北京中心城区水域硅藻的分布

李立平，孙婷怡，刘鸿霞，张海东，白英杰，王荣帅，刘 良，

（1.华中科技大学同济医学院法医学系，湖北 武汉 430030；2.中国政法大学图书馆文献资源部，北京100088；3.中国政法大学 证据科学教育部重点实验室，北京 100040）

北京中心城区水域硅藻的分布

李立平1，孙婷怡1，刘鸿霞2，张海东3，白英杰1，王荣帅1，刘 良1，3

（1.华中科技大学同济医学院法医学系，湖北 武汉 430030；2.中国政法大学图书馆文献资源部，北京100088；3.中国政法大学 证据科学教育部重点实验室，北京 100040）

目的 研究北京市中心城区（西城区、东城区、朝阳区、海淀区、丰台区、石景山区）的主要河流及湖泊所含硅藻的数量及种属分布。 方法 采集16个主要水域2011年9月和10月的水样标本，应用破机罐法检验硅藻，全景扫描数字切片工作站（DotSlide）对水样中的硅藻种属构成及相对丰富度进行鉴定。 结果共检见10种硅藻藻属，硅藻种群中小环藻属、针杆藻属、直链藻属等为优势藻属。各水域所含硅藻种类及硅藻相对丰富度有所差异：长河的优势种属为直链藻属，转河、昆玉河、陶然亭的优势种属为针杆藻属，东护城河、坝河、凉水河、永定河均为小环藻属，亮马河为舟形藻属，永定河引水渠则为菱形藻属。 结论 根据建立的硅藻种属及相对构成比数据库，可为溺死的法医学鉴定提供新的依据。

法医病理学；溺水；硅藻类；北京

法医鉴定实践中，硅藻检验是溺死诊断的金标准（golden standard）[1]。同时，由于硅藻种类繁多、形态迥异，不同水域的硅藻构成亦不相同，因此通过检验硅藻的种属及构成比，将之与现场水样进行比对，还能够用来推断死者的落水位置[2-3]，从而为辨别侦查方向、判断案件性质提供帮助。

本研究利用全景扫描数字切片工作站（DotSlide）技术，对北京中心城区的主要河流及湖泊水样中的硅藻种属构成及相对丰富度进行鉴定，通过研究北京市各水域中硅藻分布的特点，为此类案件的刑事侦查提供帮助。

1 材料与方法

1.1 采样

于2011年9月和10月在北京市中心城区（西城区、东城区、朝阳区、海淀区、丰台区、石景山区）的主要河流及湖泊共选取16个水域采集水样。每个采样点均在沿岸水深1m处随机选取5个样点，分别采集水样200mL。采样记录详见表1。

表1 北京中心城区主要水域采样记录 （n=5，±s）

表1 北京中心城区主要水域采样记录 （n=5，±s）

编号 河流 水系 城区 采样日期 水温/℃1长河 北运河 西城区 2011-09-20 19.20±0.28 2转河 北运河 西城区 2011-09-20 19.38±0.08 3北护城河 北运河 西城区 2011-09-20 18.48±0.25 4莲花河 北运河 西城区 2011-10-08 17.32±0.11 5东护城河 北运河 东城区 2011-09-19 18.94±0.27 6亮马河 北运河 东城区 2011-09-20 17.48±0.19 7通惠河 北运河 朝阳区 2011-09-29 18.18±0.19 8清河 北运河 朝阳区 2011-09-21 17.30±0.20 9小月河 北运河 朝阳区 2011-09-17 19.46±0.13 10 坝河 北运河 朝阳区 2011-09-17 20.30±0.27 11 昆玉河 北运河 海淀区 2011-09-21 19.10±0.07 12 永定河引水渠 永定河 海淀区 2011-09-22 16.98±0.15 13 凉水河 北运河 丰台区 2011-10-08 16.18±0.19 14 永定河 永定河 石景山区 2011-09-08 20.08±0.13 15 陶然亭 湖泊 西城区 2011-10-07 16.47±0.05 16 前海后海交界 湖泊 西城区 2011-09-20 20.22±0.11

1.2 仪器

H1650-W台式微量高速离心机（上海新诺仪器设备有限公司），全景扫描数字切片工作站（DotSlide）（日本Olympus公司）。

1.3 硅藻检验

本研究应用破机罐法检验硅藻[4]。取水样10mL分装至两个5mL离心管中，以离心半径9cm，4000r/min，离心10min，弃去上清液，取下层液体合并，置于破机罐中，加浓硝酸5 mL，加盖密封，放入恒温烤箱硝化（100℃，0.5h）。硝化后待破机罐冷却后打开，将罐中液体移至另两个离心管中，以离心半径9cm，4000r/min，离心10min，弃去上清液，取下层液体合并，用蒸馏水洗涤（离心、弃去上清液）3次。将洗涤后的底层1mL液体移至1.5mL离心管中，以离心半径8cm，4000r/min，离心10min，弃去上清液，将剩余50μL液体涂片，常规封片。

1.4 硅藻鉴定

利用全景扫描数字切片工作站（DotSlide）记取水样涂片中的硅藻数量，采集图像，对硅藻种属进行鉴别[5-7]。硅藻定量统计时，将完整硅藻或硅藻碎片均计数为1个硅藻。

2 结 果

北京中心城区主要水域水样共检见10种硅藻藻属，分属中心硅藻纲（图1）和羽纹硅藻纲（图2）。其中以小环藻属最为常见，占36.45%；针杆藻属位列第二，占24.11%；直链藻属（13.21%）、菱形藻属（10.55%）、舟形藻属（9.67%）所占比例基本持平。每个水域所含硅藻种类及硅藻相对丰富度有所差异（表2），部分河流可观察到显著的优势藻属。

图1 中心硅藻纲

图2 羽纹硅藻纲

表2 北京中心城区主要水域水样各硅藻种类的丰富度 （%）

3 讨 论

本实验应用的全景扫描数字切片工作站（Dot-Slide）是一套高度集成的软硬件系统的结合。DotSlide系统通过计算机控制自动显微镜移动，对观察到的硅藻水样切片进行批量全自动全层聚焦扫描，逐幅自动采集数字化的显微图像，精度高、视野多、无缝隙自动拼图，自动拼接成一幅完整切片的数字图像。

实验结果检见北京中心城区各水域的硅藻资源丰富，共检见硅藻10属，硅藻种群中小环藻属、针杆藻属、直链藻属、菱形藻属、舟形藻属等为优势藻属。

除了硅藻整体构成比存在差异外，各水域所含硅藻种类及硅藻相对丰富度也并不相同。由表2可知，长河的优势种属为直链藻属，转河、昆玉河、陶然亭的优势种属为针杆藻属，东护城河、坝河、凉水河、永定河均为小环藻属，亮马河为舟形藻属，永定河引水渠则为菱形藻属，此外，在前海和后海交界处仅能检见小环藻属。上述种属的相对丰富度在相应水源中均占50%以上，远大于其他种属的相对丰富度，是相应水域的特点所在。本研究对全部16个水域进行了硅藻种属相互比对，可通过硅藻种属分布的差异性和特征性来进一步区分不同水域。

实验结果提示今后在进行尸体器官的硅藻检测时，除常规定性检测外，还应考虑增设定量检测，以便将落水位置依据优势藻属的分布特点局限在一个或几个水域，缩小侦查范围，继而进一步观察器官内检见的硅藻种属，与水样调查结果进行比对，据此提高鉴定落水位置的精确度。例如，在对转河发现的尸体器官进行硅藻检测时，检见针杆藻属、小环藻属及直链藻属，其中针杆藻属的数量呈压倒性趋势（相对丰富度＞50%），未见其他藻属，对照表2，即可确定尸体落水位置为转河流域；而一旦硅藻检测结果在种属和数量上与转河水样标本的结果产生了出入，则需要考虑死后移尸等其他可能[8]。

本研究将全景扫描数字切片工作站（DotSlide）的理论和技术应用于溺死鉴定的研究，大大提高了硅藻的阳性检出率，通过分析数据、采集图片，建立了北京中心城区水域的硅藻种属及相对构成比数据库，为溺死案件中相应水域的硅藻比对提供了基础检测平台，为溺死的法医学鉴定提供了新的依据。

[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，于晓军，王晓雁.溺死法医学鉴定的研究新进展[J].法医学杂志，2008，24（4）：276-279.

[3]刘兆，丁锰，徐少辉.硅藻检验中应注意的新问题[J].中国人民公安大学学报（自然科学版），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.中国淡水藻志（第13卷）：红藻门 褐藻门[M].北京：科学出版社，2005.

[6]胡鸿钧，魏印心.中国淡水藻类：系统、分类及生态[M].北京：科学出版社，2006.

[7]金德祥.海洋硅藻学[M].厦门：厦门大学出版社，1991.

[8]罗质人，许心舒，王欣，等.溺死的法医学检验现状及进展[J].刑事技术，2007，（5）：35-37.

2011-12-14）

（本文编辑：刘宁国）

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

北京市教育委员会共建项目建设计划项目（1000081003）

李立平（1978—），男，湖北黄梅人，博士研究生，主要从事法医病理学及毒理学研究；E-mail：sty-j211@sohu.com

刘良，男，教授，博士研究生导师，主要从事法医病理学及毒理学研究；E-mail：liangl@cupl.edu.cn