認識空氣採樣：從基本概念到設備選擇全解析 !

認識空氣採樣：從基本概念到設備選擇全解析 !

內容大綱

什麼是空氣採樣?
空氣採樣的物質與空氣品質標準
空氣採樣的技術有哪幾種?
主動採樣
被動採樣
空氣監測與空氣採樣有何不同?
個人採樣：真實暴露監測的關鍵解決方案
常見之空氣採樣應用

什麼是空氣採樣?

空氣是人類生存的必要條件，隨著工業文明的發展，人類對生活品質的要求也日益提高，而空氣品質的監控也成為近年來重要議題之一。
空氣中過高的污染物濃度，如細懸浮微粒 (PM 2.5、PM 10)、二氧化碳、一氧化碳、揮發性有機化合物、微生物等，不僅對人體產生危害，更可能影響環境的變化。

因此，透過空氣採樣可評估空氣品質、了解大氣中污染物濃度與成份、監測環境變化，以制訂改善措施。空氣採樣即是指收集定量體積的空氣樣本，
並搭配合適的分析方法測定空氣中的污染物，如微粒、微生物等物質的濃度，用以評估空氣品質、確定潛在汙染源並監測環境變化。

空氣採樣的物質與空氣品質標準

空氣採樣可應用的場域相當廣泛，包括室內公眾場所，如圖書館、美術館、KTV、健身房等，以及戶外環境，如工業區、交通幹線、農業區等場域的監測。
不論室內或戶外空間，若空氣品質不佳，可能會造成呼吸、視覺等器官不適或損害中樞神經系統。

空氣中常見的污染物包含無機物質如：二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫，有機化合物如：甲醛、總揮發性有機化合物，生物分子如：細菌、真菌及細懸浮微粒等。

為維護全民健康並避免民眾因空氣品質引起的健康問題，環境部制定了相應的規範，
如空氣品質標準 (環部空字第 1131062467 號)、室內空氣品質標準 (環署空字第 1010106229 號)等，
其規範之種類及標準值如下表所示：

備註：

• ^a 一小時值：指一小時內各測值之算術平均值。
• ^b 二十四小時值：指連續採樣二十四小時所得之樣本，經分析後所得之值。
• ^c 三個月移動平均值：指連續三個月有效數據平均值之算術平均值。

備註：

• * 總揮發性有機化合物包含苯、四氯化碳、氯仿、1,2-二氯苯、1,4-二氯苯、二氯甲烷、乙苯、苯乙烯、四氯乙烯、三氯乙烯、甲苯及二甲苯等十二種化合物之總濃度。
• ** 真菌濃度室內外比值小於等於 1.3 者不在此限。
• ^a 一小時值：指一小時內各測值之算術平均值或一小時累計採樣之測值。
• ^b 八小時值：指連續八小時各測值之算術平均值或八小時累計採樣之測值。
• ^c 二十四小時值：指連續二十四小時各測值之算術平均值或二十四小時累計採樣之測值。
• ^d 最高值：依主管機關公告檢測方法所規範之採樣分析值。

空氣採樣技術有哪幾種?

採樣是所有檢測的第一步，而空氣採樣方式依其作動原理不同而分為主動採樣與被動採樣。主動採樣因能夠以可控的流量收集定量氣體而被多數國際官方指引所採納。
兩種方法的原理與優缺點比較如下表：

主動式空氣採樣

主動式空氣採樣可區分為直接採樣與間接採樣，其架構皆包含驅動力（如幫浦或風扇）、收集容器（如衝擊瓶、衝擊器、採樣袋），以及搭配的吸附媒介（如收集液或培養基）。

使用衝擊瓶採樣

衝擊瓶是一種特殊設計的玻璃起泡管（bubbler），可將空氣中的氣體污染物溶於液體介質中。當幫浦吸入定量空氣通過瓶中收集液時，污染物會隨氣泡被溶解，達到採樣目的。

使用衝擊器採樣

衝擊器常用於分析空氣中細菌與真菌等微生物。其原理為利用真空幫浦吸入空氣並通過具有孔洞或狹縫的採樣頭，使氣流撞擊固體培養基（如瓊脂膠）表面，讓微生物附著後培養觀察。

使用採樣袋採樣

採樣袋（或稱氣體採樣袋）分為直接採樣法與間接採樣法：

• 直接採樣：將PTFE管連接幫浦與採樣袋，以負壓吸入空氣進行填充，適合一般環境下的採樣。
  
  
• 間接採樣：將採樣袋安裝於專用採樣箱中，由幫浦抽出箱內氣體形成負壓，藉壓力差使空氣流入袋中。此法適用於惡劣或高污染環境。
  
  

被動式空氣採樣

被動式空氣採樣，又稱擴散採樣，是利用氣體分子本身的擴散原理，透過自然移動附著於吸附劑或濾紙上來完成採樣。此方式無需動力裝置，因此具備較高的便利性與經濟性。

依據其外觀結構與功能，常見的被動採樣器可分為以下三種類型：

• 管式採樣器：內部裝有吸附劑，常用於採集揮發性有機物。
• 徽章式採樣器：體積輕巧，適合個人長時間配戴，用於環境或職場監測。
• 徑向管式採樣器：具多孔設計，增加氣體與吸附介質的接觸面積，提升效率。

使用者可依照採樣物質特性、預期採樣時間與濃度範圍等條件，選擇最適合的採樣器類型。

空氣監測與空氣採樣有何不同?

空氣監測與空氣採樣雖同為了解空氣品質的重要方式，但其目的與方法有所差異：

• 空氣監測：是以即時、連續的方式使用電子儀器偵測空氣中的污染物濃度。適合長期觀測趨勢與快速警報。
• 空氣採樣：是指於特定時間內收集空氣樣本，再以實驗室方式進行化學或生物分析，較能提供高精度的物質濃度數據。

兩者皆有其應用場景，選擇何者應根據監測目標與精度需求進行考量。

個人採樣：真實暴露監測的關鍵解決方案

傳統空氣採樣裝置多為固定點式，難以反映實際作業者在不同時段、不同區域的暴露狀況。
若需更精確掌握作業人員實際吸入的有害物質濃度，個人採樣器便成為不可或缺的監測工具。
SIBATA 個人採樣器系列，提供多元流量選擇與彈性化操作設定，協助使用者依不同監測需求精準掌握暴露資訊，
是執行勞動環境監測、個人曝露評估、室內空氣評估與職場健康管理的重要利器。

左至右機型依序為 : SIBATA MP-Σ、MP-W5P、PMP-001

這些機型皆採用輕巧設計，方便隨身配戴於腰帶或領口，不影響現場作業活動。其內建的定流量功能可以有效穩定流速，降低集塵或濾阻造成的誤差，

並支援多種操作模式（如手動、定時、定體積、循環等），大幅提升採樣靈活性。

此外，搭配不同配件即可採集空氣中的固態或氣態物質

搭配濾膜使用 → 採集固態物質	搭配吸附管使用 → 採集氣態物質

常見之空氣採樣應用

空氣採樣的應用範圍廣泛，以下為幾項常見場域與目的：

• 醫藥產業：手術室、無塵室、潔淨室中的微生物監控。
• 電子產業：AMC（氣態分子污染物）採樣，確保精密製程環境品質。
• 作業環境監測：監測粉塵、纖維、有害氣體等職業性危害因子。
• 食品產業：食品加工廠的空氣中微生物與異味污染評估。
• 戶外環境：煙囪、排氣管、交通要道等的排放與空氣品質監測。
• 室內環境：電影院、圖書館、美術館、健身房等室內環境評估。

參考資料

• 行政院環境部
• 空氣採樣及分析 - 科安知識網
• Air Monitoring, Merck
• Passive vs. Active Air Sampling, Zefon
• Passive Samplers for Investigations of Air Quality, EPA
• WHO Air Quality Guidelines
• What is Air Sampling?, Zefon
• Difference between Air Sampling and Air Monitoring?, EPA
• Impingers - SKC Ltd