火場(chǎng)燃燒殘留物檢驗(yàn)鑒定方法研究進(jìn)展

姚彥汝 ，臧政哲 ，張明君 ，張 然 ，金 靜 ，李英哲 ，張金專

（1.中國(guó)人民警察大學(xué) 研究生院，河北 廊坊 065000；2.廊坊市公安局安次分局刑事科學(xué)技術(shù)室，河北 廊坊 065000；3.中國(guó)人民警察大學(xué) 偵查學(xué)院，河北 廊坊 065000）

放火屬于八大暴力犯罪之一，為達(dá)到快速有效放火的目的，嫌疑人經(jīng)常使用助燃劑實(shí)施放火，因此火場(chǎng)燃燒殘留物是關(guān)鍵物證.在助燃劑放火嫌疑案件偵查中，快速準(zhǔn)確分析檢驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)燃燒殘留物中是否存在易燃液體成分是認(rèn)定火災(zāi)性質(zhì)和支撐訴訟的重要依據(jù)[1-3].火場(chǎng)殘留物的檢驗(yàn)鑒定涉及檢材的濃縮富集、實(shí)驗(yàn)室前處理以及檢驗(yàn)分析等多個(gè)環(huán)節(jié)[4-5].近年來(lái)，助燃劑檢驗(yàn)鑒定方法在傳統(tǒng)方法的基礎(chǔ)上[6]有了多方面發(fā)展：一方面不需要預(yù)處理、檢測(cè)速度快的現(xiàn)場(chǎng)快檢分析新方法不斷出現(xiàn).另一方面新型實(shí)驗(yàn)室前處理方法（熱吸附和攪拌棒吸附法）在提高樣品萃取效率的同時(shí)，也可以有效消除或降低樣品前處理階段產(chǎn)生的干擾.在儀器分析階段，基于氣相色譜-質(zhì)譜法（GC-MS）的多種聯(lián)用方法得到了進(jìn)一步發(fā)展和應(yīng)用[7]，同時(shí)多維氣相色譜質(zhì)譜分析顯著提高了火場(chǎng)燃燒殘留物識(shí)別的精確性.

基于此，本文對(duì)近年來(lái)國(guó)內(nèi)外用于檢驗(yàn)鑒定火場(chǎng)燃燒殘留物的新方法進(jìn)行歸納梳理，主要分為現(xiàn)場(chǎng)快速檢驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)室分析濃縮提取和前處理方法以及實(shí)驗(yàn)室分析檢驗(yàn)等方面的研究進(jìn)展，為提高燃燒殘留物分析的準(zhǔn)確性和實(shí)效性提供參考，綜述內(nèi)容及其關(guān)系圖如圖1 所示.

圖1 綜述內(nèi)容及其關(guān)系圖Fig. 1 Relationship diagram of review

1 火場(chǎng)燃燒殘留物的現(xiàn)場(chǎng)快速檢驗(yàn)新方法

GC-MS 在火場(chǎng)燃燒殘留物檢驗(yàn)鑒定方面應(yīng)用十分廣泛，但其屬于大型儀器設(shè)備，不適合作為快速分析設(shè)備在火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)使用，而火場(chǎng)勘查中現(xiàn)勘、快勘裝備的需求又極為迫切，因此促使火場(chǎng)快檢的裝備和技術(shù)方法進(jìn)一步發(fā)展，其中頂空質(zhì)譜（HSMS）、實(shí)時(shí)質(zhì)譜直接分析（DART-MS）和激光誘導(dǎo)擊穿光譜（LIBS）的快檢技術(shù)具有較為明顯的優(yōu)勢(shì).

1.1 頂空質(zhì)譜（HS-MS）

基于HS-MS 的分析技術(shù)，由于分析時(shí)間短、準(zhǔn)確率高的優(yōu)點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)有GC-MS 的有效補(bǔ)充[8].HS-MS 是將不需要進(jìn)行預(yù)處理的樣品直接頂空揮發(fā)引入質(zhì)譜儀的電離室，并將引入的分子混合物同時(shí)進(jìn)行電離和碎片化，形成光譜“指紋”用于確定樣品的組成[9].Pérez Pavón 等[10]采用3 種不同的質(zhì)譜檢測(cè)方法（GC-MS、HS-MS、MS）對(duì)汽油樣品中常見(jiàn)的甲基叔丁基醚（MTBE）組分進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)3 種方法均適用于汽油中MTBE 的測(cè)定.3 種檢測(cè)方法中，GC-MS 需要的分析時(shí)間比較長(zhǎng)，MS 的誤差相對(duì)較高，而HS-MS 更適合于檢測(cè)存在懸浮顆粒不能直接進(jìn)樣的樣品，雖然分析時(shí)間相比于MS較長(zhǎng)，但仍有較快的采樣速度.

近些年，電子鼻技術(shù)在國(guó)外發(fā)展較為迅速，Barea-Sepúlveda 等[11]首先優(yōu)化了電子鼻分析程序，同時(shí)將HS-MS 和電子鼻這兩種快速分析方法相結(jié)合并確定了頂空質(zhì)譜電子鼻（HS-MSeNose）的工作條件，同時(shí)評(píng)估了HS-MSeNose 和近紅外光譜（NIRS）兩種方法分析汽油的效果.通過(guò)對(duì)西班牙兩種常見(jiàn)的汽油類型（RON95 和98）共計(jì)50 個(gè)樣品進(jìn)行對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)HS-MSeNose 的測(cè)試準(zhǔn)確率為98%，更適合分析汽油樣品，而使用NIRS 分析汽油樣品的準(zhǔn)確率并不高.Ferreiro-González 等[12]使用GC-MS 和HS-MSeNose 兩種方法分析了10 種易燃液體在10 種基質(zhì)（紙張、木材、塑料、布等）上燃燒前、后的成分并進(jìn)行分類，發(fā)現(xiàn)對(duì)于未燃燒的易燃液體，GC-MS 的測(cè)試準(zhǔn)確率達(dá)到100%，而HSMSeNose 則出現(xiàn)了一個(gè)錯(cuò)誤.對(duì)于汽油燃燒殘留物，兩者的準(zhǔn)確率相同且均只出現(xiàn)一個(gè)錯(cuò)誤分類，其他樣品則均未出現(xiàn)誤差，從而得出HS-MSeNose 方法與GC-MS 具有相同的鑒別能力的結(jié)論.另外，相比于GC-MS，HS-MSeNose 檢出速度更快，而且不需要預(yù)處理，成本更低.

1.2 實(shí)時(shí)質(zhì)譜直接分析（DART-MS）

DART-MS 是一種新型環(huán)境電離質(zhì)譜技術(shù)，與HS-MS 相比減少了頂空揮發(fā)的過(guò)程，允許直接測(cè)試液體和固體樣品，可以直接從樣品表面進(jìn)行熱解吸和電離，并能直接通過(guò)實(shí)時(shí)質(zhì)譜分析儀進(jìn)行區(qū)分.由于DART-MS 具有快速、瞬時(shí)分析、無(wú)需前處理等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)已逐漸被應(yīng)用到法庭科學(xué)領(lǐng)域.Davis 等[13]將5 種不同品牌（Shell、Sunoco、Irving、Cumberland Farms、Gulf）的汽油進(jìn)行DART-MS 法分析，結(jié)果表明，DART-MS 相比于傳統(tǒng)的GC-MS方法具有更高的區(qū)分汽油品牌的能力（錯(cuò)誤率低至0%）.Barnett 等[14]對(duì)從5 個(gè)加油站收集到的4 種不同品牌的汽油，使用DART-MS 法分別對(duì)未風(fēng)化、風(fēng)化程度為30%、50%、70%、90%的汽油進(jìn)行比較分析.結(jié)果表明，雖然風(fēng)化效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致汽油樣品組分發(fā)生改變，但仍然可以100%區(qū)分出汽油品牌.除此之外，該團(tuán)隊(duì)還基于DART-MS 法分析了5 種常見(jiàn)燃燒基質(zhì)（地毯、木材、布、砂和紙）上的汽油燃燒殘留物[15]，發(fā)現(xiàn)DART-MS 法能更好的檢測(cè)揮發(fā)性較低的化合物，在助燃劑燃燒殘留物識(shí)別方面具有巨大潛力.

1.3 激光誘導(dǎo)擊穿光譜（LIBS）

LIBS 是一種上世紀(jì)六十年代發(fā)展起來(lái)的利用等離子體進(jìn)行元素識(shí)別的原子發(fā)射光譜方法.原理是將高功率激光脈沖通過(guò)光學(xué)元件聚焦在樣品表面燒蝕樣品，產(chǎn)生瞬態(tài)的高溫、高壓等離子體.等離子產(chǎn)生的光輻射帶有明顯元素特征，根據(jù)這些光輻射進(jìn)行分光檢測(cè)，以及元素特征譜線和強(qiáng)度分析進(jìn)而對(duì)樣品化合物定性和定量.LIBS 同樣不需要對(duì)樣品進(jìn)行前處理.Choi 等[16]首次將LIBS 技術(shù)用于火場(chǎng)燃燒殘留物的分析中，研究選擇5 種常見(jiàn)材料（床單、電線、2 種地板材料、地毯）作為燃燒基質(zhì)，分別用5 種火源（煤氣灶、打火機(jī)、蠟燭、電爐、熏香）在潑灑和不潑灑助燃劑兩種情況下點(diǎn)燃，燃燒后采用兩種滅火方式（射水冷卻和隔絕氧氣冷卻）進(jìn)行滅火，將燃燒后的殘留物使用LIBS 進(jìn)行深度分析，結(jié)果表明，LIBS 技術(shù)可以用于確定火源類型、對(duì)燃燒殘留物中是否含有助燃劑能進(jìn)行預(yù)判.Tarifa 等[17]利用毛細(xì)管微提取-氣相色譜-質(zhì)譜（CMV-GC-MS）和LIBS 兩種分析方法相結(jié)合快速表征射擊殘留物中的有機(jī)、無(wú)機(jī)成分，由于CMV 無(wú)需萃取溶劑，可以集吸附、濃縮進(jìn)樣與一體，與GC-MS 和高選擇性、高靈敏性的LIBS 相結(jié)合確定了9 名槍手中5 名手上的射擊殘留物，提高了樣本分析的正確率，由于該技術(shù)無(wú)損和簡(jiǎn)易的優(yōu)點(diǎn)有望在火場(chǎng)助燃劑的快速檢測(cè)中進(jìn)一步應(yīng)用.

2 火場(chǎng)燃燒殘留物實(shí)驗(yàn)室分析濃縮提取和前處理方法

雖然現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)技術(shù)得到了進(jìn)一步的發(fā)展，但是目前大部分的火場(chǎng)燃燒殘留物仍需要實(shí)驗(yàn)室處理以進(jìn)一步完成司法鑒定.在實(shí)驗(yàn)室分析前需要進(jìn)行濃縮富集和預(yù)處理，然而傳統(tǒng)的濃縮和預(yù)處理方法存在費(fèi)時(shí)、重復(fù)性差等缺點(diǎn)，特別是溶劑萃取法.近年來(lái)，攪拌棒吸附萃?。⊿BSE）、熱吸附與熱解吸等濃縮處理方法，顯著提高了火場(chǎng)燃燒殘留物富集提取的效率，消除了使用有機(jī)溶劑帶來(lái)的負(fù)面影響.

2.1 攪拌棒吸附萃?。⊿BSE）

SBSE 是一種新型固相微萃取技術(shù)，最初發(fā)明于1997 年.與傳統(tǒng)的固相微萃取法（SPME）相比，SBSE 萃取相因吸附性較好而明顯提高了萃取效率，同時(shí)由于不需要使用攪拌磁子，避免了攪拌磁子的干擾.除此之外，SBSE 還具有簡(jiǎn)單、快速、樣品清理能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，目前已成功用于環(huán)境、食品和生物樣品領(lǐng)域[18].

常作為放火助燃劑使用的易燃液體在燃燒過(guò)程中會(huì)生成多環(huán)芳烴（PAHs）組分，Shamsipur 等[19]利用SBSE 技術(shù)對(duì)樣品進(jìn)行提取，然后使用高效液相色譜-紫外檢測(cè)法（HPLC-UV）對(duì)提取到的PAHs進(jìn)行分析檢驗(yàn).結(jié)果表明，SBSE 法使用的有機(jī)溶劑較少且富集能力強(qiáng)、提取效率高，十分適合復(fù)雜有機(jī)化合物的提取.為驗(yàn)證SBSE 法作為新型預(yù)處理方法處理樣品的有效性，Krüger 等[20]利用SBSE 法回收土壤洗脫液中的PAHs，回收率達(dá)到80%以上，回收效率高且節(jié)省了大量分析時(shí)間.

2.2 熱吸附與熱解吸

常用于放火的助燃劑一般具有較強(qiáng)的揮發(fā)性，故可以采用熱吸附法進(jìn)行收集，其中活性炭吸附和固相微萃取均屬于較為傳統(tǒng)的熱吸附方法.頂空分類提?。℉SSE）是SBSE 在頂空模式下應(yīng)用的一種微提取技術(shù)，可以將樣品吸附在攪拌棒上，隨后利用自動(dòng)熱解吸系統(tǒng)進(jìn)行解吸后采用GC-MS 進(jìn)行分析，這種優(yōu)化后的預(yù)處理方法吸附效率高，并且相比于傳統(tǒng)的SPME 法擁有更高的靈敏度和回收率.Cacho 等[21]利用HSSE 結(jié)合熱解吸同時(shí)測(cè)定6 種有機(jī)化合物（單取代甲基、丁基、辛基錫等）的回收情況，試驗(yàn)結(jié)果表明HSSE 是一種有效的采樣技術(shù)，可以同時(shí)測(cè)定出6 種有機(jī)化合物.

Tenax-TA 吸附管采樣法作為美國(guó)環(huán)?？偸鹨?guī)定的半揮發(fā)性和揮發(fā)性有機(jī)物的標(biāo)準(zhǔn)采樣法，具有穩(wěn)定性高、易再生、可重復(fù)利用等優(yōu)點(diǎn)[22].Borusiewicz等[23]比較了Tenax TA 和Carbotrap 300（包含3 層碳吸附劑的吸附裝置）對(duì)于易燃液體化合物的吸附能力，發(fā)現(xiàn)Tenax TA 對(duì)于非極性、高沸點(diǎn)的組分具有更強(qiáng)的吸附能力，而Carbotrap 300 則對(duì)極性和揮發(fā)性化合物更有效.該課題組[24]還在研究易燃液體封裝容器，即聚乙烯物證袋背景干擾時(shí)，選擇使用了這種方法進(jìn)行樣品濃縮和分析：將樣品通過(guò)Tenax TA 被動(dòng)吸附后進(jìn)行熱解吸和GC-MS 分析，發(fā)現(xiàn)聚乙烯物證袋的背景干擾較為顯著，可能會(huì)對(duì)助燃劑類物證鑒定造成干擾.

3 火場(chǎng)燃燒殘留物實(shí)驗(yàn)室分析檢驗(yàn)方法

火場(chǎng)燃燒殘留物的實(shí)驗(yàn)室分析是對(duì)火場(chǎng)燃燒殘留物定性定量的重要環(huán)節(jié)，相比于三重四極桿氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用（GC-MS×MS）和全二維氣相色譜（GC×GC）等新興檢驗(yàn)方法，目前常用的GC-MS 檢測(cè)時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，且對(duì)于復(fù)雜化合物的分析效果不夠理想.所以研究人員從質(zhì)譜和色譜兩個(gè)方面對(duì)實(shí)驗(yàn)室分析方法進(jìn)行改進(jìn)，其中GC-MS×MS、GC×GC、全二維氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用（GC×GC-MS）和全二維氣相色譜-飛行質(zhì)譜（GC×GC-TOFMS）應(yīng)用較廣泛，有效提高了對(duì)復(fù)雜化合物分析的準(zhǔn)確性和時(shí)效性.

3.1 三重四極桿氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用（GC-MS×MS）

GC-MS×MS 具有較強(qiáng)的抗干擾能力和高靈敏度，是復(fù)雜樣品多組分分析的理想方法.原理是通過(guò)MS1 和MS2 分離特征母離子，在碰撞室碰撞后產(chǎn)生相應(yīng)的特征子離子，再通過(guò)檢測(cè)子離子得到質(zhì)譜，分析特征母離子與子離子的對(duì)應(yīng)關(guān)系，可以有效降低背景干擾.目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于食品安全、環(huán)境分析和藥物檢測(cè)等領(lǐng)域.Wang 等[25]以GCMS×MS 為基礎(chǔ)，首先建立了鑒別汽油樣品的定性定量分析方法，對(duì)中國(guó)不同地區(qū)（南部、中部、東北、西北地區(qū)）采集的不同等級(jí)（92#、95#、98#）的汽油進(jìn)行分析，結(jié)果表明GC-MS×MS 對(duì)于汽油特征組分具有高靈敏度和高選擇度，適合易燃液體燃燒殘留物的識(shí)別和分類.楊曦等[26]同樣針對(duì)汽油樣品進(jìn)行GC-MS×MS 分析，試驗(yàn)選用一定體積的汽油在不同的基質(zhì)材料上（木頭、海綿、沙土、玻璃、棉布、塑料、紙）燃燒后，采用GC-MS 和GC-MS×MS 兩種方法進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果顯示對(duì)于同種客體，GCMS×MS 對(duì)于助燃劑的檢出效果和檢測(cè)能力遠(yuǎn)超GC-MS，但棉布和塑料兩種有機(jī)化合物參與燃燒仍然會(huì)影響易燃液體的檢出效果.Sutherland[27]研究發(fā)現(xiàn)GC-MS×MS 用于分析稀釋后的汽油樣品（1︰1 000）和風(fēng)化后的汽油樣品十分合適，靈敏度有明顯提高并且沒(méi)有噪聲干擾，可以檢驗(yàn)微量汽油樣品.Liu 等[28]采用GC-MS×MS 分析了汽油燃燒后的煙塵，發(fā)現(xiàn)煙塵中主要含有多種PAHs 組分，而GC-MS×MS 能夠消除樣品中的干擾信號(hào)，獲得極好的相關(guān)性.

3.2 全二維氣相色譜（GC×GC）

GC×GC[29]最早由Southern Illinois University（美國(guó)南伊利諾伊斯大學(xué)）的Liu 和Phillips[30]發(fā)明并首次應(yīng)用于分離復(fù)雜石油產(chǎn)品，樣品先流經(jīng)一個(gè)較慢的色譜柱，經(jīng)熱調(diào)節(jié)器后連續(xù)流經(jīng)第二個(gè)較快的色譜柱，并以二維形式繪制出GC×GC 圖.因?yàn)閮蓚€(gè)色譜柱選擇不同極性的固定相，所以在一個(gè)色譜柱中未被分離的樣品可能會(huì)在另一個(gè)柱上分離，這極大地提高了色譜分離的準(zhǔn)確性，十分適合分離火場(chǎng)燃燒殘留物這樣的復(fù)雜體系.2002 年，F(xiàn)rysinger等[31]選擇0.1 μL 營(yíng)地燃料（Coleman?）、油漆稀釋劑（Klean Strip?和Parks?）、松節(jié)油（Sunnyside?）、汽油（美國(guó)Texaco 加油站）等幾種常見(jiàn)易燃液體在地毯上燃燒后，利用活性炭吸附洗脫后使用GC×GC 法進(jìn)行分析，可檢測(cè)出相似易燃液體之間的微小差別，并建立了使用GC×GC 法對(duì)易燃液體進(jìn)行快速分類和識(shí)別的方法.Lopatka 等[32]為驗(yàn)證全二維氣相色譜質(zhì)譜用于檢驗(yàn)火場(chǎng)助燃劑的可行性，在荷蘭法醫(yī)研究所防火防爆實(shí)驗(yàn)室中使用19種不同的基質(zhì)材料（包括家中常見(jiàn)的家具和建筑材料）和3 種不同的助燃劑，分別在基質(zhì)上潑灑和不潑灑助燃劑兩種條件下進(jìn)行了燃燒試驗(yàn)，隨后對(duì)燃燒殘留物進(jìn)行頂空進(jìn)樣和GC×GC 分析，最后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理后有效地識(shí)別出助燃劑燃燒殘留物的化學(xué)特征，檢出率達(dá)84%，錯(cuò)誤率低于1%.

3.3 全二維氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用（GC×GC-MS）

GC×GC-MS 分析與GC-MS 相比擁有更高的檢測(cè)靈敏度和峰容量，對(duì)于火場(chǎng)復(fù)雜環(huán)境下?lián)]發(fā)、裂解后的易燃液體和其他干擾成分有較高的辨別度.賈瑞等[33]建立了使用GC×GC-MS 法分析煤焦油加氫產(chǎn)物石腦油餾分的方法，分析了樣品中的140 個(gè)組分：芳烴、環(huán)烷烴、鏈烷烴按照極性和沸點(diǎn)規(guī)律在全二維譜圖中成瓦片狀分布，且環(huán)烷烴和芳烴豐度最高.相比于GC-MS，GC×GC-MS 在分析復(fù)雜化合物時(shí)有顯著的優(yōu)勢(shì).張?jiān)萚34]首先使用6 種直鏈烷烴、2 種烯烴、2 種環(huán)烷烴和11 種芳香烴混合的標(biāo)準(zhǔn)溶液對(duì)各組分響應(yīng)值進(jìn)行校正，并對(duì)升溫程序和調(diào)制周期進(jìn)行優(yōu)化，隨后對(duì)3 種汽油樣品（吉林市售92#、95#、98#汽油）進(jìn)行定性定量分析，結(jié)果如圖2、3 所示，發(fā)現(xiàn)該方法在保留對(duì)直鏈烷烴、支鏈烷烴、烯烴和單環(huán)烷烴良好分離效果的同時(shí)，還提高了對(duì)芳香烴的分離效果.張景順[35]利用GC×GC-MS 分析了柴油與其燃燒殘留物，發(fā)現(xiàn)相較于一維氣相色譜，GC×GC-MS 能更好分離出柴油復(fù)雜而大量的組分.張?jiān)璠36]利用GC×GC-MS 分析了8 種火場(chǎng)常見(jiàn)基質(zhì)對(duì)汽油鑒定的干擾，結(jié)果表明防滑地墊和混紡地毯對(duì)汽油鑒定的干擾性最大.

圖2 吉林市95#汽油樣品的GC×GC-MS 的二維點(diǎn)陣圖[34]C7~C12：代表相同碳數(shù)的烴類物質(zhì)，包括烷烴、烯烴和環(huán)烷烴等， a~e：代表取代基上碳數(shù)分別為2~6 的苯和萘的同系物Fig. 2 Two-dimensional dot plot of GC×GC-MS of 95#gasoline samples in Jilin city [34]C7~C12: C7~C12 of alkanes, olefins, cycloalkanes, etc., a~e:C2~C6 of benzene series, naphthalene series

圖3 吉林市92#汽油樣品3D 色譜圖[34]Fig. 3 3D chromatogram of 92# gasoline samples of Jilin city [34]

3.4 全二維氣相色譜-飛行時(shí)間質(zhì)譜（GC×GCTOFMS）

GC×GC-TOFMS 中GC×GC 的主要原理同樣是使用兩種極性不同的氣相色譜柱對(duì)復(fù)雜樣品進(jìn)行分離，而TOFMS 儀相比于普通質(zhì)譜儀的質(zhì)荷比（m/z）范圍更廣，幾乎是無(wú)限的，在擁有極快的數(shù)據(jù)采集速率的同時(shí)還擁有極高的靈敏度，更適合與GC×GC 聯(lián)用進(jìn)行樣品分析[37].GC×GC-TOFMS 是對(duì)于復(fù)雜樣品定性定量分析的強(qiáng)大儀器平臺(tái)，目前越來(lái)越多的應(yīng)用于法庭科學(xué)領(lǐng)域.Frysinger 等[31]對(duì)大氣環(huán)境中和柴油中的97 種PAHs 進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)GC×GC-TOFMS 與一維氣相色譜技術(shù)相比，擁有分離物理化學(xué)性質(zhì)類似的復(fù)雜化合物（如PAHs等有機(jī)物）的能力.Kates 等[38]利用 GC×GC-TOFMS以森林放火現(xiàn)場(chǎng)殘留物的易燃液體燃燒殘留物檢驗(yàn)為背景，提取了森林中的樹(shù)皮、木材并放入乙苯、三甲苯、四甲苯、萘等有機(jī)物混合燃燒后同時(shí)進(jìn)行GC-MS 和GC×GC-TOFMS 分析.與GC-MS 相比，GC×GC-TOFMS 對(duì)于助燃劑燃燒殘留物有更高的分辨率，準(zhǔn)確率提高20%，尤其是對(duì)于樣品中常見(jiàn)的乙苯、對(duì)二甲苯、鄰二甲苯和烷基萘有較高的準(zhǔn)確性.Parsons 等[39]利用GC×GC-TOFMS 對(duì)來(lái)自不同品牌的柴油進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)柴油會(huì)在酸化過(guò)程中持續(xù)產(chǎn)生二氧化硫，該分析方法能夠明顯區(qū)分酸化和未酸化柴油.辛利等[40]對(duì)催化裂化汽油全餾分進(jìn)行了定性定量分析（圖4），結(jié)果表明使用GC×GCTOFMS 分析催化裂化汽油能夠克服普通氣相色譜法中相似組分共流出的問(wèn)題，提高了汽油組分分離的精確性，可以更加精確的獲取混合物中的組成信息.Sampat 等[41]模擬火場(chǎng)情況，選擇19 種不同燃燒基質(zhì)和3 種常見(jiàn)助燃劑（白酒、汽油和燈油）進(jìn)行GC×GC-TOFMS 分析，其中白酒的識(shí)別準(zhǔn)確率達(dá)到100%，汽油和燈油也有較高的識(shí)別準(zhǔn)確率，分別為79%、77%，證明了GC×GC-TOFMS 作為火場(chǎng)助燃劑識(shí)別方法的有效性.

圖4 催化裂化汽油的全二維點(diǎn)陣圖[40]A~J：C4~C13 烷烴，a~j： C4~C13 烯烴和環(huán)烷烴, B：代表苯，C7B～C11B：代表碳數(shù)分別為7~11 的苯的同系物Fig. 4 Full two-dimensional contour plot of cracking(FCC) gasoline [40]A~J: C4~C13 alkanes, a~j: C4~C13 olefins and cycloalkanes,B: benzene, C7B~C11B: benzene homologues with carbon numbers 7~11, respectively

結(jié)合以上文獻(xiàn)綜述，對(duì)以上介紹的幾種儀器分析方法的原理和優(yōu)點(diǎn)在表1 中進(jìn)行匯總.

表1 火場(chǎng)燃燒殘留物實(shí)驗(yàn)室分析檢驗(yàn)方法分析與比較Table 1 Analysis and comparison of laboratory analytical methods for combustion residues at fire scenes

4 結(jié)論與展望

本文對(duì)火場(chǎng)燃燒殘留物檢驗(yàn)鑒定方法的研究進(jìn)展進(jìn)行了梳理.目前在火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)快速檢驗(yàn)裝備愈發(fā)受到重視，因分析速度極快和無(wú)需預(yù)處理而更適合作為現(xiàn)場(chǎng)初步篩選的工具，也彌補(bǔ)了GC-MS 法預(yù)處理復(fù)雜、分析時(shí)間長(zhǎng)的不足，其中發(fā)展較快的有HS-MS、DART-MS、LIBS，HS-MS 和 DART-MS，而光譜檢驗(yàn)新方法作為無(wú)損簡(jiǎn)易的新方法也對(duì)火場(chǎng)燃燒殘留物的檢驗(yàn)鑒定提供了新思路.實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)鑒定方法的優(yōu)化集中于樣品濃縮富集等前處理以及分析檢驗(yàn)兩個(gè)方面.熱解吸和SBSE 等前處理技術(shù)，提高了火場(chǎng)助燃劑樣品萃取效率，而質(zhì)譜檢驗(yàn)、氣相色譜檢驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)一步提高了火場(chǎng)殘留物實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)的效率和準(zhǔn)確性.其中GC×GCTOFMS 技術(shù)在擁有較高分辨率的同時(shí)還有極快的數(shù)據(jù)采集速度，十分適合于火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜多組分殘留物的分離分析.隨著法庭科學(xué)的發(fā)展和檢驗(yàn)鑒定標(biāo)準(zhǔn)的日趨完善，利用檢驗(yàn)鑒定新方法排除火場(chǎng)燃燒殘留物分析中復(fù)雜的背景干擾，探索更加高效無(wú)損的火場(chǎng)燃燒殘留物分析方法將是重要的方向.