烟台市中心城区气传花粉调查

贺宁，邢海燕，王淑云，窦菲菲，刘姿，刘丽萍，唐宁波，孙月眉

随着社会经济发展，以过敏性鼻炎和哮喘为代表的过敏性疾病的发病率在世界范围内逐年升高[1-3]。气传花粉作为室外吸入性变应原的主要来源，具有很强的抗原性和典型的季节性、地域性，是导致季节性过敏性鼻炎、过敏性哮喘的重要原因[4]。目前国外发达国家已建立花粉浓度监测网络，气传花粉的监测及预报已成为天气预报的重要组成部分。我国学者早在20世纪80年代就利用重力沉降法对部分地区气传花粉进行监测，明确了我国各地气传花粉的种类构成[5]，近几年全国许多地区进行了气传花粉的再次监测，发现与30年前相比，花粉的种类及浓度均发生了变化[6-9]。烟台地处胶东半岛，属于温带季风气候，具有与其它地区不同植被特点，之前未曾有气传花粉监测报道，本文基于烟台中心城区气传花粉监测的研究，明确本地区主要致敏花粉种类及其季节性分布规律，为临床花粉症患者的防治及花粉预报的建立提供依据。

1 材料与方法

1.1 花粉采集

对烟台市中心城区2021年1月1日至2021年12月31日气传花粉的种类及含量进行全年不间断的每日监测，同时记录每日气象情况，以期明确烟台市中心区气传花粉的种类、数量、季节分布特点以及气象因素对花粉含量的影响，对花粉预报模型建立累积数据。

采用目前国内通用的重力沉降法，在烟台毓璜顶医院东区病房楼楼顶平台安装伞篷式花粉采样器，距楼顶约1.5 m，距地面约30 m，采样点四周通透。每日8∶00取洁净的载玻片，用凡士林甘油胶粘附剂涂片，标注日期后置于花粉采样器内曝片，每隔24 h更换一张载玻片。取回的载玻片应用碱性复红甘油胶染色剂进行染色，盖上盖玻片(20 mm×20 mm)完成制片。置于显微镜下分类、鉴定、计数并记录。

1.2 花粉鉴定

参照《中国气传花粉和植物彩色图谱》[10]和《中国北方植物花粉调研-花粉形态及花粉过敏疑难病例》[11]，一般鉴定到属，属间差异小者，只鉴定到科。待曝片全部看完，再分别统计出他们的各类数字，乘以2 换算成1000 mm2截面积上的花粉粒数目即花粉含量。花粉含量 = 每千平方毫米花粉粒总数，单位为：粒/1 000 mm2。

1.3 统计学方法

应用 Microsoft©Excel©2019版软件建立数据库并进行数据分析。

2 结果

2.1 烟台中心城区气传花粉种类及含量

2021年1月1日至2022年12月31日共收集花粉爆片365张，花粉含量62 629粒/1000 mm2。可鉴定到15科，其中树木花粉10科(松科，杉科，柏科，榆科，桦木科，胡桃科，豆科，桑科，蔷薇科，百合科)，莠草或杂草花粉5科(菊科，藜/苋科，禾本科，车前科，十字花科)；可鉴定到12属(蒿属，豚草属，白蜡树属，大麻/葎草属，杨属，槐属，柳属，栎属，榛属，悬铃木属，栗属，槭属)，隶属于9科，2个种；银杏，杜仲属于2科2属。其中松科花粉含量最高，占49.01%，葎草/大麻属含量次之，占10.08%(表1)。

表1 2013—2014/2021年度烟台中心城区全年气传花粉种类及含量Table 1 Types and contents of airborne pollen in 2013-2014/2021 Yantai downtown area

2.2 烟台中心城区气传花粉分布

烟台中心城区全年气传花粉分布存在2个花粉季节，春季树木花粉从2-5月，高峰在4-5月；夏秋季莠草或杂草花粉从6-10月，高峰在8-9月(图1)。其中，春季日花粉最高含量为每天4 149粒/1 000 mm2，夏秋季日花粉最高含量为每天1 120粒/1 000 mm2。

图1 烟台中心城区全年花粉含量月分布图

2.3 烟台中心城区春季气传花粉种类及构成

春季花粉以树木类花粉为主，总计48 604粒/1 000 mm2，高峰浓度为4 149粒/1 000 mm2，占全年花粉总量的77.6%。最早出现的为榆科花粉，从2月份中旬开始；3月份主要优势花粉为杨属、柏科，开始出现白蜡树属；4月份主要优势花粉依次为松科、银杏、悬铃木属、柳属、蔷薇科，开始出现桑科、槭属、栗属、桦木科、榛属、胡桃科、十字花科等；5月份主要优势花粉依次为松科、桑科，开始出现禾本科及百合科等。整个春季花粉季(2-5月)主要的优势花粉为松科(60.83%)，其次为桑科(8.32%)、银杏(5.81%)、杨属(4.26%)、榆科(3.41%)、悬铃木属(2.99%)、柏科(2.72%)等，其中未知花粉占3.24%(图2)。

图2 烟台中心城区春季主要气传花粉种类及构成比

2.4 烟台中心城区夏秋季主要气传花粉种类及构成

夏秋季花粉以莠草或杂草花粉为主，总计13 669粒/1 000 mm2，高峰浓度为1 744粒/1 000 mm2，占全年花粉总量的21.83%。整个夏秋花粉季(6-10月)主要的优势花粉为大麻/葎草属(46.13%)，其次为蒿属(32.74%)、松科(7.90%)、禾本科(3.95%)、黎/苋科(3.82%)、豚草属(1.24%)等，未知花粉占1.59%(图3)。其中大麻/葎草属花粉1-2月、7-12月均可见，蒿属花粉1-2月、6-11月可见，藜/苋科1月/6-11月可见，豚草属1-2、6-10月可见。

图3 烟台中心城区夏秋季主要气传花粉种类及构成比

2.5 2013至2014年及2021年烟台中心城区气传花粉种类及含量分布

春季花粉季(2-5月)花粉含量由2013至2014年7 064粒/1 000 mm2，升至2021年的48 604粒/1 000 mm2，增长了6.9倍；高峰期均从2014年的3月推迟至2021年5月。夏秋季花粉季(6-10月)花粉含量由2013至2014年4 764粒/1 000 mm2，升至2021年的13 000粒/1 000 mm2，增长了2.73倍；高峰期从2014年9月提前至2021年8月。全年花粉含量由2013—2014年的12 205粒/1 000 mm2，升至2021年的62 629粒/1 000 mm2，增长了5.13倍。其中松科花粉近7年增长速度快，由2014年的4 103粒/1 000 mm2，升至2021年的30 692粒/1 000 mm2，增长了7.48倍；去除松科花粉外，其余花粉全年总量增长了3.94倍，春季花粉(2-5月)含量增长4.07倍，夏秋季花粉(6-10月)含量增长了3.75倍。可鉴别的花粉种类从2013至2014年的11科9属1种，增长为2021年的15科12属2种，新增百合科、蔷薇科、豆科、桑科，槭属、栗属、榛属，杜仲。优势气传花粉的浓度也呈现不同程度的增加，其中值得关注的是蒿属、大麻/葎草属、榆科、银杏、豚草分别增长了2.15倍、3.19倍、3.93倍、18.74倍、89倍。(图4、5，表1)

图4 2014年及2021年烟台中心城区气传花粉含量曲线分布图

图5 2013至2014年与2021年主要气传花粉含量比较

3 讨论

近年来经济的高速发展面临着严重的环境污染问题，城市植被绿化受到格外重视。随之而来，气传花粉浓度，尤其是致敏花粉浓度均有不同程度升高[12]。花粉是导致季节性过敏性疾病发病的主要原因，监测气传变应原的种类及浓度变化对评估过敏性疾病发病至关重要。

本研究采用重力沉降法调查烟台中心城区气传花粉，可鉴定的花粉有15科、12属、2种，其中出现次数多且占花粉含量2%以上有9种，分别为松科、葎草/大麻属、蒿属、桑科、银杏、杨属、榆科、悬铃木属、柏科，多为常见致敏花粉。烟台中心城区花粉分布存在明显季节性，主要为春季2-5月及夏秋季6-10月。其中，春季花粉数量多，占77.6%，以树木花粉为主，如松科、桑科、银杏、杨属、榆科、悬铃木属、柏科等；夏秋季花粉数量相对较少，占21.83%，以莠草/杂草花粉为主，如葎草/大麻属、蒿属、禾本科、黎/苋科、豚草属等，与城市植被分布、花粉本身的特征、气候因素等有关。

由于本地区城市绿化以松科植物栽种为主，所以松科花粉一直是主要优势花粉，明显高于其它花粉。另外与2013至2014年相比，2021年烟台中心城区气传花粉存在以下特点：(1)全年花粉总量呈现大幅升高(5.13倍)，春季树木花粉(6.9倍)较夏秋季杂草花粉(2.73倍)增加更为显著；(2)春季花粉季提前且延长，主要优势花粉种类为松科、桑科、银杏，桑科作为新增花粉且产量巨大，成为春季需重点关注的花粉；春季花粉种类及含量均明显增加，松科、白蜡树属、银杏作为城市绿化的优选树种，成为春季气传花粉含量增加的主要种类(分别增加7.48倍、15.83倍、18.74倍)；(3)夏秋季杂草花粉种类变化不大，花粉含量明显增高，且高峰前移至8月，大麻/葎草属超过蒿属花粉成为第一位的优势花粉，这与姚丽娜等[13]报道的北京地区秋季花粉构成类似。基于以上特点考虑可能的原因：(1)在国家“退耕还林还草、荒山荒地造林”的政策引导下，山地植被覆盖率日益增高，城市绿化大量栽种松树、银杏等观赏树种，使得年气传花粉量明显增加；(2)在全球温室效应的影响下，春季回暖更早到来，导致春季花粉季前移且延长；(3)花粉含量与当地的气候条件尤其是降水量有明显相关性。有研究表明北京城区[14]、上海中心城区[15]的气传花粉量近年来也有明显增加，以春季树木花粉增加更为显著，且存在地区差异。欧洲大规模花粉数据分析表明，年气传花粉量呈增加趋势，且城市比农村更为明显，除了气候变化的可能影响外，认为城市较高水平的二氧化碳可能会导致更多的气传花粉传播[16]。

豚草是美国的主要致敏花粉之一，其强致敏性使得过敏性疾病的患病率明显增加[17]。豚草花粉在大约 10 g/m3时引起症状，草花粉在大约 15 g/m3时引起症状[18]。豚草作为外来入侵物种，可通过农产品、饲料等进口或运输传播。本研究发现近7～8年烟台地区豚草花粉量明显增加(89倍)，另外由于豚草与蒿属花粉存在交叉反应性，因此对于蒿属花粉过敏的人群，接触豚草花粉可引起过敏症状发作，甚至会延长花粉期并可能引发新的过敏症状，值得高度重视。

综上所述，花粉浓度及飘散规律受当地植被、气候条件、建筑物密集程度等因素影响，与花粉症患者的疾病发作息息相关。本次调查结果为本地区过敏患者的疾病预防、诊治及出行提供了参考依据，也为下一步结合本地区气象数据建立气传花粉预测模型奠定了基础。