霾污染已经成为我国广泛关注的大气污染问题之一。大气气溶胶上的生物组分（生物气溶胶）作为大气气溶胶的重要组成部分,可以广泛参与大气物理与化学过程,其存在为从大气微生物学角度诠释霾的形成提供了全新的可能与视角。因而,探究霾污染过程中大气生物气溶胶的响应及演化特征,不仅可以评估其健康效应,而且对全面深入认识灰霾空气污染的形成与来源,以及制定相应的污染防治措施均具有重要意义。然而目前对霾污染时期生物气溶胶的特征还知之甚少。本文基于长周期与高时间分辨率采样模式,系统地分析了霾污染时期大气PM2.5上的大分子蛋白类与细胞类生物气溶胶的响应与演化特征,探究了大气PM2.5上微生物组分与大气化学组分的相互作用关系。主要结果如下所示:（1）西安市冬季PM2.5上蛋白质浓度水平显著高于秋季的浓度水平（P<0.05）。西安市秋冬季PM2.5上蛋白质浓度水平在11月份显著增长,与霾污染的爆发时期相一致。霾污染时期大气气溶胶上的蛋白质水平显著高于非霾时期。相较其他城市,作为西北内陆城市的西安市霾污染时期大气蛋白质的来源更加复杂与广泛。相比较非霾时期,霾污染时期生物质源对大气PM2.5上蛋白质组分的影响作用减弱,而人为源的影响作用更加显著。霾污染时期且叠加单一西北方向远距离气团输入条件时,大气PM2.5上检测到较高浓度水平的蛋白质。PM2.5浓度水平,大气湿度,NO2和O3对秋冬季大气蛋白质组分变化的贡献较大,这四种主要的影响因子对蛋白质浓度变化的解释率达到68.1%。霾污染时期不同高度上PM2.5上蛋白质浓度水平无显著性差异,且无明显一致的垂直分布规律,混合层高度对大气PM2.5蛋白质组分的垂直分布特征具有重要影响。（2）空气总微生物（TAMs）浓度呈现显著的季节分布模式,秋冬季浓度较高,春夏季浓度较低。霾天空气总微生物浓度显著高于非霾天。重要地,空气中总微生物浓度与空气质量的变化并不总是保持线性一致,随着空气污染程度的加剧,空气总微生物呈现出先上升后下降的趋势,其浓度峰值出现在中等污染等级。降雪对于空气中总微生物具有去除效应,然而这种去除效应作用时间相对短暂。（3）霾污染过程中,空气细菌群落结构与组成的显著变化主要出现在霾污染的中前期,尤其是霾污染的爆发期。在霾污染的中后期,空气细菌群落逐渐趋于稳定。特别地,霾污染过程中空气细菌群落结构与组成的改变一定程度上滞后于空气污染的变化。随着霾污染的爆发以及霾过程的发展,在主要的细菌属中,机会致病菌的相对丰度逐渐增加,来自沙尘源细菌的比例逐渐减小。霾污染过程对空气真菌群落的影响相对温和,但是这种影响持续的时间更长,真菌群落特征的变化持续了整个霾污染时期。霾污染过程中真菌群落结构的组成更加复杂,在整个霾发展过程中,无具有明显主导地位的真菌属,且未出现显著的真菌群落变化规律。在霾污染过程中,细菌群落结构与组成没有显著的昼夜差异。少量的真菌属的分布具有昼夜差异性,且这些真菌属的相对丰度峰值主要集中于夜晚采样时段。（4）大气PM2.5上的氨氧化古菌（AOA）的数浓度在霾与非霾转化阶段与PM2.5浓度变化相一致,在整个霾污染过程中,大气AOA数浓度具有升高的趋势。在AOA的群落结构与组成中,Nitrososphaera占据绝对的主导地位。霾污染过程中,PM2.5浓度激增时,Nitrososphaera相对丰度呈现短暂的下降,然而在整个霾污染过程中,Nitrososphaera相对丰度同样具有上升的趋势。总体上,AOA的q PCR定量分析与高通量测序分析结果均表明霾污染有利于大气中AOA的生存。（5）霾污染过程中细菌属内相互作用复杂,没有明显的中心细菌属。真菌属内的相互作用较弱且主要以共同出现模式（co-occurrence）为主。中心真菌属中包含的致病真菌的相对丰度在霾污染时期显著上升,且其相对丰度的峰值与PM2.5浓度峰值出现时段相一致。霾污染过程中细菌和真菌属间的相互作用较弱。扬尘源离子组分和PM2.5酸度对细菌和真菌群落的影响作用最为显著。