骨骼上工具痕跡預(yù)處理新方法研究

王 震，劉 晉，燕 宇，何晨皎

（1.中國刑事警察學(xué)院，痕跡檢驗(yàn)鑒定技術(shù)公安部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，沈陽 110035；2.公安部物證鑒定中心，北京100038；3.煙臺市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)公安分局，山東 煙臺 264006）

骨骼上工具痕跡預(yù)處理新方法研究

王 震1，劉 晉2，*，燕 宇3，何晨皎1

（1.中國刑事警察學(xué)院，痕跡檢驗(yàn)鑒定技術(shù)公安部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，沈陽 110035；2.公安部物證鑒定中心，北京100038；3.煙臺市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)公安分局，山東 煙臺 264006）

針對骨骼上的工具痕跡，研究一種既能增強(qiáng)工具痕跡特征又有利于物證長期保存的預(yù)處理方法。選擇豬的棒狀骨骼為實(shí)驗(yàn)材料，模擬現(xiàn)場骨骼上的工具痕跡形成條件，鋸割棒狀骨骼制作痕跡樣本；研究不同種類有機(jī)溶劑的處理效果，以及處理步驟、處理時間對脫脂脫水率及工具痕跡特征的影響。選定乙醇石油醚作為骨骼預(yù)處理方法的有機(jī)溶劑，確定預(yù)處理步驟為超聲波清洗、乙醇脫水、石油醚脫脂及紅外干燥，確定乙醇浸泡時間為300 min、石油醚浸泡時間為300 min、紅外干燥時間為120 min。本文建立的基于乙醇石油醚及紅外干燥的預(yù)處理方法對骨骼上的工具痕跡特征無影響，且可增加痕跡的反差，利于痕跡特征的觀察及拍照提取，處理后的骨骼經(jīng)長時間保存不產(chǎn)生刺激性氣味，便于物證保管。

工具痕跡；骨骼；預(yù)處理方法；無水乙醇；石油醚

在殺人案件中，犯罪嫌疑人為了轉(zhuǎn)移偵查方向，往往對尸體進(jìn)行肢解后拋尸。檢驗(yàn)尸體時，經(jīng)常會在人體骨骼上發(fā)現(xiàn)條件較好的工具痕跡，對此進(jìn)行檢驗(yàn)可推斷骨骼的破壞方式、工具種類及犯罪嫌疑人的職業(yè)特點(diǎn)等，這些信息對于傷痕形成機(jī)理分析及偵破此類案件有著重要的意義。

骨骼作為工具痕跡的承痕客體之一，具有與其它客體不同的物理、機(jī)械性能，對工具痕跡特征有著重要影響。骨骼中含有較高的油類物質(zhì)及水分，檢驗(yàn)時，需要進(jìn)行前期樣本處理，以提高其上的工具痕跡質(zhì)量，同時也能更好地對物證進(jìn)行保存與保管。常用的骨骼處理方法有煮制法、漚制法［1，2］、蟲蝕法［3，4］，利用堿性蛋白酶［5］、堿粉［6］或某些含有可降解蛋白的酶的洗滌劑［7-9］來處理軟組織等等，但這些方法在使用過程中都有諸多不足和弊端；較為有效的處理方法為福爾馬林乙醇梯度法［10］、甲醇氯仿脫脂法［11］。本文針對骨骼特性及以往處理方法存在的缺點(diǎn)與不足，研究一種新型的骨骼預(yù)處理方法，為骨骼上工具痕跡特征采集提供技術(shù)支持，對于完善工具痕跡，特別是骨骼上工具痕跡檢驗(yàn)技術(shù)體系具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 材料及儀器

試劑：無水乙醇（質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥99.7%，密度20℃時為0.789~0.791 g/ml）；石油醚（沸程：60℃~90℃，色度≤10黑曾單位）；甲醇（含量≥99.5%，密度20℃時為0.791~0.793 g/ml）；氯仿（乙醇量0.3℃~1.0%，含量≥99.0%，密度20℃時為1.471~1.484 g/ml）。

主要儀器及器材：超聲波清洗器、紅外干燥箱、溫度計(jì)、電子天平等。

1.2 實(shí)驗(yàn)步驟

實(shí)驗(yàn)樣本：選擇棒狀的無軟組織的豬骨為實(shí)驗(yàn)材料，剔除骨骼表面的軟組織，以鋼鋸為造痕客體，鋸割棒狀豬骨，共制作30個實(shí)驗(yàn)樣本，并進(jìn)行拍照。

有機(jī)溶劑的篩選：依據(jù)骨骼中水分、油脂的相溶相似原理確定有機(jī)溶劑。采用三種預(yù)處理方法，即福爾馬林乙醇梯度法［10］、乙醇石油醚脫脂法及甲醇氯仿脫脂法［11］；處理時間預(yù)設(shè)為300 min；依據(jù)處理后骨骼上痕跡特征質(zhì)量高低、保存過程中是否產(chǎn)生異味及脫水脫脂率等參數(shù)，確定適用于骨骼預(yù)處理的有機(jī)溶劑種類。

脫脂、脫水處理：選取長度合適的實(shí)驗(yàn)樣本，剔除棒狀骨骼中的油脂（主要為骨髓）后，用電子天平稱重。首先利用超聲波清洗器對實(shí)驗(yàn)樣本進(jìn)行清洗，有機(jī)溶劑脫水，再進(jìn)行脫脂處理；依據(jù)不同處理時間的脫水脫脂率確定預(yù)處理的步驟及時間，其中脫脂脫水率為三次測量的平均值。

2 結(jié)果及討論

2.1 有機(jī)溶劑的確定

在骨骼保存過程中，為防止其發(fā)生霉變及腐爛，通常要進(jìn)行預(yù)處理；預(yù)處理方法的有效性影響骨骼保存時間的長短、痕跡特征提取的質(zhì)量等。三種預(yù)處理方法對骨骼上痕跡特征影響的結(jié)果如圖1，乙醇石油醚脫脂法處理后的骨骼呈類白色，痕跡反映清晰；福爾馬林乙醇梯度法處理后的骨骼呈略帶透明的黃色，痕跡反映不清晰；甲醇氯仿脫脂法處理后的骨骼呈黃色，痕跡反映不清晰。三種預(yù)處理方法的脫水脫脂率及保存過程中異味產(chǎn)生情況見表1，福爾馬林乙醇梯度法和甲醇氯仿脫脂法的脫脂脫水率均較低，而乙醇石油醚法對于骨骼中水、油脂的去除較為徹底；福爾馬林乙醇梯度法處理過的骨骼從1個月開始產(chǎn)生異味，甲醇氯仿脫脂法處理過的骨骼3個月之后開始產(chǎn)生異味，乙醇石油醚脫脂法處理過的骨骼在實(shí)驗(yàn)時間范圍內(nèi)不產(chǎn)生異味。根據(jù)上述結(jié)果，本實(shí)驗(yàn)優(yōu)選乙醇、石油醚作為骨骼預(yù)處理方法的有機(jī)溶劑。

2.2 預(yù)處理步驟的確定

預(yù)處理步驟確定為：（1）骨質(zhì)客體的超聲波清洗；（2）乙醇脫水處理；（3）石油醚脫水處理；（4）紅外干燥箱烘干處理；（5）陰冷處陰干。

圖1 三種預(yù)處理方法對骨骼上工具痕跡的影響。上行為處理前骨骼，下行為處理后骨骼。d：福爾馬林乙醇梯度法；e：乙醇石油醚脫脂法；f：甲醇脫脂法。Fig.1 The effects of 3 different pretreatments on tool marks of bones.a, b, c are samples before treatment; d, e, f are samples after treatment.d: gradient method with formaldehyde solution and ethanol; e: defatting method with absolute alcohol and petroleum benzin; f: defatting method with methyl alcohol and chloroform.

表1 三種預(yù)處理方法的脫脂脫水率和處理后骨骼產(chǎn)生異味的情況Table1 Defatting ratio and pungent smell exuded from bones treated by 3 different pretreatment methods

2.3 處理時間對脫脂脫水的影響

在研究處理時間對于脫脂脫水率的影響時，采用了同種濃度的乙醇、石油醚，紅外干燥（50℃）。通過測量不同處理時間下骨骼質(zhì)量的變化率確定脫脂脫水率，從而優(yōu)選該方法不同步驟的處理時間。在不同處理時間下骨骼的脫脂脫水率如表2所示。可以看出，隨著處理時間的增加，脫水脫脂率不斷增加，從2.42%（乙醇、石油醚紅外干燥時間10 min）到10.23%（乙醇與石油醚處理時間為300 min、干燥時間為120 min）；當(dāng)乙醇與石油醚處理時間為300 min、干燥時間為180 min時，骨骼的脫水脫脂率基本不增加，故紅外干燥處理溫度為50℃、時間為120 min；當(dāng)干燥時間為120 min時，乙醇、石油醚處理時間延長，骨骼的脫水脫脂率基本不變，故乙醇、石油醚的處理時間確定為300 min。

表2 無水乙醇、石油醚處理時間及紅外干燥時間對脫水脫脂率的影響Table2 Infuence of absolute alcohol and petroleum benzin pretreating time and infrared drying time on defatting ratio

3 結(jié) 論

本文針對骨骼的特性建立了針對骨骼上工具痕跡的超聲波清洗、乙醇脫水、石油醚脫脂及紅外干燥的預(yù)處理方法，確定了乙醇浸泡時間為300 min、石油醚浸泡時間為300 min、紅外干燥時間為120 min。該預(yù)處理方法不僅脫脂脫水率高，而且有效提高了骨骼上工具痕跡的反差，更有利于痕跡特征的提取。

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引用本文格式：王震， 劉晉， 燕宇， 等.骨骼上工具痕跡預(yù)處理新方法研究 ［J］.刑事技術(shù)， 2015，40（4）:269-271.

A New Pretreatment Method for Toolmarks on Bone

WANG Zhen1, LIU Jin2,*,YAN Yu3, HE Chenjiao1
（1.Key Laboratory of Impression Evidence Examination and Identifcation Technique of Ministry of Public security, National Police University of China, Shenyang 110035,China； 2.Institute of Forensic Science, Ministry of Public Security, Beijing 100038, China; 3.Economic and Technological Development Zone Branch of Yantai Public Security Bureau, Shandong Yantai 264006, China）

Toolmark on bone was selected as research object and a new pretreatment method on defatting bone was developed in this paper.The study aims to enhance the characteristics of toolmarks on bone and extend the storage time of similar evidence.The pig claviform bone was selected as the experimental material to generate the tested tool marks.A total of 30 samples were made by the pig bones being sawn with a steel saw and real conditions simulated for toolmarks in crime scene.The infuences of different types of organic solvent， steps of defatting and time of treatment on features of toolmarks on bone and defatting ratio were analyzed with simulating experiments in laboratory.The organic solvent, steps of defatting and treatment time were optimized, and a new and effective pretreatment method for defatting bone by absolute alcohol, petroleum benzin and infrared drying was developed.Instead of destroying the features of toolmarks, the method could enhance the contrast of striation present on fracture surface of bone, convenient for further recovering and examining toolmarks on bone by photography.Meanwhile, no pungent smell was produced from a defatted bone after long storage in glassware.This paper presents a new pretreatment technique of defatting bone to safeguard further toolmark determination and storage of evidence.

toolmarks; bone; pretreatment method; absolute alcohol; petroleum benzin

DF794.1

A

1008-3650（2015）04-0269-03

10.16467/j.1008-3650.2015.04.004

王 震（1976—），男，山東曲阜人，副教授，博士，研究方向?yàn)楹圹E檢驗(yàn)技術(shù)。 E-mail: wangyuchena9@163.com

劉 晉，男，副研究員，碩士，研究方向?yàn)楹圹E檢驗(yàn)技術(shù)。 E-mail: markslab@163.com

2015-01-20