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了解气体扩散种类、扩散方式和扩散过程，有利于判断工作场所空气中气体有害物质浓度的分布，寻找有代表性的采样点。
气体有害物质进入工作场所空气中的方式主要有：分子扩散（也称浓度差扩散）、对流扩散，另外还有其他扩散，如热扩散、重力扩散等。除分子扩散以外，其他扩散都是由外力引起的被动扩散。
工作场所空气中气体有害物质来源甚广，几乎所有化工行业在生产过程中均可或多或少产生气体有害物质。不论什么行业，其来源主要有下列几个途径：
如原料、辅助材料、中间产品（中间体）、半成品、成品、夹杂物、副产品或废弃物的挥发或升华。如加油站的汽油挥发、喷漆/调漆时的有机溶剂挥发、使用汞工作场所汞的升华、加氨工作场所的氨挥发、槽车装卸有机溶剂时的挥发、挥发性物品存放场所的挥发等。涂料施工、喷漆、电缆、印刷、粘接、金属清洗等行业都需利用有机溶剂作为原料的稀释剂或清洗剂，在使用过程中，这些有机溶剂绝大部分经挥发进入工作场所空气中。
例如，煤矿开采时，煤层气有一氧化碳、硫化氢等。有文献报道，某隧道在开掘过程中，隧道内富集了硫化氢、一氧化碳、二氧化碳等8种有毒气体有害物质。这些有毒气体像是困在一个个气球中，隐藏在山脉的岩层里。一旦施工中戳破了这些有毒气球，毒气就会爆发出来。
主要发生在下列过程：
如：氮气与氧气反应生成二氧化氮；碳与氧气反应生成一氧化碳或二氧化碳；硫与氧气反应生成二氧化硫；电焊过程产生臭氧等。燃烧产生的烟气主要含有悬浮的少量颗粒物、燃烧产物、未燃烧和部分燃烧的燃料、氧化剂以及惰性气体（主要为N 2 ）等组成。燃烧可能释放出的有害物质有：二氧化碳、一氧化碳、硫的氧化物、氮的氧化物、烟、飞灰、金属及其氧化物、金属盐类、醛、酮和稠环碳氢化合物。这些有害物质的形成与燃烧条件有关，燃料不同、燃烧方式不同，燃烧产物也有一定的差异。从图2-8可以看出，只要有燃烧，就有硫的氧化物，燃烧反应的最高温度对硫的氧化物产生量基本没有影响；氮的氧化物随燃烧反应的最高温度增高而增加；一氧化碳以及未燃尽的碳氢化合物随燃烧反应的最高温度增高而降低。
图2-8 燃烧产物与温度的关系
在煤的燃烧过程中，应当注意汞蒸气及含汞颗粒物的产生，当燃烧温度高于900℃时，汞的析出率大于90%。
如：磷化铝遇湿分解生成磷化氢等；聚氯乙烯塑料加热至160～170℃时可分解产生氯化氢。
如：化工行业的重整、催化、裂解车间逸散苯、二氧化硫、氨等有机或无机挥发物。
在通常条件下，气体有害物质应在密封设备储存，不应泄漏，但在设备或管道老化且未能及时维护情况下，易造成泄漏，严重的泄漏会造成职业病危害事故。气体有害物质的泄漏包括下列两种情况：①储存条件下原物质是气体，气体从泄漏孔喷出；②储存条件下原物质是液体，泄漏时，因压力的减小或温度升高，液体迅速汽化为气体，而后从泄漏孔喷出。
根据气体有害物质产生方式，可将工作场所空气中气体有害物质的来源划分为两种产生源，一种产生源自身就是气体，如：地质条件下自然存在却因人类的开发而逸出的气体、高温高压条件下化学反应产生的且因设备密封异常而逸散的气体、储存罐泄漏的气体等，该产生源可以简称为原物气体源。另一种产生源自身不是气体而是固体、液体，通过一定的条件转化为气体，如：常温常压下的物质挥发或升华产生的气体、常压燃烧条件下的化学反应产生的气体、自然条件下分解产物及反应产物为气体等，该产生源可以简称为产物气体源。
气体排放后在空气中扩散过程极其复杂，扩散过程中的一些现象和规律还没有被人们很好理解。与大气环境的气体扩散过程相比，气体有害物质在工作场所空气的扩散过程，虽然有类同，但相对比较简单，因为，工作场所的风速、温度比较稳定，空间狭小，扩散距离有限。
原物气体源的气体排放，可分为连续排放、非连续排放和复杂排放。连接在大型储罐上的管道穿孔、柔性连接器处出现的小孔或细缝、容器或管道的破裂、阀门破损、高温高压条件下的化学反应而因设备密封异常而逸散等现象，均能造成气体连续排放；压力容器安全阀异常起动、瞬间冲料形成的事故排放等，能够造成气体非连续排放或瞬间排放；矿井开采时，矿物质间包裹气体，其排放过程比较复杂。
连续排放的气体有害物质在工作场所空气中扩散过程可分为有风扩散和静风扩散。
（1）有风扩散：
有风扩散基本上按下列步骤扩散。
1）当气体有害物质刚刚冲进入空气中时，形成连续的气体团，该气体团为纯或浓度较高的有害物质，其周围被空气包围。
2）在风的作用下，气体团沿风向方向连续输送，同时，在分子扩散、对流扩散、湍流扩散等共同作用下，气体团与空气不断地发生相互渗透，气体团逐渐地转变为有害物质和空气的混合物。距离发生源越远，有害物质与空气混合的越充分，有害物质浓度相对越低。形成了有害物质扩散带，该扩散带距源越近，有害物质浓度越大，其扩散带如图2-9所示，其扩散模式为烟流扩散。
图2-9 烟流扩散模式
受风速、工作场所环境的影响，烟流扩散的几何形态大概可分为5种类型：①波浪型：有害物质扩散带上下左右大幅度地无规划地扩散和湍动，呈波浪型；②锥型：有害物质扩散带呈圆锥型扩散；③扇型：风速小而无紊流，有害物质扩散带薄而宽，近似扇型；④屋脊形或称上扬型：有害物质扩散带类似斜屋顶；⑤熏烟形或称下喷型：有害物质扩散带形状与屋顶型相反。
3）若是露天工作场所，有害物质扩散带将沿风向继续向更远地方扩散。
4）若是室内工作场所，有害物质扩散带在建筑物的阻挡下，扩散带被折转方向，逐渐弥漫整个室内空间，在下风向处，有害物质浓度蓄积的较高。若室内有排风，有害物质扩散带将被抽出室内。
（2）静风扩散：
静风扩散基本上按下列步骤扩散。
1）当气体有害物质刚刚冲进入空气中时，形成连续的气体团，该气体团为纯或浓度较高的有害物质，其周围被空气包围。
2）气体团不断扩大，其中心部位基本为纯或浓度较高的有害物质，气体团的边沿因分子扩散作用，与空气混合。
3）当气体有害物质比空气的摩尔质量小时，气体团向上扩散。
4）当气体有害物质比空气的摩尔质量大时，气体团向下扩散。
非连续排放的气体有害物质在工作场所空气中扩散过程也分为有风扩散和静风扩散。
（1）有风扩散：
有风扩散基本上按下列步骤扩散。
1）当气体有害物质刚刚冲进入空气中时，形成非连续的气体云团，该气体云团为纯或浓度较高的有害物质，其周围被空气包围。
2）在风的作用下，气体云团沿风向方向漂移，同时，在分子扩散、对流扩散、湍流扩散等共同作用下，有害物质与空气不断地发生相互渗透，气体云团逐渐地转变为有害物质和空气的混合物。形成的有害物质污染云团如图2-10所示，其扩散模式为烟团扩散。
图2-10 烟团扩散模式
3）若是露天工作场所，气体云团将沿风向继续向更远地方扩散。
4）若是室内工作场所，在建筑物的阻挡下，云团被滞留在室内下风向处，逐渐弥漫整个室内空间。若室内有排风，气体云团将被抽出室内。
（2）静风扩散：
静风扩散基本上按下列步骤扩散：
1）当气体有害物质刚刚冲进入空气中时，形成非连续的气体云团，该气体云团为纯或浓度较高的有害物质，其周围被空气包围。
2）气体云团因分子扩散作用，与空气混合，有害物质逐渐被稀释。
3）当气体有害物质比空气的摩尔质量小时，气体云团向上漂浮。
4）当气体有害物质比空气的摩尔质量大时，气体云团向下沉浮。
如在人类对矿物质开发过程中，气体有害物质伴随着生产过程而产生，因此，生产过程、生产方式对气体有害物质的扩散起着决定性作用，如矿井开采时，因井下空间有限，为了生存和生产，必须通风，在开采过程，逸出的气体有害物质将伴随通风的方向流动，随风速的大小和风的走向而移动，并不断进行分子扩散、对流扩散、紊流扩散，直至被排出巷道，进入环境大气中。
与原物气体源相比，产物气体源的气体有害物质在工作场所空气中扩散过程，多了一个形成气体并逸散到空气中的过程，一旦有害物质转变为气体进入空气中，其扩散过程与原物气体源的气体有害物质在工作场所空气中扩散过程类同。
常压下的原料、辅料、半成品、成品或副产品等，因挥发或升华而产生气体，一旦气体从液体液面或固态表面形成，高速运动的气体分子就会进入空气（图2-11），与空气分子不断的碰撞，逐渐扩散到空气中。这个过程主要依靠分子扩散。
图2-11 挥发或升华物质的分子扩散
如果没有气体的分子扩散，气体有害物质就不可能进入工作场所空气中，正像河床上的沙粒，不能混进水中一样，始终趴在河床上。所以，挥发或升华产生的气体有害物质进入空气的第一步是由分子扩散作用引起的。由气体的扩散公式（2-27）可知，这种扩散是很慢的，大约100秒能够扩散3cm，一旦进入空气，将随空气流动而快速扩散，其扩散速度受控于空气流动，其扩散方向也受控于风的方向。在不断挥发或升华的情况下，气体有害物质不断逸散到空气中，其扩散过程类似于原物气体源连续排放的气体有害物质在工作场所空气中扩散过程。
化学反应逸散的气体有害物质，多数气体分子携带较高的动能，气体分子运动速率相对较快。气体一旦产生便冲入空气，这种扩散依靠气体分子的动能，其冲入空气的距离，随动能的大小而变化，动能小的气体分子进入空气的距离近，动能大的气体分子进入空气的距离远。因此，这种扩散可能在很大的范围内，空气中有害物质相对集中，浓度较高。一旦有害物质进入空气中，其扩散就类同于原物气体源的气体有害物质在工作场所空气中扩散过程。
工作场所的环境条件，既受大气环境影响，又受工作场所条件影响，因此千变万化，主要影响有风向风速、通风设施、建筑物的结构、设备和人员移动等因素。
风向影响气体有害物质的扩散方向，有害物质向下风向漂移。因此，工作人员工作时尽可能处于有害物质释放点的上风向位置，就可以减少危害。在采样时，采样点要处于有害物质释放点的下风向位置，就可以采集到较高浓度的样品。
风速影响气体有害物质的扩散速度和被空气稀释的速度，风速越大，有害物质的被输送得越远，被空气稀释的速度越快。
通风设施的运转易产生空气的定向移动，自然产生风向风速，与自然风向风速相比，是一种相对稳定的风向风速，但距离通风设施越远地方，风速越小，越近地方，风速越大。
在受大气环境影响的工作场所，风向风速既受大气环境影响，也受排风设施影响，当大气环境的风向与排风设施的风向一致时，促进有害物质的扩散速度和被空气稀释的速度。当大气环境的风向与排风设施的风向不一致时，有可能减弱有害物质的扩散速度和被空气稀释的速度。
气温对气体有害物质扩散影响较大，气温高，气体分子的运动速度大，扩散速度快，反之亦然。湿度影响空气的密度进而影响气体有害物质在工作场所空气中扩散，湿度影响空气与有害物质气体团的热交换从而影响有害物质分子扩散速度。
设备及人员移动易使工作场所空气产生湍流或紊流，增加气体有害物质扩散和被空气稀释的速度，车间内部结构影响空气的对流，空旷的车间对流效果好，加大有害物质的扩散，车间内部结构复杂，堆放各种物品，空间狭小，对流效果差，对有害物质的扩散不利。
在有限的空间里，仅在很小的工作区域产生气体有害物质，如：加油站的汽油挥发主要在加油站的加油枪口；水处理加氨时，仅加料口产生氨；槽车装卸时，仅在装卸口产生有机或无机挥发性物质；刷漆或刷胶的工作面（图2-12）；玻璃吹制点（图2-13）等。都可以视作一个产生有害物质的点，这样的气体有害物质产生源称为点源。点源是工作场所最常见到。
图2-12 刷胶的工作面
图2-13 玻璃吹制
点源产生气体有害物质的特点：
连续或间断产生。
随着气体有害物质向四周扩散距离的增加，有害物质的浓度逐渐减小，通常扩散距离越远，有害物质浓度越低。
在工作场所空气中扩散往往有方向性，在采样时，采样器要放置在点源的下风向，且尽可能接近劳动者工作位置。
点源产生的气体有害物质在工作场所空气中扩散过程就如图2-14所示的一个烟团，起始时刻外形规则，变化很慢（因为气体以分子扩散方式进入到空气中太慢，所以保持着原有形状徐徐上升）。而后受空气的湍流速度涨落而逐渐变形，湍涡将部分有害物质带入清洁空气中，而另一批湍涡将干净空气混入有害物质中，从而实现扩散。
图2-14 烟团扩散图
在有限的空间里，仅在一个线状工作区域产生气体有害物质，如：化工厂的清洗槽（图2-15）；电子工业在一个车间一排人员同干相同的工作而形成的线状区域（图2-16）等。有害物质是在一条线状带产生，这样的气体有害物质产生源称为线源。
图2-15 清洗槽
图2-16 电子工业的车间
线源产生气体有害物质的特点：
连续或间断产生。
（1）当风向与线源垂直时，连续排放的线源在横风向产生的浓度基本上相等的，但两端因边缘效应可能稍低，因此，采样时应选择线源中间位置。
（2）若风向与线源不垂直时，下风向位置的浓度，因累积作用会逐渐增高，因此，采样时应选择下风向线源末端位置。
在有限的空间里，在一个面上产生气体有害物质，包括污水储存池、电解池，或劳动力密集型车间，如蓄电池生产车间（图2-17）、电子产品加工车间（图2-18）等。在这些车间，整个平面都在不停地释放有害物质，这样的气体有害物质产生源称为面源。
图2-17 蓄电池生产车间
图2-18 电子产品加工车间
面源产生气体有害物质的特点：
连续或间断产生。
（1）在静风时，因受车间四周环境影响，面源中心的浓度较高，因此，采样时应选择面源中心位置。
（2）若有定向风时，下风向位置的浓度，因累积作用会逐渐增高，因此，采样时应选择面源下风向的位置。
在有限的空间里，在一个立体面产生气体有害物质，如：地下煤矿采煤、掘进区域、地下矿山开采、掘进区域。这些区域，受四周矿物质的影响，可能不停在释放气体有害物质，工作人员处于气体有害物质的立体包围之中，这样的气体有害物质产生源称为体源。
体源产生气体有害物质的特点：
连续不间断产生。
以立体形式，从四面八方排放，受温度影响，比空气密度小的气体有害物质向上富集，比空气密度大的气体有害物质向下沉积。
若有定向风时，下风向位置的浓度高，因此，采样时应选择体源下风向的位置。