[发明专利]适用于城市群空气污染暴露评估的花粉败育快速批检测法

说明书

适用于城市群空气污染暴露评估的花粉败育快速批检测法，属于生物检测技术领域。包括如下步骤：1)确定评价区域并挑选监测植物；2)采集和固定监测植物的花；3)分离与染色植物花粉粒，作为待测样品；4)利用流式影像仪测定待测样品的花粉样品图谱数据；5)构建样本植物的正常/败育花粉粒标准图谱库；6)监测区域植物花粉败育快速批量检测；7)确定植物花粉的自然败育率和效应败育率；8)空气污染暴露的评估与计算。克服人工镜检速度慢、影响因素多、难以获得具有实用价值的批量统计数据的缺点，检测速度和效率高，误差小，可实现大批量定性和定量分析，可用于城市群空气污染暴露评估或其它类似的生物毒性评估或环境污染的生物检测等。

技术领域

本发明属于生物检测技术领域，尤其是涉及一种适用于城市群空气污染暴露评估的花粉败育快速批检测法。

背景技术

空气污染影响人体健康已被广泛认识和报道(Anderson,et al.2012；Gurjar,etal.2010)，长期和短期暴露于受污染的空气中会导致呼吸系统疾病和心血管疾病发病率上升(Cruz,et al.2015；Goldberg,et al.2013)。因此，开展区域尺度下的空气污染暴露的生物评估，对提高城市环境质量，保障城市群生态安全具有十分重要意义。一般来说，常规化学监测法评估不能直接评估空气污染暴露对生物的影响，而生物检测方法在这一方面具有天然的优势。有研究表明，植物花粉败育作为一种植物生物检定的方法，由于其对于空气污染物的毒性效应非常敏感，已成功应用于空气质量的原位监测(Carneiro,et al.2011；Misik,et al.2007)。而且，这种方法花费较少，也不需要复杂的处理过程。另一方面，从材料的可获得性方面来说，城市绿地广泛分布为植物作为区域尺度下空气污染暴露评估提供生物监测的材料保障，具有其它生物检测方法不可比拟的优势。

将花粉败育用于空气污染暴露评估实践的最大难点，在于快速且精准检测花粉败育。目前，植物花粉败育的检测均采用光学显微镜直接计数法(Carvalho-Oliveira,etal.2017；Fleck,et al.2014)，即使对一个有经验的专业人士，利用光学显微镜对败育花粉进行批量镜检仍然十分困难，主要在如下几个方面：(1)计数过程中一般选取典型的视野计数或者计算固定数量的花粉粒，具有一定的随机性；(2)个别花粉粒正常和败育类型在形态上相差很小，肉眼观察难以准确的判断，易产生误差；(3)长时间肉眼观察容易产生视觉上的疲劳。若将镜检改由机检，则可以避免由人为操作产生的上述系统误差，极大地提高检测速度和效率。

发明内容

本发明的目的在于提供可克服传统植物花粉败育人工镜检速度慢、影响因素多、人为误差大、难以获得具有实用价值的批量统计数据等缺点，检测速度和效率高，误差小，可实现花粉败育率大批量定性和定量分析的一种适用于城市群空气污染暴露评估的花粉败育快速批检测法。

本发明包括如下几个步骤：

1)确定评价区域并挑选监测植物；

2)采集和固定监测植物的花；

3)分离与染色植物花粉粒，作为待测样品；

4)利用流式影像仪测定待测样品的花粉样品图谱数据；

5)构建样本植物的正常/败育花粉粒标准图谱库；

6)监测区域植物花粉败育快速批量检测；

7)确定植物花粉的自然败育率和效应败育率；

8)空气污染暴露的评估与计算。

在步骤1)中，所述确定评价区域可根据评价目的，将待评的城市群细分出n个不同类型的评价区，分别命名为B₁，B₂，…，B_n，选一个生态良好区域为背景区，命名为B₀；所述挑选监测植物是挑选至少一种典型、且待评的城市群各评价区共有的植物种类作为监测植物。