警犬鑒別中低溫保存人體氣味樣本升溫規(guī)律研究

龍成生 吳德華 陳然然 王 辛

經(jīng)過(guò)特殊訓(xùn)練的警犬利用其靈敏的嗅覺(jué)，能夠輕易地辨別出復(fù)雜環(huán)境中犯罪嫌疑人的氣味，能夠快速準(zhǔn)確地對(duì)嗅源氣味與犯罪嫌疑人的氣味進(jìn)行同一認(rèn)定。而在鑒別認(rèn)定過(guò)程中，嗅源氣味的有效性是決定氣味鑒別結(jié)果準(zhǔn)確性的關(guān)鍵因素。犯罪現(xiàn)場(chǎng)提取的嗅源到完成警犬氣味鑒別作業(yè)的全過(guò)程，一般都需要經(jīng)過(guò)提取、運(yùn)輸、保存和使用4 個(gè)階段，其中保存階段要確保提取后的嗅源氣味在使用前不發(fā)生質(zhì)的改變。當(dāng)前，嗅源氣味主要采用低溫密封保存，保存溫度低于-20℃。在日常訓(xùn)練和實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用過(guò)程中，為了確保鑒別結(jié)果的科學(xué)性和準(zhǔn)確性，低溫保存的氣味樣本必須恢復(fù)至室溫(即氣味鑒別室當(dāng)時(shí)溫度)。本文考察了10℃，20℃，25℃，30℃，37℃(溫度測(cè)量誤差為±1℃)室溫條件下，低溫保存的氣味樣本自然恢復(fù)至室溫所需的時(shí)間。從而為嗅源氣味4 個(gè)階段的操作條件優(yōu)化提供技術(shù)支持，為實(shí)現(xiàn)警犬鑒別過(guò)程規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化打下基礎(chǔ)。

一、材料與儀器

智能化人體氣味庫(kù)(公安部南京警犬研究所研究)，恒溫培養(yǎng)箱(DHP-9032，上海一恒科學(xué)儀器有限公司)，溫度傳感器(WST-491，上海上龍電器有限公司)，氣味吸附棉(公安部南京警犬研究所研究)，氣味樣本罐(公安部南京警犬研究所研究)，攝像機(jī)(HDR-CX405，中國(guó)上海)。

二、實(shí)驗(yàn)

1.氣味樣本的模擬

庫(kù)存氣味溫度為-20℃以下，為了達(dá)到鑒別作業(yè)條件，必須將庫(kù)存氣味溫度恢復(fù)至室溫。庫(kù)存氣味樣本采用恒溫加熱方式解凍。考察了10℃，20℃，25℃，30℃，37℃(溫度測(cè)量誤差為±1℃)5 個(gè)溫度條件。

先在氣味樣本罐底部鉆一直徑約2mm 的小孔，將干凈吸附棉裝入氣味樣本罐中；再將溫度傳感器探頭從樣本罐底部小孔穿入，使得探頭在氣味吸附棉中心；最后用熱融膠將樣本罐底部小孔密封好，待用。

2.氣味樣本溫度的監(jiān)測(cè)

將模擬樣本(連同溫度傳感器探頭)置于智能化人體氣味庫(kù)中，直到氣味樣本中心溫度達(dá)到-20℃以下，并穩(wěn)定30min。

將恒溫箱溫度設(shè)置為預(yù)設(shè)溫度(分別為10℃，20℃，25℃，30℃，37℃)。待預(yù)設(shè)溫度穩(wěn)定后將冷凍好的模擬樣本(連同溫度傳感器探頭)置于恒溫箱中，用攝像機(jī)跟蹤記錄模擬樣本的中心溫度。后期數(shù)據(jù)處理時(shí)，每隔2min 采集一次溫度。

三、結(jié)果與討論

1.低溫保存氣味樣本升溫趨勢(shì)

在日常訓(xùn)練和實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用過(guò)程中，為了確保鑒別結(jié)果的科學(xué)性和準(zhǔn)確性，低溫保存的氣味樣本必須恢復(fù)至室溫(即氣味鑒別室工作溫度)。圖1 為10℃，20℃，25℃，30℃，37℃溫度條件下，低溫保存氣味樣本自然恢復(fù)過(guò)程中樣本中心溫度的變化趨勢(shì)。

圖1 低溫保存氣味樣本升溫曲線

從圖1可以得出，在恒溫環(huán)境條件下，低溫保存氣味樣本的溫度逐漸升高，其升溫速率呈減緩趨勢(shì)，在低于環(huán)境溫度2℃時(shí)，升溫速率變得非常緩慢。

2.低溫保存氣味樣本升溫規(guī)律

在不同環(huán)境溫度條件下，低溫保存氣味樣本溫度達(dá)到低于環(huán)境溫度2℃時(shí)，所需時(shí)長(zhǎng)隨著環(huán)境溫度的升高而縮短，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。

表1 低溫保存氣味樣本升溫規(guī)律

對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行線性擬合(見(jiàn)圖2)后得到公式(1)：

式中：t 為時(shí)間，單位為min；T為環(huán)境溫度，單位為℃，取值范圍為8℃至40℃。3.氣味樣本升溫方程的使用

圖2 低溫保存氣味樣本升溫規(guī)律

表2 低溫樣本自然恢復(fù)時(shí)間表

下面以實(shí)例演示公式(1)在實(shí)際操作過(guò)程中的使用方法。設(shè)鑒別室溫度為24℃，求得時(shí)間t=52min。也就是說(shuō)將低溫保存的氣味樣本從智能人體氣味庫(kù)中取出，置于鑒別室中52min 后可正常使用。為了提高工作效率，可以提前52min 將氣味樣本從智能化人體氣味庫(kù)取出置于鑒別室中，期間去安排其它相關(guān)事宜。表2 為常用溫度條件下低溫樣本自然恢復(fù)至室溫的時(shí)間。

四、結(jié)論

本文考察了低溫(-20℃)保存的氣味樣本的升溫過(guò)程。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，氣味樣本在無(wú)其它熱源條件下達(dá)到室溫的時(shí)間隨室溫的降低而延長(zhǎng)。在實(shí)際操作過(guò)程中，可利用公式t=-1.177×(T-2)+77.895 獲得樣品放置時(shí)間，并列出了常用溫度條件下低溫樣本自然恢復(fù)至室溫的時(shí)間，以便訓(xùn)導(dǎo)員日常使用。