文／穿山甲　

若問起地球的年齡是幾歲？美國地質學家帕特森（Clair Cameron Patterson）可以告訴你，大約是45.5億年，但測定地球年齡與環境汙染兩者間，又有什麼關係呢？接下來讓我們一起坐上科學時光機，慢慢從頭說起。

1945年帕特森投入地理系的布朗教授門下攻讀博士，並讓他測定地球年齡作為博士論文主題。我們知道有許多元素最終都會衰變成鉛，鈾衰變成鉛的週期已知，再假設隕石是太陽系形成之初，未能形成體型較大的天體而遊蕩於在太空之中，此時也是地球剛形成之時。因此藉由質譜儀分析隕石中鈾與鉛的比例，就可以估算出地球的年齡。

環境汙染 檢測偏差



這顯然不是一個困難的題目，只要收集夠多的隕石碎片加以分析，就可以獲得所要的資訊。在分析鈾含量時，數據非常一致，然而事與願違，鉛的含量卻怎麼也得不到一致的結果。帕特森隨即意識到可能是環境的鉛元素汙染了樣品與實驗器具，導致實驗數據偏差，便開始對實驗器具環境做清潔，量測後仍測不準。

自此，帕特森每天開始清潔實驗器材與環境，針對可能的汙染源，逐一清潔與圍堵，但環境的汙染源仍然如影隨行、無所不在，彷彿一陣風與人員的經過，都會造成實驗數據的偏差。

在攻讀博士的第6年，帕特森向布朗教授提出：想要建造一間與外隔絕的無塵室，無塵室中需要有獨立的空氣循環系統及濾網，防堵各種汙染源進入，布朗教授隨即同意此一想法。終於在攻讀博士的第7年，帕特森於加州理工學院建立了一間無塵室，終於準確測定出隕石中的鉛含量，並推算出地球的年齡為45.5億年，誤差為正負7000萬年，這個數值至今仍然被科學界所認可，只是隨著科學進步，誤差縮減至正負2000萬年。

雖然帕特森終於熬出頭拿到博士學位，然而他並沒有停下腳步，轉頭隨即向布朗教授提出：懷疑地球已遭受嚴重鉛汙染的想法，並說明汙染源極有可能是石油中的添加劑四乙基鉛。

帕特森提出淺海與深海的物質需經過100年才有辦法混合均勻，如果是近幾十年發生的事情，那麼深海與淺海的鉛汙染程度肯定有所不同。帕特森也不負所望取得樣品，並分析出數據，發現到淺海的鉛含量比起深海鉛含量要高出數百倍。最終在1963年發表一篇論文指出，地球環境的鉛含量過高已發生嚴重汙染，這是迫切且急需重視的問題。

體內積鉛 危害漸增



1979年帕特森再度發表一篇論文，提出檢測古印地安人的牙齒與埃及木乃伊樣本，發現現代人牙齒內的鉛含量超出古時1000倍以上，這項資料佐證出：即便人體在低濃度的鉛環境下活動，體內的鉛也會慢慢累積。研究數據顯示兒童血液的鉛含量只要超過5μg/dL，就會對兒童造成不可逆的傷害，出現容易暴怒、學習能力下降且發展遲緩的現象。

在帕特森的奔走下，美國終於在1970年提出含鉛汽油的減產計畫，並對汽車尾氣排放制定規範，這促使汽車產業，加速研發無鉛汽油與設計相關發動機。1986年美國停銷含鉛汽油，台灣則在2000年才停售，全球則是在2021年才全面終止使用。

從1923年米基利研發出四乙基鉛算起，人類已經被毒害約莫百年之久。還好有帕特森當年不懈的努力，人類才能開始重視環境的汙染問題，這點非常值得每個人學習，踏實並辛勤耕耘，終就能被人所看見。