香烟物证检验的研究进展

2012-01-22姜红，丁晖

中国人民公安大学学报（自然科学版） 2012年1期

姜红，丁晖

(中国人民公安大学，北京 100038)

0 引言

在经济和科学技术高速发展的今天，香烟的品种多种多样、花样繁多。我国是烟草消费大国，目前约有烟民3.5亿。香烟在人们的生活中无处不在，丢弃的烟头、烟盒等随处可见。随着人们生活水平的不断提高，人们对香烟的选择也越来越具个性化。不同的社会地位、不同的经济条件以及不同性别的人群对香烟的选择，在很长一段时间内都是相对固定的，因此可以为我们提供吸烟者的个体识别特征。

香烟物证的分析检验是法庭科学研究的重要课题之一。在犯罪现场中，经常能提取到烟头、烟灰、烟丝、烟盒、香烟包装薄膜、烟盒包装箔纸等与香烟有关的物证。通过对这些物证的检验分析，可以从中获取犯罪嫌疑人的血型、指纹、DNA等个体特征信息和其他相关信息如生活习惯、所处地域、经济状况等。利用这些信息可以刻画犯罪嫌凝人的特征、缩小侦查范围，为侦查破案提供线索、指明方向［1］。

此外，随着香烟工业的不断发展，市场上销售的香烟品牌和种类越来越多，其中既有质量可信的名牌产品，也混杂不少假冒伪劣产品，这不仅影响厂家的信誉和经济利益，而且对消费者身心健康也会造成一定的危害，甚至会引起各种民事诉讼纠纷。通过对香烟物证的分析检验，也可为工商管理部门打击假冒伪劣活动提供帮助，对解决处理民事诉讼纠纷也具有一定的作用。

1 香烟的分类与包装形式

根据所用烟叶品种的不同，卷烟可分为烤烟香型、晒烟香型和混合香型3种。依据烟丝色泽、香味、杂气、刺激性、余叶等5项标准，国家新近制定的卷烟标准将烤烟型卷烟分为甲、乙、丙、丁4级。

香烟的包装分为盒包、条包和箱包。盒包以20支或10支烟为一包装单位。条包以10盒或5盒为一包装单位。箱包以5万支烟为一包装单位，称为一个标准箱，简称标箱［2］。典型的盒包由3种包装材料组成:内衬层烟箔、中间层商标纸和外层透明薄膜。盒包属于半刚性包装，其目的是在存放的过程中，当温度、湿度发生变化时，提高对香烟的保护能力，以便更好地防潮、防霉、防干和保味，改善外观装饰性和货架冲击力。

2 香烟物证的提取与包装

常见的香烟物证主要有烟头、烟灰、烟丝、烟盒、香烟包装薄膜、烟盒包装箔纸等。

香烟物证的提取必须及时、迅速、认真仔细，确保提取全面。为防止污染，须带一次性手套用夹子或镊子进行提取，用洁净的检材袋独立包装，避免相互接触，并在包装袋上作出标记。

3 香烟物证的检验

3.1 烟头物证的检验

通常情况下烟民都会将烟头随手弃掉，在各类犯罪现场中我们经常能提取到烟头物证。在烟头物证检材上常黏附有吸烟者的唾液斑迹或口唇黏膜印痕，其中含有吸烟者口腔及口唇黏膜脱落细胞，可以用来进行DNA检验。由于烟头上细胞量很少，且存在PCR(polymerasechainreaction，聚合酶链式反应)抑制物，而且烟头可能受各种各样的污染，因而如何提取烟头上黏附的脱落细胞的DNA和去除烟头上的PCR抑制物是检验成功与否的关键。为了减少PCR扩增抑制物，取材时取烟纸即可，尽量不取海绵，考虑到吸烟者的姿势和习惯，烟头烟纸上黏附的脱落细胞并不均匀，接触上下唇的两侧含量多，另两侧含量可能很少，因而取材应取半圈为宜。通过对烟头过滤嘴的检验可以获得大量的、有价值的信息。如通过黏附在过滤嘴上的唾液可以获取吸烟者的血型及DNA等相关信息，为我们认定犯罪嫌疑人提供科学的依据。目前荧光标记STR是检验烟头DNA比较常用的方法［3-8］。

由于每个人的吸烟习惯、吸烟姿势不同，对烟头的含吸长度，含吸时对烟嘴的咬力大小均不相同。虽然烟头为柔软的物体，有一定的弹性，但不同力的作用必然会留下不同的痕迹，可以通过检验烟头上的咬痕来初步排除嫌疑人［9］。

根据烟蒂可以分析犯罪嫌疑人的烟龄。初吸烟者遗留的烟蒂较长，烟蒂上唾液浸润较大，烟蒂变形，由于烟瘾较轻，一包烟可以吸几天，放在衣袋内，烟已变形、潮湿。常吸烟者遗留的烟蒂较短，烟蒂很少被浸湿，有能把烟粘在嘴唇上讲话的技巧。如果烟灰与烟蒂不成比例，系一支套一支吸烟的结果［10］。

香烟品牌标志大多在靠近过滤嘴外侧0.5～2.0cm处，而现场提取到的烟头一般都在1cm以内。有的烟头上无品牌标志，根据烟头无法进行识别，这就要求我们要采用一些特殊的方法对现场遗留的烟头进行分析检验。

3.1.1 裂解气相色谱法

张成福曾采用裂解气相色谱法对石林、云烟、中华等18个不同品牌吸后的香烟过滤嘴进行了分析［11］，由于香烟过滤嘴所用原料不同，不同产地的烟叶，其组成也存在差异，特别是燃烧后的烟雾，滤嘴吸附的物质也不同，这些都会使裂解气相色谱的谱图存在差异。实验结果表明:裂解谱图大部分有明显区别，使用大口径毛细管柱，分析速度快，分离效果好，不用分流，可作为检验香烟烟头的一种方法。

实验仪器:SP-501N型气相色谱仪、居里点裂解器、氢火焰离子化检测器、程序升温控制器。

实验条件:色谱柱，0.53mm×25mm的非极性、中极性和极性3条交联石英毛细管柱;柱温，70℃，恒温2min，以10℃/min程序升温到180℃，恒温10min;气化室、检验室温度，200 ℃;流速，N2，5mL/min，Ar，250mL/min;裂解时间，4s;裂解温度，610℃。

3.1.2 滤嘴外形、滤嘴用纸和过滤材料的分析

王有兰等对香烟过滤嘴也进行了初步的研究［12］，分析方法如下:1)对滤嘴外形的分析，包括滤嘴长度测量、滤嘴形状区分、水松纸颜色及花纹区分。2)对滤嘴用纸的分析，水松纸分析(包括水松原纸的一般分析、纤维成分的分析、X线衍射分析);内衬纸的分析(包括内衬纸的定量及纤维成分分析、荧光分析)。3)对过滤材料的分析，溶解性分析、红外光谱分析，对滤嘴中提取出来的酚、焦油等成分可作薄层色谱分析。

3.1.3 扫描电镜和立体显微镜法

于晓娟等应用扫描电镜和立体显微镜对50种不同品牌的香烟过滤嘴外观和内部丝束的细微特征进行了检验［13］。发现烟过滤嘴的长度、水松纸外部图案和颜色、装饰环形状和相对位置、内部丝束形态均存在一定的差异;因此，可通过以上特征进行香烟种类的鉴别，这些检验结果能为案件侦破提供有价值的参考依据。

3.1.4 过滤材料的分析

金戈等通过对29种香烟过滤材料的熔点测定、过滤纤维的纵向和横向检验，以及过滤纤维的双折射等综合分析［14］，给出了香烟过滤材料的组成成分、物理特性及产地、批号等信息，从而达到区分香烟种类、厂家及不同批号的比对检验目的。此方法简便、快速、稳定，特别是将油浸双折射法运用到香烟过滤材料的分析中，为准确地区分同一材质不同产地和批号的过滤纤维，提供了可靠的依据。该方法具有较高的实用价值。

李淑英等采用扫描电镜中的二次电子像对收集到的50种香烟的过滤材料进行了检验，在认定和比对香烟种类和型号方面取得了较好的结果［15］。不同种类不同牌号的香烟过滤材料的纵横面的二次电子像因品种和产地不同而不同，且图像醒目，立体感强，便于比对和认定检验。利用该方法检验香烟过滤材料是行之有效的。

3.1.5 红外光谱法

笔者利用傅里叶变换红外光谱法对收集到的60种不同品牌的香烟烟头中的过滤纤维及其附着物进行了检验分析，取得了较好的实验结果。由于香烟的生产厂家不同，生产香烟所用原料的种类可能不同;同一厂家生产的香烟可能所用的原料相同，但所用各种原料配比可能不同;即使不同厂家所用原料相同，但是由于各厂家的生产工艺、生产设备以及商品化的助剂等诸多因素存在差异，同时由于烟料不同，不同产地的烟叶，其组成也会存在差异，因此过滤嘴吸附的物质也可能不同，这些差异均会使香烟过滤纤维的红外光谱图特征峰的数目、峰位、峰形和峰高比等存在差异，这就是我们利用傅里叶红外光谱峰分析鉴别香烟过滤纤维的理论依据。

实验仪器:傅里叶变换红外光谱仪Nicolet6700(美国生产)、Performer采样器、压片机(天津产)。

试剂:无水乙醇、丙酮(均为分析纯)、溴化钾(光谱纯)。

测定参数:扫描次数，32;分辨率，4cm-1;波数范围，4000 ～400cm-1;增益，4。

3.2 香烟盒外包装薄膜物证的检验

通过对香烟盒包装薄膜的检验可为鉴别香烟产地、生产厂家、生产批次以及香烟的真假提供依据。

孔晓明等采用差示扫描量热法检验了35种不同厂家生产的不同牌号的香烟包装薄膜，取得了令人满意的实验结果［16］。

实验仪器:美国PE-DSC7型热分析仪、美国PE-AD6型自动电子天平。

实验条件:升温速率，20℃/min;扫描范围，80℃ ～180℃ ～80℃;N2流速，40mL/min。

实验方法:用不锈钢打孔器分别对香烟包装薄膜随机取样5个，每个样品准确称量后密封在DSC标准样品皿中，每个样品分别在差示扫描量热仪(DSC)上平行测定5次。实验结果表明:各特征参数的区分率都在20%以上，高的可达79%，在置信度为99.9%时，35种国内外不同品牌的香烟薄膜的总区分率在97%以上。该方法是香烟综合检验的一种很好的方法。

邹宁等［17］和李淑英等［18］采用红外光谱法对国内外34个厂家的52种不同牌号的香烟包装薄膜进行了分析，确定了目前市场上常见香烟盒包装薄膜的材质种类，初步探讨了香烟的厂家牌号与香烟包装薄膜的关系，为香烟的鉴定提供了一定的参考依据。该方法简便、快速，是香烟综合检验和识别真假品牌有效而实用的一种方法。操作方法如下:用剪刀剪取2cm×2cm样品，将薄膜直接装入样品架，测定香烟薄膜的红外吸收光谱。对样品的红外光谱图进行官能团解析，并与萨特勒标准红外光谱进行谱图分析。结果表明:可将52种样品分为聚丙烯、丙烯-乙烯共聚物、丙烯-酯类共聚物、氯乙烯-乙酸乙酯共聚物和纤维素(玻璃纸)5大类。同一大类相同类型的不同薄膜样品，其红外光谱也存在着某些细微差异，这些可作为鉴定香烟盒包装薄膜的品种和产地的依据。

3.3 香烟盒内包装箔纸物证的检验

楼寿松等应用扫描电镜/能谱法(SEM/EDX)对香烟盒内包装纸的表面结构进行了研究［19］。实验发现其结构形态因香烟品牌不同而不同，基于这一特性，通过检验香烟盒内包装纸的表面形态特征推断香烟品牌就成为可能，从而获取犯罪嫌疑人的有关特征和信息。

香烟盒内包装纸可按如下方法进行区分:1)通过肉眼观察，可将其分成2大类，即金黄色和银白色(背面均为白色)。2)取香烟盒内包装纸2mm×3 mm、真空镀膜仪喷碳、扫描电镜观察。在放大100倍左右时，大部分样品明显有不同类型的突起(类似于古代城墙门上的铆钉突起)，按表面有无突起，分成2组。3)根据突起的大小、形态、行列分布规律等进一步分类，直到确定香烟品种。在进行比对检验时，可以用电镜照片比对，也可用能谱仪的图像处理系统比对，后者可以对图像采取着色、旋转、重叠等处理，具有方便、直接等优点。在拍摄照片或存储图像时，应使用相同的工作距离和放大倍数。

实验中观察了30余种不同品牌的香烟，发现其特征各不相同，应用上述分类方法基本可以将香烟品牌予以区分。

3.4 烟丝物证的检验

烟丝是香烟的重要组成部分，在生产过程中有的香烟烟丝压得不够紧密，吸烟者在取出香烟时，会有少量烟丝散落下来。通过对烟丝的检验，可以帮助我们推断香烟的品牌。吸烟者在一包烟抽完之后，通常会将烟盒随手扔掉。通过对烟盒物证的检验，可能会提取到吸烟者的指纹、汗液、手掌脱落细胞等，为认定犯罪嫌疑人提供依据。香烟包装有外包装薄膜和内包装箔纸。开启一包香烟时，需要撕开外包装薄膜，打开箔纸，通常烟民会随手将这2种包装物弃掉。我们有可能在这2种客体上提取到犯罪嫌疑人的指纹和汗液等。我们也可以检验包装薄膜及包装箔纸，推断香烟的品牌。

4 香烟物证检验应用案例

将香烟品牌、价格、产地、吸烟者(不同地区、不同身份、不同性别、不同经济条件的人员吸烟有一定的特性)等特征作为资料存储起来，当推测出香烟品牌时，即可获取其他相关信息。

案例1:1989年6月11日，太原滨秀园内一民工在小树林内发现一具用草埋着的尸体。现场勘查时，在尸体附近发现2个烟蒂，有关部门要求对烟蒂进行牌号鉴定及烟嘴唾液血型鉴定。山西省公安厅对烟蒂进行了特征提取，经计算机匹配程序计算，推断这2个烟蒂都是太原卷烟厂生产的“双塔”牌香烟，并指出由于特征很接近，很可能出自同一盒烟。经法医鉴定，2个烟蒂唾液血型均为AB型，系同一人所吸。破案后证实，这2个烟蒂确实是“双塔”牌香烟［20］。

案例2:1994年4月，北京朝阳区发生一起火灾，死亡1人，怀疑是纵火。现场提取比对烟头，要求进行非同源分析。在显微镜下，未检出大的差异，用分光光度法进行颜色比对，测试结果显示二者是非同源烟［21］。

案例3:1993年1月8日16时20分，在云南某县发生一起盗枪案件，经现场勘查，发现罪犯系带粗纱线手套作案。室内现场未发现有价值的痕迹物证，勘查室外现场，在东围墙外篮球场西北角的台阶上提取到新鲜烟头3枚，经调查走访及现场分析认为，3枚烟头应为罪犯所留。3枚烟头均为“春城”牌过滤嘴香烟，烟头咬痕严重，含吸长度各不相同。经分析认为:由于每个人的吸烟习惯、吸烟动作不同，对烟嘴的含吸长度、含烟时对烟嘴的咬力大小均不相同，虽然烟头为柔软的物体，有一定的弹力，但不同的力作用必然会留下不同的痕迹，由此认定3枚烟头为3个人所留。抓获犯罪嫌疑人后，为了不使案犯因精神紧张改变吸烟习惯，让他们抽“春城”牌香烟并秘密提取烟头，进一步对烟头上的唾液血型进行检验和痕迹比对，证实3枚烟头确实为3个人所留，经审讯犯罪嫌疑人，对盗枪一案供认不讳，此案得以告破［22］。

案例4:1994年1月29日，湖南省株洲市公安局将1993年12月30日发生在该市某厂宿舍的罗××母女被杀死在自己宿舍内的有关案件检材送到公安部物证鉴定中心，要求鉴定现场提取到的烟头牌号。检材残留的烟丝及烟卷纸很少，检验人员对香烟滤嘴的水松纸、内衬纸和滤嘴纤维及残留的少量卷烟纸作了分析鉴定。经荧光光谱分析、显微镜分析、薄层色谱、红外光谱、X线衍射及纸张纤维成分等分析，认定钢丝床边桌上提取到的烟头检材为“长沙”牌香烟，厨房塑料垃圾袋内提取到的烟头检材为“白沙”牌香烟，为案件的侦破提供了线索。

案例5:2001年湖南某市发生一起杀人案件，现场偏僻，勘查条件极差，犯罪分子反侦查意识很强，戴手套作案，现场未发现任何指纹、脚印及犯罪分子受伤后的血迹。警方提取了现场的6枚烟头，进行血型中和试验，发现有2枚不是死者所留，初步分析为嫌疑人所留，分析确定了吸烟者的血型为A型，圈定A型血的嫌疑人范围，后抓获犯罪嫌疑人，经DNA检验，确认现场烟头为嫌疑人谢×所留，经审问嫌疑人谢某，对犯罪事实供认不讳，从而此案告破。

案例6:2010年某日，湖北省某县公安局管辖区发生一起故意杀人案，犯罪嫌疑人张×在将一中年男子杀成重伤后，被赶到的派出所民警制服。张×同时告诉民警在杀该男子之前，已经杀死一老年妇女。经现场勘查，提取到残缺的穿鞋足迹和1枚烟蒂，并在未燃完的烟支上发现有可疑似血指纹，但指纹不具备比对价值，经送检，检出死者DNA，同时在过滤嘴上检出犯罪嫌疑人张×的DNA，与张×的供述“其持刀杀害老年妇女时，香烟含在嘴里，在将老年妇女杀死后逃离现场时才将香烟丢掉”完全一致［23］。

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