探討火災(zāi)調(diào)查中阻燃劑煙塵的提取和分析

陳征宇

（重慶市消防救援總隊，重慶 400000）

0 引言

隨著火災(zāi)事故發(fā)生規(guī)模與發(fā)生概率的不斷攀升，給火災(zāi)現(xiàn)場調(diào)查工作帶來一定的難度。火災(zāi)調(diào)查工作期間，通過做好助燃劑煙塵的檢測與定性，不僅能夠幫助火調(diào)人員充分了解火災(zāi)事故的發(fā)生原因，同時還能對相關(guān)縱火案的調(diào)查與審理工作提供支持。因而，當(dāng)前要對火災(zāi)調(diào)查工作引起重視，并積極做好助燃劑煙塵的提取，確?；馂?zāi)調(diào)查的有序開展。

1 助燃劑煙塵提取研究

通過對大量火災(zāi)事故調(diào)查結(jié)果的分析，發(fā)現(xiàn)很多火災(zāi)事故的發(fā)生是人為故意造成的，比如縱火騙保、報復(fù)性縱火等。嫌疑人縱火過程通常將汽油、柴油等一些易燃液體當(dāng)作縱火過程的助燃物?；馂?zāi)發(fā)生后，通過對現(xiàn)場煙塵以及燃燒殘留物等做出提取與深入的分析之后，能夠確定出助燃劑的種類以及載體的類型，進(jìn)而為公安消防部門案件破獲提供幫助。過去幾年中，對助燃劑煙塵的提取與研究工作主要集中在以下四個方面：①以往的研究表明，在完全敞開燃燒的情況下，不同溫度中汽油煙塵的萃取效果存在較大差異，低溫萃取的效果明顯比高溫萃取的差，通過開展大量的固相微萃取試驗，發(fā)現(xiàn)萃取平衡溫度主要在70℃左右；②還有研究人員對完全敞開以及半封閉狀態(tài)下的汽油燃燒煙塵做出對比，實驗過程中，主要利用氣相色譜——質(zhì)譜聯(lián)用儀進(jìn)行實現(xiàn)現(xiàn)象的分析。研究表明，在半封閉燃燒條件下產(chǎn)生的煙塵，含有更多種類的具有多環(huán)芳烴特征的物質(zhì)；③還有研究人員對不同保存時間的煙塵做出對比分析，研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)過長時間保存的煙塵，其主要物質(zhì)并沒有發(fā)生變化，但最大峰值出現(xiàn)明顯的降低現(xiàn)象；④對于汽油、柴油這兩種不同類型的助燃劑，在對其煙塵進(jìn)行分析與檢測之后，發(fā)現(xiàn)兩種煙塵中所含多環(huán)芳烴物質(zhì)的種類存在較大的差異，并且特征物質(zhì)出現(xiàn)峰值的時間也不相同。

2 做好火災(zāi)調(diào)查助燃劑煙塵提取工作的重要性

一方面，火災(zāi)調(diào)查工作的開展有著重要的意義：首先，加強(qiáng)對火災(zāi)物證、物品與火災(zāi)痕跡的保護(hù)，能夠幫助我們更加全面的了解火災(zāi)事故的發(fā)生原因。通過對火災(zāi)物證做出深入的研究與數(shù)據(jù)分析之后，可以針對火災(zāi)的預(yù)防提供相關(guān)依據(jù)。因而，對于火調(diào)人員要認(rèn)真做好物證的檢測與分析，并從中積累寶貴的經(jīng)驗。其次，加大火災(zāi)現(xiàn)場的調(diào)查力度，確?；鹫{(diào)工作的公正性、公平性，及時找出火災(zāi)事故的發(fā)生原因，還能依據(jù)法律規(guī)定對縱火者追究相應(yīng)的責(zé)任，為受害者伸張正義，維護(hù)社會安定。此外，利用火災(zāi)調(diào)查物證開展惡意刑事案件的剖析和教育宣傳，能夠有效防止違法犯罪活動的發(fā)生，這對維護(hù)社會穩(wěn)定、保證居民的生活質(zhì)量有著重要的意義。當(dāng)前，在進(jìn)行火災(zāi)調(diào)查工作期間，要結(jié)合火災(zāi)現(xiàn)場的具體環(huán)境，深入剖析火災(zāi)事故的發(fā)生原因，并加強(qiáng)對火災(zāi)證物的研究與檢測。另一方面，火災(zāi)發(fā)生后，火災(zāi)調(diào)查是一項必要的工作。在開展火災(zāi)調(diào)查工作期間，要對助燃劑做出全面、細(xì)致的研究。相比于其他易燃物而言，助燃劑在其燃燒期間會發(fā)出大量的煙塵，通過對這些煙塵做出全面的提取、分析之后，能夠鎖定助燃劑的種類。同時，通過對助燃劑的劑量做出研究之后，再結(jié)合現(xiàn)場具體的燃燒位置，就能判別出火災(zāi)事故的屬性，為火災(zāi)案件的偵破提供幫助。

3 常見的火災(zāi)助燃劑煙塵提取與檢測分析技術(shù)

3.1 氣相色譜法

對氣相色譜法而言，它是一種應(yīng)用相對廣泛的助燃劑煙塵提取物的檢測方式。但是，如果僅利用氣相色譜法對提取物有進(jìn)行檢測，那么只能獲取簡單的檢測結(jié)果。由于汽油主要是脂肪烴、環(huán)烴以及芳香烴的混合物，在受到火災(zāi)事故的影響下，會發(fā)生熱解反應(yīng)，所獲得的產(chǎn)物樣品具有高度污染性，因而在利用氣相色譜法對其鑒定、檢測時，經(jīng)常受到相關(guān)因素的干擾。同時，由于上述污染的存在，會引發(fā)縱火物色譜峰的假象，嚴(yán)重影響到結(jié)果分析。但是，通過氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用法的應(yīng)用，就能很好解決上述問題。采用GCMS 檢測技術(shù)，在對相應(yīng)的質(zhì)譜數(shù)據(jù)做出分析之后，發(fā)現(xiàn)助燃劑煙塵提取物中存在著典型的汽油特征基團(tuán)的特性。此外，對質(zhì)譜圖進(jìn)行處理之后，調(diào)出其中的特征質(zhì)量粒子，能夠?qū)梢奢p質(zhì)縱火物做出鑒別，該過程不會受到熱解產(chǎn)物離子等因素的干擾。檢測分析期間，也可采用氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜的方法，對汽油的殘留物進(jìn)行檢測。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，該方法能夠顯著提高一級質(zhì)譜方法的檢測水平與能力，同時還能消除聚合物對檢測結(jié)果的干擾。

3.2 固相微萃取法

該方法是一種較為傳統(tǒng)的助燃劑煙塵萃取方法，并在固相萃取技術(shù)基礎(chǔ)之上不斷發(fā)展。在后續(xù)的檢測分析過程中，主要用到的方法與技術(shù)有氣相色譜法、高效液相色譜法。上述方法與技術(shù)的應(yīng)用，能夠在短時間內(nèi)實現(xiàn)對多種樣品的分離和分析。此外，通過對萃取纖維極性與厚度的控制，并確保取樣時間的穩(wěn)定性，合理調(diào)節(jié)樣品的酸堿度、溫度等各項重要參數(shù)，能夠提高測定工作的準(zhǔn)確度。一般來說，該技術(shù)最小檢限值能夠達(dá)到10-12～10-9的數(shù)量級。通過利用固相微萃取GC-MS 分析的方式，既可以對助燃劑煙塵提取物中的各項成分做出精確分析，同時還能避免有機(jī)溶劑在萃取過程帶來的干擾，并且能夠?qū)饒鰵埩粑镏写嬖诘奈⒘科统煞肿龀鼍_、快速的檢測。

3.3 薄層色譜法

該方法實質(zhì)上是一種分配型層析分離檢測與分析方法，檢測分析期間需要用到固體吸附劑，比如硅膠等。同時，該方法應(yīng)用時需要將水作為固定相溶劑，將有機(jī)溶劑作為流動相。這一方法的優(yōu)勢是無須使用特殊的設(shè)備與試劑，并且操作過程與方法相對簡單、快速，檢測分析結(jié)果更加直觀。過去幾年來，隨著高效薄層色譜法的推廣與應(yīng)用，使得薄層色譜技術(shù)的應(yīng)用更加成熟。具體應(yīng)用期間，由于不同物質(zhì)燃燒過程中所揮發(fā)出的輕餾分以及相關(guān)的熱分解產(chǎn)物具有顯著的差異，可以將煙塵的萃取溶液放置于薄層板上，在經(jīng)過展開、顯示處理之后，便可根據(jù)斑點顯示個數(shù)以及顏色、Rf 值的差異，對助燃劑的類型做出判定。

4 助燃劑煙塵提取實驗

為更好的開展火災(zāi)事故調(diào)查工作，應(yīng)當(dāng)對助燃劑煙塵狀況開展全面、有效地提取，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行后續(xù)的的檢測、分析等工作，確?；馂?zāi)調(diào)查工作的效果與質(zhì)量。

4.1 實驗前的準(zhǔn)備工作

在開展具體實驗之前，需要對實驗期間所用的各類設(shè)備、材料進(jìn)行充分的準(zhǔn)備。一般來說，實驗過程中主要用到的各類裝置包含以下幾種：①就是圓形油盆、油盤、三腳架以及鐵板罩子等基礎(chǔ)性裝置；②實驗還需用到脫脂棉、試劑袋以及防火板等材料。本次試驗期間，主要用到的儀器為Supelco 公司制造的PDMS/DVB 萃取頭。另外，實驗所用的助燃劑材料為93#汽油。

4.2 實驗方法與條件

在助燃劑煙塵提取過程中，可以對不同的燃燒方式做出研究：第一組實驗，在之前準(zhǔn)備好的圓形油盆中添加93#汽油，注入量為300mL。之后，在油盆的正上方架設(shè)三角架，并在三腳架的上方設(shè)置防火板。其中，防火板的主要作用是對汽油自身的煙塵進(jìn)行收集。實驗過程中，93#汽油的燃燒與外界空氣有著良好的接觸，因而整個燃燒過程是完全開放式的。第二組實驗，在同樣的圓形油盆中添加93#汽油，注入量為同樣是300mL。與第一組實驗不同的是，本組實驗使用的時中空的鐵板罩子，試驗期間將準(zhǔn)備好的中空鐵板罩子放置在油盤罩的正上放。需要注意的時，第二組實驗同樣需要放置防火板，用于對汽油煙塵進(jìn)行良好的收集。對改組實驗而言，所采用的燃燒方式為半封閉式的，空氣流動速度相對較慢。

4.3 助燃劑煙塵提取及結(jié)果對比研究

上述兩組實驗主要是汽油完全式燃燒（第一組）與半封閉式燃燒（第二組）之間的對比，通過對實驗過程中所收集的煙塵進(jìn)行提取、封存、檢驗等一系列工作，對燃燒實驗做出相應(yīng)的研究。此外，本次實驗主要從低溫與高溫萃取結(jié)果的對比分析方面展開研究。其中，低溫萃取的溫度分別為30℃以及40℃、50℃，具體的萃取時間是燃燒開始之后的20min 以及30min、40min，通過對實驗結(jié)果做出分析之后發(fā)現(xiàn)，在溫度較低的情況下，助燃劑煙塵的提取并沒有受到明顯的效果。對于高溫萃取過程而言，萃取溫度分別為60℃以及70℃、80℃，，萃取時間同樣是在燃燒開始之后的20min 以及30min、40min。通過對實驗結(jié)果做出分析之后發(fā)現(xiàn)，助燃劑煙塵提取情況明顯好于低溫萃取的情況。

5 結(jié)束語

助燃劑煙塵是火災(zāi)安全事故中最為常見的一種物質(zhì)，對助燃劑粉塵進(jìn)行提取、分析與檢測，也是火災(zāi)調(diào)查工作的重要內(nèi)容之一。本文首先對助燃劑煙塵提取的重要性做出分析，對近年來常用的助燃劑煙塵提取、分析方法進(jìn)行了研究，并圍繞助燃劑煙塵提取技術(shù)展開了相應(yīng)的實驗，結(jié)果表明高溫萃取結(jié)果明顯優(yōu)于低溫萃取的結(jié)果。實驗過程中，首先要做好設(shè)備、材料的前期準(zhǔn)備，并結(jié)合實驗方式與條件，合理控制實驗變量。通過開展助燃劑煙塵提取實驗，可以為后續(xù)火災(zāi)調(diào)查工作的順利開展提供重要的幫助。