The impact of microbial decay on the detection and identification of the traces of fire accelerants

Shekov Anatoly Alexandrovich PhD in Chemistry Associate Professor at the Department of Fire and Technical Expertise of the East Siberian Institute of the Ministry of Internal Affairs of Russia 664049, Russia, Irkutskaya oblast', g. Irkutsk, ul. Lermontova, 110 shek@inbox.ru Tolmacheva Ol'ga Alexandrovna Expert of the Department of Forensic Expertise of Achinsk Intermunicipal Department of the Ministry of Internal Affairs of Russia 662150, Russia, Krasnoyarskii krai, g. Achinsk, ul. Gagarina, 34 olga.kravcova.94@mail.ru

Zyryanov Vadim Semenovich PhD in Technical Science Head of the Department of Fire and Technical Expertise of the East Siberian Institute of the Ministry of Internal Affairs of Russia   664074, Russia, Irkutskaya oblast', g. Irkutsk, ul. Lermontova, 110 zyrvadim@mail.ru

Необходимость в проведении исследований измененных светлых нефтепродуктов достаточно часто возникает при расследовании различных категорий уголовных дел: убийства, поджоги, кражи, хищения горюче-смазочных материалов и т. д.

По тяжести последствий и числу жертв к одним из самых распространенных и общественно опасных преступлений относятся поджоги. Ежегодно в России регистрируется около 132000 пожаров, из которых около 10 % возгораний связано с умышленным занесением источника зажигания ^[1].

Поджоги зачастую направлены на изменение допожарной обстановки, инсценировку аварийного режима работы электрооборудования, самовозгорания и иного процесса, сопровождающегося возгоранием, с целью сокрытия следов преступления ^[2]. В связи с этим расследование данной категории преступлений является одним из наиболее сложных и трудоемких.

В качестве средств поджога злоумышленниками обычно используются доступные легковоспламеняющиеся (ЛВЖ) и горючие жидкости (ГЖ), в основном светлые нефтепродукты, такие как бензины, дизельные топлива, органические растворители, жидкости для розжига ^{[3, 4]}, обнаружение которых в очаге пожара является одним из основных идентификационных признаков поджога ^{[5, 6]}.

Задачи по установлению наличия ЛВЖ и её идентификации можно решить при использовании инструментальных методов ^[7]. К ним относятся инфракрасная и флуоресцентная спектроскопия, газожидкостная хроматография с пламенно-ионизационным или масс-спектрометрическим детектированием ^{[5, 6]}. Последний метод является наиболее предпочтительным ввиду возможности установления сложного углеводородного состава инициаторов горения. Характерные особенности состава различных нефтепродуктов, выявляемые данным методом, настолько индивидуальны, что позволяют четко диагностировать, а иногда и идентифицировать исследуемые следы органических жидкостей даже без применения проб сравнения.

Судебному эксперту при проведении исследования приходится решать, как правило, две основные задачи: во-первых,

1. Установить наличие либо отсутствие светлого нефтепродукта по наличию характерных компонентов.

2. Определить вид и по возможности марку исходного нефтепродукта на основании данных о его качественном и количественном составе.

Характерными признаками бензина при исследовании методом газовой хроматографии с пламенно-ионизационным детектированием является ^[8]:

- наличие хроматографических пиков, соответствующих н-углеводородам с числом атомов от С4 до С10;

- низкое содержание парафинов нормального строения;

- относительно высокое содержание парафинов разветвленного строения, а также нафтенов и ароматических углеводородов;

- высота любого хроматографического пика, находящегося между парой пиков н-парафинов, значительно больше половины высоты последнего в паре пика.

Характеристическими являются пики, относящиеся к ароматическим углеводородам: толуол, диметилбензолам (о-, м-, п-ксилол), триметилбензолам (рис. 1).

Рис. 1. Хроматограмма бензина АИ-95

Признаками, позволяющими отнести исследуемую жидкость к дизельному топливу, являются (рис. 2):

- наличие на хроматограмме пиков парафинов в виде «гребенки» от С8 до С28,

- максимальное содержание н-парафинов с числом атомов углерода от С13 до С15;

- наличие парных пиков в области С14-С20, характерных для изо-алканов, в том числе для изопреноидов – пристана (2,6,10,14-тетраметил пентадекан, около С17) и фитана (2,6,10,14-тетраметил гексадекан, около С18).

Рис. 2. Хроматограмма дизельного топлива

К сожалению, на исследование ЛВЖ поступают не в определенных объемах (бутылях, канистрах и т.д.), а в виде следов, что зачастую приводит к значительному изменению их фракционного состава вследствие испарения легких компонентов, окисления и загрязнения продуктами термического разложения объекта-носителя. Интенсивность протекания этих процессов значительно зависит от температуры.

Вероятность обнаружения остатков жидкости увеличивается при её попадании в зону, защищенную от прямого лучистого нагрева пламенем пожара, где относительно «холодно».

Часто встречаются случаи, когда ЛВЖ проливаются на грунт под полом, в подвалы или попадают на землю, когда поджигатель делает «дорожку» из жидкости на земле.

В таких случаях, почва представляет собой хороший потенциальный объект-носитель остатков интенсификаторов горения, так как имеет повышенную пористость и часто остается холодной во время пожара, замедляя испарение ЛВЖ и ГЖ.

К изъятию объектов, содержащих следы инициатора горения, предъявляются определенные требования. Упаковка должна быть химически инертной и герметичной, то есть должна исключать возможность испарения и изменения фракционного состава жидкости. В качестве упаковки обычно рекомендуется использовать стеклянные емкости с притертыми стеклянными крышками, либо герметичные пластиковые контейнеры. Использовать для упаковки тару из бумаги, картона, древесины и других пористых материалов не допускается. Использовать полиэтиленовые пакеты для упаковки объектов, содержащих следы ЛВЖ и ГЖ, допускается лишь в исключительных случаях.

Необходимо отметить, что герметичность тары исключает испарение из проб изымаемого грунта не только компонентов инициатора горения, но и влаги, появляющейся в результате тушения пожара. Повышенная влажность грунта способствует развитию в нем микроорганизмов, в том числе способных к биоразложению отдельных компонентов нефтепродуктов в процессе своей жизнедеятельности.

На сегодняшний день из почвенных экосистем выделены и описаны 22 рода бактерий, 31 род микроскопических грибов и 19 родов дрожжей, способных к биодеградации различных углеводородов ^[9]. При этом в одной из работ К. Киркбрайда ^[10] было установлено, что изменение компонентного состава бензина в большей степени связано с биоразложением ароматических углеводородов бактериями Pseudomonas putida, алифатических углеводородов – бактериями Pseudomonas fluorescens.

Интенсивность и характер разложения ЛВЖ определяется соотношением микроорганизмов в грунте, доступностью минеральных и органических питательных веществ, наличием кислорода, влаги, температурой. Поэтому для разных типов почв время от момента изъятия объекта до его исследования и определения наличия следов инициатора горения может значительно отличаться.

В работе Д. Манна ^[11] в результате исследования методом газовой хроматографии экстрактов с обычных и стерилизованных почв, пропитанных автомобильным бензином и выдержанных в контейнерах при комнатной температуре от 1 до 60 дней, было установлено изменение фракционного состава бензина только для образцов обычной почвы. При этом уменьшение интенсивности пиков на хроматограмме для бензола, толуола, этилбензола, п-, м-ксилолов, изопропилбензола, н-пропилбензола, 1-метил-3-этилбензола, и 1,2,4-триметилбензол наблюдалось уже на второй день экспериментов. На четвертый день подвергались биодеградации н-парафины, о-ксилол и 1-метил-4-этилбензол, 1-метил-2-этилбензол, а также 1,2,3-триметилбензол. На хроматограмме после 60 дней выдержки образца сохранились пики, характерные для 1,3,5-триметилбензола и изопарафинов. При этом автор отмечает, что при проведении предварительных исследований аналогичного грунта резкое изменение фракционного состава наблюдалось на 6 день экспериментов, и характер этих изменений отличался незначительно.

Д. Чалмерсом ^[12] при исследовании методом хромато-масс-спектрометрии микробиологического разложения бензина, дизельного топлива и жидкости для розжига, выдержанных в стеклянных емкостях с почвой, было установлено, что наиболее интенсивное разложение компонентов, преимущественно н-алканов и монозамещенных ароматических углеводородов, наблюдается в интервале от 7 до14 дней для дизельного топлива и жидкости для розжига, после 14 дней – для бензина.

Д. Кинделл ^[13] для определения влияния микроорганизмов на разложение углеводородов был проведен хромато-масс-спектрометрический анализ смеси веществ, включающей 14 органических соединений (н-алканы, разветвленные алканы, циклоалканы, ароматические соединения, многоядерные ароматические соединения и оксигенаты), после их выдержки в почве до 14 суток. В ходе исследования наблюдалась значительная потеря в образцах кислородсодержащих соединений, н-алканов и толуола по сравнению с разветвленными алканами, циклоалканами, полизамещенными ароматическими и полиядерными ароматическими соединениями. Были обнаружены побочные продукты образующиеся и накапливающиеся в результате биоразложения органических соединений. Установлено, что период полураспада веществ составляет от 1,75 до 5,89 суток.

Таким образом, в зависимости от состава и условий микробиологического разложения ЛВЖ и ГЖ, обнаружение и идентификация их следов в почве могут быть ограничены через 2 и более суток после возникновения пожара. Особенно данная проблема актуальна при позднем обнаружении признаков применения инициаторов горения, необходимости разбора крупных фрагментов строительных конструкций, длительном хранении изъятых объектов, их транспортировке на значительные расстояния в экспертно-криминалистическое подразделение, имеющее соответствующее лабораторное оснащение.

Микробиологическое разложение следов инициаторов горения кроме почв характерно также для иных объектов-носителей, на поверхности или в объеме которых возможно развитие микроорганизмов. В работе К. Хатчеса ^[14] на примере древесины и гипсокартона показано, что при упаковке увлажненных строительных материалов, содержащих следы бензина, в герметичную упаковку возможно развитие на их поверхности плесени. В местах её развития автором установлено разложение компонентов ЛВЖ, что согласуется с результатами предыдущих исследований почв. В отличие от почв, колонии микроорганизмов на поверхности строительных материалов развиваются неравномерно, в связи с чем степень разложения ЛВЖ зависит от места отборы пробы, а полученные результаты характеризуются низкой воспроизводимостью.

Проблема селективного разложения углеводородов в результате жизнедеятельности микроорганизмов, необходимых для идентификации ЛВЖ и ГЖ, может быть решена путем сокращения сроков хранения образцов почвы со следами инициаторов горения до проведения судебно-экспертного исследования, их охлаждением или заморозкой ^[15], добавлением антибактериальных средств, например, триклозана ^[16], поглотителя кислорода ^[17]. На сегодняшний день у органов следствия и дознания зачастую отсутствует необходимое материально-техническое обеспечение, а комплектации современных унифицированных чемоданов следователей и дознавателей, специализирующихся на расследовании пожаров («Следователь», «Стигат», «Антрацит» и др.), специалистов, судебных экспертов («Артиф», «Сириус» и др.) не включают средств, подавляющих жизнедеятельность микроорганизмов. В связи с этим судебному эксперту при проведении исследований необходимо учитывать возможность изменения фракционного состава остатков ЛВЖ или ГЖ в пробах почв в результате жизнедеятельности микроорганизмов с учетом сроков и условий хранения объектов.

Вопрос совершенствования технико-криминалистического обеспечения расследования пожаров назрел и требует решения. Включение в состав унифицированных чемоданов, применяемых следователями, дознавателями и специалистами на месте пожара, антибактериальных средств на основе триклозана или его аналогов позволит увеличить сохранность следов ЛВЖ и ГЖ, и, соответственно, повысить вероятность их последующей идентификации в ходе судебно-экспертного исследования. При этом факт применения в ходе осмотра места происшествия антибактериальных средств и их вид должны быть отражены в протоколе следственного действия.