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【期刊名称】 《刑事技术》
法庭地质学与泥土物证检验
【英文标题】 Forensic Geology and Soil Examination
【作者】 郭洪玲王萍朱军胡灿权养科梅宏成王桂强
【作者单位】 公安部物证鉴定中心公安部物证鉴定中心公安部物证鉴定中心公安部物证鉴定中心公安部物证鉴定中心公安部物证鉴定中心公安部物证鉴定中心
【分类】 司法鉴定学
【中文关键词】 法庭地质学;微量物证;泥土检验;物证溯源
【英文关键词】 forensic geology; trace evidence; soil examination; soil provenancing
【文章编码】 1008-3650(2019)01-0053-07【文献标识码】 A
【期刊年份】 2019年【期号】 1
【页码】 53
【摘要】 “法庭地质学”是将地质科学知识和技术应用于法庭科学的一种现代科学,其研究内容非常丰富,涉及化学、物理学、生物学、考古学、工程学等多个学科,更涉及诸如泥土、矿物、植物、孢粉、微生物检验等多个方面。通过对法庭地质学材料,特别是在案件中常见的泥土物证的检验,可以实现两个目的,第一是通过对现场提取到的地质材料与已知来源样品的比对,证实嫌疑人或物品是否与犯罪现场有关联;或者通过附着在工具上的泥土与现场泥土比对检验,判断嫌疑人是否使用过该工具等。第二是通过对相关地质材料的检验,推断该物证的可能来源,为案件侦查提供方向和线索。因此,对与犯罪有关的地质材料物证进行检验,成为一项重要的物证鉴定任务,形成了“法庭地质学”的研究和检验领域。国外法庭科学领域开展对“法庭地质学”研究和利用相对较早,对其应用也非常重视,国际刑警组织第15~18四届国际法庭科学研讨会上专门设立“法庭地质学”的专题报告。世界上大型犯罪调查实验室都提供泥土物证检验的服务。很多国家,特别是英国、美国、日本等国家,对法庭地质学的研究和应用较为广泛,将地质学知识应用于犯罪现场调查以及法庭审判的成功案例不计其数。但是,在国内法庭科学领域,将地质学信息应用于法庭科学中的工作几乎还未开展,虽然少数物证检验实验室在泥土物证检验和利用方面做了一些零星的工作,但并不系统也不完善。还有很多业内人士甚至对“法庭地质学”的概念也不熟悉。因此亟须发展法庭地质学,建立包括多种地质材料在内的系统检验方法,合理解释和利用检验结果,解决目前检验和应用中存在的问题,为我国的案件侦破和审理工作服务。
【英文摘要】 Forensic geology is a discipline to apply geological information and technology into solving forensic problems. It is integrative and relies heavily on the knowledge and techniques from a wide range of other sciences such as chemistry, physics, biology, archaeology, engineering, the other disciplines alike and even their sub-branches. The forensic earth-related materials include soil, mineral, sediment, plant debris, pollen, microbe and some anthropogenic substances. Among them, soil is the most tangible and important for forensic laboratories because it is ubiquitous, capable of providing crucial information for criminal investigations. On one hand, a comparison is often required between the soil on a suspect’s shoes/clothes/tools and that collected from the crime scene so as to match their properties of the materials extracted from the soil of both sides above, indicating whether the suspect went/involved to the crime scene. On the other hand, the likely provenance of certain soil is usually urgent to answer in order to narrow the investigation scope. Forensic geology has been developed long in many countries like Britain, America and Japan, being already well studied and applied in lots of cases. However, forensic geology in China has not yet been equivalently recognized among forensic community, with only some researches done before and sporadic utilization. Therefore, great efforts should be devoted to carry out and improve the application of forensic geology into practice. Especially, emphasis should be focused on building up databases relating to basic soil materials of certain areas so that a key forensic comparison can be made quickly and accurately.
【全文】法宝引证码CLI.A.1253079    
  1法庭地质学概述
  1.1法庭地质学(forensic geology)的概念
  法庭地质学是将地质科学知识和技术应用于法庭科学的一种现代科学,最早可追溯到19世纪。该学科建立在法国犯罪学者埃德蒙·洛卡德(1877~1966)提出的物质交换原理的基础之上,即两种物质客体在接触的过程中会引起物质成分的相互交换和变化。因此,只要人与客体接触就会留下痕迹,找到和分析这些痕迹可以判断此人曾去过什么地方,帮助推断犯罪过程。土壤中的粘土、岩石、矿物、化石、玻璃、其他人造材料、孢粉、动植物残留片以及微生物群落共同构成了法庭地质学的研究对象。该学科主要研究任务是收集在接触过程中发生转移的地质材料物证,通过检验分析,判定这些物证的来源,从而为认定犯罪嫌疑人与犯罪现场的关系提供重要证据,为案件的侦破提供线索和方向。“法庭地质学”这个术语本身是从国外的文献中翻译过来的,文献中,针对地质材料物证的检验,经常出现不同的几个术语,如法庭土壤学(forensic pedology)、法庭地质学(forensic geology)、法庭地球科学(forensic geoscience)和土壤法庭科学(soil forensics)、环境法庭科学(environmental forensics)等,这些术语通常让人感到很迷惑。但实际上,这些名词是由于地质科学家在自己专业研究中使用的名词不同造成的,其实质内容有些近似,有些甚至完全相同。英国地质学家Ruffell{1}专门就这几个易混淆的名词进行了解释,并阐述其不同内涵和检验范围,对法庭科学工作者了解法庭地质学以及其它领域内容有很大帮助。总体上讲,按照forensic pedology、forensic geology、forensic geoscience、geoforensics、soil forensics、environmental forensics顺序,其含义更加丰富,内容更加广泛。
  1.2法庭地质学的历史和发展
  地质学材料物证在案件侦查中的作用早在19世纪就被认识到。1856年环球科学资料记载了最早的将地质材料检验应用于法庭科学的案例{2}。德国柏林Christian Ehrenberg教授在一起银币被调包案件中,对填充到桶内的沙子进行显微形态检验,通过与运输铁路沿线每个站点提取的沙子进行比对后,指出了其中一个站点是进行调包的位置。嫌疑人供述调包的地点与Christian Ehrenberg教授指出的地点完全一致。随后德国科学家Gross、Popp等人{3-5}不断有案例报道,建立了将泥土、沉积物等地质学材料用于法庭科学检验和现场调查中的研究方向。法庭地质学建立的早期,其发展主要来自个别卓越人物的推动。20世纪40年代以后,法庭地质学的发展更多来自相关机构的推动,例如美国联邦调查局。在“二战”时期,联邦调查局就通过对装载物土壤成分的分析,对日本复仇气球炸弹的军事行动进行侦破{6},此后,法庭地质学被联邦调查局永久设立,从1962年开始将泥土物证检验用于物证比对、现场勘查、信息研判中。此外,英国建立了伦敦法庭地质学工作组(Geological Society of London Forensic Geoscience Group)、国际地质学大会-法庭地质学协会(International Union of Geological Sciences (IUGS)-Initiative on Forensic Geology (IFG)),为推动法庭地质学发展做了积极的工作。2001~2016年国际刑警组织第15~18四届国际法庭科学研讨会{7-10}上专门设立“法庭地质学”的专题报告。每年都有大量文献报道法庭地质学发展情况。美国、英国、澳大利亚等国家非常重视法庭地质学的研究,部分实验室已经建立了相关数据库。澳大利亚的法庭科学鉴定所已经对澳大利亚的土壤进行了入库{11},由于澳大利亚的特殊地理及人口分布情况,其土壤样品的入库量已经可以解决绝大部分案件。日本已经建立了水系沉积物重金属污染物的数据库{12}。相比之下,在国内法庭科学领域,将地质学方法应用于物证鉴定中的工作几乎还未开展。目前,法庭科学工作者对国内土壤的分布及其特点还不完全清楚,虽然其他行业已经建立了部分相关数据库,但并不能直接移植到法庭科学领域,这些对法庭地质学发展和利用的限制都是巨大的。因此应发展法庭地质学,解决目前检验和应用中存在的问题,不断提高其在我国法庭科学领域的应用水平。
  1.3法庭地质学的主要研究内容
  法庭地质学涉及的内容非常丰富,英国法庭地质学家Pye{13}在其专著《地质和土壤物证的法庭科学应用,Geological and Soil Evidence Forensic Application》中提到,法庭地质学涉及多个学科,从广义上讲,法庭地质学甚至与社会学,以及人类活动有关的相关学科有关,例如与人类学、历史学、考古学等均有一定联系。图1显示了法庭地质学与相关学科的关系。从其应用上讲,一方面,通过对在现场提取到的地质材料与已知来源样品的比对分析,证实嫌疑人或物品是否接触过犯罪现场,当两者不同时,可排除嫌疑人,缩小侦查范围;在转移现场的案件中,通过物证的比对,判定所在场所是否为第一现场等;另一方面,通过地质材料物证的深度检验和刻画,实现物证的来源推断,为侦破案件提供方向、线索。若想使地质材料物证给现场勘查提供更多信息,除对地质材料物证进行检验外,还需要有较为详尽的背景信息调查,包括土壤的使用历史、开矿情况、垃圾处理、周围工厂生产情况等。
  (图略)
  图1法庭地质学与其他学科的关系图
  Fig.1 The relationship of forensic geology to other disciplines and sub-disciplines
  常见地质材料物证主要包括泥土、矿物、沙子、水系沉积物,还包括与地源和环境有密切关系的植物、微生物、植物孢粉以及玻璃、砖块、污染物等夹杂物。这些物证在比对检验中可提供更多维度的比对信息;在物证刻画分析中能够提供更加丰富的信息,使得区域环境推断更加准确。特别是通过对泥土中各类人造夹杂物及特殊污染物等成分的检验,可为证据的来源推断及涉案人员区域环境推断提供信息。各国法庭地质学家围绕上述不同种类的法庭地质学物证开展化学、生物、物理等各类检验方法、检验数据评估方法、泥土物证的转移和保留机制等内容的研究工作。每一届国际刑警组织国际法庭科学研讨会对法庭地质学近三年发展情况的汇总中,都会有将近百篇论文和相关会议材料发表,报道最新研究成果。
  综合近几年的文献报道,法庭地质学在很多案件{14-17}中发挥了重要作用。在这些案件中,法庭地质学家从泥土物证有机物和无机物两个方面出发,有的采用传统检验技术,如对元素分析方法{15}做进一步的探讨;有的发展新技术,如新一代微生物测序{16}等对泥土物证开展新技术检验;有的则是对检验数据进行综合审视和分析{17-18},这些研究为泥土物证比对提供更准确的检验方法和数据分析方法。此外,更多的新技术被研究用于泥土物证检验,如基于土壤DNA分析技术的生物分类{19};通过真菌和螨虫的分析来推断尸体腐败的情况等等{20};稳定同位素技术也被用于法庭地质学物证的检验{21};植物学和孢粉学也不断被用于案件调查和侦破{22-23}。此外,近几年,环境法庭科学研究逐渐引起法庭科学工作者的关注{24-27}。尼日利亚学者Iwegbue{24}开展土壤中重金属的化学组成以及在土壤中的迁移性研究,澳大利亚学者Macaskill{26}开展多环芳烃的分析研究,用于解决环境污染案件。在我国,食品、药品、环境污染犯罪日益增多,全国各级公安机关已经成立了专门的机构打击“食药环”犯罪。开展“环境法庭科学”相关研究,为解决此类案件奠定基础,也是目前法庭科学工作者面临的一个重要问题。
  采用物理方法对埋葬的尸体及作案工具进行查找也是法庭地质学研究的一个重要内容。该研究方向在20世纪九十年代已经开展,英国地质学家Donnelly和Harrison在英国率先使用地质学方法帮助警察查找埋尸地点。地质雷达{28}、电阻变化{29}、尸体腐烂渗出物{30}等均可用于尸体或工具的查找。近几年,该方向发展很快,有多篇文献报道了这方面的研究进展。学者们研究了坟墓周边气味在探测前后的变化{31},Perrault{32}采用全二维气相色谱/飞行时间质谱法研究腐烂尸体的挥发性有机物随季节的变化情况,采用吸附管和固相微萃取技术研究不同深度土壤中尸体腐烂气味的纵向变化{33}。还有学者就土壤类型和质地对用警犬寻找尸体的影响作了初步研究{34},这些研究为寻找尸体及死亡时间推断积累了丰富的研究数据。
  法庭地质学新近发展的一个方向叫做“埋葬学(Taphonomy)”,兼跨病理学、解剖学、生物学、人类学、考古学等多个学科。该方向的一个重要进展是由澳大利亚学者Forbes领导的澳大利亚尸体腐烂研究小组的成立(Australian Facility for Taphonomic Experimental Research (AFTER)){35-36}。该研究小组已开始为警察查找埋葬的尸块、武器、毒品等工作提供专家咨询。
  总之,法庭地质学的研究内容非常丰富,并且还在不断拓展。在国内法庭科学领域,将地质学信息系统应用于司法活动中的工作几乎还未开展,虽然少数物证检验实验室在泥土物证的检验和利用方面做了一些零星的工作{37-41},但并不系统也不完善。还有很多业内人士甚至对法庭地质学的概念也不熟悉。因此亟须开展法庭地质学研究,建立包括多种地质材料在内的系统检验方法,合理解释和利用检验结果,建立和发展地质材料物证的区域环境推断和溯源技术,提高其在我国司法活动中的应用水平,为我国司法工作服务。
  2泥土物证检验
  2.1泥土物证检验方法
  虽然法庭地质学的研究内容丰富,涉及到的检材种类很多,但在案件中最为常见的法庭地质学材料仍然是泥土,且泥土的组成非常复杂,包含上述提到的矿物、植物碎片、微生物、植物孢粉以及玻璃、砖块、污染物等夹杂物,也就是说泥土仍然是多种法庭地质学材料的主要物证载体。泥土物证作为微量物证的传统检验方向之一,已基本建立了相对成熟的检验方法,特别是在现代分析方法中,微生物群落分析和孢粉检验分析等交叉学科检验方向,越来越受到法庭科学工作者的关注。
  2.1.1传统检验方法
  1)显微镜观察法。体视显微镜作为最简单最普通的仪器,在泥土物证初检和检验中是必不可少的。用它可以观察泥土物证颜色、颗粒大小和外源大颗粒(金属、纤维、油漆、玻璃和建筑碎片等残留物),这能为物证比对检验和判断其来源提供初步信息。
  2)颜色对比。泥土的颜色是泥土的重要特征之一。通过颜色对比可初步判断检材与样本是否同源。通常将泥土样品与蒙赛尔土壤比色卡相比较来测定和描述泥土颜色。
  3)酸碱度检验。酸碱性是

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【注释】                                                                                                     
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