Биогенные характеристики микрочастиц в крупных городах: структура микробного сообщества, патогенность и определяющие факторы

В проекте будут комбинированы современные и классические экспериментальные подходы и задействованы компетенции в области микробиологии, молекулярной биологии, химии, климатологии, урбоэкологии, биологии растений и почв. На основании полученных данных будут сделаны выводы о роли зеленой инфраструктуры, антропогенной нагрузки, климата и сезонности в определении химических и микробиологических характеристик тонкой пыли и, следовательно, в определении качества городского воздуха. Будет выявлено распределение и активность потенциально патогенных и аллергенных миркоорганизмов, оценена их связь с типичными сезонными пиками регистрации определенных заболеваний.

Задачи:

1. В крупных городах, располагающихся в разных климатических поясах - субарктический пояс (Мурманск), умеренный пояс (Москва), среднеземноморский пояс (Неаполь) – провести периодический отбор тонкой пыли (фракции ТП10 и ТП2.5) в воздухе, с поверхности листьев, запечатанных поверхностей и почвы ключевых участков, расположенных в зоне влияния источника пыли (завод, карьер, автомобильная дорога, порт), а также находящихся на различных расстояниях от источника;
2. Провести детальный анализ физико/химических характеристик собранной пыли: количественный анализ, элементный и фракционный состав, определить основные источники поллютантов, охарактеризовать их сезонное варьирование.
3. Для каждого города провести детальное изучение микробиома собранного материала с участков по градиенту антропогенной нагрузки. Исследовать его для различных пылевых фракций с помощью молекулярно-генетических методов.
4. Сравнить характеристики воздушного микробиома с микробиомом листовых пластинок зеленых насаждений, запечатанных поверхностей и почвы.
5. Оценить сезонное варьирование в биоразнообразии, оценить вклад тех или иных источников биологического ДНК, наличие аллергенов и потенциальных патогенов человека, животных и растений.
6. В рамках лабораторных экспериментов, варьируя условиями окружающей среды (температура, влажность, количество субстрата и поллютанов), оценить изменение активности биологической фракции в целом и условно-патогенных групп в частности.  
7. С помощью статистических методов анализа выявить основные факторы, влияющие на биомассу, активность, структуру и функции микробиома тонкой пыли в городах, расположенных в различных биоклиматических условиях.