北京中心城區(qū)水域硅藻的分布

李立平，孫婷怡，劉鴻霞，張海東，白英杰，王榮帥，劉 良，

（1.華中科技大學同濟醫(yī)學院法醫(yī)學系，湖北 武漢 430030；2.中國政法大學圖書館文獻資源部，北京100088；3.中國政法大學 證據(jù)科學教育部重點實驗室，北京 100040）

北京中心城區(qū)水域硅藻的分布

李立平1，孫婷怡1，劉鴻霞2，張海東3，白英杰1，王榮帥1，劉 良1，3

（1.華中科技大學同濟醫(yī)學院法醫(yī)學系，湖北 武漢 430030；2.中國政法大學圖書館文獻資源部，北京100088；3.中國政法大學 證據(jù)科學教育部重點實驗室，北京 100040）

目的 研究北京市中心城區(qū)（西城區(qū)、東城區(qū)、朝陽區(qū)、海淀區(qū)、豐臺區(qū)、石景山區(qū)）的主要河流及湖泊所含硅藻的數(shù)量及種屬分布。 方法 采集16個主要水域2011年9月和10月的水樣標本，應用破機罐法檢驗硅藻，全景掃描數(shù)字切片工作站（DotSlide）對水樣中的硅藻種屬構(gòu)成及相對豐富度進行鑒定。 結(jié)果共檢見10種硅藻藻屬，硅藻種群中小環(huán)藻屬、針桿藻屬、直鏈藻屬等為優(yōu)勢藻屬。各水域所含硅藻種類及硅藻相對豐富度有所差異：長河的優(yōu)勢種屬為直鏈藻屬，轉(zhuǎn)河、昆玉河、陶然亭的優(yōu)勢種屬為針桿藻屬，東護城河、壩河、涼水河、永定河均為小環(huán)藻屬，亮馬河為舟形藻屬，永定河引水渠則為菱形藻屬。 結(jié)論 根據(jù)建立的硅藻種屬及相對構(gòu)成比數(shù)據(jù)庫，可為溺死的法醫(yī)學鑒定提供新的依據(jù)。

法醫(yī)病理學；溺水；硅藻類；北京

法醫(yī)鑒定實踐中，硅藻檢驗是溺死診斷的金標準（golden standard）[1]。同時，由于硅藻種類繁多、形態(tài)迥異，不同水域的硅藻構(gòu)成亦不相同，因此通過檢驗硅藻的種屬及構(gòu)成比，將之與現(xiàn)場水樣進行比對，還能夠用來推斷死者的落水位置[2-3]，從而為辨別偵查方向、判斷案件性質(zhì)提供幫助。

本研究利用全景掃描數(shù)字切片工作站（DotSlide）技術(shù)，對北京中心城區(qū)的主要河流及湖泊水樣中的硅藻種屬構(gòu)成及相對豐富度進行鑒定，通過研究北京市各水域中硅藻分布的特點，為此類案件的刑事偵查提供幫助。

1 材料與方法

1.1 采樣

于2011年9月和10月在北京市中心城區(qū)（西城區(qū)、東城區(qū)、朝陽區(qū)、海淀區(qū)、豐臺區(qū)、石景山區(qū)）的主要河流及湖泊共選取16個水域采集水樣。每個采樣點均在沿岸水深1m處隨機選取5個樣點，分別采集水樣200mL。采樣記錄詳見表1。

表1 北京中心城區(qū)主要水域采樣記錄 （n=5，±s）

表1 北京中心城區(qū)主要水域采樣記錄 （n=5，±s）

編號 河流 水系 城區(qū) 采樣日期 水溫/℃1長河 北運河 西城區(qū) 2011-09-20 19.20±0.28 2轉(zhuǎn)河 北運河 西城區(qū) 2011-09-20 19.38±0.08 3北護城河 北運河 西城區(qū) 2011-09-20 18.48±0.25 4蓮花河 北運河 西城區(qū) 2011-10-08 17.32±0.11 5東護城河 北運河 東城區(qū) 2011-09-19 18.94±0.27 6亮馬河 北運河 東城區(qū) 2011-09-20 17.48±0.19 7通惠河 北運河 朝陽區(qū) 2011-09-29 18.18±0.19 8清河 北運河 朝陽區(qū) 2011-09-21 17.30±0.20 9小月河 北運河 朝陽區(qū) 2011-09-17 19.46±0.13 10 壩河 北運河 朝陽區(qū) 2011-09-17 20.30±0.27 11 昆玉河 北運河 海淀區(qū) 2011-09-21 19.10±0.07 12 永定河引水渠 永定河 海淀區(qū) 2011-09-22 16.98±0.15 13 涼水河 北運河 豐臺區(qū) 2011-10-08 16.18±0.19 14 永定河 永定河 石景山區(qū) 2011-09-08 20.08±0.13 15 陶然亭 湖泊 西城區(qū) 2011-10-07 16.47±0.05 16 前海后海交界 湖泊 西城區(qū) 2011-09-20 20.22±0.11

1.2 儀器

H1650-W臺式微量高速離心機（上海新諾儀器設(shè)備有限公司），全景掃描數(shù)字切片工作站（DotSlide）（日本Olympus公司）。

1.3 硅藻檢驗

本研究應用破機罐法檢驗硅藻[4]。取水樣10mL分裝至兩個5mL離心管中，以離心半徑9cm，4000r/min，離心10min，棄去上清液，取下層液體合并，置于破機罐中，加濃硝酸5 mL，加蓋密封，放入恒溫烤箱硝化（100℃，0.5h）。硝化后待破機罐冷卻后打開，將罐中液體移至另兩個離心管中，以離心半徑9cm，4000r/min，離心10min，棄去上清液，取下層液體合并，用蒸餾水洗滌（離心、棄去上清液）3次。將洗滌后的底層1mL液體移至1.5mL離心管中，以離心半徑8cm，4000r/min，離心10min，棄去上清液，將剩余50μL液體涂片，常規(guī)封片。

1.4 硅藻鑒定

利用全景掃描數(shù)字切片工作站（DotSlide）記取水樣涂片中的硅藻數(shù)量，采集圖像，對硅藻種屬進行鑒別[5-7]。硅藻定量統(tǒng)計時，將完整硅藻或硅藻碎片均計數(shù)為1個硅藻。

2 結(jié) 果

北京中心城區(qū)主要水域水樣共檢見10種硅藻藻屬，分屬中心硅藻綱（圖1）和羽紋硅藻綱（圖2）。其中以小環(huán)藻屬最為常見，占36.45%；針桿藻屬位列第二，占24.11%；直鏈藻屬（13.21%）、菱形藻屬（10.55%）、舟形藻屬（9.67%）所占比例基本持平。每個水域所含硅藻種類及硅藻相對豐富度有所差異（表2），部分河流可觀察到顯著的優(yōu)勢藻屬。

圖1 中心硅藻綱

圖2 羽紋硅藻綱

表2 北京中心城區(qū)主要水域水樣各硅藻種類的豐富度 （%）

3 討 論

本實驗應用的全景掃描數(shù)字切片工作站（Dot-Slide）是一套高度集成的軟硬件系統(tǒng)的結(jié)合。DotSlide系統(tǒng)通過計算機控制自動顯微鏡移動，對觀察到的硅藻水樣切片進行批量全自動全層聚焦掃描，逐幅自動采集數(shù)字化的顯微圖像，精度高、視野多、無縫隙自動拼圖，自動拼接成一幅完整切片的數(shù)字圖像。

實驗結(jié)果檢見北京中心城區(qū)各水域的硅藻資源豐富，共檢見硅藻10屬，硅藻種群中小環(huán)藻屬、針桿藻屬、直鏈藻屬、菱形藻屬、舟形藻屬等為優(yōu)勢藻屬。

除了硅藻整體構(gòu)成比存在差異外，各水域所含硅藻種類及硅藻相對豐富度也并不相同。由表2可知，長河的優(yōu)勢種屬為直鏈藻屬，轉(zhuǎn)河、昆玉河、陶然亭的優(yōu)勢種屬為針桿藻屬，東護城河、壩河、涼水河、永定河均為小環(huán)藻屬，亮馬河為舟形藻屬，永定河引水渠則為菱形藻屬，此外，在前海和后海交界處僅能檢見小環(huán)藻屬。上述種屬的相對豐富度在相應水源中均占50%以上，遠大于其他種屬的相對豐富度，是相應水域的特點所在。本研究對全部16個水域進行了硅藻種屬相互比對，可通過硅藻種屬分布的差異性和特征性來進一步區(qū)分不同水域。

實驗結(jié)果提示今后在進行尸體器官的硅藻檢測時，除常規(guī)定性檢測外，還應考慮增設(shè)定量檢測，以便將落水位置依據(jù)優(yōu)勢藻屬的分布特點局限在一個或幾個水域，縮小偵查范圍，繼而進一步觀察器官內(nèi)檢見的硅藻種屬，與水樣調(diào)查結(jié)果進行比對，據(jù)此提高鑒定落水位置的精確度。例如，在對轉(zhuǎn)河發(fā)現(xiàn)的尸體器官進行硅藻檢測時，檢見針桿藻屬、小環(huán)藻屬及直鏈藻屬，其中針桿藻屬的數(shù)量呈壓倒性趨勢（相對豐富度＞50%），未見其他藻屬，對照表2，即可確定尸體落水位置為轉(zhuǎn)河流域；而一旦硅藻檢測結(jié)果在種屬和數(shù)量上與轉(zhuǎn)河水樣標本的結(jié)果產(chǎn)生了出入，則需要考慮死后移尸等其他可能[8]。

本研究將全景掃描數(shù)字切片工作站（DotSlide）的理論和技術(shù)應用于溺死鑒定的研究，大大提高了硅藻的陽性檢出率，通過分析數(shù)據(jù)、采集圖片，建立了北京中心城區(qū)水域的硅藻種屬及相對構(gòu)成比數(shù)據(jù)庫，為溺死案件中相應水域的硅藻比對提供了基礎(chǔ)檢測平臺，為溺死的法醫(yī)學鑒定提供了新的依據(jù)。

[1]Piette MH，De Letter EA.Drowning：still a difficult autopsy diagnosis[J].Forensic Sci Int，2006，163（1-2）：1-9.

[2]汪家文，于曉軍，王曉雁.溺死法醫(yī)學鑒定的研究新進展[J].法醫(yī)學雜志，2008，24（4）：276-279.

[3]劉兆，丁錳，徐少輝.硅藻檢驗中應注意的新問題[J].中國人民公安大學學報（自然科學版），2009，（3）：25-26.

[4]Li Y，Hu C，Wang C，et al.Development of can for destruction of organic material in use for forensic diatom examination[J].Forensic Sci Int，1999，101（3）：163-166.

[5]施之新.中國淡水藻志（第13卷）：紅藻門 褐藻門[M].北京：科學出版社，2005.

[6]胡鴻鈞，魏印心.中國淡水藻類：系統(tǒng)、分類及生態(tài)[M].北京：科學出版社，2006.

[7]金德祥.海洋硅藻學[M].廈門：廈門大學出版社，1991.

[8]羅質(zhì)人，許心舒，王欣，等.溺死的法醫(yī)學檢驗現(xiàn)狀及進展[J].刑事技術(shù)，2007，（5）：35-37.

2011-12-14）

（本文編輯：劉寧國）

Distribution of Diatoms in Central City of Beijing

LI Li-ping1,SUN Ting-yi1,LIU Hong-xia2,ZHANG Hai-dong3,BAI Ying-jie1,WANG Rong-shuai1,LIU Liang1,3
（1.Department of Forensic Medicine,Tongji Medical College,Huazhong University of Science and Technology,Wuhan 430030,China;2.Department of Library Literature Resource,China University of Political Science and Law,Beijing 100088,China;3.Key Laboratory of Evidence Science,China University of Political Science and Law,Ministry of Education,Beijing 100040,China）

Objective To explore the quantity and distribution of diatoms in main rivers and lakes in Xicheng,Dongcheng,Chaoyang,Haidian,Fengtai and Shijingshan Districts of the city of Beijing.Methods Water samples were examined through the method of disorganizing,which were collected from 16 rivers and lakes in the central city of Beijing in September and October 2011.Diatom species and proportions of water samples were analyzed using DotSlide microscope station.Results A total of 10 species of diatoms were detected.Cyclotella,Synedra and Melosira etc.were found to be the dominant species via quantitative analysis.Significant differences were observed for diatom species and proportions among the different rivers and lakes.Melosira was found to be the dominant species in the Chang River;Synedra,in the Zhuan River,the Kunyu River and the Taoranting Park;Cyclotella,in the East Moat River,the Ba River, the Liangshui River and the Yongding River;and Navicula,in the Liangma River;Nitzschia,in the diversion canal of the Yongding River.Conclusion The features of distribution of diatoms in the central city of Beijing are outlined.The morphological and relative constituent ratio database of diatoms are established in central city of Beijing.

forensic pathology;drowning;diatoms;Beijing

DF795.1

A

10.3969/j.issn.1004-5619.2012.04.006

1004-5619（2012）04-0265-04

北京市教育委員會共建項目建設(shè)計劃項目（1000081003）

李立平（1978—），男，湖北黃梅人，博士研究生，主要從事法醫(yī)病理學及毒理學研究；E-mail：sty-j211@sohu.com

劉良，男，教授，博士研究生導師，主要從事法醫(yī)病理學及毒理學研究；E-mail：liangl@cupl.edu.cn