從污染的角度來看，非工業環境中的室內空氣顯示出多種特徵，這些特徵將其與室外或大氣空氣以及工業工作場所的空氣區分開來。 除了大氣中發現的污染物外，室內空氣還包括由建築材料和建築物內發生的活動產生的污染物。 室內空氣中的污染物濃度往往與室外空氣中的濃度相同或更低，具體取決於通風情況； 建築材料產生的污染物通常與室外空氣中的污染物不同，而且濃度很高，而建築物內部活動產生的污染物取決於此類活動的性質，可能與室外空氣中的污染物相同，因為對於 CO 和 CO₂.

出於這個原因，在非工業內部空氣中發現的污染物數量多且變化多端，濃度水平低（除非有重要的產生源）； 它們根據大氣/氣候條件、建築物的類型或特徵、通風和在其中進行的活動而有所不同。

分析

用於衡量室內空氣質量的許多方法都源於工業衛生和室外空氣進入的測量。 儘管世界衛生組織和美國環境保護署等一些組織正在這一領域進行研究，但很少有專門針對此類測試進行驗證的分析方法。 另一個障礙是在處理長期暴露於低濃度污染物時，缺乏關於暴露-效應關係的信息。

用於工業衛生的分析方法旨在測量高濃度，並且沒有針對許多污染物進行定義，而室內空氣中污染物的數量可能很大且變化多端，濃度水平可能很低，但某些情況除外。 工業衛生中使用的大多數方法都是基於取樣和分析； 如果考慮以下幾個因素，這些方法中的許多方法都可以應用於室內空氣： 將方法調整到典型濃度； 在不損害精度的情況下提高靈敏度（例如，增加測試的空氣量）； 並驗證它們的特異性。

用於測量室外空氣中污染物濃度的分析方法與用於測量室內空氣的方法類似，因此有些方法可以直接用於室內空氣，有些則可以很容易地進行調整。 然而，重要的是要記住，有些方法是為直接讀取一個樣本而設計的，而其他方法則需要笨重且有時噪音很大的儀器，並且使用大量的採樣空氣可能會扭曲讀數。

計劃閱讀

工作場所環境控制領域的傳統程序可用於改善室內空氣質量。 它包括識別和量化問題，提出糾正措施，確保這些措施得到實施，然後在一段時間後評估其有效性。 這種通用程序並不總是最合適的，因為通常不需要進行如此詳盡的評估，包括採集許多樣本。 探索性措施的範圍從目視檢查到通過直接讀取方法分析環境空氣，並且可以提供污染物的近似濃度，足以解決許多現有問題。 一旦採取了糾正措施，就可以通過第二次測量來評估結果，只有在沒有明顯的改進證據時，才能進行更徹底的檢查（深入測量）或進行完整的分析研究（瑞典工作環境基金 1988）。

與更傳統的程序相比，這種探索程序的主要優點是經濟、速度​​和有效性。 它需要有能力和有經驗的人員以及使用合適的設備。 圖 1 總結了此過程不同階段的目標。

圖 1. 規劃探索性評估的讀數。

抽樣策略

只有在探索性測量沒有給出積極結果，或者需要對初始測試進行進一步評估或控制時，才應將室內空氣質量的分析控製作為最後的手段。

假設先前對污染源和污染物類型有一些了解，樣本，即使數量有限，也應該代表所研究的各種空間。 抽樣應該計劃回答什麼問題？ 如何？ 在哪裡？ 什麼時候？

事件

必須事先確定所涉及的污染物，並牢記可以獲得的不同類型的信息，應該決定是否 排放 or 入射 測量。

室內空氣質量排放測量可以確定不同污染源、氣候條件、建築物特性和人為乾預的影響，從而使我們能夠控製或減少排放源並改善室內空氣質量。 進行此類測量有不同的技術：在排放源附近放置一個收集系統，定義一個有限的工作區域並研究排放，就好像它們代表一般工作條件一樣，或者在模擬條件下工作應用依賴於頭部空間措施。

排放測量使我們能夠確定建築物不同分隔區域的室內空氣污染水平，從而可以繪製整個結構的污染圖。 使用這些測量值並確定人們開展活動的不同區域併計算他們在每項任務上花費的時間，將有可能確定暴露水平。 另一種方法是讓個別工人在工作時佩戴監控設備。

如果污染物的數量很多且種類繁多，那麼選擇一些具有代表性的物質可能更實用，這樣讀數才具有代表性並且不會太昂貴。

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選擇要進行的讀數類型將取決於可用的方法（直接讀數或取樣和分析）和測量技術：發射或入射。

當：

所選擇的位置應該是獲取樣品最合適和最具代表性的位置。 這需要了解正在研究的建築物：它相對於太陽的方向、它接受直射陽光的小時數、樓層數、分隔類型、通風是自然通風還是強制通風、窗戶是否可以打開、等等。 知道投訴的來源和問題也是必要的，例如是發生在高層還是低層，或靠近或遠離窗戶的地方，或通風或照明不佳的地方，在其他地點。 將根據與上述標準有關的所有可用信息來選擇抽取樣本的最佳地點。

时间

決定何時獲取讀數將取決於空氣污染物濃度隨時間的變化情況。 污染可能在早上、工作日或一天結束時檢測到； 它可能在一周的開始或結束時被檢測到； 在冬天或夏天； 空調開啟或關閉時； 以及其他時候。

要正確解決這些問題，必須了解給定室內環境的動態。 還需要了解所採取測量的目標，這將基於正在調查的污染物類型。 室內環境的動態受到污染源的多樣性、所涉及空間的物理差異、分區類型、所使用的通風和氣候控制類型、外部大氣條件（風、溫度、季節等）的影響。 )，以及建築物的特徵（窗戶數量、朝向等）。

測量的目標將決定是按短間隔還是長間隔進行採樣。 如果認為給定污染物對健康的影響是長期的，則應測量長期的平均濃度。 對於具有急性但非累積效應的物質，短期測量就足夠了。 如果懷疑持續時間短的強烈排放，則需要在短時間內頻繁採樣以檢測排放時間。 然而，不容忽視的事實是，在許多情況下，所用採樣方法類型的可能選擇可能取決於可用或所需的分析方法。

如果在考慮了所有這些問題之後還不夠清楚問題的根源是什麼，或者問題何時出現頻率最高，則必須隨機決定何時何地採集樣本，計算樣本數量預期可靠性和成本的函數。

測量技術

可用於採集室內空氣樣本並進行分析的方法可分為兩種類型：涉及直接讀數的方法和涉及採集樣本供以後分析的方法。

直讀法是同時進行取樣和測量污染物濃度的方法； 它們速度很快，測量是即時的，可以以相對較低的成本獲得精確的數據。 該組包括 比色管 和 特定監視器.

比色管的使用基於特定反應物與給定污染物接觸時顏色的變化。 最常用的是包含固體反應物的管子，並使用手動泵將空氣吸入其中。 用比色管評估室內空氣質量僅對探索性測量和測量零星排放有用，因為它們的靈敏度通常很低，除了一些污染物，如 CO 和 CO₂ 可以在室內空氣中以高濃度找到。 重要的是要記住，這種方法的精度很低，而且來自意外污染物的干擾通常是一個因素。

在特定監測器的情況下，污染物檢測基於物理、電學、熱學、電磁學和化學電磁學原理。 大多數這種類型的監測器可用於進行短期或長期的測量，並獲得給定地點的污染概況。 它們的精度由各自的製造商確定，正確使用需要通過受控氣氛或經過認證的氣體混合物進行定期校準。 監視器變得越來越精確，它們的靈敏度也越來越精細。 許多都有內置存儲器來存儲讀數，然後可以將讀數下載到計算機以創建數據庫並輕鬆組織和檢索結果。

抽樣方法和分析可分為 積極 （或動態）和 被動, 取決於技術。

使用主動系統，可以通過強制空氣通過捕獲污染物的收集裝置來收集這種污染物，從而濃縮樣品。 這是通過放置在起泡器中或浸漬到多孔材料上的過濾器、吸附劑固體和吸收劑或反應性溶液來實現的。 然後強制空氣通過並分析污染物或其反應產物。 對於使用有源系統採樣的空氣進行分析，需要固定劑、用於移動空氣的泵和用於直接或通過使用流量和持續時間數據測量採樣空氣體積的系統。

採樣空氣的流量和體積在參考手冊中指定，或者應通過先前的測試確定，並且取決於所用吸收劑或吸附劑的數量和類型、被測量的污染物、測量類型（排放或吸收） ) 和採樣期間環境空氣的狀況（濕度、溫度、壓力）。 通過降低攝入率或通過直接或串聯增加使用的固定劑的量來增加收集的功效。

另一種類型的主動採樣是直接捕獲袋子或任何其他惰性和不可滲透容器中的空氣。 這種類型的樣品採集用於某些氣體（CO、CO₂， H₂所以₂) 並且在污染物類型未知時可用作探索性措施。 缺點是如果不濃縮樣品，靈敏度可能會不足，可能需要進一步的實驗室處理以增加濃度。

被動系統通過擴散或滲透到基底上來捕獲污染物，該基底可以是固體吸附劑，可以單獨使用或用特定反應物浸漬。 這些系統比有源系統更方便、更易於使用。 他們不需要泵來採集樣本，也不需要訓練有素的人員。 但是捕獲樣本可能需要很長時間，而且結果往往只能提供中等濃度水平。 該方法不能用於測量峰濃度； 在這些情況下，應改用主動系統。 要正確使用被動系統，了解每種污染物的捕獲速度非常重要，這取決於氣體或蒸汽的擴散係數以及監測器的設計。

表 1 顯示了每種採樣方法的顯著特徵，表 2 概述了用於收集和分析最重要的室內空氣污染物樣本的各種方法。

表 1. 取樣方法

+ 表示給定的方法適用於測量方法或所需的測量標準。

表 2 室內空氣中氣體的檢測方法

— = 方法不適用於污染物。
^a GC = 氣相色譜法。
^b UV-Vis = 可見紫外分光光度法。
^c HPLC = 高精度液相色譜法。
^d CD = 電子捕獲檢測器。
^e FID = 火焰、電離檢測器。
^f NPD = 氮/磷檢測器。
^g PID = 光電離檢測器。
^h MS = 質譜法。

選擇方法

要選擇最佳採樣方法，首先應確定所研究污染物的有效方法是否存在，並確保有適當的儀器和材料可用於收集和分析污染物。 人們通常需要知道他們的成本是多少，這項工作所需的靈敏度，以及在給定所選方法的情況下可能干擾測量的因素。

在評估用於分析樣品的方法時，對希望測量的最低濃度的估計非常有用。 所需的最低濃度與在所用方法指定的條件下可以收集的污染物量直接相關（即，用於捕獲污染物的系統類型或採樣持續時間和空氣採樣量）。 這個最小量決定了用於分析的方法所需的靈敏度； 它可以根據文獻中針對特定污染物或一組污染物的參考數據計算得出，前提是它們是通過與將要使用的方法類似的方法得出的。 例如，如果發現碳氫化合物濃度為 30 (mg/m³) 在所研究的區域中很常見，所使用的分析方法應該能夠輕鬆測量這些濃度。 如果樣品是用一管活性炭在四小時內以每分鐘 0.5 升的流量獲得的，則樣品中收集的碳氫化合物的數量是通過將物質的流速乘以監測的時間段來計算的。 在給定的示例中，這等於：

碳氫化合物  

任何要求樣品中碳氫化合物含量低於 3.6 μg 的碳氫化合物檢測方法均可用於此應用。

另一個估計值可以根據作為被測污染物的室內空氣允許限值的最大限值計算得出。 如果這些數字不存在，並且不知道室內空氣中的常見濃度，也不知道污染物排放到空間中的速率，則可以根據可能對健康產生負面影響的污染物的潛在水平使用近似值. 所選擇的方法應該能夠測量 10% 的既定限值或可能影響健康的最小濃度。 即使所選擇的分析方法具有可接受的靈敏度，也有可能發現低於所選方法檢測下限的污染物濃度。 在計算平均濃度時應牢記這一點。 例如，如果十個讀數中有三個讀數低於檢測限，則應計算兩個平均值，一個為這三個讀數分配零值，另一個為它們指定最低檢測限，從而產生最小平均值和最大平均值。 真正的測量平均值將在兩者之間找到。

分析程序

室內空氣污染物的數量很大，而且濃度很低。 可用的方法基於用於監測室外、大氣、空氣和工業環境中空氣質量的適應方法。 將這些方法用於室內空氣分析意味著改變所尋求的濃度範圍，在方法允許的情況下，使用更長的採樣時間和更大量的吸收劑或吸附劑。 當所有這些更改不會導致可靠性或精度損失時，它們都是適當的。 測量污染物的混合物通常很昂貴，而且獲得的結果也不精確。 在許多情況下，所有將被確定的將是污染概況，該概況將表明採樣間隔期間的污染水平，與清潔空氣、室外空氣或其他室內空間相比。 直讀式監測器用於監測污染情況，如果它們噪音太大或太大，則可能不適合。 正在設計更小、更安靜、精度和靈敏度更高的監視器。 表 3 概述了用於測量不同類型污染物的方法的當前狀態。

表 3. 用於分析化學污染物的方法

^a ++ = 最常用； + = 不太常用； – = 不適用。

氣體分析

活性方法是氣體分析中最常見的方法，使用吸收劑溶液或吸附劑固體，或者直接用袋子或其他惰性密封容器採集空氣樣本。 為了防止部分樣品的損失和提高讀數的準確性，樣品的體積必須比其他類型的污染少，所用吸收劑或吸附劑的量應多。 還應注意運輸和儲存樣品（將其保持在低溫下）並儘量縮短樣品測試前的時間。 直讀法被廣泛用於測量氣體，因為現代監測儀的性能有了很大提高，比以前更靈敏、更精確。 由於它們的易用性以及所提供信息的級別和類型，它們正越來越多地取代傳統的分析方法。 表 4 顯示了在給定採樣和分析方法的情況下所研究的各種氣體的最低檢測水平。

表 4. 用於評估室內空氣質量的監測器對某些氣體的較低檢測限

^a 使用紅外光譜的二氧化碳監測儀總是足夠靈敏。
^b 被動監測器（曝光時間）。

這些氣體是室內空氣中的常見污染物。 它們是通過使用直接通過電化學或紅外方式檢測它們的監視器來測量的，即使紅外檢測器不是很靈敏。 它們也可以通過直接用惰性袋採集空氣樣本並使用火焰離子化檢測器通過氣相色譜分析樣本來測量，首先通過催化反應將氣體轉化為甲烷。 熱傳導檢測器通常足夠靈敏，可以測量正常濃度的 CO₂.

二氧化氮

已經開發出檢測二氧化氮、NO₂, 在室內空氣中使用被動監測器並採集樣本供以後分析，但這些方法存在靈敏度問題，有望在未來得到克服。 最著名的方法是 Palmes 管，其檢測限為 300 ppb。 對於非工業情況，採樣應至少持續五天，以獲得 1.5 ppb 的檢測限，這是一周暴露的空白值的三倍。 基於 NO 之間的化學發光反應，還開發了實時測量的便攜式監測器₂ 和反應物魯米諾，但通過該方法獲得的結果會受到溫度的影響，其線性和靈敏度取決於所用魯米諾溶液的特性。 具有電化學傳感器的監測器具有更高的靈敏度，但會受到含硫化合物的干擾（Freixa 1993）。

二氧化硫

分光光度法用於測量二氧化硫，SO₂, 在室內環境中。 空氣樣品通過四氯汞酸鉀溶液鼓泡形成穩定的複合物，然後在與副玫瑰苯胺反應後用分光光度法測量。 其他方法是基於火焰光度法和脈動紫外熒光法，也有基於在光譜分析之前推導測量值的方法。 這種已用於室外空氣監測器的檢測類型不適用於室內空氣分析，因為缺乏特異性，而且許多此類監測器需要通風系統來消除它們產生的氣體。 因為 SO 的排放₂ 已經大大減少並且它不被認為是室內空氣的重要污染物，用於檢測它的監測器的開發也沒有太大進展。 然而，市場上有便攜式儀器可以檢測 SO₂ 基於副玫瑰苯胺的檢測 (Freixa 1993)。

臭氧

臭氧，O₃, 只能在室內環境中持續產生的特殊情況下發現，因為它會迅速衰減。 它通過直讀法、比色管和化學發光法測量。 它也可以通過工業衛生中使用的方法檢測，這些方法可以很容易地適用於室內空氣。 用中性介質中的碘化鉀吸收劑溶液獲取樣品，然後進行分光光度分析。

甲醛

甲醛是室內空氣的重要污染物，由於其化學和毒性特性，建議進行個體化評估。 檢測空氣中甲醛的方法有多種，所有方法都是基於取樣進行後續分析，採用活性固定或擴散法。 最合適的捕獲方法將取決於所用樣品的類型（發射或註入）和分析方法的靈敏度。 傳統方法的基礎是通過蒸餾水或 1°C 的 5% 硫酸氫鈉溶液鼓泡空氣獲取樣品，然後用熒光光譜法對其進行分析。 樣品儲存時，也應保持在 5°C。 所以₂ 煙草煙霧的成分會產生干擾。 通過固體吸附劑擴散捕獲污染物的主動系統或方法越來越多地用於室內空氣分析； 它們都由一種鹼組成，可以是一種過濾器或一種用反應物（如硫酸氫鈉或 2,4-二苯肼）飽和的固體。 通過擴散捕獲污染物的方法，除了該方法的一般優點外，還比活性方法更靈敏，因為獲取樣品所需的時間更長（Freixa 1993）。

揮發性有機化合物 (VOC) 的檢測

用於測量或監測室內空氣中有機蒸氣的方法必須滿足一系列標準：它們的靈敏度應在十億分之一 (ppb) 至萬億分之一 (ppt) 的數量級，用於採集樣本的儀器或直接讀數必須便於攜帶且易於在現場操作，所獲得的結果必須精確且能夠重複。 符合這些標準的方法有很多，但最常用於分析室內空氣的方法是基於採樣和分析。 存在由具有不同檢測方法的便攜式氣相色譜儀組成的直接檢測方法。 這些儀器價格昂貴，操作複雜，只能由經過培訓的人員操作。 對於沸點在 0°C 和 300°C 之間的極性和非極性有機化合物，活性炭是主動和被動採樣系統中使用最廣泛的吸附劑。 還使用多孔聚合物和聚合物樹脂，例如 Tenax GC、XAD-2 和 Ambersorb。 其中使用最廣泛的是 Tenax。 用活性炭獲得的樣品用二硫化碳提取，並通過火焰離子化、電子捕獲或質譜檢測器的氣相色譜法進行分析，然後進行定性和定量分析。 用 Tenax 獲得的樣品通常用氦氣通過熱解吸提取，並在送入色譜儀之前在氮氣冷阱中冷凝。 另一種常用方法包括直接獲取樣品，使用袋子或惰性容器，將空氣直接送入氣相色譜儀，或先用吸附劑和冷阱濃縮樣品。 這些方法的檢測限度取決於所分析的化合物、所取樣品的體積、背景污染和所用儀器的檢測限度。 由於不可能對存在的每一種化合物進行量化，因此量化通常按家族進行，使用具有每個化合物家族特徵的參考化合物作為參考化合物。 在檢測室內空氣中的 VOC 時，所用溶劑的純度非常重要。 如果使用熱解吸，氣體的純度也很重要。

農藥檢測

為了檢測室內空氣中的農藥，通常採用的方法包括使用固體吸附劑取樣，但不排除使用起泡器和混合系統。 最常用的固體吸附劑是多孔聚合物 Chromosorb 102，儘管越來越多地使用可以捕獲更多農藥的聚氨酯泡沫 (PUF)。 分析方法因取樣方法和農藥而異。 通常，它們通過使用具有不同特定檢測器的氣相色譜法進行分析，從電子捕獲到質譜分析。 後者用於識別化合物的潛力是相當大的。 這些化合物的分析存在一些問題，包括取樣系統中的玻璃部件被痕量多氯聯苯 (PCB)、鄰苯二甲酸鹽或殺蟲劑污染。

檢測環境灰塵或顆粒

為了捕獲和分析空氣中的顆粒和纖維，可以使用各種各樣的技術和設備來評估室內空氣質量。 允許直接讀取空氣中顆粒濃度的監視器使用漫射光檢測器，而採用採樣和分析的方法使用顯微鏡進行加權和分析。 這種類型的分析需要一個分離器，例如旋風分離器或衝擊器，以在使用過濾器之前篩出較大的顆粒。 使用旋風分離器的方法可以處理小體積，這會導致長時間的採樣。 被動監測器提供出色的精度，但它們受環境溫度的影響，並且當顆粒較小時往往會給出較高的讀數。

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