Przegląd zakresu i metod badania śladów glebowych w laboratoriach kryminalistycznych w Japonii

Z CAŁEGO KRAJU

kryminalistycznych

w Japonii

PROBLEMY

KRYMINALISTYKI 209

51

Przegląd

zakresu

i metod

badania

śladów

glebowych

w

laboratoriach

One of the very special thermic phe- nomena appearing in electric instaKa­ tion, which may be the cause of fire has always been the electric arc. It usually emerges as the result of separation of the cable being under some sort of balast.

The article presents process of emerging of the above mentioned electric arc, causes of separation of cables1 veins as well as types of traces left as the result of those phe- nomena.

Two expertises have been the basis for presenting the problem; both of them were performed by the experts, employed by the Central Forensic Laboratory of the Police in Warsaw. On the basis of the above the author presented the examinations of this type of traces as well as results help- ing to prove that the electric arc emerging from separation of the cable veins had been the main cause of fire.

elektrycznego przy rozdzieleniu żyły przewodu łuk elektryczny występuje. Ponadto w trakcie eksploatacji urządzeń elektrycznych ich przewody przyłącze­ niowe bardzo często układane są na ma­ teriałach palnych.

W badaniach kryminalistycznych w Japonii znaczną uwagę przywiązuje

Barwa jest jednym z podstawowych wyróżników w badaniach porównaw­ czych gleby. Ilościowe określanie bar-ściej wykonuje się analizy minerałów ilastych, oznacza wolne tlenki, opale roślinne i bada detrytus roślinny. Ba­ dania minerałów ilastych są szczegól­ nie ważne w Japonii, gdzie gleby mają drobne uziarnienie. Gleby w Japonii wytwarzają się głównie ze zwietrzelin sze znaczenie przywiązuje się tam, w związku z warunkami naturalnymi, do badań grubszych frakcji, jak frakcje piasku.

Nie wszystkie metody badań wyko­ rzystuje się przy każdej sprawie. Nie-rentgenowskiej - XRD i spektrofoto­ metrii w podczerwieni - IR.

- Ilościowa analiza wolnych tlenków metodą fluorescencyjnej spektrome-1. Dzierzbicki S.: Aparaty elektroenerge­

tyczne. WNT. Warszawa 1980. 2. Ciszewski A., Radomski T., Szummer

A.: Laboratorium badania metali. Wyd. Politechniki Warszawskiej. Warszawa 1976.

3. Zieliński R.: Badania instalacji elektry­ cznej na miejscu pożaru. Wyd. „Proble­ mów Kryminalistyki". Warszawa 1992.

kowo metodą dyfraktometrii rentgeno­ wskiej, używając niewielkich ilości się do wykorzystywania śladów glebo- próbki oraz prostą metodą barwienia, wych. W Narodowym Instytucie Bada- - Badania frakcji ilastej wyseparo- wczym Nauk Policyjnych w Tokio (Na- wanej z gleby-metodądyfraktometrii tional Research Institute of Police

Science) zatrudniono gleboznawców, którzy blisko współpracują z cywilnymi jednostkami. Nie bez znaczenia jest

łatwość dostępu do niezbędnej apara- trii rentgenowskiej - XRF.

- Badania fitolitów opalowych (opa­ lu roślinnego), które są rodzajem krze­ mionki pochodzenia roślinnego zaku­ mulowanej w glebie. Fitolity są swoistą skamieniałością po zbiorowości roślin­ nej.

- Badania morfologii detrytusu ro­ ślinnego przy użyciu mikroskopu

ele-tury. Japonia jest przecież światowym producentem dyfraktometrów rentge­ nowskich (firma Rigaku), mikrosko­ pów wysokej klasy (firma Nikon), spe­ ktrofotometrów w podczerwieni (firmy Hitachi, Jasco) itd. Zgromadzenie do­ brze wyszkolonej kadry i dobrego sprzętu oraz wieloletnia tradycja bada­

nia śladów gleby stworzyły potencjał ktronowego. badawczy, który pozwala na bardzo

efektywne wykonywanie analiz tych

śladów. Artykuły japońskich eksper- jednokrotnie odstępuje się od badań tów kryminalistyki, zajmujących się instrumentalnych, jeśli ilość gleby nie śladami glebowymi regularnie publiko- jest wystarczająca do badań. Najczę- wane są w takich periodykach, jak np.:

"Journal of Forensic Sciences". Pełny tok badań próbek gleb w Dru­ gim Laboratorium Chemicznym Naro­ dowego Instytutu Badawczego Nauk Policyjnych w Tokio [5] składa się z następujących etapów:

- Obserwacji wzrokowej i usunięcia popiołów wulkanicznych i law. Mniej- obcych materiałów takich, jak płytki

powłok malarskich, odłamki szkła, włókna itp. Usunięte składniki badasię w zależności od potrzeb.

- Badania barwy gleby: w stanie

powietrznie suchym, wilgotnym, wy- Określaniebarwy gleby prażonym, po usunięciu substancji or­

ganicznej perhydrolem oraz po usu­ nięciu tlenków żelaza ditionitem.

- Badania minerałów pierwotnych

znajdujących się w glebie przy użyciu wy gleby przeprowadza się korzysta- mikroskopu polaryzacyjnego, dodat- jąc z atlasu barw "Munsell Color

Z CAŁEGO KRAJU

Badania minerałów ilastych

nie tylko frakcji iłu koloidalnego (o

wy-Badania minerałów pierwotnych

Badania fitolitów

PROBLEMY KRYMINALISTYKI 209 52

sowany w japońskich laboratoriach kryminalistycznych.

frakcji drobniejszych od 0,05 mm, któ­ re pozostająpo usunięciu piasku prze­ znaczonego do analizy spektrografi-nego jest w przypadku badań krymi­ nalistycznych zbyt czasochłonne.

Analizę przeprowadza się metodą dyfraktometrii rentgenowskiej w

pre-nych procedur.

Gleby wytworzone z popiołów wul­ kanicznych, występujące na znacznej

Ilościowa analiza wolnych tlenków

na w analizie porównawczej. Wolne żelazo, krzemionkę i glin oznacza się w wyciągach ditionitowych i szczawia­ nowych. Oznaczenie przeprowadza się korzystając ze spektrometrów fluo- rescencji rentgenowskiej - XRF.

W celu skoncentrowania pierwia­ stków, pomiary intensywności promie­ ni rentgenowskich przeprowadza się na kroplach ekstraktów na bibule. Efekt tła usuwany jest przez dodatek cytrynianu sodu. Metoda ta jest sto­ sunkowo szybka, a jej wyniki są zgod­ ne z rezultatami uzyskanymi na spe­ ktrofotometrze absorpcji atomowej z użyciem kuwety grafitowej.

sce na obszarach pokrytych przez gle­ by wytworzone z popiołów wulkanicz­ nych i mady. Fitolity opalowe są rodza-wie pasm absorpcji odpowiadają­

cych wiązaniom Si-0 w 1100 i 480 cm-1 oraz od Si-OH w 920 i 3620 cm-1,

- zdominowane przez minerały amorficznej krzemionki. Widma wykazują silną absorpcję w pas­ mach 1090 i 480 cm-1,

- z gibbsytem jako minerałem charakterystycznym, o ostrych

Pod pojęciem wolnych tlenków ro­ zumie się słabo wykrystalizowane pro- Pod tym hasłem kryją się badania dukty wietrzenia biofizykochemiczne- go w glebach. W zależności od ich ilości wnioskuje się o genezie gleb. Zawartość wolnych tlenków jest na ty­ le charakterystyczna, że w przypadku gleb o znacznej zawartości

amorficz-Metodę tę stosuje się wówczas, gdy gleby wykazują podobny skład mine­ ralogiczny, zaś na interesującym ba­ dacza terenie występuje roślinność cztery grupy gleb: zaliczająca się do różnych zbiorowisk

- alofanową z szerokimi pasmami [3]. W Japonii sytuacja taka ma miej- absorpcji w zakresie 960-990

cm-1 i 570-540 cm-1,

- krystalicznych minerałów ilastych,

które rozpoznaje się na podsta- jem cząsteczek szkliwa utworzonego w komórkach roślinnych.

W zależności od gatunku rośliny, mają one różną morfologię. Fitolity można obserwować w lekkiej frakcji minerałów, o gęstości [d] poniżej 2,3 g/cm3, przy użyciu mikroskopów z po­ większeniami 100 do 400 razy. Do badań wymagana jest co najmniej 2 mg frakcji fitolitów, o średnicy od 10 do 200 |im. W Japonii wyróżniono siedem pasmach absorpcji w 3535 i 3450 morfologicznych klas fitolitów. cm-1.

Charts". Kombinacja barw określa­ nych w glebie powietrznie suchej, po rozłożeniu substancji organicznej oraz po usunięciu wolnego żelaza, okazuje się nadzwyczaj efektywna w rozróż­ nianiu próbek gleby. Istotne jest uzy­ skanie wystarczającej wprawy przez

wykonującego oznaczenie, ponieważ miarach poniżej 2 pm), ale wszystkich narzędziem badawczym jest ludzkie

oko. Oznacza się takie parametry jak: ton, chromat i wartość barwy [7]. Pew­

ną modyfikację zastosowano w bada- cznej. Wydzielenie frakcji iłu koloidal- nego iłu może być ona wykorzystywa- niach rejonu Nirasaki [6]. Próbki po

rozłożeniu substancji organicznej odwirowywano. Barwę oznaczano za­ równo w całej glebie, jak i w ile, na

powierzchni residuum pozostałego po paratach orientowanych, nasyconych odwirowaniu. Mg++, powietrznie suchych i

spęcznia-łych pod wpływem gliceryny, a także w orientowanych preparatach nasyco­ nych potasem, powietrznie suchych i ogrzewanych do 300 oraz do 600°C [1, 2]. Minerały ilaste identyfikowane są na podstawie zachowania się odle-W badaniach tych minerałów stosu­

je się metodę dyfraktometrii rentge­ nowskiej [4]. W celu zmniejszenia ilo­

ści próbki wymaganej do wykonania głości międzypłaszczyznowych pakie- analizy, używa się nieodbiciowego tów przy stosowaniu wyżej wymienio- kwarcowego uchwytu do próbek.

Próbkę minerałów pierwotnych o wy­ miarach 0,05-0,2 mm rozdziela się

wstępnie w bromoformie na frakcję powierzchni tego kraju, często nie za-

lekką i ciężką. Po roztarciu i po wymię- wierają krystalicznych minerałów ilas- opalowych szaniu z roztworem kolodium każdą tych. W tym przypadku do rozróżnia-

frakcję umieszcza się ręcznie w uch- nia próbek stosuje się spektrofotometr wycie. Z minerałów ciężkich, przed podczerwieni,

wykonaniem oznaczeń dyfraktometry- Pod względem składu mineralo- cznych, usuwa się minerały ferro- gicznego wyróżniono w związku z tym magnetyczne. Pomyślne wyniki uzy­

skano w półilościowej analizie kwarcu i andezynu z wykorzystaniem linii re­ gresji przygotowanych ze znanych mieszanin tych minerałów.

Do analizy wymagane jest około 2 mg każdej frakcji. Wyniki badań tą me­ todą są zgodne z wynikami uzyskany­ mi z badań optycznych na mikrosko­ pie polaryzacyjnym. Badania na mi­ kroskopie polaryzacyjnym, stosowane w laboratoriach mineralogicznych wy­ magają jednak znacznej wprawy i ko­ sztują wiele wysiłku. Niemniej badania za pomocą mikroskopu polaryzacyj­ nego pozwalają na identyfikację po­ szczególnego ziarna. Mikroskop pola­ ryzacyjny, w dalszym ciągu, jest

sto-Z CAŁEGO KRAJU

Czytelniku

w każdym numerze

znajdziesz

t

ii

PROBLEMY KRYMINALISTYKI 209

53

omówienie aktualnych metod walki

z przestępczością w Polsce i za granicą

Badaniamorfologii detrytusu roślinnego

Japaneseforensic laboratory experts pay

special attentionto examinations of soil traces. it is on one handthe result of their technical possibilities and the high quali-fications of their staff, but on the other

thats the result of the highlevelof mine­

ralogie differentiation of soil in the coun­

try.

The forensic laboratories, inthatrespect, makeuse, to quitea good extent,of both diffractometry and X-ray fluorescence,

and electron andbias microscope.

The Munsel cataloque has been used for quantity measures of colour.

The preparation of samples for analysis

purposes has been a verytime-consuming Chemical method. Whatwas new in this

report -thatwas the use of electron mic­ roscope for the analysis of grass vestigial.

cho, Chiyoda-ku Tokyo 102,t. 42, nr1, luty 1989, s.4-10.

5. Marumo Y.,SugitaR., Suzuki Y.: Sy-stematic Examination for the Forensic Identification of Tracę Soil Evidence. Materiały na 10 Sympozjum Nauk Kryminalistycznych Interpolu, Lyon 1992, s. 5.

6.SugitaR., Marumo Y.:Forensic Geolo- gical Studyof SoilColor- Applicationto Nirasaki District. Proceedingsofthe2nd Symposiumon Geo-Environments. To­ kio. 1992, s. 277-282.

7. Sugita R., Marumo Y.:Discrimination of Soil Samples by theColorComparison.

Wyd.National Research Instituteof Po­ lice Science, 6 Sanban-cho,Chiyoda-ku Tokyo 102, t. 45 nr 3 sierpień1992, s. 103-109.

i

Badanie tego pospolitego składnika

gleby może okazać się efektywne w

kryminalistycznych badaniach porów­

nawczych. Wiąże sięto z charaktery­

stycznymi właściwościami dolnychsy­

stemów epidermywzależności odga­

tunku rośliny.

Obserwacje powierzchni liści pro­

wadzi się przy użyciu skaningowego

mikroskopu elektronowego SEM.

Fragment suchego liścia gotuje się

przez 30 minut w wodzie, zanurza w

alkoholuetylowym, rozprostowuje się

nabibule i pozostawia do wysuszenia.

Fragment ten rozcina się żyletką. Je­

den kawałek odwraca się. Każdy ka­

wałek ustawiasię na węglowym stoli­

czku jeden obok drugiego, w celu

umożliwienia obserwacji dolnych i gór­

nych systemów epidermy w tym sa­

mympoluwidzenia. Wyniki badań 60

gatunków traw wskazują na wysoką

potencjalną rozdzielczość pomiędzy

fragmentami traw. Jeśli dolna

epider-ma da sięrozdzielić za pomocą ostrej

pincetki,to do obserwacji można sto­

sować mikroskop interferencyjno-dy-

ferencjalny.

Przedstawiony powyżej zestaw me­

tod badawczych w laboratoriumkrymi­

nalistycznym powstałw wyniku badań

własnych drugiego Wydziału Chemii

Narodowego Instytutu Badawczego

Nauk Policyjnych w Tokio dotyczą­

cychokreślaniabarwygleby.

Metody-1. Marumo Y., Nagatsuka S., Oba Y.:

Rapid Clay Mineralogical Analysis for

Forensic Science lnvestigation- Clay

Mineralogy Over theShort Distances

-łts Application to VolcanicAsh Soils and

Yellow-Brown Soils,"Journalof Foren­

sic Sciences" 1986,t. 31, nr 1, s.

92-105.

2. Marumo Y., Nagatsuka S., Oba Y.:

Rapid Clay Mineralogical Analysis for

Forensic Science lnvestigation - Clay MineralogyOver the Short Distances,

"Journal of ForensicSciences" 1988,t.

33, nr6, s.1360-1368.

3. Marumo Y., Hiromi Y.: Morphological

Analysis Of OpalPhytolitsfor Soil Disc­

riminationin Forensic Science lnvesti- gation,"Journalof Forensic Sciences" 1986,t. 31, nr3,s. 1039-1049. Marumo Y., Nagatsuka S., Oba Y.:

Identification of Primary Minerals in SmaliAmount of SoilSamples by X-Ray Diffractometry.Wyd. National Research Institute of Police Science, 6

Sanban-kę badania minerałów pierwotnych i

ilastych opracowano wspólnie z na­ ukowcami UniwersytetuTsukuby, zaś identyfikację fitolitów razem z bada­

czami Rolniczego i Weterynaryjnego

Uniwersytetu Obhiro, Uniwersytetu Chiba oraz Uniwersytetu Tsukuby. Sy­ stematyczne wykonywanie ekspertyz

według przedstawionegopowyżej to­ ku badań wymagazatrudnienia wielu

specjalistówi jest możliwe dlaograni­ czonej liczby spraw.

Adam Mazurek Jan BenedyktBłaszczyk