W większości zastosowań między innymi: dla potrzeb alergologicznych, w badaniach agroaerobiologicznych i fitopatologicznych, prognostycznych, dla potrzeb konserwatorskich, pomiar zawartości aeroplanktonu wykonuje się metodą wolumetryczną (objętościową).
Do pomiaru koncentracji pyłku i zarodników w powietrzu używane są aparaty wolumetryczne. Międzynarodowe Stowarzyszenie Aerobiologów (IAA) zaleca stosowanie aparatów produkowanych w oparciu o prototyp Hirsta (1952). Aktualnie najszerzej w praktyce stosowane są aparaty produkowane we Włoszech przez firmę Lanzoni i w Wielkiej Brytanii przez firmę Burkard.




Działanie aparatu wolumetrycznego symuluje proces oddychania. Jego konstrukcja i sposób działania umożliwia zasysanie 10 litrów powietrza na minutę, a więc tyle, ile wdycha w tym samym czasie dorosły człowiek. Wraz z powietrzem do aparatu, tak jak do naszych dróg oddechowych, przedostają się zawieszone w nim mikroorganizmy, części mineralne, zanieczyszczenia chemiczne, fizyczne itd.


Wlot do urządzenia, przez który napływa powietrze wraz z zawartym w nim aeroplanktonem, ma wymiary 2 mm x 14 mm. Aeroplankton osiada na taśmie pokrytej lepikiem w przypadku aparatu tygodniowego lub na szkiełku pokrytym lepikiem w przypadku przystawki dobowej.
Bęben z taśmą lub szkiełkiem montowany jest na bolcu sprzężonym z urządzeniem zegarowym. Urządzenie zegarowe przesuwa bęben z taśmą (lub szkiełkiem) z prędkością 2 mm/godz. W rezultacie na powierzchni 2x14 mm2 taśmy, zapisana jest sytuacja aeropalinologiczna atmosfery z danej godziny. Ponieważ znamy objętość powietrza, jaka przepływa przez urządzenie oraz powierzchnię, na której osiada aeroplankton, możemy obliczyć liczbę poszczególnych składników aeroplanktonu w określonej objętości powietrza.





Lokalizacja aparatu
W licznych publikacjach informowano o różnicach w rozprzestrzenianiu się ziaren pyłku i zarodników (Rantio-Lehtimäki et al. 1991, Hart et al. 1994, Spieksma et al. 1998). Pyłek niektórych roślin rejestrowano w aparacie umieszczonym na dachu budynku niekiedy nawet z 2 tygodniowym opóźnieniem w stosunku do pojawienia się go na wysokości 150 cm. Dlatego przed podjęciem decyzji o lokalizacji aparatu, musimy zdecydować, dla jakich celów mają służyć zbierane przez nas dane. Jeśli monitoring ma być prowadzony dla potrzeb alergologicznych, idealne rozwiązanie stanowiłoby posiadanie dwóch urządzeń, jednego umieszczonego na wysokości „nosa alergika” około 150 cm nad poziomem gruntu i drugiego, zlokalizowanego na dachu budynku, pozwalającego na przygotowywanie prognoz dla regionu.
Jeśli zamierzamy prowadzić monitoring dla potrzeb alergologicznych i na podstawie uzyskiwanych wyników planuje się przygotowywanie prognozy o zasięgu regionalnym, aparat zgodnie z zaleceniami IAA, musi być umieszczony na wysokości powyżej 15 m nad poziomem gruntu. Gdy analizę mikroskopową wykonuje aerobiolog posiadający certyfikat wydany przez IAA, to dane z takiego punktu mogą być przesyłane bezpośrednio do Europejskiego Centrum Informacji Pyłkowej w Wiedniu.
Gdy planuje się badania koncentracji aeroplanktonu w dużym mieście o zróżnicowanej strukturze przestrzennej, wskazane jest wybranie takiej lokalizacji, aby była najbardziej reprezentatywna dla całego miasta.

Taśmę, na której osiada aeroplankton w aparacie 7-dniowym lub szkiełko w aparacie 24-godzinnym przygotowuje się w laboratorium.

Wyposażenie laboratorium:

  • Kołowrotek
  • Bęben do nawijania taśmy
  • Chusteczki jednorazowe lub lniana ściereczka
  • Taśma dwustronnie klejąca do mocowania taśmy Melinex
  • Taśma Melinex lub szkiełko podstawowe w przystawce dobowej
  • Pędzel do nakładania lepiku
  • Ostre nożyczki
  • Pęseta
  • Igła preparacyjna
  • Lepik czyli substancja chwytna
  • Pudełka do transportu bębna z taśmą lub szkiełka
  • Gumowe rękawiczki, w przypadku pracy z lepikiem w skład którego wchodzi toluen
Przygotowanie preparatów mikroskopowych w laboratorium
Do przygotowania preparatów w laboratorium potrzebne są:
  • czysta kartka papieru A4 lub bibuły na której układamy szkiełka,
  • plastikowy przymiar do cięcia taśmy,
  • szmatka do czyszczenia szkiełek,
  • 7 lub 8 szkiełek podstawowych,
  • 7 lub 8 szkiełek nakrywkowych o powierzchni 24x64 mm,
  • substancja do montowania (glicerożelatyna lub gelvatol),
  • gliceryna
  • ostre nożyczki
  • skalpel
  • igła preparacyjna
Po zmianie bębna z taśmą materiał przenoszony jest do laboratorium, gdzie przygotowuje się preparaty mikroskopowe. Do tego celu używamy szkiełka mikroskopowe podstawowe oraz nakrywkowe. Do montownia preparatów na szkiełkach używa się mieszaniny glicerożelatyny lub gelvatolu.
Do cięcia taśmy na odcinki dobowe używa się specjalnego przymiaru , który jest w wyposażeniu aparatów Burkarda i Lanzoniego. Przezroczysty, plastikowy przymiar podzielony jest na osiem 48-milimetrowych odcinków, odpowiadających dobowym okresom.
Pocięte odcinki taśmy należy umieścić na szkiełkach podstawowych. Najpierw szkiełka pokrywamy równomiernie gelvatolem lub glicerożelatyną, na nie kładziemy przycięty odcinek taśmy – odpowiadający dobowej próbie, pamiętając aby początek taśmy znajdował się zawsze po lewej stronie szkiełka podstawowego. Następnie pokrywamy równomiernie gelvatolem lub glicerożelatyną szkiełko nakrywkowe (przy pomocy: pędzelka, łopatki czy własnego palca). Kolejną czynnością jest nałożenie za pomocą igły preparacyjnej, posmarowanego szkiełka nakrywkowego na preparat tak, aby nie pozostały pod nim bąbelki powietrza.


Analizy mikroskopowe
Jakościowa i ilościowa analiza aeroplanktonu powinna być wykonywana przy pomocy mikroskopów świetlnych przy powiększeniu 250, 400 lub 600 razy. Ze względu na czasochłonność analizy, nie liczy się aeroplanktonu na całej powierzchni szkiełka, tylko na wybranych obszarach. Średnie dobowe stężenie podaje się w ilości ziaren pyłku czy zarodników grzybów w 1m3 powietrza.
Należy pamiętać, że aparat zasysa w sposób ciągły 10 l powietrza/min., to znaczy, że w ciągu doby przez aparat przepłynie 14,4 m3 powietrza z zawieszonymi w nim ziarnami pyłku, zarodnikami grzybów, zanieczyszczeniami chemicznymi i fizycznymi. Wszystkie ziarna pyłku i zarodniki grzybów oraz inne cząsteczki jakie znajdowały się w tej objętości powietrza zostają zdeponowane na pokrytej lepikiem powierzchni 672 mm2 taśmy Melinex. Jest to powierzchnia jaka odpowiada dobowej próbce (14mm szerokość pasa pomnożona przez 48mm długości dobowego odcinka pasa). Znając powierzchnię, na której zliczane są ziarna pyłku podczas analizy mikroskopowej, łatwo z prostej proporcji obliczyć zawartość pyłku czy zarodników grzybów w 1m3 powietrza. Aby dane mogły być reprezentatywne statystycznie, powierzchnia na której prowadzona jest rejestracja nie może być mniejsza niż 10-12% całkowitej powierzchni szkiełka dobowego. Dlatego analizuje się powierzchnię nie mniejszą niż 67 80 mm2. Zdaniem Frenguellego (2000, 2003) uwzględnienie w analizie powierzchni większej od 20% całego szkiełka (>134 mm2) nie daje dokładniejszych wyników, a jest bardzo czasochłonne.

Metody liczenia ziaren pyłku
Zliczanie ziaren pyłku w próbce, odbywa się według następujących metod: 1. zliczania na powierzchni horyzontalnych pasów (continuous sweeps), 2. zliczania w obrębie przylegających do siebie pól w horyzontalnych pasach (tangent fields), 3. metoda pionowych pasów (vertical sweeps), 4. losowych pól (random fields) (Frenguelli 2000, 2003).

  1. Metoda zliczania horyzontalnych „pasów ciągłych”, polega na zliczaniu wszystkich obiektów w polu widzenia na całej powierzchni 3-5 pasów.
  2. Metoda stykających się pól, polega na zliczaniu ziaren pyłku na powierzchni 3-5 horyzontalnych pasów w obrębie powierzchni taśmy Melinex, na której zdeponowany jest aeroplankton. Polega na zliczaniu obiektów w kolejnych przylegających do siebie polach widzenia mikroskopu. Pomiar wykonujemy od lewej do prawej strony szkiełka (w polu widzenia odwrotnie od prawej do lewej).
  3. Metoda pasów pionowych (południkowych) polega na zliczaniu w polu widzenia mikroskopu wszystkich obiektów na powierzchni pionowych pasów w każdej, lub co drugiej godzinie z danej doby. Rejestruje się obiekty na 12 lub 24 pasach o wysokości 14mm i szerokości odpowiadającej polu widzenia mikroskopu (BAF 1994, Frenguelli 2003). .
  4. Metoda pól losowych jest stosunkowo prosta i szybka, pole a na zliczaniu wszystkich obiektów, w około 50 losowo wybranych polach widzenia mikroskopu. Wadą tej metody jest brak możliwości prześledzenia zmian w ciągu doby, ponieważ losowy dobór pól widzenia, nie pozwala na to.

Prawdopodobne źródła błędów
Niezależnie od tego, którą metodę zdecydujemy się stosować, musimy konsekwentnie tą decyzję realizować od początku prowadzenia badań. Unikniemy wtedy błędów jakie mogą wyniknąć ze zmiany metodyki w trakcie prowadzonych badań, szczególnie jeśli wyniki mają być porównywane w czasie i mają służyć do konstruowania modeli prognostycznych i kalendarzy w oparciu o wyniki wieloletnie.
Innym źródłem błędów, może być niekonsekwencja w zliczaniu obiektów (ziaren pyłku czy zarodników) leżących na skraju pola widzenia. Badacz musi podjąć decyzję, czy zlicza obiekty leżące w części (25%-50%), w polu widzenia. Należy zdecydować, czy w ogóle uwzględnia się obiekty, które nie leżą w całości w polu widzenia. Decyzja o sposobie rozwiązania tego problemu należy do badacza i tylko od konsekwencji jego postępowania, będzie zależało ewentualne źródło błędu.
Kolejny aspekt to kwalifikowanie ziaren zniszczonych. Bardzo często zdarza się, że ziarna pyłku są rozerwane (szczególnie kiedy osiadały na taśmie w ciągu dni deszczowych). Doświadczony badacz jest w stanie oznaczyć pyłek, nawet jeśli ma do czynienia tylko z kawałkiem ziarna. Należy więc zdecydować, czy niekompletne obiekty będą kwalifikowane do określonej rodziny czy gatunku, czy do grupy tzw. różne (varia).


Wykorzystano fragmenty podręcznika autorstwa Alicji Stach i Idalii Kasprzyk pt. „Metodyka badań zawartości pyłku roślin i zarodników grzybów w powietrzu z zastosowaniem aparatu Hirsta”. Bogucki Wydawnictwo Naukowe 2005 ISBN 83-60247-11-0, 1-78