天然气爆炸现场四氢噻吩物证分析：多介质吸附-解吸动力学及其法医学意义

本文系统研究天然气示踪剂四氢噻吩（THT）在爆炸现场常见介质（土壤/海绵/织物）的吸附-解吸动力学。通过顶空-固相微萃取-气相色谱-质谱（HS-SPME-GC-MS）技术，揭示基质理化特性（比表面积/孔隙结构）、环境湿度与温度对THT滞留的关键影响，为爆炸案件现场物证采集（优先选择干燥多孔材料）、保存（低温存储）和痕量检测（方法检出限达0.05 ng/g）提供科学依据。

　　

Reagents and materials

甲醇（色谱级）购自国药集团化学试剂有限公司（上海）。四氢噻吩（THT，分析标准品）源自阿拉丁生化科技股份有限公司（上海）。评估四种商用SPME纤维：85 μm Carboxen/聚二甲基硅氧烷（CAR/PDMS）、100 μm 聚二甲基硅氧烷（PDMS）、85 μm 聚丙烯酸酯（PA）和65 μm 二乙烯基苯/聚二甲基硅氧烷（DVB/PDMS），均购自Supelco公司（美国宾夕法尼亚州贝尔丰特）。

Soil samples

（此部分内容为空）

Optimization of HS-SPME conditions

通过系统优化三个关键参数（纤维涂层、萃取温度和萃取时间），开发了稳健的HS-SPME-GC-MS THT检测方法。

Conclusion

本研究阐明了THT在天然气爆炸现场常见介质上的复杂吸附-解吸动力学，将实验室发现与法医实践相联系，为痕量THT证据的处理和解读提供实证指导。定量研究表明基质的理化特性主导THT滞留：聚氨酯海绵和亚麻纤维因超大比表面积和多孔结构表现出最强吸附能力；以土壤为代表，湿度显著降低物理吸附效率；解吸动力学呈现显著温度依赖性——升温加速THT释放，低温储存则延长其基质持久性。所开发方法的检出限（LOD）在土壤中达0.05 ng/g，满足超痕量分析需求。这些发现为现场取证（优先选择干燥多孔材料）、优化证据保存（即时低温存储）及提升天然气爆炸案件法医证据解读准确性提供了关键科学依据。