黎 乾,溫錦鋒,彭 聰,汪肇輝,黃 煒,林賢文,戴維列,邢若葵,胡孫林,王松才
(廣州市公安司法鑒定中心,廣州 510030)
·論 著·
格里斯熏顯反應測定64式手槍射擊距離
黎 乾,溫錦鋒,彭 聰,汪肇輝,黃 煒,林賢文,戴維列,邢若葵,胡孫林,王松才
(廣州市公安司法鑒定中心,廣州 510030)
目的 利用改良格里斯熏顯法測定64式手槍射擊殘留物中亞硝酸根的分布推斷射擊距離。方法 對格氏試劑顯現(xiàn)射擊樣本中亞硝酸化合物的顯色裝置、顯色溫度、顯色時間、顯色相紙、色斑處理等條件進行優(yōu)化,分析了系列距離(0、2、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、60、80、100、120、140、170、200、300、500、1000 cm)PU射擊樣本,建立色斑分布隨距離變化圖片庫。結果 0、2、5 cm樣品以色塊為主,0 cm樣本有與撕裂紋相應的橙色線條,色塊隨距離增大呈增大趨勢;從2 cm開始,斑點分布范圍隨距離增大而明顯增大,斑點由多而密向少而疏的趨勢發(fā)展;100 cm內不同距離射擊樣本顯色結果差別明顯;100~200 cm射擊樣本顯色斑點差異減少;200 cm外射擊樣本難以發(fā)現(xiàn)斑點。 結論 本法顯現(xiàn)的色斑不擴散,清晰度高,穩(wěn)定性好,相同射擊距離色斑分布形態(tài)基本一致。比較檢材及同質射擊樣本色斑分布的異同可推斷射擊距離。
槍彈檢驗;射擊距離推斷;熏顯法;改良格里斯試劑;64式手槍;射擊殘留物
射擊殘留物是指槍支擊發(fā)時,伴隨彈頭從槍口排出(第一流場)及伴隨彈殼從拋殼口排出(第二流場)的微量物質[1-3]。射擊距離通常用槍口到入射口的距離表示[4]。射擊距離是判斷涉槍案事件性質(自射或他射)的重要內容,是涉槍案件現(xiàn)場重建的關鍵指標。射擊殘留物伴隨彈頭高速飛向靶體,部分殘留物會粘附靶體入射孔周圍,其分布形態(tài)及量的多少與射擊距離密切相關,因此比較入射孔周圍射擊殘留物的分布形態(tài)及含量的異同便是推斷射擊距離的主要方法[5-8]。
發(fā)射藥不完全燃燒時產生亞硝酸化合物,大氣中含有很少的亞硝酸鹽類物質,格里斯反應是分析亞硝酸根的專屬反應[9],因此分析亞硝酸根分布形態(tài)推斷射擊距離干擾少,結果準確度高。目前國內外均有化學顯色法檢驗亞硝酸根分布推斷射擊距離的方法報道[1,10],但均采用溫度不確定的電熨斗加熱、醋酸量不確定的醋酸溶液浸泡紗布提供酸性環(huán)境,存在斑點易擴散、方法重現(xiàn)性差的缺點;同時采用未曝光的相紙要經(jīng)過定影處理,操作過程復雜,污染環(huán)境;從而使該方法應用性受到限制。為克服這些不利因素,筆者從試驗方法上梳理,從改良實驗裝置上入手,盡量固定實驗條件,解決了色斑擴散的問題。同時進行空白樣本、標準添加樣本、系列距離實驗樣本的分析,建立色斑分布圖隨射擊距離變化的圖片庫,使本法在射擊距離推斷上走向實用化。
1.1 儀器設備
顯色裝置見圖1,溫控板:電子數(shù)顯溫控0~200℃,±2℃;顯色槽:30 cm×20 cm×2 cm;顯色板:20 cm×30 cm,均勻性網(wǎng)格狀穿孔。佳能單反相機、運動秒表、電熨斗。
圖 1 顯色裝置(加熱板,顯色槽,顯色板)Fig.1 Reacting device (heating plate,reacting tray,reacting plate)
1.2 試劑材料
亞硝酸鈉、對氨基苯磺酸、1-萘酚、甲醇、醋酸(分析純,購自廣州化學試劑廠)。A4富士高級光面相紙、經(jīng)打印曝光固定的A4柯達相紙、用黑白定影液浸泡后晾干的A4普通未曝光黑白相紙、A4打印紙、PU布料(剪成A4紙大?。?、耐高溫濾紙(剪成A4紙大小)、透氣海綿(剪成A4紙大?。?。
改良格里斯試劑的配制:加熱溶解0.5 g對氨基苯磺酸于適量超純水中,定容到500 mL,置于棕色瓶中保存;0.5 g 1-萘酚溶解到適量甲醇中,定容到500 mL,置于棕色瓶中保存;使用前兩者等體積混合。
顯色相紙的制備:把制備的格里斯試劑放在不銹鋼托盤里,將相紙浸入試劑中1 min后拿出豎直懸掛,直至沒有液體從相紙上滴下時,把相紙夾在兩張打印紙中間至殘留在相紙表面的試劑被吸干,即時使用。
1.3 實驗樣本
1.3.11.3.1 陽性PU布料的制備 配制1、2、4、8、10、20 μg/mL的亞硝酸鈉水溶液,各取8 μL滴在裁剪好的小PU布料塊上,揮干后備優(yōu)化實驗方案使用。
1.3.21.3.2 射擊樣本的采集 將PU布料裁剪成30 cm×20 cm大小布塊,經(jīng)洗衣機洗滌后晾干備用。把上述布塊固定在靶體上,在室內射擊場用64手槍垂直射擊布塊,采集系列距離(0、2、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、60、80、100、120、140、170、200、300、500、1000 cm)的射擊樣本各3槍,樣本固定在層板上隔離存放備檢。
1.3.31.3.3 空白樣本的選擇 使用未進行射擊的PU布塊作為空白樣本。
1.4 方 法
1.4.1 顯色裝置的設計優(yōu)化采用陽性PU布料考察3種顯色裝置。(1)陽性PU布料+光面顯色相紙+浸泡15%醋酸后適當擰干的紗布+電熨斗(溫度選擇低溫檔;反應時間10、20 s); (2)電加熱板+浸泡15%醋酸后適當擰干的紗布+陽性PU布料+光面顯色相紙+透氣海綿+適當重物(溫度固定100℃;反應時間3、5 s);(3)電加熱板+不銹鋼平底托盤(托盤內加30%醋酸)+帶網(wǎng)孔蓋(疊加紗布+耐高溫濾紙+陽性PU布料+光面顯色相紙+透氣海綿+適當重物)(溫度固定100℃;反應時間3、5 s),以顯色相紙上斑點數(shù)量、大小、顏色深淺比較考察,結果以第三種裝置顯色效果為好,因此選擇以第三種裝置顯色。
1.4.21.4.2 顯色溫度的優(yōu)化 采用陽性PU布料,固定30%醋酸、3 min,改變顯色溫度(60℃、70℃、80℃、90℃、100℃、120℃、140℃)進行試驗,根據(jù)相紙上斑點數(shù)量、大小、顏色深淺比較考察,結果以80℃顯色效果最好,因此選擇80℃作為顯色溫度。
1.4.3
1.4.3 顯色時間的優(yōu)化 采用陽性PU布料,固定30%醋酸、80℃,改變顯色時間(1、2、3、4、5、6、7 min)進行試驗,根據(jù)顯色相紙上斑點數(shù)量、大小、顏色深淺比較考察,結果以5 min顯色效果最好,因此選擇5 min作為顯色時間。
1.4.41.4.4 顯色相紙的選擇 采用陽性PU布料,固定30%醋酸、80℃、5 min,改變相紙 (富士高級光面相紙、經(jīng)打印曝光固定的柯達相紙、用黑白定影液浸泡后晾干的普通未曝光黑白相紙)進行試驗,根據(jù)顯色相紙上斑點數(shù)量、大小、顏色深淺等方面進行比較考察,3種相紙顯色結果基本相同,從經(jīng)濟、環(huán)保、操作便利的角度考慮,選擇富士光面相紙備用。
1.4.51.4.5 醋酸濃度的選擇 采用陽性PU布料,固定5 min、80℃、富士光面相紙,改變醋酸濃度 (10%、30%、50%醋酸和冰醋酸)進行試驗,以顯色相紙上斑點數(shù)量、大小、顏色深淺比較考察,結果前3種醋酸溶液顯色效果基本相同,選擇30%醋酸備用。
1.4.61.4.6 Photoshop軟件技術處理的影響 由于樣本中亞硝酸根濃度低,顯現(xiàn)的色斑基本以黃色為主,比對效果較差;顯色后的相紙會緩慢變色,干擾色斑的比較,不利于長時間保存。為此對色斑分布圖進行即時照相固定,并對照片進行Photoshop軟件處理(統(tǒng)一將照片色度設為- 30,飽和度設為70),處理后色斑變?yōu)槌燃t色,對比效果增加, 提高了檢驗的靈敏度,也方便證據(jù)保存。25 cm射擊樣本的照片、顯色照片、顯色處理后照片見圖2。
圖 2 25 cm 射擊樣本的照片(左)、顯色照片(中)和顯色處理照片(右)Fig.2 Image (left), coloring image (middle) and processing image (right) of 25 cm gunshot residue
1.4.71.4.7 實驗方法小結 把30%醋酸倒進顯色槽內,把顯色槽置于加熱板上恒溫80℃平衡3 min備用;把耐高溫濾紙平放于干凈桌面上,在濾紙上依次整齊疊加醫(yī)用紗布、射擊樣本(含殘留物面朝上)、顯色相紙(光面朝向射擊樣本)、醫(yī)用紗布、透氣海綿,然后整體置于顯色板上反應5 min;反應結束后取出顯色相紙,在相同光源照明的情況下及時拍照固定;利用Photoshop軟件統(tǒng)一將照片色度設為- 30,飽和度設為70。
2.1 空白樣本實驗結果
空白樣本分析結果,無色斑干擾。
2.2 方法重現(xiàn)性試驗
分析3個射擊距離為30 cm的射擊樣本,各樣本的色斑分布形態(tài)見圖3,其斑點大小、數(shù)量、顏色深淺等基本一致,表明方法重現(xiàn)性良好。
圖 3 30 cm射擊距離3個射擊樣本的顯色處理照片F(xiàn)ig.3 Processing coloring images of 3 residue samples of 30 cm gunshot
2.3 改良格里斯試劑保質期的試驗
配制好改良格里斯試劑后,分別于當天、第3 天、第5 天、第7 天進行陽性PU布料測試,結果發(fā)現(xiàn)顯色結果基本相同,表示改良格里斯試劑在密封棕色瓶中保存可以較長期使用,結果見圖4。
2.4 操作注意事項
樣品測試樣本與相片之間的縫隙會產生色斑干擾,因此樣本從采集起就應該平放,避免產生皺痕。因射擊造成凹凸不平的樣本要用適當重物壓在透氣海綿上方,以減少樣本凹凸造成的干擾。
2.5 色斑分布圖隨射擊距離變化圖片庫的建立
本法分析了系列距離(0、2、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、60、80、100、120、140、170、200、300、500、1000 cm)射擊樣本,建立了PU布料色斑分布圖隨射擊距離而變化的圖片庫。部分距離的射擊樣本顯色處理照片見圖5。數(shù)據(jù)顯示,對于PU布料來說,0、2、5 cm的射擊樣品以色塊為主,0 cm射擊樣本有與撕裂紋相應的橙色線條,色塊隨著距離的增大呈增大趨勢;從2 cm開始,斑點分布范圍隨距離增大而明顯增大,同時斑點粒由多而密向少而疏的趨勢發(fā)展;100 cm內的不同距離的射擊樣本的顯色結果差別明顯;射擊距離大于100cm時,由于斑點數(shù)量少,斑點分布偶然性較大,使得推定距離可靠性較差;200 cm及以上的樣本基本沒有斑點分布。從斑點大小、斑點顏色深淺、斑點分布半徑、斑點分布密度及斑點數(shù)量等方面比較檢材及同質射擊樣本的色斑分布圖,色斑分布圖最相似的射擊樣本對應的射擊距離就是檢材的射擊距離。
本文通過研究設計新裝置,使得檢材和樣本中的亞硝酸化合物能夠直接與浸泡過格里斯試劑的普通光面相紙在醋酸蒸汽環(huán)境下發(fā)生反應,反應溫度、反應時間是可控的,醋酸蒸汽是均勻的,從而實現(xiàn)實驗條件前后的一致性,得到的色斑分布形態(tài)穩(wěn)定、清晰,很好地解決了原顯色反應色斑易擴散、重現(xiàn)性不好的難題,本法在檢出質量上相對于原來的顯色方法具有明顯優(yōu)勢。
圖 4 改良格里斯試劑保質期試驗結果Fig.4 Positive results of valid date test of modifi ed Griess reagent
圖 5 不同距離射擊樣本顯色處理照片F(xiàn)ig.5 Processing coloring image of gunshot residue samples of varied distances
本研究分析了系列距離(0、2、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、60、80、100、120、140、170、200、300、500、1000 cm)PU布料射擊樣本,建立了PU布料色斑分布圖隨射擊距離而變化的圖片庫,射擊距離100 cm內的不同距離樣本的色斑分布圖差別明顯,相同距離射擊樣本的色斑分布圖基本一致。對于64式手槍射擊的同質PU布料檢材,經(jīng)本法分析后得到色斑分布圖,從斑點大小、斑點顏色深淺、斑點分布半徑、斑點分布密度及斑點數(shù)量等方面和本法建立的圖片庫比對,和檢材色斑分布圖最相似的射擊樣本對應的射擊距離可推斷為檢材的射擊距離;對于不同質地檢材,本圖片庫也可提供參考作用,推斷大概的射擊范圍,為制定同質射擊樣本采集的射擊方案提供幫助。本方法具有優(yōu)異的實用性。
[1] 周學之. 理化物證檢驗學[M]. 北京:中國人民公安大學出版社, 2003:224-236.
[2] 楊夢蘭. 物證分析 [M]. 北京:警官教育出版社,1999:185-244.
[3] 方萍. 射擊殘留物的形成與分布 [J]. 江蘇公安??茖W校學報,1996(5):77-78.
[4] 李剛. 對射擊距離的界定[J]. 刑事技術,2002(1):11-13.
[5] 王鳳林. 64式77式手槍射距與射入口特征關系的實驗研究及應用[J]. 刑事技術,1995(6):7-10.
[6] 李紅衛(wèi),萬立華,馬智華,等. 根據(jù)創(chuàng)口射擊殘留物推斷54式手槍射擊距離的研究[J]. 中國法醫(yī)學雜志,2008,23(3):160-162.
[7] 王炳成,景暢,任立義,等. 槍械射擊殘留物分布密度的分形研究[J]. 爆炸與沖擊,2004, 24(6):567-570.
[8] 徐曉玲,任駕,田野. 92式手槍射入口形態(tài)特征與射擊距離的關系[J]. 中國司法鑒定,2011, 58(5):50-52.
[9] 丁宏偉,朱文彩. 格里斯比色法測肉制品中亞硝酸鹽的影響因素分析[J]. 齊魯師范學院學報,2012, 27(5):69-72.
[10] Glattstein B, Zeichner A, Vinokurov A, et al. Improved method for shooting distance estimation. Part III. Bullet holes in cadavers[J]. J Forensic Sci, 2000, 45(6):1243-1249.
Shooting Distance Estimation of Model 64 Pistol by Modifi ed Griess Test
LI Qian, WEN Jinfeng, PENG Cong, WANG Zhaohui, HUANG Wei, LIN Xianwen, DAI Weilie, XING Ruokui, Hu Sunlin, WANG SongCai
(Guangzhou Institute of Forensic Science, Guangzhou 510030, China)
Objective To estimate the shooting distance of model 64 pistol by visualizing the patterns of nitrous compound in gunshot residues (GSRs) using modifi ed Griess test (MGT). Methods A series of GSR samples by shooting against a target of PU cloth (30 cm×20 cm) at muzzle-to-target distances of 0, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 60, 80, 100, 120, 140,170, 200, 300, 500 and 1000 cm were analyzed. A new device had been made, so that the shooting samples could react with photographic paper treated with modifi ed Griess reagent in acetic vapor. The orange spots in photos exhibited the location of gunshot residue containing nitrite, and stood for the distribution of nitrites. The coloring process was optimized on such aspects of reaction device, reacting temperature, reacting time and photographic paper. The test was carried out as following:fi rst, the reacting tray with 30% acetum was heated to 80℃ for 3 min, then a piece of printing photographic paper was treated with modifi ed Griess reagent for 1 min, dried for 1 min, and was reserved between two printing papers. The reaction took place for 5 min with the stack on coloring plate which had the fi lter paper with the gunshot sample, the processed photographic paper, the gauze, the sponge on top; lastly, took picture of the reacted photographic paper. The chroma at -30 and saturation at 70 were set in Photoshop. Results A photo-bank of color spot distribution related to shooting distance was built up from this gunshot sample collected at distances within 0~1000 cm. The images of 0, 2 and 5 cm samples were briefl y color lumped and the color lump area increased with the distance. Above 2 cm, the radius of color lump distribution increased distinctly, and the color spots exhibited the trend of denseness to thinness. The samples within 100 cm revealed the discriminating color spot distribution with each other while the color spot differences were inconspicuous over 100 cm distance. There were almost no color spots visible beyond the distance of 200 cm. Conclusions The color spots developed with the method are defi nite, stable and repeatable. Using this approach, it is possible to accurately estimate the fi ring distance from the target.
fi rearm; shooting distance estimation; fumigating method; modifi ed Griess reagent; model 64 pistol; gunshot residues
DF794.1
A
1008-3650(2015)03-0184-05
2014-10-11
格式:黎乾, 溫錦鋒, 彭聰, 等. 格里斯熏顯反應測定64式手槍射擊距離 [J]. 刑事技術, 2015,40(3):184-188.
廣州市科技項目(No. 2011Y2-00005)
黎 乾(1969—),男,廣東茂名人,高級工程師,碩士,研究方向為理化檢驗。 E-mail:likinggz@aliyun.com
10.16467/j. 1008-3650.2015.03.003