儀器分析在刑事偵查中的應用

吳巧雯 楊浩 姚曉飛

摘? 要：儀器分析在刑事偵查中有著重要的作用，可為案件偵破提供方向、線索或劃定偵查范圍，有助于查明案件事實。該文介紹了色譜分析、分子光譜分析、原子光譜分析、質譜分析、表面分析技術在破案中的應用。

關鍵詞：儀器分析? 刑事偵查? 偵破

中圖分類號：D918? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1672-3791（2019）03（a）-0001-03

Abstract： Modern instrument is playing an important role in criminal investigation.It may provide direction， clues or delineation of the scope of investigation for the detection of cases， which will help to ascertain the facts of the case. This article briefly introduced several essential methods in detection： Chromatographic analysis、Spectroscopic analysis、Atomic Spectroscopic analysis、Mass Spectroscopic analysis、Surface analysis.

Key Words： Instrumental analysis; Criminal investigation; Case cracking

早在宋代，鄭克的《折獄龜鑒》中就提出了“情跡論”，即注重案情真相，注重痕跡，這種“重證據、輕口供”的理念在當時的司法實踐中曾起過重大作用[1]。隨著社會的發展和科學技術的進步， 查明案件事實真相的手段越來越多地依賴“物證”，能夠證明案件真實情況的一切物質都是物證，物證不會說話，通過化學檢驗對這些作為物證的物質的組成成分、含量、結構、相態、價態、狀態等特征進行分析，提供該物質的種類成分、來源，以及此物證與人、案件、環境等關系的信息，揭示出物證所包含的信息，可為案件偵破提供方向、線索或劃定偵查范圍，有助于查明案件事實[2]。

刑事偵查過程中的化學化驗可以分為化學分析和儀器分析兩部分。化學分析的特點是所用的儀器比較簡單，測定時使用化學試劑、天平以及玻璃器皿（如滴定管、吸量管、燒杯、漏斗、坩堝等），具有操作簡單、易于掌握等優點，但是對檢材而言是有損分析，一經消耗不可復得，并且靈敏度較低、檢材量大、分析速度慢，目前除在現場快速檢驗中有所應用外， 實驗室檢驗已極少使用[3]。儀器分析的特點是采用比較復雜或特殊的儀器設備，分析更準確、靈敏、快速，在公安部門刑事技術鑒定中占主導地位。下面介紹目前在破案中常用的幾種現代儀器分析方法。

1? 色譜分析技術

1.1 薄層色譜法

薄層色譜法已經廣泛用于各種物質的分離鑒定，可用于毒物、毒品的現場分析和實驗室的初步定性、定量檢測，也常用于爆炸殘留物的現場分析和初步檢驗，能夠鑒別墨水、圓珠筆油、打字色帶、印油印泥、油墨、有色纖維上染料、高沸點礦物油和植物油、涂料等[4]。

案例1 某地發生一起蒙面持刀強奸案，在嫌疑人衣服袖口提取到水紅色纖維3根，經薄層色譜分析、偏振光顯微鏡檢驗，與受害人受害時所穿衣服的纖維種類與染料均一致，在證據面前，該犯對犯罪事實供認不諱，從而偵破此案。

1.2 氣相色譜法

氣相色譜主要用于檢測人體組織、體液、毛發中的毒物、毒品、興奮劑等，還可用于檢測易揮發的物證，如炸藥、油脂等，配以裂解附件能鑒別涂料、纖維、橡膠的種類、產地等。近年來，氣相色譜多與質譜（MS）聯用，以提高檢測靈敏度。

案例1 某地一房屋著火，送檢的燃燒殘留物經過固相微萃取后，用氣質聯用技術對其進行分析，結果從全部檢材中均檢出了C7-C12各種烴類，除C4-C6輕組分大部分揮發損失外，汽油的各主要成分峰齊全，樣品與汽油色譜指紋圖的相似度高。這一鑒定結論對正確認定案件的性質起到了重要作用。

案例2 根據線人情報，民警攔截一輛班車，在一無人座位上發現可疑毒品，但販毒人員反偵查的意識很高，無法從可疑物品上提取到指紋，偵查人員剪取相鄰座位上的乘客的手指甲送檢，指甲中殘留物經過處理后上GC-MS檢驗，經分析，1號人員指甲檢測出有乙酰可待因、O-6單乙嗎啡和海洛因成分，使得案件得以破獲。

1.3 高效液相色譜法

高效液相色譜、高效液相/色譜質譜聯用（HPLC-MS）分析技術主要用于高熔點、難揮發、熱不穩定的毒物、毒品、生物堿及其代謝產物的檢測以及油墨、紙張、土壤、射擊殘留物、爆炸殘留物的檢測。近年來，超高效液相色譜儀（UPLC）也應用于公安實踐，與傳統的高效液相色譜相比，超高效液相色譜基于小顆粒技術，采用短柱、高速流等方式大幅度改善了液相色譜的分離度、樣品通量、靈敏度，并有效縮短分析時間[5]。

案例1 某女報案，稱幾年來一直被男友強用藥物實施性暴力，提取這位婦女一些毛發，采用液質聯用技術檢測，發現了不止一種苯并二氮雜?類安眠藥，尤其是接近毛發根部的濃度更高，表明該婦女長期有藥物作用的事實，為案件的破獲提供了依據。

案例2 某女報案稱被人強迫吃了3粒藥片，后被強暴，尿液經固相萃取后利用UPLC檢測，檢測出甲基苯丙胺成分，為案件的偵破提供了有力證據。

1.4 毛細管電泳分析法

毛細管電泳又叫高效毛細管電泳（HPCE），它不但可以使無機離子得到快速、準確的分離，而且具有樣品用量少、預處理簡單、基體干擾少等特點，是分析爆炸殘留物中無機離子較為理想的方法。在毒物、毒品、爆炸和射擊殘留物， 纖維上染料及色痕的分析方面都取得一定成果，逐漸成為色譜法的補充方法。

2? 分子光譜分析技術

2.1 紫外-可見光譜法

紫外可見光譜法可以用來鑒別涂料、有色纖維、塑料以及墨水等文件材料，還可以測定字跡光譜吸收峰相對強度比值，與已知樣品比對，能判斷鋼筆、圓珠筆的相對書寫時間，尤其是在交通逃逸案件現場，通過玻璃上的貼膜的紫外-可見光分析，可有效輔助汽車玻璃進行認定區別。在刑事毒物、毒品檢測中，可對純度較高的樣品進行定性、定量分析，還可以對未知樣品的鑒別提供結構信息[6]。

案例1 某女報案，稱同住一個小區的某男，私下收取其錢財，答應幫她早日提某緊銷車，并開出蓋有某4S店財務專用章的收據，比較檢材印文和樣本印文，二者整體上顏色相同，非常相似，后經紫外-可見吸收光譜對二者的印泥進行分析， 吸收峰位不同，說明檢材使用的印章印泥與該公司同一時間使用的印泥是不同種類，從而認定某男自刻公章。在科學證據面前，某男供出實情， 證實了上述判斷。

2.2 紅外吸收光譜法

紅外光譜法特征性強，是鑒定有機化合物的主要方法，操作簡單，分析速度快，并且不破壞樣品。在法庭科學領域有很廣泛的應用，它廣泛應用于分析現場及有關場所客體上提取下來的各種有機物證，包括油漆、塑料、橡膠、纖維、油脂、可燃物、爆炸物等，也用于鑒別毒物、毒品的種類。

案例1 某男突然倒地死亡，尸檢時尸表未發現暴力性損傷及其他異常征象，提取死者胃里殘留物，通過紅外光譜檢驗，發現其紅外光譜的特征峰和敵敵畏一致，從而為死因的確定提供了直接證據。

案例2 某地發生一起交通事故，一輛貨車撞倒一輛兩輪摩托車后逃逸，通過調查找到了肇事嫌疑人的貨車，提取肇事嫌疑車左門擦痕處的附著物，和摩托車左把的橡膠把套進行紅外光譜分析，橡膠成分一致，貨車司機承認了肇事的事實。

2.3 激光拉曼光譜法

與紅外光譜相比，拉曼光譜的測量范圍更廣，可擴展至100cm-1，適用面廣，能分析有機和無機化合物，制樣簡單，用樣量少，不破壞樣品，對樣品進行拉曼光譜檢驗后還可進行其他分析方法的檢驗，主要用于鑒別礦物、玻璃、塵土、土壤等的來源以及文物如油畫、瓷器等的真偽。

3? 原子光譜分析技術

3.1 原子發射光譜法

原子發射光譜法常用于無機元素的分析，在用于檢驗中毒元素（Pb、Hg、As等）、工具痕跡、爆炸殘留物、金屬附著物等，通過元素的定性、定量分析，可鑒別涂料、紙張、金屬材料的生產廠家和牌號，區分不同地區的土壤和水質。目前應用最多的是等離子體發射光譜（ICP-AES） ，可測定的元素已有70多種，用ICP-AES分析，可同時測定一個樣品中的多種元素， 檢出限可達10-9g/mL～10-8g/mL，檢材用量少，分析速度快。

案例1 發生一起撬門入室盜竊案，勘查現場時發現被撬鎖上有明顯鉗剪痕跡，后經過調查，在嫌疑人住所找到可疑鋼絲鉗一把，對鎖用干凈鋼絲鉗模擬鉗剪取樣，另外將可疑鋼絲鉗上的殘留物刮下，用原子發射光譜對二者進行光譜半定量分析，結果發現Cu、Cr、Ni、Pb、Sn、Fe、Zn的含量相差較大，根據實驗結果，排除此把可疑鋼絲鉗。

案例2 某地河邊發現一具女尸，腰部的一塊傷口上沾有黑色泥土，為尋找案發第一現場，結合調查情況，采取200多份樣品泥土，采用ICP-AES進行檢測，發現某廠河邊的泥土與檢材的主要元素Al、Fe、Si、Mg、Ca、Ag含量大體相同，Ti、Ni、Co等元素含量也一致，結合其他情況分析，確定殺人第一現場的位置，很快找到案犯，偵破此案。

3.2 原子吸收光譜法

原子吸收光譜法又稱為原子吸收分光光度法，選擇性好，設備簡單，價格低廉，其局限性是普通儀器一次只能分析一種元素。在物證技術學中，如果實驗室里沒有ICP-AES，一般采取攝譜儀進行元素定性分析，用原子吸收光譜儀進行元素定量分析。在刑事毒物、毒品檢測中，原子吸收光譜法是較為常用的一種分析方法，主要用于檢測人體中砷、汞、鉛、鉻、鎘、銅、鋅等有毒金屬元素。

案例1 某男吃飯后出現中毒癥狀，疑似鉈中毒，經原子吸收光譜檢測，其血、尿中鉈含量遠遠超過人體正常含量范圍，根據結果可認定系鉈中毒，為案件的進一步偵破提供了方向。

4? 質譜分析技術

質譜法應用范圍廣，分析速度快，常與其他分析方法聯用，進行復雜混合物的分析。目前刑事偵查中常用到的質譜聯用技術，除了上文中提到的氣相色譜-質譜聯用分析法（GC-MS）、高效液相色譜-質譜聯用分析法（HPLC-MS），還有質譜-質譜聯用分析法（MS-MS）、電感耦合等離子體-質譜分析法（ICP-MS）等。

4.1 質譜-質譜聯用分析法

質譜-質譜聯用分析法能直接分析混合物，可減少或消除樣品基質中無關物的干擾，提供更多的結構信息，為物證鑒定提供絕對可靠的依據，主要用于對生物體內毒物、毒品及其代謝產物的檢測，還用于爆炸殘留物的直接分析。

在中毒生物檢材的檢測中，很多時候原始樣品可以直接進入質譜-質譜聯用系統進行分離和鑒定，但如果采用常規GC-MS技術，常常需要對檢材進行萃取、衍生化等預處理。質譜-質譜技術可以避免在色譜分離工程中以及樣品預處理過程中引入的各種干擾，提高樣品分析的靈敏度。

4.2 電感耦合等離子體-質譜分析法

電感耦合等離子體-質譜分析法是高靈敏度的多元素分析法，是無機元素分析最強有力的技術之一，在微量物證領域，多用于土壤中微量元素的測定，油漆中微量元素的測定，另外，還用于檢測人體中有毒金屬元素。

案例1? 某單位員工陸續出現惡心、嘔吐等中毒癥狀，經檢查，疑為急性砷中毒，員工嘔吐物、喝剩的湯中通過化學方法均檢測到砷化物成分，嫌疑人的指甲、手套、袖套經過ICP-MS檢測，均檢出砷元素成分，最后嫌疑人承認在街邊地攤購買白蟻藥進行投毒的犯罪事實。

5? 表面分析技術

5.1 掃描電子顯微鏡

掃描電鏡在微量物證檢驗中有著廣泛的應用，與X射線能譜儀（EDX）聯用，能進行微區分析，絕對靈敏度高，檢材用量少，可以同時完成單個顆粒的顯微形態和元素組合特征的檢驗，常用于油漆、玻璃、木材、纖維、毛發、紙張、泥土、炸藥、射擊殘留物的檢驗，由于當代微量物證越來越向綜合檢驗的方向發展，利用掃描電鏡進行微觀形態和元素成分檢驗已成為必不可少的環節。

近年來，環境掃描電鏡也廣泛應用于公安實踐，與傳統的低真空掃描電鏡相比，環境掃描電鏡最大的特點是可對非導電樣品、含水樣品、含油樣品進行直接檢驗，不但可觀察背散射電子像，而且還可觀察二次電子像。

案例1 某地發生一起兇殺案，在死者頸部傷口處發現不規則的異物顆粒，后在嫌疑人宿舍內查獲水果刀一把、鐵鍬一把，經過掃描電鏡能譜儀檢驗，對比各元素的X-射線能譜峰，排除鐵鍬，認定該水果刀為作案工具，為案件的偵破提供了科學依據。

案例2 某地發生一起交通肇事逃逸案，現場勘察時發現傷者的上衣有劃痕，后經調查，一輛載木材的拖拉機有肇事嫌疑，通過環境掃描電鏡觀察劃痕處的顆粒和拖拉機上的木材樣本，兩者的微觀形態相同，偏振光顯微鏡下二者的纖維征也沒有明顯差異，得到的結論為本案偵破提供了重要的證據，最后肇事司機承認肇事逃逸的事實。

5.2 X射線衍射技術

X射線衍射技術是利用X射線的波動性和晶體內部的周期性進行晶體結構分析的，樣品只要有晶體結構，就可以分析，包括有機物、無機物、金屬等，需要樣品量少，無損物證檢材，最大優勢在于可以直接提供樣品分子的結構信息， 準確確定樣品的具體組成[7]。通常X射線衍射技術與紅外、掃描電鏡能譜儀聯用，目前在物證領域主要用于定性分析，多用于無機炸藥、紙張添加劑、油漆顏料以及一些常見毒物的檢測中。

6? 結語

儀器分析在刑事偵查破案中有著重要的作用，以上所述只是現代儀器分析在刑事偵查中應用的一個側面，其他還有很多方法，如核磁共振波譜法（NMR）、中子活化分析法、熱分析法等。當前， 犯罪分子反偵查能力不斷提升， 在作案過程中利用智能化的高科技手段， 對犯罪現場的破壞偽裝程度也越來越高，案件的偵破越來越依賴于各種先進的儀器分析手段，隨著儀器分析技術的發展，越來越多的新技術問世，這些新技術必將在案件偵破中發揮更大的作用。

參考文獻

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[4] 牛凡，黃建同，何森，等.用氣相色譜-質譜法和薄層色譜法分析藍色圓珠筆油墨及其分類[J].理化檢驗：化學分冊，2017，53（1）：22-27.

[5] 滕傲雪，廖曉曦，何洪源.超高效液相色譜-三重四級桿串聯質譜法同時測定血樣中7種常見毒品[J].化學研究與應用，2018，30（9）：1571-1576.

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[7] 杜一平.現代儀器分析方法[M].上海：華東理工大學出版社，2008.