夏季医院与学校环境中空气生物气溶胶动态组装的差异机制及其健康风险研究

本研究针对医院环境中具有致病潜力的生物气溶胶（Bioaerosols）动态组装机制不清的问题，通过对比夏季医院与学校环境的平行采样，揭示了二者在昼夜波动、微生物组装模式及污染物驱动机制上的显著差异。研究发现，医院生物气溶胶通过多环芳烃（PAHs）介导的确定性组装过程富集变形菌门（Proteobacteria）病原体，而学校环境则呈现气象驱动的随机性组装。该研究为医疗相关大气环境中微生物风险的预测提供了关键依据。

　　

在炎热的夏季，空气中飘浮的微小生物颗粒——生物气溶胶（Bioaerosols）不仅是环境监测的指标，更是潜藏的公共卫生威胁。尤其在医院这类特殊场所，病原微生物可能通过空气传播，加剧院内感染风险。然而，这些肉眼不可见的“空中居民”如何在不同环境中“安家落户”？它们的动态变化受哪些因素驱动？这些问题长期困扰着科研人员。

山西省的研究团队在《Journal of Environmental Sciences》发表的研究，首次系统比较了夏季医院与学校环境中生物气溶胶的组装机制。通过同步采集太原市医院周边和学校区域的PM_2.5
样本，结合16S rRNA基因测序、HYSPLIT（混合单粒子拉格朗日积分轨迹）大气回溯模型和正矩阵因子分解（PMF）分析，揭示了两种环境截然不同的微生物生态规律。

关键技术方法
研究选择2019年5月10-18日每日10:00-15:00（夏季典型气象窗口期）进行采样，采用大流量采样器收集PM_2.5
样本。通过16S rRNA测序解析微生物组成，HYSPLIT模型追踪气团来源，并构建共现网络分析微生物-污染物互作关系。

研究结果

Sample sites and sample collection
太原市的同步采样设计捕获了夏季典型气象条件（温度>24°C，RH>35%）下的生物气溶胶特征，规避了极端紫外线对学生假期微生物群落的影响。

The patterns of airborne bacterial communities around hospital and school in summer
共检出1259个属的微生物，但丰度低于全天候研究。医院环境显著富集变形菌门（如肺炎克雷伯菌Klebsiella pneumoniae），其相对丰度是学校环境的2.3倍。

Discussion
学校生物气溶胶受多源气团混合影响呈现随机组装，而医院环境则通过PM_2.5
结合的PAHs驱动确定性选择，促进病原体定植。值得注意的是，变形菌门展现出对PAHs污染的抗逆性，这种特性可能与其膜结构中的烃类降解基因有关。

Conclusions
该研究突破性地证实：医院生物气溶胶并非被动扩散，而是通过“污染-微生物”互作形成独特的致病生态位。这一发现为医疗机构空气质量管理提供了理论依据——控制PAHs排放可能比单纯灭菌更能有效降低空气传播风险。

这项研究的意义不仅在于揭示了环境特异性组装机制，更开创性地将大气化学（PAHs）与微生物生态学交叉融合，为预测气候变化下的病原体传播提供了新范式。正如作者所言，未来需要建立更精细的“污染-病原体”响应模型，以应对日益复杂的空气微生物健康挑战。