警犬鉴别中低温保存人体气味样本升温规律研究

龙成生 吴德华 陈然然 王 辛

经过特殊训练的警犬利用其灵敏的嗅觉，能够轻易地辨别出复杂环境中犯罪嫌疑人的气味，能够快速准确地对嗅源气味与犯罪嫌疑人的气味进行同一认定。而在鉴别认定过程中，嗅源气味的有效性是决定气味鉴别结果准确性的关键因素。犯罪现场提取的嗅源到完成警犬气味鉴别作业的全过程，一般都需要经过提取、运输、保存和使用4 个阶段，其中保存阶段要确保提取后的嗅源气味在使用前不发生质的改变。当前，嗅源气味主要采用低温密封保存，保存温度低于-20℃。在日常训练和实战应用过程中，为了确保鉴别结果的科学性和准确性，低温保存的气味样本必须恢复至室温(即气味鉴别室当时温度)。本文考察了10℃，20℃，25℃，30℃，37℃(温度测量误差为±1℃)室温条件下，低温保存的气味样本自然恢复至室温所需的时间。从而为嗅源气味4 个阶段的操作条件优化提供技术支持，为实现警犬鉴别过程规范化、标准化打下基础。

一、材料与仪器

智能化人体气味库(公安部南京警犬研究所研究)，恒温培养箱(DHP-9032，上海一恒科学仪器有限公司)，温度传感器(WST-491，上海上龙电器有限公司)，气味吸附棉(公安部南京警犬研究所研究)，气味样本罐(公安部南京警犬研究所研究)，摄像机(HDR-CX405，中国上海)。

二、实验

1.气味样本的模拟

库存气味温度为-20℃以下，为了达到鉴别作业条件，必须将库存气味温度恢复至室温。库存气味样本采用恒温加热方式解冻。考察了10℃，20℃，25℃，30℃，37℃(温度测量误差为±1℃)5 个温度条件。

先在气味样本罐底部钻一直径约2mm 的小孔，将干净吸附棉装入气味样本罐中；再将温度传感器探头从样本罐底部小孔穿入，使得探头在气味吸附棉中心；最后用热融胶将样本罐底部小孔密封好，待用。

2.气味样本温度的监测

将模拟样本(连同温度传感器探头)置于智能化人体气味库中，直到气味样本中心温度达到-20℃以下，并稳定30min。

将恒温箱温度设置为预设温度(分别为10℃，20℃，25℃，30℃，37℃)。待预设温度稳定后将冷冻好的模拟样本(连同温度传感器探头)置于恒温箱中，用摄像机跟踪记录模拟样本的中心温度。后期数据处理时，每隔2min 采集一次温度。

三、结果与讨论

1.低温保存气味样本升温趋势

在日常训练和实战应用过程中，为了确保鉴别结果的科学性和准确性，低温保存的气味样本必须恢复至室温(即气味鉴别室工作温度)。图1 为10℃，20℃，25℃，30℃，37℃温度条件下，低温保存气味样本自然恢复过程中样本中心温度的变化趋势。

图1 低温保存气味样本升温曲线

从图1可以得出，在恒温环境条件下，低温保存气味样本的温度逐渐升高，其升温速率呈减缓趋势，在低于环境温度2℃时，升温速率变得非常缓慢。

2.低温保存气味样本升温规律

在不同环境温度条件下，低温保存气味样本温度达到低于环境温度2℃时，所需时长随着环境温度的升高而缩短，实验数据见表1。

表1 低温保存气味样本升温规律

对实验数据进行线性拟合(见图2)后得到公式(1)：

式中：t 为时间，单位为min；T为环境温度，单位为℃，取值范围为8℃至40℃。3.气味样本升温方程的使用

图2 低温保存气味样本升温规律

表2 低温样本自然恢复时间表

下面以实例演示公式(1)在实际操作过程中的使用方法。设鉴别室温度为24℃，求得时间t=52min。也就是说将低温保存的气味样本从智能人体气味库中取出，置于鉴别室中52min 后可正常使用。为了提高工作效率，可以提前52min 将气味样本从智能化人体气味库取出置于鉴别室中，期间去安排其它相关事宜。表2 为常用温度条件下低温样本自然恢复至室温的时间。

四、结论

本文考察了低温(-20℃)保存的气味样本的升温过程。实验结果表明，气味样本在无其它热源条件下达到室温的时间随室温的降低而延长。在实际操作过程中，可利用公式t=-1.177×(T-2)+77.895 获得样品放置时间，并列出了常用温度条件下低温样本自然恢复至室温的时间，以便训导员日常使用。