火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)燃燒殘留物檢驗(yàn)研究進(jìn)展

張 原，張冠男，張景順，朱 軍，劉占芳，孫玉友，?

(1.中國(guó)人民公安大學(xué)，北京100038; 2.公安部物證鑒定中心，北京100038)

火災(zāi)通常根據(jù)起火原因不同分為人為縱火、自然災(zāi)害和意外起火等。人為縱火具有嚴(yán)重的社會(huì)危害性，社會(huì)影響惡劣。在火場(chǎng)中準(zhǔn)確分析易燃液體的殘留物成分，對(duì)判定案件性質(zhì)、固定犯罪證據(jù)具有十分重要的意義[1-3]?；饒?chǎng)中常見的易燃液體有汽油、柴油和煤油等石化產(chǎn)品以及甲醇、乙醚等化工有機(jī)溶劑，其中石油化工類易燃液體燃燒后殘留物中組分含量易發(fā)生變化，且通常會(huì)產(chǎn)生熱解產(chǎn)物，干擾易燃液體的分析鑒定[4]。同時(shí)，火場(chǎng)中的木材、塑料等燃燒基質(zhì)產(chǎn)生的揮發(fā)產(chǎn)物、燃燒產(chǎn)物以及裂解產(chǎn)物等也會(huì)對(duì)易燃液體的分析產(chǎn)生干擾，增大了檢驗(yàn)鑒定的難度[5-6]。

2016年1月～2019年4月發(fā)表并被SCI索引收錄的非人體檢材類火場(chǎng)燃燒殘留物檢驗(yàn)相關(guān)文獻(xiàn)有54篇，具體見圖1。由圖1可知，火場(chǎng)燃燒殘留物分析的研究主要集中在檢材的提取與前處理、檢驗(yàn)方法、數(shù)據(jù)處理以及基質(zhì)干擾等方面[7-8]。

本文歸納近年來火場(chǎng)燃燒殘留物檢驗(yàn)的相關(guān)文獻(xiàn)，介紹火場(chǎng)燃燒殘留物分析的常用分析方法和基質(zhì)干擾，以及火場(chǎng)燃燒殘留物檢驗(yàn)綜合研判體系中ASTM E-1618標(biāo)準(zhǔn)和常用化學(xué)計(jì)量學(xué)方法等研究進(jìn)展，并對(duì)火場(chǎng)燃燒殘留物檢驗(yàn)的研究方向進(jìn)行總結(jié)與展望。

1 火場(chǎng)燃燒殘留物的分析方法

圖1 2016年－2019年SCI索引收錄的火場(chǎng)燃燒殘留物檢驗(yàn)相關(guān)文獻(xiàn)Fig.1 Relevant literatures on fire site combustion residues inspection in SCI index from 2016 to 2019

火場(chǎng)燃燒殘留物的常見分析方法主要包括氣相色譜-質(zhì)譜法(GC-MS)、全二維氣相色譜-質(zhì)譜法(GC×GC-MS)、光譜分析法和穩(wěn)定同位素質(zhì)譜法(IRMS)等。

1.1 氣相色譜-質(zhì)譜法

從1987年開始，毛細(xì)管氣相色譜法已被應(yīng)用于汽油樣品的分析[9]。1994年，BERTSCH 等[10]利用氣相色譜法-火焰離子化檢測(cè)器(GC-FID)研究汽油中直鏈烷烴不滿足等距排列的分布規(guī)律。GC-MS應(yīng)用于火場(chǎng)燃燒殘留物的分析，具有成本低、成熟可靠、定性準(zhǔn)確等優(yōu)勢(shì)，成為目前世界上幾乎所有檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)使用的標(biāo)準(zhǔn)方法[11-12]，發(fā)揮著其他分析技術(shù)不可替代的作用。目前，GC-MS的研究主要集中在前處理?xiàng)l件的創(chuàng)新、不同易燃液體組分檢驗(yàn)特征離子的選擇與程序升溫條件的優(yōu)化等方面。

1.1.1 前處理?xiàng)l件的創(chuàng)新

前處理過程是對(duì)從現(xiàn)場(chǎng)提取到的火場(chǎng)殘留物中易燃液體成分進(jìn)行富集濃縮、凈化提純等操作使其達(dá)到分析要求的操作過程，選擇合適的前處理手段是檢驗(yàn)前的必要步驟。RAMSEY 等[13]將高比表面-固相微萃取(HAS-SPME)提取火場(chǎng)燃燒殘留物的方法與動(dòng)態(tài)固相微萃取方法進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)前者對(duì)苯、甲苯、乙苯和二甲苯等苯系化合物具有更高的靈敏度和更快的萃取速率;面對(duì)火場(chǎng)中新出現(xiàn)的“含氧溶劑類”易燃液體，例如丙酮、甲醇、乙醇和異丙醇等分子量較小的極性分子，STPIERRE等[14]利用沸石吸附劑開發(fā)了全新的低分子量含氧化合物提取方法，優(yōu)化了被動(dòng)頂空濃縮萃取模式，達(dá)到較好的分離效果;SALGUEIRO 等[15]根據(jù)ASTM 標(biāo)準(zhǔn)體系，使用內(nèi)標(biāo)物質(zhì)優(yōu)化易燃液體殘留物檢驗(yàn)的質(zhì)量控制程序，以定量的方式對(duì)GC-MS分析過程進(jìn)行了監(jiān)控。

1.1.2 烷烴及芳烴特征離子的選擇與程序升溫條件的優(yōu)化

烷烴及芳烴的特征離子可以直接判斷是否存在某種組分，選擇合適的特征離子具有十分重要的意義。PESCHIER 等[16]選擇高辛烷值混合組分中的烷基化物為研究對(duì)象，通過GC-MS分析烷基化物的特征離子，實(shí)現(xiàn)了汽油與其他液體的區(qū)分。程序升溫通常會(huì)直接影響保留時(shí)間等參數(shù)，改變色譜圖的出峰位置與數(shù)量。BAERNCOPF 等[17]以柴油為研究對(duì)象，設(shè)計(jì)了6種不同的升溫程序，發(fā)現(xiàn)不同的升溫程序?qū)τ诨饒?chǎng)燃燒殘留物中柴油成分的測(cè)定結(jié)果影響不顯著。

1.2 全二維氣相色譜-質(zhì)譜法

GC×GC-MS是在傳統(tǒng)二維色譜的基礎(chǔ)上，通過將不同分離原理的一維色譜柱與二維色譜柱之間加入調(diào)制器，使通過一維色譜柱因保留時(shí)間接近而難以分離的組分在二維色譜柱上實(shí)現(xiàn)二次分離。近年來在火場(chǎng)燃燒殘留物分析領(lǐng)域受到廣泛關(guān)注[18]。

易燃液體檢驗(yàn)是進(jìn)行火場(chǎng)燃燒殘留物分析的基礎(chǔ)工作，直接決定了火場(chǎng)燃燒殘留物測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性。WESTHUIZEN 等[19]采用GC×GC-MS 與全二維氣相色譜法-火焰離子化檢測(cè)器(GC×GCFID)對(duì)人工合成與原油煉制出的航空煤油進(jìn)行測(cè)定，并對(duì)異辛烷、對(duì)二甲苯和十氫化萘進(jìn)行定量分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)人工合成煤油含有較高含量的支鏈烷烴成分而芳香族成分含量通常比原油煉制煤油的低一半以上，由此建立了區(qū)分兩類煤油的實(shí)用方法。SAMPAT 等[20]對(duì)在荷蘭采集到的不同年份的6種品牌總計(jì)32個(gè)石油溶劑油樣品采用全二維氣相色譜-飛行時(shí)間質(zhì)譜法(GC×GC-TOFMS)進(jìn)行定性分析，并采用GC×GC-FID 進(jìn)行定量分析，結(jié)合化學(xué)計(jì)量學(xué)中主成分分析法(PCA)，對(duì)樣品實(shí)現(xiàn)較好區(qū)分。2018年該課題組選擇三類共45種輕質(zhì)石油餾分及19種家庭常見燃燒材質(zhì)，控制條件燃燒后將易燃液體與燃燒后材質(zhì)所得熱解產(chǎn)物進(jìn)行對(duì)比，實(shí)現(xiàn)對(duì)易燃液體的種類認(rèn)定[21]。

1.3 光譜分析法

拉曼光譜法與紅外光譜法是常用的易燃液體殘留物分析方法，在分析火場(chǎng)材質(zhì)干擾分析中具有重要的應(yīng)用，其在對(duì)以聚苯乙烯(PVC)為代表的高聚物燃燒后產(chǎn)物的成分分析中的應(yīng)用最為廣泛。

紅外光譜法根據(jù)分子中基團(tuán)吸收紅外光發(fā)生振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)躍遷，引起波長(zhǎng)變化判斷某基團(tuán)是否存在的分析方法。拉曼光譜法是根據(jù)拉曼散射原理測(cè)定分子骨架的一種振動(dòng)-轉(zhuǎn)動(dòng)光譜分析方法，與紅外光譜法互為補(bǔ)充。ZHANG 等[22]采用主成分分析模型和拉曼光譜法實(shí)現(xiàn)了汽油純品與摻有甲基叔丁基醚(MTBE)和苯的汽油的區(qū)分。KERR 等[23]首次將裝有衰減全反射(ATR)附件的微拉曼(Micro Raman)傅里葉變換紅外光譜儀(FTIR)與PCA 降維分析結(jié)合來研究家用聚合物材料火場(chǎng)燃燒殘留物，發(fā)現(xiàn)燃燒前和完全燃燒后的聚氨酯拉曼光譜區(qū)分明顯。MARTIN-ALBERCA 等[24]采用衰減全反射-傅里葉變換紅外光譜法(ATR-FTIR)對(duì)2種汽油與2種柴油樣品進(jìn)行分析，通過特征官能團(tuán)的吸收峰在譜帶中的位置及吸收峰間強(qiáng)度關(guān)系實(shí)現(xiàn)了油品區(qū)分。

1.4 穩(wěn)定同位素質(zhì)譜法

穩(wěn)定同位素指無放射性的某種元素的一些原子，IRMS是以穩(wěn)定同位素豐度為測(cè)定目標(biāo)的質(zhì)譜分析方法，在對(duì)易燃液體溯源中具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。HEO 等[25]采集4種品牌的汽油，并對(duì)汽油成分中甲苯、乙基苯、對(duì)二甲苯以及常用添加劑MTBE 中碳、氫同位素進(jìn)行表征，分辨效果較好。研究表明，易燃液體燃燒殘留物經(jīng)過水洗等過程，δ13C 仍保持相對(duì)穩(wěn)定，因此可將13C 作為表征不同品牌易燃液體燃燒殘留物的關(guān)鍵元素;GWEN 等[26]將28個(gè)國(guó)家汽油樣品根據(jù)產(chǎn)地分成六大區(qū)域，選擇碳和氫兩種同位素的體積特征值進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)了對(duì)污染汽油樣品的初步產(chǎn)地區(qū)分;SCHWARTZ 等[27]選擇4種常見家用物品，借助IRMS分析，發(fā)現(xiàn)燃燒前后的成分存在較大差異，且無法對(duì)燃燒后的成分進(jìn)行種類識(shí)別。

除上述4種較常見的火場(chǎng)燃燒殘留物分析方法之外，激光誘導(dǎo)衰減光譜[28]、離子遷移譜[29]和液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用等也以各自獨(dú)特優(yōu)勢(shì)而受到越來越多的關(guān)注。

2 火場(chǎng)燃燒殘留物分析中基質(zhì)干擾研究

基質(zhì)干擾是在火場(chǎng)易燃液體檢驗(yàn)中影響較為嚴(yán)重的一類干擾因素。燃燒基質(zhì)在火場(chǎng)中除自身?yè)]發(fā)外，還會(huì)發(fā)生燃燒反應(yīng)與熱解反應(yīng)，其中熱解反應(yīng)產(chǎn)物與易燃液體燃燒殘留物目標(biāo)組分最為接近，容易干擾譜圖識(shí)別，影響操作人員對(duì)火場(chǎng)中是否含有易燃液體的認(rèn)定[30-31]。

2.1 不同基質(zhì)對(duì)易燃液體認(rèn)定的干擾

不同基質(zhì)在火場(chǎng)中的熱解產(chǎn)物研究是基質(zhì)干擾中研究最為廣泛的領(lǐng)域[32]。LAULLOO 等[33]對(duì)11種常見家庭燃燒基質(zhì)進(jìn)行燃燒試驗(yàn)，并在地毯燃燒殘留物中檢出用于認(rèn)定易燃液體燃燒殘留物的烷烴、環(huán)烷烴、烯烴及低碳數(shù)(C1～C3)烷基苯類等組分。ORGANTINE等[34]模擬家庭火災(zāi)與電子產(chǎn)品燃燒2種常見火場(chǎng)環(huán)境，采用GC×GC-TOFMS測(cè)定燃燒后形成的鹵代二苯并對(duì)二噁英(PCDD)和二苯并呋喃(PCDF)的含量，得出2種火災(zāi)環(huán)境下的燃燒殘留物中這2種產(chǎn)物含量存在顯著差異的結(jié)論;LEE等[35]在尼龍地毯、滌綸地毯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯地毯和聚氯乙烯地板革的燃燒殘留物中檢出烷烴、C1～C3烷基苯等汽油特征成分，因此建議選擇C4烷基苯、萘類與茚滿類組分作為目標(biāo)特征成分對(duì)上述物品的火場(chǎng)燃燒殘留物進(jìn)行檢驗(yàn);SANDERCOCK 等[36]利用溫度可變管式爐控溫裂解方法對(duì)軟木、紙、乙烯基地板和地毯等4類物質(zhì)進(jìn)行裂解，建立了實(shí)用性較強(qiáng)的GC-MS與FTIR 分析方法;鄧震宇等[37]研究了聚乙烯(PE)、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET)等5類常見塑料的燃燒產(chǎn)物，并在PET 中加入不同體積的汽油進(jìn)行混合燃燒，得出不同體積的易燃液體會(huì)對(duì)鑒定結(jié)果產(chǎn)生影響的結(jié)論;劉紀(jì)達(dá)等[38]選擇泥土、抹灰層2種不燃物與95#汽油、0#柴油進(jìn)行模擬燃燒試驗(yàn)，證明了閃蒸氣相色譜-質(zhì)譜技術(shù)滿足混合燃燒殘留物中易燃液體的鑒定要求。

2.2 基質(zhì)干擾對(duì)不同種類易燃液體檢驗(yàn)的影響

不同種類易燃液體具有不同的目標(biāo)成分，一些學(xué)者通過設(shè)計(jì)交叉試驗(yàn)的方式全面分析基質(zhì)干擾對(duì)于不同種類易燃液體檢驗(yàn)產(chǎn)生的影響。GONZALEZ-RODRIGUEZ等[39]選擇4種家用塑料物品(CD與DVD 盒、泡沫包裝盒、尼龍襪和地毯)，再與4種常見的易燃液體(汽油、煤油、乙醇和柴油燃料)進(jìn)行交叉燃燒試驗(yàn)。用拉曼光譜法分析燃燒殘留物，在特定情況下實(shí)現(xiàn)了對(duì)燃燒后樣品的區(qū)分;PRATHER 等[40]以高密度乙烯為研究對(duì)象，比較了添加3種易燃液體燃燒后的殘留物與未添加易燃液體自然熱解產(chǎn)物的GC-MS色譜圖，并結(jié)合化學(xué)計(jì)量學(xué)方法，對(duì)是否添加易燃液體實(shí)現(xiàn)了準(zhǔn)確識(shí)別;BAERNCOPF等[41]在地毯上分別加入汽油等6種不同的易燃液體，實(shí)現(xiàn)了不同燃燒程度火場(chǎng)燃燒殘留物的認(rèn)定;劉紀(jì)達(dá)等[42]通過分析棉布與木材2種載體燃燒殘留物對(duì)易燃液體特征成分的保留效果，發(fā)現(xiàn)相同條件下柴油樣品特征成分保留時(shí)間比汽油樣品更長(zhǎng)。

基質(zhì)干擾與微生物分解干擾、易燃液體本身?yè)]發(fā)干擾是目前易燃液體檢驗(yàn)失真中最廣泛的三大研究對(duì)象。伴隨越來越多新類別火場(chǎng)燃燒材質(zhì)的出現(xiàn)，以及火場(chǎng)基質(zhì)熱解燃燒反應(yīng)本身所具有的復(fù)雜性，未來更多的數(shù)據(jù)模型會(huì)應(yīng)用于火場(chǎng)燃燒殘留物譜圖信息的解讀，多種因素共同作用下的模擬燃燒試驗(yàn)也將受到更多關(guān)注。

3 火場(chǎng)燃燒殘留物檢驗(yàn)的ASTM 標(biāo)準(zhǔn)

ASTM E-1618標(biāo)準(zhǔn)是所有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中最全面、最權(quán)威的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。ASTM E-1618核心內(nèi)容是基于GC-MS分析，通過總離子流色譜圖(TIC)，結(jié)合選擇離子色譜圖(EIC)與目標(biāo)化合物分析(TCA)來確定易燃液體是否存在，并判斷易燃液體種類。自ASTM E-1618系列標(biāo)準(zhǔn)面世以來，通過對(duì)該標(biāo)準(zhǔn)的持續(xù)優(yōu)化，其內(nèi)容日趨完善。LOCKE 等[43]提出選擇8種內(nèi)標(biāo)物質(zhì)，對(duì)火場(chǎng)燃燒殘留物從發(fā)現(xiàn)、提取、包裝到檢驗(yàn)鑒定、數(shù)據(jù)分析等各環(huán)節(jié)進(jìn)行了定量化的監(jiān)控，推動(dòng)了ASTM E-1618 標(biāo)準(zhǔn)的更新進(jìn)程;HETZEL等[44]利用自動(dòng)蒸餾曲線分析火場(chǎng)殘留易燃液體成分，根據(jù)ASTM E-1618標(biāo)準(zhǔn)著重對(duì)易燃液體殘留物的提取與檢驗(yàn)環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并可以預(yù)測(cè)易燃液體的蒸發(fā)模式，對(duì)于結(jié)果驗(yàn)證具有較好的補(bǔ)充與預(yù)測(cè)價(jià)值。

4 化學(xué)計(jì)量學(xué)方法

目前研究中，最常見的化學(xué)計(jì)量學(xué)方法是利用PCA、層次聚類分析(HCA)和線性判別分析(LDA)等對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行簡(jiǎn)化處理，再利用簡(jiǎn)化后數(shù)據(jù)應(yīng)用不同統(tǒng)計(jì)判別方法(Fisher判別法和Bayes判別法)比較燃燒產(chǎn)物之間的差異性，得到易燃液體燃燒前后的變化規(guī)律，最后將易燃液體純品與火場(chǎng)燃燒殘留物之間建立聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)在火場(chǎng)燃燒殘留物中對(duì)易燃液體的識(shí)別及對(duì)產(chǎn)地、種類等更進(jìn)一步的區(qū)分[45]。目前化學(xué)計(jì)量學(xué)方法已成為火場(chǎng)燃燒殘留物檢驗(yàn)中的常見方法，自2014年來，SCI索引收錄的使用化學(xué)計(jì)量學(xué)作為數(shù)據(jù)處理方法的科研論文達(dá)到總數(shù)的86%。

4.1 化學(xué)模式識(shí)別在火場(chǎng)燃燒殘留物檢驗(yàn)中的應(yīng)用

化學(xué)模式識(shí)別是對(duì)于化學(xué)信息，揭示其內(nèi)部規(guī)律的一種綜合技術(shù)，屬于多元分析方法。主要包括有監(jiān)督的模式識(shí)別(如PCA、LDA 等)以及無監(jiān)督的模式識(shí)別(如最小生成樹、聚類分析兩大類)。MONFREDA 等[46]使用固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜法(SPME-GC-MS)和多種化學(xué)計(jì)量學(xué)方法分析來自5個(gè)不同品牌總計(jì)50種汽油樣品，利用PCA和判別分析(DA)方法在相同品牌中實(shí)現(xiàn)100%的聚類結(jié)果，實(shí)現(xiàn)了汽油純品的區(qū)分。

不同品牌間油品通常具有相似的組分，化學(xué)模式識(shí)別可以有效解決其分類識(shí)別的問題。HUPP等[47]將PCA 和Pearson積矩相關(guān)系數(shù)(PPMC)相結(jié)合研究來自13個(gè)不同品牌共25 種柴油樣品的GC-MS譜圖數(shù)據(jù)，鑒定其中烷烴族(m/z為57)和芳香族(m/z為91/141)的兩大類化合物。根據(jù)PPMC的高低實(shí)現(xiàn)是否為同一品牌的柴油樣品的準(zhǔn)確判定。

輕質(zhì)燃料油組分容易發(fā)生自身?yè)]發(fā)，火場(chǎng)燃燒殘留物中成分易于發(fā)生變化。DESA 等[48]比較了來自5個(gè)不同品牌的15種輕質(zhì)燃料的部分蒸發(fā)樣品，根據(jù)自組織映射神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOFM)在確定品牌后將蒸發(fā)降解的樣品與未蒸發(fā)的樣品聯(lián)系起來，并比較了未蒸發(fā)與部分蒸發(fā)樣品之間的相似度。隨后，將研究范圍擴(kuò)展至中質(zhì)石油餾分(石油溶劑油，油漆清潔劑和燈油)，使用PCA、HCA 與SOFM 對(duì)3類樣品實(shí)現(xiàn)了不同品牌的區(qū)分，建立了適用于顯示含有更高沸點(diǎn)的烷烴化合物的數(shù)據(jù)集[49]。WADDELL等[50]利用PCA、LDA 和二次判別分析法(QDA)分析來自火場(chǎng)燃燒殘留物中未完全燃燒的易燃液體成分，通過建立的最佳模型設(shè)置底物干擾為零的情況下，對(duì)易燃液體標(biāo)號(hào)的識(shí)別正確率達(dá)到了70.9%。

SMITH 等[51]利用在火場(chǎng)燃燒殘留物中收集到的易燃液體殘留物與實(shí)驗(yàn)室配制的不同蒸發(fā)程度的汽油、煤油和石油溶劑油樣品，對(duì)模擬色譜圖與試驗(yàn)色譜圖用PPMC 計(jì)算得到較好匹配結(jié)果(與汽油、煤油與石油溶劑油的匹配度分別為85%，92%，92%)。VERGEER 等[52]引入貝葉斯分析方法，比較了不同蒸發(fā)程度下的汽油樣品，建立了選擇比率與蒸氣壓力兩種距離似然比函數(shù)，對(duì)汽油油源判斷達(dá)到較好的識(shí)別效果。

4.2 化學(xué)校正理論在火場(chǎng)燃燒殘留物檢驗(yàn)中的應(yīng)用

化學(xué)校正理論是利用化學(xué)測(cè)量系統(tǒng)獲取到的數(shù)據(jù)信息，采用適當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計(jì)學(xué)方法建立模型，并利用該模型定性定量某樣品或?qū)ο?。火?chǎng)殘留物檢驗(yàn)中通常利用最小二乘法對(duì)易燃液體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行多元校正，建立定性模型后對(duì)某樣品性質(zhì)進(jìn)行預(yù)測(cè)評(píng)估。

PEDROSO 等[53]在GC×GC-FID 獲取到的原始色譜圖中，結(jié)合非線性偏最小二乘分析(N-PLS)，選擇乙醇汽油、溶劑油、煤油與油漆稀釋劑等4種易燃液體為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)建立回歸模型。以乙醇或空白C型汽油為內(nèi)標(biāo)對(duì)該模型進(jìn)行評(píng)估，實(shí)現(xiàn)了混合汽油與其相似物之間的初步區(qū)分;SCHWARTZ等[27]利用偏最小二乘-判別分析(PLS-DA)、N-PLS與局部加權(quán)回歸方法研究不同風(fēng)化程度下的輕質(zhì)石油混合物，選擇9種特征成分表征汽油樣品，達(dá)到較好的識(shí)別效果。研究學(xué)者設(shè)計(jì)了對(duì)數(shù)據(jù)預(yù)處理后用投影差分分辨率法(PDR)、PLS-DA、最優(yōu)PSL-DA 和模糊規(guī)則專家系統(tǒng)(Fu RES)將得到的數(shù)據(jù)分組后進(jìn)行相互比較的分析路線。2009 年，他們使用SPMEGC-MS和固相微萃取-氣相色譜-耦合差分遷移率光譜法(SPME-GC-DMS)研究取自火場(chǎng)的7種易燃液體純品及其對(duì)應(yīng)的火場(chǎng)燃燒殘留物，得出合理的數(shù)據(jù)分析預(yù)處理會(huì)改善數(shù)據(jù)分析結(jié)果的結(jié)論[54]。2012年，該研究學(xué)者利用GC-MS 研究來自美國(guó)17個(gè)州不同加油站的43種汽油和13種煤油樣品，并在色譜信息中使用PDR 映射來比較目標(biāo)組分比率。通過定量化差異指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)不同汽油及煤油樣品90%以上的識(shí)別正確率[55]。

化學(xué)計(jì)量學(xué)方法在火場(chǎng)燃燒殘留物檢驗(yàn)中的廣泛應(yīng)用表明，將合適的模式識(shí)別與化學(xué)校正理論應(yīng)用于火場(chǎng)燃燒殘留物檢驗(yàn)之中，可以挖掘到更多有效信息，簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)處理過程，提高對(duì)火場(chǎng)燃燒殘留物中易燃液體的識(shí)別能力。

5 總結(jié)與展望

本文以火場(chǎng)燃燒殘留物檢驗(yàn)為核心，從常用的檢驗(yàn)分析方法、基質(zhì)干擾相關(guān)研究進(jìn)展、ASTM 標(biāo)準(zhǔn)和化學(xué)計(jì)量學(xué)方法等4個(gè)方面進(jìn)行了闡述。結(jié)合目前檢驗(yàn)中遇到的困難推測(cè)，未來火場(chǎng)燃燒殘留物檢驗(yàn)研究主要方向包括:①對(duì)易燃液體本身蒸發(fā)與燃燒規(guī)律、燃燒材質(zhì)的燃燒變化和火場(chǎng)環(huán)境改變產(chǎn)生的影響等方面進(jìn)行更深入研究以盡量避免火場(chǎng)燃燒材質(zhì)燃燒后對(duì)于易燃液體檢驗(yàn)產(chǎn)生的干擾[56];②結(jié)合先進(jìn)的儀器分析手段，獲取更全面詳盡的火場(chǎng)燃燒殘留物的成分信息，以進(jìn)一步優(yōu)化檢驗(yàn)鑒定標(biāo)準(zhǔn)體系;③將更多的判別模型、預(yù)測(cè)模型等數(shù)據(jù)處理模型引入火場(chǎng)燃燒殘留物檢驗(yàn)之中，使對(duì)于易燃液體的識(shí)別、分類及認(rèn)定更加準(zhǔn)確可靠。