国马普研究所lelieveld等发表在nature上文章将室外空气污染来源划分为：工业排放（ind）、交通排放（tra）、住宅能源排放（rco）、生物质燃烧（bb）、发电产生（pg）、农业排放（agr）和自然产生（nat）（图2）[1]。而2014年10月9日中科院地球环境研究所曹军骥发表于nature上的，关于我国13年1月份针不同城市（北京、上海、广州和西安）雾霾来源的研究则将其来源归类为：交通来源（traffic）、煤炭燃烧（coalburning）、生物质燃烧（biomassburning）、烹饪来源（cook）、土壤尘（dustrelated）和二次气溶胶前体物（包括二次有机气溶胶和二次无机气溶胶）（图3）[2]。由此可看出，我国雾霾在很大程度上是由二次气溶胶导致的（文末有概念的注释），二次气溶胶在大气中是由气态前体物形成的。二次气溶胶的组分中细粒子浓度贡献平均大约30-77%，二次气溶胶前体的来源包括化石燃料燃烧和生物质燃烧等（图3）。

图2全球范围室外空气污染源对过早死亡的贡献示意图

注。ind-工业排放；tra-交通排放；rco-住宅能源排放（如供暖、做法）；bb-生物质燃烧；pg-发电产生；agr-农业排放；nat-自然产生。白色区域表示年平均pm2.5浓度低于响应阈值。

图32013年一月中国四个不同城市的雾霾程度、来源及化学组成分析

室外空气污染的潜在危害是会引起非正常的过早死亡，主要是因为空气污染引发的相关呼吸系统等疾病造成。lelieveld等通过全球大气化学模型和人口与健康数据来估算不同类型空气污染（主要是细颗粒物）对过早死亡人口的相对贡献，发现室外空气污染每年会引起全球300万人的过早死亡，而这主要发生在亚洲。空气污染物，如臭氧、pm2.5细颗粒物和一些严重的疾病有关，且会长期影响健康。在中国和印度，住宅能源排放（rco，如供暖和做饭）对过早死亡的影响最大；在美国大部分地区，交通和发电引起的空气污染排放的作用较大；而在美国东部、欧洲、俄罗斯和东亚，农业排放是细颗粒物相对最大的来源（图2）。