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工作场所空气中有害物质种类非常多，据不完全统计，现有化学物质约1000万种，仅我国职业卫生限值标准中的化学物质就有300多种，粉尘40多种。在职业活动中使用或产生的原料、辅料、中间产物、成品和副产品等，不论是固体、液体和气体，都可能逸散到工作场所空气中。
有害物质不仅种类非常多，在工作场所空气中的存在形式也是多样性的，如气体、尘、雾、霾等。同一种有害物质在同一个工作场所空气中，可能以多种形式存在。如三硝基甲苯（TNT）在室温下有一定的挥发性，但又容易凝聚，因此，通常是以气溶胶和气体形式并存于工作场所空气中。同一种有害物质在不同的工作场所可能以不同的形式存在。
工作场所空气中有害物质浓度范围变化大，不仅不同的工作场所浓度不同，而且同一工作场所不同时段浓度也不同。不同有害物质在工作场所空气中的浓度差别也很大，如职业接触限值标准中，70%以上的有害因素的接触限值≤10mg/m 3 ，最低为0.0005mg/m 3 ，最高可达1800mg/m 3 。若工作场所空气中同时存在多种有害物质，且浓度相差很大，采样时将相互影响采样效率。
空气具有流动性和易变性，空气中有害物质的存在状态、浓度和分布状况易受气象条件的影响而发生变化。影响空气中有害物质浓度的因素也很多，如工作方式的影响，不同生产或使用方式，有害物质的种类和浓度就不相同，即使相同工作方式，有害物质的浓度也不会完全相同；气象因素，由于空气的体积与气温和气压有关，气温和气压影响空气中有害物质的浓度，气湿影响硅胶管的采样效率等；人为因素，为了某种需要或目的，人为地改变正常工作条件、环境条件或操作规程等，有目的地导致采样时工作场所空气中有害物质的浓度发生改变。
工作场所空气中有害物质采样，不同于水、食品、土壤等液态和固态的介质，液态和固态的介质可以直接采集介质带回实验室检测，而空气介质是气体，涉及体积庞大、相对含量低等特点。因此，通常不能直接将空气采集带回实验室，需要通过一些采集技术，把空气中的有害物质收集到液态或固态的介质中，再带回实验室检测。
这样，就面临系列难题：①如何把空气中的有害物质收集到液态和固态的介质中；②如何再从液态和固态的介质中解吸出来；③不同存在形式的有害物质，如何采集及解吸出来；④有害物质以不同形式共存在时，如何采集及解吸出来。
所以，工作场所空气采样的技术难度很大。从发表论文和出版著作方面观察，也反映了它的难度。通常容易研究的，发表论文多，重复研究论文多，因而出版著作也会多，而不容易研究的，论文发表少。目前有关采样方面的论文很少，相关著作有的不讲述采样，即使提及了，多数也是一概而过，简而言之。
采样是基层职业卫生技术服务机构的一项日常工作。然而，目前我国职业卫生有关采样的标准中，多数只对采样器的性能提出流量要求，如对呼吸性粉尘采样器的性能要求为“要符合英国医学研究委员会（British Medical Research Council，BMRC）的采样效能曲线”，并无更具体的要求。对于采样的具体操作步骤基本不提，这使采样的操作难以被规范，因此采样的随意性很大。
与采样后的分析测定相比，采样设备及工具的精确程度远比不上分析仪器，采样过程的严密程度也比不上分析过程。分析过程的误差易随技术进步而进一步降低，而采样技术在很长一段时期内长进不足。生产制造高精度的采样设备，以及新采样技术的开发都是目前面临的主要课题。
采样的重要性没有得到应有的重视、采样人员的素质参差不齐、对采样规范标准要求理解有差异等，都影响着采样技术手段的进步和发展。