花粉致敏污染研究

北京市101中學 顏 馨

輔導教師 平亞茹 靳 穎

荷蘭科學家最新研究發(fā)現(xiàn)，花粉如同大氣污染一樣，對呼吸道疾病和心臟病患者有致命的毒害作用。在花粉污染嚴重時，這兩種病患者的死亡人數(shù)激增10％。花粉污染越嚴重，死于慢性肺病、心臟病和肺炎的人就越多。由此想到我所在的101中學附近植物種類很多，能否就花粉污染情況開展一些調(diào)查研究。我的想法得到生物課任課老師的大力支持，并幫我聯(lián)系了首都師范大學生命科學實驗中心。該中心在花粉研究方面有積累了一定經(jīng)驗。年初，該中心為我校安裝了一臺先進的風標式花粉采集器，由平老師和靳老師一起對我的\"101中學花粉課題\"進行具體指導。在經(jīng)過初步查閱了前人研究情況的基礎(chǔ)上，我利用課余時間定期去首都師范大學生命科學院實驗中心學習并開始了一系列的實驗工作。

研究目的

在諸多前人研究工作的基礎(chǔ)上，采用最為合理的實驗方法和實驗設(shè)計，對北京市空氣中的致敏花粉污染特征及飄散規(guī)律進行一次比較系統(tǒng)的“量化研究”，為證實前人研究中對花粉污染規(guī)律的一些定性結(jié)論提供客觀依據(jù)。

研究過程

在北京市101中學科技樓樓頂(高約10m)和首都師范大學實驗樓樓頂(高約40m)設(shè)置風標式花粉采集器，連續(xù)39周進行花粉采集?；ǚ圻^濾網(wǎng)每周換一次。將過濾網(wǎng)從采集器上取下后，放入儲存袋，寫明采集地點、采集起止時間，并記錄天氣情況(資料來自國家氣象局與天氣在線網(wǎng)站)。

結(jié)合氣象因素來探索花粉的飄散規(guī)律。為明確氣象因素對花粉飄散規(guī)律的影響，本次實驗詳細記錄了實驗期間北京市的氣象因素，包括降水量、溫度、相對濕度以及氣壓，并調(diào)查了實驗期間的風力情況等，以便結(jié)合花粉數(shù)據(jù)進行分析研究。

為了重點探索花粉飄散數(shù)量與相關(guān)氣象因素之間的內(nèi)在聯(lián)系，對39周內(nèi)所收集的35種花粉采集量的變化與諸多氣象因素進行對比、分析，力圖發(fā)現(xiàn)一些相關(guān)規(guī)律。

花粉圖譜制作方法

采集校園內(nèi)及圓明園附近的常見花粉，裝入采集袋并做好記錄（包括采集人、采集的植物名、采集時間、采集地點），對花粉采用醋酸酐分解法。

1.在裝有花粉材料的離心管中加入少量冰醋酸，浸軟后用玻璃棒將花粉搗碎（為防止污染，每處理一個離心管后，一定要換一根干凈的玻璃棒）。

2.往離心管中加入冰醋酸至5ml，離心，讓花粉沉淀，將上面的溶液倒掉。

3.加入醋酸酐和硫酸的混合物（9：1）5ml，水浴加熱，在分析過程中可用玻璃棒輕輕攪拌，使其均勻?？呻S時用玻璃棒取出少量花粉放于載玻片上，在顯微鏡下觀察直到孢粉的內(nèi)壁和原生質(zhì)完全溶解為止。

4.離心，倒掉分解溶液，加入適量蒸餾水水洗、離心數(shù)次，直至溶液的pH值達到中性，倒掉上清液。

5.加入50%甘油保存。

6.用數(shù)碼相機進行照片采集，制作花粉圖譜。

我的發(fā)現(xiàn)

對比不同采集點數(shù)據(jù)來研究花粉飄散的規(guī)律 通過以上兩個采集點的數(shù)據(jù)比較和分析，我們發(fā)現(xiàn)：全年花粉含量呈現(xiàn)兩個高峰期，第一個高峰期在4～5月，主要以木本植物為主，如楊柳科、松科、樺木科等；第二個高峰期在8～9月，主要以草本植物為主，如菊科蒿屬和藜科等。另外從兩個不同花粉采集點的圖形比較來看，兩種圖形走勢的相似性在一定程度上反映了花粉傳播的內(nèi)在規(guī)律。

結(jié)合植物開花期調(diào)查對比花粉飄散的規(guī)律 經(jīng)比較分析，我們可以看出空氣中不同花粉的飄散分布與相應(yīng)植物的開花期大體一致。

結(jié)合花粉癥發(fā)病規(guī)律調(diào)查對比空氣中花粉飄散規(guī)律 為了探索全年主要季節(jié)花粉飄散與花粉癥的發(fā)病規(guī)律，我曾專門走訪了海淀區(qū)所在的西苑醫(yī)院、海淀醫(yī)院等醫(yī)療機構(gòu)的耳鼻喉科大夫。他們介紹，每年從4月份開始，與花粉癥相關(guān)的發(fā)病人數(shù)就急劇增加。入秋以后與花粉癥相關(guān)的發(fā)病人數(shù)也急劇增加，這與8~9月份空氣中花粉濃度逐漸增大的情況相對應(yīng)。另一情況是，每當暴雨過后，花粉被打落在地，天晴花粉被曬干后經(jīng)風一吹，導致四處擴散，數(shù)量增大。這時期花粉過敏癥患者(如過敏性鼻炎等)就診人數(shù)一般會突然增加。到了10月份以后，花粉癥發(fā)病人數(shù)會逐漸下降，這與此期間空氣中花粉濃度逐漸降低的情況相吻合。以上幾組對花粉飄散規(guī)律的分析與實際中臨床發(fā)病的規(guī)律明顯吻合，也充分說明對花粉污染進行預報的必要性和可行性。

我的結(jié)論

及時針對花粉污染進行研究，找出有效的防治措施，提高生活環(huán)境質(zhì)量，維護人類健康，已十分必要。目前，我國的綠化水平還不高，維護生態(tài)平衡和改善人類的生存環(huán)境、促使園藝的進一步發(fā)展、維護城鎮(zhèn)的綠化水平，將是今后一段時間內(nèi)迫切需要完成的工作。通過對氣候因素與花粉數(shù)量變化的分析，可考慮在全國重點城市和地區(qū)建立回歸模型，力爭提前3~5周對空氣中花粉含量做出預測。同時可對城市花粉污染進行動態(tài)監(jiān)測和預報(可在地方的天氣預報中公布花粉污染的情況和健康建議)。這對花粉癥的預防、體現(xiàn)以人為本的社會發(fā)展理念都具有十分重要的意義。