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．研究環境汙染的困難之處在於環境本身是個極為複雜的系統，混雜的物質會相互干擾彼此之間的分析與鑑定，因此需要利用各種純化與分離的技術，才能窺得汙染物質的真實面貌。與此同時，繁多的純化分離步驟卻也容易增加實驗過程中的誤差，降低了檢驗的準確度。
．我們對重金屬等傳統汙染物質的了解較深入，但是對人造新興汙染物的了解卻相對很少。塑膠微粒和全氟與多氟烷基物質（PFAS）皆為近幾年備受關注的新興汙染物，在環境中具有一定的持久性，隨著自然循環，在多個地方都可以檢測到它們的存在。
．因分析技術的發展、成本降低以及設備普及，質譜法已成為環境汙染研究的主要方法。質譜法測量分子或原子的質量－電荷比， 帶來更為可靠的結果，又可與其他分離方法聯用，應用面大大擴展。

環境汙染是伴隨著人類文明的發展所衍生出來的產物，從工業製造、商業活動到個人每日生活起居，我們的一舉一動都在持續不斷地改變周遭的環境。然而，在追求經濟發展與便利生活的前提下，環境汙染是否為必要之惡？至今我們仍在不斷思考與嘗試，期望找到解決這個問題的雙贏方案。

認識多變的環境汙染物

環境中的汙染物有很多種形態，談到汙染物，我相信多數人腦中第一個想到的都是化學性汙染，例如重金屬元素或人造有機化合物；但實際上，汙染也包含物理性或生物性，前者如熱、噪音、輻射或懸浮顆粒，後者如病原體或外來入侵種。

當我們在英文字典中查詢汙染的對應詞彙時，可以得到「contamination」與「pollution」兩個主要字詞，前者「contamination」指某種物質出現在不該出現的地方，或它的濃度高於背景值，雖然環境品質已改變，但尚不致於造成負面危害；而後者「pollution」，指的是汙染物的存在濃度對當地的生物群落或居民已經開始造成、或可能造成健康上的不利影響。因此，我們可以說contamination和pollution有危害程度上的區別。然而， 僅靠化學分析檢測並無法區分contamination 與pollution，因為化學分析本身並無法提供該物質的生物可利用性（bioavailability）或毒性（toxicity）資訊。生物可利用性告訴我們汙染物是否能有效地被生物個體攝取，而毒性的資訊則說明在何種濃度與劑量下，汙染物會對生物個體開始造成負面影響。有了這些完整的研究資料，我們才能判斷環境汙染對生物個體的危害風險，並進一步將評估範疇擴展到當地的生態系統。

如何看見？ 談談那些看不見的環境汙染

經典的電視影集CSI犯罪現場中，常有鑑識人員輕鬆按下儀器按鈕，就能快速得到樣本化學分析結果的劇情，但在現實的化學鑑識與分析中，事情往往沒有這麼簡單。我們如果想研究和了解汙染物在環境中的循環或命運，首先需要能夠「看到」它們，也就是能夠精確地從環境樣本中檢測和量化汙染物。然而，自然環境是一個極為複雜的系統，當化學汙染物進入自然環境時，要將這些汙染排查出來便成了一項艱鉅的任務。例如，我們要考慮汙染物主要傾向存在哪一種相態？它是氣態、液態、固態或是不只一種物相？每一種型態的樣本，都有相對應的採集方法。當收集到環境樣本後，目標的汙染物往往不會是最主要的成分，樣本中所存在的其他基質，像是鈉、鉀、鎂、鈣等主要離子鹽類與腐植質等天然有機物，都容易造成化學分析的嚴重干擾，導致誤判分析結果。因此，我們需要將汙染物從樣本中萃取，進一步純化，同時可以濃縮以提高濃度，達到更好的分析效果。舉例來說，固相萃取（solidphase extraction）是一種常見的萃取與純化技術，我們將樣本（例如水）通過固相萃取樹脂，此一樹脂可以「選擇性」地吸附目標待測汙染物，讓其他物質通過，藉此機制將待測汙染物與其他基質分離。

然而，當樣本的基質愈加複雜， 例如海水、生物細胞組織、活性汙泥等，分析汙染物的前處理手段與步驟將更為繁瑣，可能會需要多重的萃取與純化； 為難的是，每多一個步驟、每增加一個變數，便會提高整體分析的誤差風險與不準確性。所以，檢測人員需建立一套工作流程以進行準確且可靠的分析方法，如何將每一個前處理步驟最佳化，以達到最好且穩定的萃取純化效果，是一件極其耗時費工的任務。

在樣本處理與分析的過程中，如何避免待測的樣本在過程中被「汙染」（是的，避免「汙染物」被「汙染」），也是一門重要的學問。舉例來說，分析重金屬時，從採樣、處理到分析的過程中，都要避免使用任何金屬器材，甚至連玻璃材質的實驗器材也要避免。而所使用的塑膠器材，也都必須在使用前徹底清洗，確保乾淨、無任何雜質後才可使用。與此相反，倘若要從事微塑膠的研究， 最好所有實驗室器材都是金屬與玻璃製成的。如此一來才能確保分析出的汙染物質確實是來自於樣本自身，而非分析過程中的失誤而導入，造成所謂「偽陽性」的結果或「高估」真實濃度。……【更多內容請閱讀科學月刊第678期】