手動採樣器如 FRM 採樣器是利用單一濾紙採集微粒，在採樣過程及採樣後 濾紙的調理過程中會因所收集到的微粒或濾紙本身吸附大氣中的氣體或是微粒 的揮發，使其測值的準確性受到採樣干擾(sampling artifact)的影響(Hering and Cass 1999; Watson and Chow 2011)。
採樣干擾並不會對微粒中的元素成分產生影響(Tsai et al. 1997; Chen et al.
2010a, 2010b)，但會受到有機和無機成分物質的影響而產生正向或負向的干擾。
正向干擾(positive artifact)主要是由收集在濾紙上之微粒或濾紙本身吸附大氣中 的無機或有機氣體所造成。Zhu et al. (2012)指出在隧道內以石英濾紙進行採樣會 分別對 PM2.5及 PM0.1樣本中的微粒有機碳成分(particulate organic carbon, POC) 造成 21.7 %及 48.0 %的正向干擾。Liu et al. (2013)的研究則顯示，因玻璃纖維濾 紙會吸附大氣中的酸性無機氣體，使得裝有玻璃纖維濾紙之雙通道採樣器 (dichotomous sampler, Dichot)較裝有鐵氟龍濾紙之 Dichot 所量測到的 PM2.5濃度 高出約 21.2 %。過去許多研究也開發出了各式各樣的固氣分離器(denuder)來吸附 這些干擾氣體，如用來吸附有機碳氣體的活性碳擴散固氣分離器 (activated charcoal diffusion denuder) (Eatough et al. 2001; Arhami et al. 2006)；而用來吸附無 機干擾氣體的則有環形固氣分離器(annular denuder, Possanzini et al. 1983)、盤繞 式固氣分離器(coiled denuder, Pui et al. 1990)、蜂巢式固氣分離器(Honeycomb denuder system, HDS, Koutrakis et al. 1993)以及多孔金屬片固氣分離器(porous metal denuder, PMD, Tsai et al. 2001a; Tsai et al. 2001b; Huang et al. 2001; Tsai et al.
2003)等。最近則有研究使用由 MetOne 公司所開發之活性碳蜂巢式固氣分離器 (activated carbon honeycomb denuder)來同時吸附氣態有機碳(organic carbon, OC) 以及硝酸氣體(Cheng et al. 2012)。但該研究並未提供此固氣分離器吸附其他無機 氣體如氨氣的數據。
然而，當固氣分離器放置於採樣濾紙上游端吸附干擾氣體避免正向干擾的同
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時，會因為這些氣體被去除後破壞了原有大氣中微粒-氣體之間的平衡，進而造 成採集在濾紙上半揮發性物質(semi-volatile material, SVM)產生更嚴重的揮發損 失(Zhang and McMurry 1991; Vecchi et al. 2009)。這種由採樣過程中半揮發性物質 揮發而造成的質量濃度損失即稱為負向干擾(negative artifact)。過去已有許多學 者針對採樣負向干擾進行研究。Grover et al. (2005)於夏天在加州進行 PM2.5採樣 比對，發現 FRM 採樣器所採集到 PM2.5質量濃度較 FDMS 的測值低估了 32 %，
原因為半揮發性物質在 FRM 採樣器上的損失所造成(圖 2.4 所示)。Chow et al.
(2008)回顧了過去許多的大氣採樣文獻，指出 PM2.5 FRM 採樣器易低估 PM2.5質 量濃度，低估量約在 10 到 40 %之間，且當大氣中硝酸銨及半揮發性物質含量越 多低估量越大。解決此問題之方法是在採樣濾紙後方，放置一片或多片具有特殊 氣體吸附性質或是經由化學處理過後之背襯濾紙，來吸附這些由被採集在前方濾 紙上之 SVM 所揮發出的氣體。例如，尼龍濾紙可用來吸附半揮發性無機物質 (semi-volatile inorganic material, SVIM)如 HCl 和 HNO3，而 NH3則可利用塗敷檸 檬酸之玻璃纖維濾紙加以吸附(Tsai and Perng 1998)。
圖 2.4 FDMS 和 FRM 採樣器的 PM2.5採樣的比對結果(Grover et al. 2005)。
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半揮發性微粒於採樣過程中的損失程度會受到許多因子的影響。例如，
Cheng and Tsai (1997)發現微粒的濃度對於 NH4NO3的揮發損失有相當程度的影 響。微粒的損失程度在微粒濃度低時較大，但隨著收集在濾紙上之微粒的增加，
微粒損失率也會隨之下降。Zhang and McMurry (1991)所提出之微粒揮發理論模 式則顯示，微粒揮發的程度會受到採樣氣流通過濾紙所產生之壓差以及半揮發性 物種之氣體和微粒濃度的平衡比值所影響。而環境的溫濕度亦會對微粒的揮發產 生影響。當環境溫度越高、濕度越低，半揮發性物質的揮發量會越顯著(Yu et al.
2005)。此外，也有學者探討濾紙面速度(filter face velocity, Vf)和微粒揮發程度之 間的關係(Ashbaugh and Eldred 2004)。該研究針對了美國的加州酸沉降監測計畫 (California Acid Deposition Monitoring Program, CADMP, Vf：23.8 cm/s)以及環境 視野保護監測機構(Interagency Monitoring of Protected Visual Environments, Vf： 100 cm/s)之採樣器的量測結果加以評估，並做出了濾紙過濾速度對 NH4NO3微粒 揮發程度無顯著影響之結論。然而，由於 CADMP 及 IMPROVE 採樣器並未並列 同時進行採樣，使得兩者之間微粒揮發損失的差異未被發現，因此本研究也認為 此議題仍待進一步的評估。
除了採樣過程之外，濾紙在採樣結束後之後續貯存或調理過程中也可能會造 成採集在濾紙上之 SVM 或水分的揮發而產生負向干擾(Vecchi et al. 2009)。Witz et al. (1990)將以高流量 PM10採樣器所採集之石英濾紙 PM10樣本貯存於室溫及並 暴露於實驗室內的空氣中一個星期，發現樣本中的 NH4+、 NO3-及 Cl-的損失量 分別為 51、19 及 65 %。Tsai and Perng (1998)將相同種類之樣本於 20 ± 3 ℃及 40 ± 5 % RH 的環境之下調理 24-h 後，發現 NH4+、NO3-及 Cl-的損失量分別為 8、
5 及 6 %。因此，目前市面上常用之 PM2.5濾紙採樣器所採集下來之鐵氟龍濾紙 樣本於後續調理過程中微粒揮發的情況也值得本研究加以評估。