作者简介: 龙成生(1984—),男,湖南常宁人,硕士,助理研究员,研究方向为气味物证。 E-mail: longchengsheng@163.com
目的探索嗅源气味在不同介质上的存留特性,为现场勘查人员提供技术支持。方法采用风洞技术控制环境因素,以人体气味中的棕榈酸、十二烷酸、十三烷酸、十四烷酸、十五烷酸等5种气味化合物作为浓度衰减标记物,采用GC/MS分析技术,研究遗留在大理石、木制品、棉制品、土块等4种不同材质表面的嗅源气味浓度变化规律。结果随着时间的延长,附着于不同材质表面的嗅源气味的浓度呈递减趋势。24 h后,存留于大理石、木制品、土块、棉制品表面的嗅源气味分别为原始浓度的12 %、16 %、30 %和35 %。结论在实际警犬技术工作中,选择棉制品、木质品、土块等作为嗅源的提取物,在相同时间条件下,附着嗅源气味的量要大于附着大理石等硬质材料的量。
Objective The odor from different people is very useful for prevention and fighting against crime, especially when canines are used to discriminate it. In order to support the crime scene investigation, we have explored the remaining characteristics of human body odor left on different material surfaces including marble, wood, cotton and clay.Methods A homemade wind tunnel was used to model the environmental factors in the crime scene. These factors include temperature, wind speed and moisture, being respectively set to 20 ℃, 1.6 m/s and 35 %. GC/MS was used for the detection of remaining characteristics of the body odor that is indicated by five marker compounds: dodecanoic acid, tridecanoic acid, tetradecanoic acid, pentadecanoic acid and hexadecanoic acid. The temperature for MSD transfer line was set at 280 ℃. The temperature for ion source and quadrupole was set at 230 ℃ and 150 ℃, respectively. Electron ionization mode was used at 70 eV with a scanning rate of 3scans/s over the mass range of m/z 30-350 amu. The samples were collected by them (marble, wood, clay, or cotton) being grabbed or pressed with hand. Seven samples in a group of the same people, were used to test the variance of odor concentration during 24 hours on the same sampling object. Solid Phase Micro-Extraction kit was used to extract each sampling object every four hours. In data processing, the 0 hour’s sample was the reference, whose concentration was assigned to 100% to normalize the other samples’.Results The odor concentration on different material surfaces decreased with time elapsing. The concentrations of body odor adsorbed onto the surface of marble, wood, clay and cotton were as many of 30 %, 34 %, 57 % and 63 % as the initial concentrations. After 24 hours, the remaining odor on marble, wood, clay and cotton were left of 12 %, 16 %, 30 % and 35 %, respectively. The result demonstrated that at the same environment conditions, the odor adsorption capacity of the cotton was better than that of marble, wood, and/or clay.Conclusions In crime scene investigations, the odor samples from the wood, cotton and/or clay were greater than that from marble.
犯罪嫌疑人在实施犯罪过程中, 不可避免的会将个体气味遗留于现场, 而遗留于现场的气味或随风飘散存在于活动空间的空气中, 或吸附于活动空间物体的表面[1, 2]。被嫌疑人接触或使用过的工具会留有更多的人体气味, 这种遗留于现场的手部痕迹、足迹或物品上的气味是警犬作业过程中最重要的嗅源气味源[3, 4, 5]。那么这种关键的嗅源气味究竟能在相应的物品上存留多长时间呢?嗅源人体气味在环境中的存留消失规律如何?一直是警犬技术人员困惑的问题。因为这一问题的解决有助于现场勘查人员及时甄别被发现的嗅源是否具有利用价值; 同时, 能否掌握现场嗅源气味在不同材质上存留特性也是进行现场勘查时断定嗅源有效性的关键。为此, 笔者进行了本试验, 分析了特定环境温度下嗅源人体气味在大理石、木制品、土块、棉制品等不同材质上的存留特性。
气相色谱-质谱联用仪(Agilent 7890-5975MSD, USA); 固相微萃取装置(Supelco, USA), 2 cm-50/30 μ m DVB/CAR/PDMS萃取膜(Supelco, USA); 风速仪(Kanomax model KA22, Japan); 温湿度测量仪(S500-TH, 深圳市华图电气有限公司); 10 cm× 10 cm的大理石采样板、木块、土块、棉布(4层); 风洞(自制, 内径20 cm, 长1.5 m)。
1.2.1 嗅源气味样本的制作
先将用于吸附嗅源气味的材料(大理石采样板、木块、土块、棉布)进行清洁处理, 烘干除味, 用手按压或紧握相应的材料5 min吸附手部气味。
1.2.2 风洞准备
风洞由玻璃制成, 呈圆柱形筒状。风源采用恒温风机将风经活性炭过滤后送入风洞中。风洞中安置风速测定仪、温湿度测定仪, 以测量风洞中的风速、风温和湿度。本次实验中采用的风洞条件是2级风力(风速1.6 m/s), 温度20 ℃, 湿度35 %。
1.2.3 样品采集方法
将嗅源气味样本悬挂于风洞中, 在一定的时间段分别进行样品的采集。采样时, 将SPME萃取膜推出, 置于采样对象表面, 固定。采样结束后, 直接插入气相色谱仪进样口热解析进样。每组实验制备7个相同的样品, 0、4、8、12、16、20和24 h各采样一次, 进样萃取, 每组实验重复3次。
1.2.4 样品分析
DB-5毛细管色谱柱, 30 m× 0.25 mm× 0.25 μ m; 起始温度为50 ℃(保持5 min), 以5 ℃/min升至110 ℃(保持2 min), 再以8 ℃/min升至160 ℃(保持2 min), 接着以10 ℃/min升至250 ℃(保持7 min), 最后以280℃后运行5 min; 不分流进样, 进样口温度250 ℃。接口温度280 ℃。质谱EI电离源70 eV, 扫描范围30~350 amu。
在风洞试验中, 采用直接采样法, 以气味中的主成分指标分析其存留特性, 即嗅源气味在大理石表面释放的规律。存留量(存留于大理石表面的气味量, 用气味浓度表示)是经过数据处理后的色谱峰面积。数据处理过程如下:将0 h的样品浓度作为参考量, 设为100 %, 再将其他时刻样品的浓度进行归一化处理; 最后取3次实验的平均值。
本实验中嗅源气味在其他材质上的存留特性实验中, 其数据均作上述处理。
在实验条件下随着时间的延长, 留存于大理石表面的嗅源气味的浓度呈递减趋势, 经12 h后, 其表面浓度为初始浓度的25 %, 经24 h后, 其浓度仅为初始浓度的12 %。
在实验条件下随着时间的延长, 留存于木质材料表面的嗅源气味的浓度呈递减趋势, 经12 h后, 其表面浓度为初始浓度的34 %, 经24 h后, 其浓度仅为初始浓度的16 %。
在实验条件下随着时间的延长, 留存于土块表面的嗅源气味的浓度呈递减趋势, 经12 h后, 其表面浓度为初始浓度的57 %, 经24 h后, 其浓度仅为初始浓度的30 %。
在实验条件下, 随着时间的延长, 留存于棉质材料表面的嗅源气味的浓度呈递减趋势, 经12 h后, 其表面浓度为初始浓度的63 %, 经24 h后, 其浓度仅为初始浓度的35 %。
在实验条件下, 留存在不同材质物体上的人体气味, 其浓度有变化是不同的。随着时间的延长, 留存在物体表面的人体气味的量会逐渐减少。但减少的速度是不同的。留存于密度大而表面光滑的大理石材料上的人体气味消失最快, 留存于密度小而表面孔隙较多的棉制品上的人体气味消失最慢。嗅源气味在4种材质上的存留量结果见表1。4种不同材质物体表面人体气味的留存变化情况见图1。
![]() | 表1 嗅源气味在4种材料上的存留情况 Table 1 Remnant amount of odor on four materials |
在一定的风速、温度和湿度条件下, 嗅源气味吸附在不同材质的附着物上, 其存留的时间是不同的。在大理石采样板、木块、土块、棉布等4种不同的材料中, 留存于棉制品上的时间最长, 而留存于大理石表面的嗅源气味, 存留时间最短。这一结果和和现场使用警犬获取嗅源所取得的经验值是一致的。这可能和材料本身的材质密度及比表面积有关。材质密度越大, 比表面积越小, 则可供气味吸附的面积就越小, 而材料密度越小, 比表面积越大, 则表面可供气味吸附的面积越大, 有利于大量气味的吸附。试验结果表明, 在实际的警犬技术工作中, 选择棉制品、木质、土等作为嗅源的提取物品, 在同等的时间条件下, 其附着嗅源气味的量要优于大理石等硬质材料的遗留物。另外, 研究结果也表明, 留存于棉制品、土、木质材料等表面的嗅源气味其存留时间也优于硬质材料大理石上。这一结论可作为警犬技术人员现场勘查时, 发现有效嗅源时参考使用。
The authors have declared that no competing interests exist.
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