王 震 徐新新

（中國刑事警察學(xué)院痕跡檢驗(yàn)系 遼寧 沈陽 110035）

1 引言

工具痕跡在刑事案件中應(yīng)用十分廣泛，利用工具痕跡可以對案情及作案人的人身及職業(yè)特點(diǎn)進(jìn)行定性分析，同時(shí)可以對作案工具進(jìn)行同一認(rèn)定，從而為刑事案件的偵查提供有價(jià)值線索[1]。在中國偏遠(yuǎn)山區(qū)，盜竊樹木案件時(shí)常發(fā)生，現(xiàn)場中所涉及的木質(zhì)客體種類繁多，大多數(shù)原木客體密度普遍適中，同時(shí)木材含水率較為飽和，因此遺留在木質(zhì)客體上的工具痕跡有極大幾率被保留下來，通過對這類工具痕跡特征進(jìn)行準(zhǔn)確分析研究，對于提高破獲案件效率有極大幫助。但由于受木材痕跡物證存放時(shí)間的影響，樹木中的含水率會(huì)發(fā)生不同程度的變化，導(dǎo)致對遺留在樹木上的工具痕跡產(chǎn)生一定的影響。在實(shí)際鑒定中，一方面，由于主觀上認(rèn)為木材存放時(shí)間對工具痕跡的特征形態(tài)影響不大，導(dǎo)致保存和運(yùn)輸中出現(xiàn)問題，出現(xiàn)矛盾和不夠科學(xué)的現(xiàn)象；另一方面，雖然認(rèn)識到木材存放時(shí)間會(huì)對工具痕跡的特征形態(tài)造成一定的影響，但客觀上沒有系統(tǒng)的理論支撐，造成明知有誤差卻無從下手的情況[2]。

近年來很多研究學(xué)者對木材上的工具痕跡進(jìn)行了理論研究，其中研究最多的是木材上工具痕跡的具體形象特征，如周玄律從宏觀上著重闡述了盜伐林木案件現(xiàn)場中木材上工具痕跡的特征及其利用價(jià)值[3]，朱紅慧則具體研究了修枝剪剪切樹木枝干的痕跡特征[4]。還有部分學(xué)者則將研究重心放到了木材固有含水率對工具痕跡特征的影響規(guī)律上，如葉林端、張捷等人曾初步探討了空氣中水分對木材制品上工具痕跡的影響規(guī)律，即研究說明了木材的平均干縮系數(shù)及干縮對木材表面整體特征的影響規(guī)律，同時(shí)也介紹了木材制品上工具痕跡的正確檢驗(yàn)方法流程[5]。任松曾對木質(zhì)客體所含水分變化與撬壓痕跡變化的相關(guān)性進(jìn)行了分析和探討，得出木質(zhì)客體水分變化與痕跡長、寬度變化呈正比線性關(guān)系[6]。

雖然木質(zhì)客體上工具痕跡的具體形象特征及木材含水率對工具痕跡特征影響規(guī)律的研究很多，但都沒有涉及到木質(zhì)客體上工具痕跡特征隨遺留時(shí)間的具體變化規(guī)律。為了更深入地了解木材存放時(shí)間對工具痕跡特征的影響，本文對楊木、硬松木、楓木、皂角木、銀杏木5種原木木材上的砍切和打擊痕跡在不同存放時(shí)間下呈現(xiàn)的形態(tài)及變化規(guī)律進(jìn)行比對性研究，并從本質(zhì)上分析影響痕跡形態(tài)的根本原因，從而為以后的公安實(shí)際工作提供新的思路。

2 實(shí)驗(yàn)材料及方法

2.1 實(shí)驗(yàn)器材

Leica M125型立體顯微鏡（萊卡顯微系統(tǒng)）；FD100型高周波木材水分儀（山東桑澤儀器儀表有限公司）；斧具一把（如圖1）；錘具一把（如圖2）；長約15cm的楊木段、松木段、楓木段、皂角木段、銀杏木段各一段。

圖1 實(shí)驗(yàn)斧具

圖2 實(shí)驗(yàn)錘具

2.2 實(shí)驗(yàn)方法及過程

本實(shí)驗(yàn)主要分為3個(gè)階段：工具痕跡樣本的制作階段、木材含水率及木材上痕跡特征的測量階段、測量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)階段。

2.2.1 制作工具痕跡樣本

選取新鮮楊樹、松樹、楓樹、皂角樹、銀杏樹上粗度適中的枝干，使用機(jī)械設(shè)備將其加工成長約15cm的木段，沿弦切面加工成平面。模擬盜竊林木案件現(xiàn)場工具痕跡形成條件，使用鋼錘、木工斧在不同樹種的木材上，分別制作一個(gè)打擊、砍切痕跡樣本。

2.2.2 木材含水率的測量

在室溫條件下（14～26℃），實(shí)驗(yàn)樣本分別保存0h、2h、12h、24h、48h后，使用FD100型高周波木材水分儀實(shí)時(shí)測量記錄各種新鮮木材的含水率，最終數(shù)據(jù)為弦切面上任意5個(gè)區(qū)域內(nèi)所測數(shù)據(jù)的平均值。

2.2.3 痕跡特征觀察及測量

測量木材含水率的同時(shí)，需要使用Leica M125型立體顯微鏡及自帶測量分析軟件，觀察測量打擊痕跡中平行于木纖維和垂直于木纖維方向上的痕跡長度（如圖3），測量砍切痕跡中兩條任意線條痕跡的間距（如圖4），每組數(shù)據(jù)測量5次，求其平均值作為最終數(shù)據(jù)。

圖3 楊木打擊痕跡樣本

圖4 楊木砍切痕跡樣本

2.2.4 匯總統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)

將最終數(shù)據(jù)結(jié)果制作成單一折線圖，便于直觀分析和體現(xiàn)數(shù)據(jù)的變化規(guī)律。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

3.1 木材含水率隨存放時(shí)間的變化規(guī)律

木材的干濕程度主要取決于木材中水分的含量，含水率就是表示木材中水分含量的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)[7]。木材含水率指木材中水分的質(zhì)量和木材自身的質(zhì)量的百分比。木材含水率的種類分為絕對含水率和相對含水率，絕對含水率是以全干木材的質(zhì)量為基準(zhǔn)計(jì)算的含水率；相對含水率則是以濕木材的質(zhì)量為基準(zhǔn)計(jì)算的含水率。本文主要測量的是相對含水率。圖5為不同樹種木材的含水率隨存放時(shí)間的變化規(guī)律圖。

圖5 木材含水率隨存放時(shí)間的變化規(guī)律

從圖5中可以看出，在室溫條件下，隨著存放時(shí)間的延長，5種不同種類的新鮮木材含水率都呈現(xiàn)整體下降趨勢，但在不同時(shí)間段內(nèi)，木材含水率的下降速率存在明顯的差異性，基本呈現(xiàn)先快后慢，繼而又加快變慢的循環(huán)規(guī)律。這是由于在實(shí)驗(yàn)室室溫條件下，新鮮木材所處環(huán)境溫度和水蒸氣含量較新鮮木材本身溫度及水份含量較低，使新鮮木材與實(shí)驗(yàn)室環(huán)境形成溫度梯度和水蒸氣壓力梯度。在干燥初期木材表面水分大量蒸發(fā)，繼而木材表面含水率下降明顯，同時(shí)由于木材含水率梯度等因素的影響，木材內(nèi)部水分以液態(tài)和汽態(tài)兩種方式連續(xù)的由木材內(nèi)部向表面移動(dòng)，使木材含水率由表及里達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，但木材內(nèi)部水分移動(dòng)速率低于木材干燥速率，所以在一定時(shí)間段內(nèi)，木材含水率下降趨勢減緩，當(dāng)木材表面水分又達(dá)到一定程度時(shí)，木材表面水分損耗率又逐漸增大，繼而木材含水率形成了周而復(fù)始的變化過程。

3.2 木材打擊痕跡特征隨存放時(shí)間的變化規(guī)律

圖6～7分別為木材上平行及垂直于木纖維打擊痕跡特征隨存放時(shí)間的變化規(guī)律圖，從圖中可以看出，楊木平行于木纖維的打擊痕跡呈現(xiàn)增長趨勢，最大增長了約0.1mm，而楊木垂直于木纖維打擊痕跡呈現(xiàn)縮短趨勢，縮短了約0.2mm，因此隨存放時(shí)間的延長，楊木上打擊痕跡整體特征會(huì)發(fā)生一定的形變，對工具的認(rèn)定會(huì)產(chǎn)生歧義。松木平行于木纖維的打擊痕跡長度先增大后減小，最后與初始線條痕跡長度基本相同，而垂直于木纖維打擊痕跡則呈現(xiàn)縮短趨勢，縮短了約2mm，由于形變較大需要特別注意。楓木平行于木纖維的打擊痕跡長度先減小，后基本保持不變，整體縮短了約0.2mm，變化率約13.3%，屬于較大形變，垂直于木纖維的打擊痕跡長度先減小，后在一定的范圍內(nèi)波動(dòng)，整體縮短了0.1～0.15mm，變化率為4%～6%，屬于較小形變。銀杏木平行于木纖維打擊痕跡長度先降低后基本保持不變，最大縮短了約0.06mm，屬于較小形變，垂直于木纖維的痕跡長度變化規(guī)律不太明顯，最大縮短了約0.09mm，變化率約為1.7%，屬于較小形變。皂角木平面打擊痕跡中平行于木纖維的痕跡長度先減小后增大，最大縮短長度約0.08mm，變化率約為4%,屬于較小形變，垂直于木纖維的痕跡長度縮短了約2.0%，屬于極小形變。

圖6 平行于木纖維打擊痕跡特征隨存放時(shí)間的變化規(guī)律

圖7 垂直于木纖維打擊痕跡特征隨存放時(shí)間的變化規(guī)律

3.3 木材砍切痕跡特征隨存放時(shí)間的變化規(guī)律

圖8為木材砍切痕跡特征隨存放時(shí)間的變化規(guī)律圖，從圖中可以看出，楊木砍切痕跡線條間距基本上呈先增長后減小的趨勢，因此，對于認(rèn)定工具及線條對接會(huì)產(chǎn)生很大影響。松木斜面砍切痕跡的線條間距，基本沒有發(fā)生變化。楓木斜面砍切痕跡的線條痕跡間距長度變化率為9.6%，屬于較大形變。銀杏木和皂角木斜面砍切痕跡線條痕跡間距長度穩(wěn)定，基本不發(fā)生改變。所以，楊木和楓木斜面砍切痕跡需要考慮因木材蒸騰作用散失水分而發(fā)生的形變，在儲(chǔ)存過程中必須考慮對木材進(jìn)行保濕處理。

圖8 木材砍切痕跡特征隨存放時(shí)間的變化規(guī)律

4 分析與討論

木材具有干縮與濕脹的固有性質(zhì)，干縮和濕脹會(huì)使木材的尺寸發(fā)生變化，由此影響工具痕跡的形態(tài)特征。干縮與濕脹現(xiàn)象主要發(fā)生在木材含水率與纖維飽和點(diǎn)存在差值的情況下，當(dāng)木材含水率在纖維飽和狀態(tài)數(shù)值以上時(shí)不會(huì)發(fā)生干縮和濕脹[8]。木材的干縮主要分為兩大類，一類稱之為線干縮，另一類稱之為體積干縮。線干縮又分為平行于木纖維的反向的縱向干縮和垂直于木纖維的橫向干縮。在木材的橫切面上按照直徑方向和年輪的切線方向劃分，橫向干縮分為徑向干縮與弦向干縮。本文主要用橫切面上線條痕跡間距來體現(xiàn)木材在橫切面上的干縮現(xiàn)象。

木材干縮規(guī)律一般是：縱向干縮〈橫向干縮中的徑向干縮〈橫向干縮中的弦向干縮。縱向干縮是沿著木纖維方向的干縮，其收縮率數(shù)值一般較小。橫向干縮中，徑向干縮是橫切面上沿著直徑方向的干縮，其收縮率數(shù)值比縱向干縮略大；弦向干縮是橫切面上沿著年輪切線方向的干縮，其收縮率數(shù)值高于徑向干縮，約是徑向干縮的1～2倍。由于木材徑向干縮、弦向干縮數(shù)值較大，導(dǎo)致木材體積干縮數(shù)值大。

木材干縮除了明顯的各個(gè)方向的異性外，還與木材樹種、微纖絲角度、晚材率等因素的影響，如木材樹種不同，其內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)存在明顯差異，從而不同樹種木材的密實(shí)程度也不盡相同，同樣微纖絲角度也影響木材各個(gè)方向的干縮濕脹。但起根本作用的是木材的密實(shí)程度。本文選取楊木、松木、楓木、皂角木、銀杏木近心粗約45mm低枝干，實(shí)驗(yàn)室濕度低于所有原木樣本濕度，樣本含水率下降明顯。但皂角木、銀杏木密實(shí)程度遠(yuǎn)大于楊木、松木、楓木，基本無干縮顯現(xiàn)，痕跡特征穩(wěn)定。而楊木、松木、楓木密實(shí)程度不及皂角木、銀杏木，干縮現(xiàn)象明顯，痕跡特征不穩(wěn)定。

5 結(jié)論

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果表明，隨著存放時(shí)間的延長，不同樹種木材上工具痕跡的特征變化規(guī)律存在明顯的差異性，即楊木、硬松木及楓木上的工具痕跡特征變化比較明顯，而銀杏木和皂角木上的工具痕跡特征基本不發(fā)生變化；其中楊木及楓木上平面打擊痕跡和斜面砍切痕跡特征變化比較明顯，在物證保存期間需要作保濕處理，而硬松木除了平面打擊痕跡中垂直于木纖維痕跡需要保濕保存外，其他痕跡不用作特殊處理。