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电磁辐射的特点

电磁辐射的特点

电磁辐射的特点范文第1篇

关键词:防电磁辐射服装;屏蔽;测试方法;辐射危害

1电磁辐射的概念及其放射源

电磁辐射源通常分成两大类:一是自然界电磁辐射源,来自某些自然现象,如雷电、台风、太阳的黑子活动与黑体放射等。而这种电磁辐射源常常会被我们忽视和淡化!我们所一直关注的电磁辐射源,其实只是电磁辐射源的其中一种,即:人工型电磁辐射源。人工型电磁辐射源、来自人工制造的若干系统或装置与设备,其中又分放电型电磁辐射源、射频电磁辐射源及工频电磁辐射源。

2电磁辐射对人体的危害

1998年世界卫生组织列出电磁辐射对人体的五大影响但归纳起来,我们可以把电磁辐射对人体的危害分为:热效应,非热效应和积累效应三种。

3防电磁辐射服装织物及面料

防电磁辐射服装的面料对于电磁波的防护起着决定性的作用。因此在选用电磁辐射防护服装时,应了解防护服装所采用的面料,及其工作原理。由于电磁辐射的频率高低不同,所以我们必须按其高频和低频辐射的特点,用不同的织物及面料进行防护。对电磁辐射的防护需要材料有好的导电性或导磁性,所以不锈钢纤维、具有良好导电性能的银、镍、铜的电镀纤维或织物、填充炭黑、导电化合物和吸波添加剂的有机复合导电纤维便应运而生,而且市场上也出现了各种各样的电磁屏蔽织物和面料。

制成方法:利用金属材料,如采用金属丝网罩隔离装置和用金属粉处理过的服装;利用金属纤维和其他纤维混纺成纱,再织成布。

3.1防辐射织物、面料的一般分类及特点

目前国内、外采用的防电磁辐射织物有三种,工作原理都是通过基料表面所形成的良好导电性能,使其具有抗电磁波的功能。通过对电磁波的反射和吸收而形成屏蔽作用:

(1)合金纤维混纺:采用不锈钢纤维与其他化纤、棉等纤维混纺形成电磁屏蔽织物,具有耐洗涤、耐磨、柔软、手感好、透气、抗静电、防电磁辐射等功能。

特点:透气性好、服饰感强、耐洗涤、手感好。

适用范围:这种面料目前使用最广,其可以被制成各类防辐射服装,如医护类、孕妇防护类等。

(2)多离子织物:采用多种金属离子涂敷粘附在普通织物上,形成一定的电磁屏蔽功能的织物能保持原普通织物的性能、颜色和手感。

特点:柔软、透气、服饰感强、服饰使用范围宽。

适用范围:可以制成T恤、内衣、床单、蚊帐等。

(3)金属化织物:采用化学沉积方法在普通织物表面牢固地“镀”上一层高导电金属层,形成电磁屏蔽织物。

特点:镀膜薄、附着力强、柔软、透气性好、使用频率宽、屏蔽效能高。其中,金属化织物是目前国内外最新一代技术产品,比前两种织物更具有以下显著特点:工作频率宽、屏蔽效能高、使用领域广。

3.2屏蔽高频电磁辐射面料的类型

3.2.1混纺梭织屏蔽布

外表与普通面料一样,采用纳米金属屏蔽纤维与其他纤维混纺织成,屏蔽纤维直径只有头发的112,比蚕丝还细腻柔软。

此面料经过及测试中心检测屏蔽效果达到99.9%(30dB以上),同时保留了普通面料的柔软性、均匀性、透气性、耐洗性、致密牢固、使用年限长等特点。

3.2.2纳米离子屏蔽布

采用高科手段,将金属纳米离子置入到织物的内部,从而达到电磁屏蔽的作用。屏蔽率达到99.9999%(70dB以上),防辐射能力强,适合电子电器内部防辐射;电信发射机房、基站、电视广播雷达发射台等的电磁防护,可作为机器设备的覆盖物,或制成衣服的夹层,只可轻轻擦洗,不可揉搓。同时这种面料还可以起到远红外保健、抗静电、杀菌作用:能促进和改善人体浅表组织微循环,增强人体的新陈代谢,对机体具有良好的保健作用。

3.3检测防电磁辐射面料的一般方法

(1)测导电性

用万用表检测到有良好的导电性,普通面料则没有导电性。

(2)用火烧屏蔽布

混纺布会剩下一层屏蔽丝网;而纳米离子布则剩下一堆金属粉末。

(3)使用手持式电磁辐射测试仪

有辐射时红灯亮,用防辐射布挡住后,绿灯亮,表明辐射已被屏蔽。

(4)包裹测试发

将手机等包裹在防电磁辐射屏蔽布或服装中,看其信号是否减弱。

3.4dB和屏蔽率的换算

dB和屏蔽率的换算率是:3dB50%;6dB75%;9dB87.5%;

12dB93.75%;30dB99.9%;70dB99.9999%;

3.5防辐射服dB值是否越高越好

答案是否定的。作为防辐射服装,首先要有服装的基本性能,比如可洗涤,透气性,穿着舒适性,同时要能满足家电的防辐射。除非在雷达,发射台等特殊高辐射场合,美国军用标准规定大于15db。一般家用电器,如防电脑,微波炉等的辐射,由15db即可。大于60db,99%的织物表面上可以包住手机的辐射,但大多是电镀金属的织物,洗涤几次就不行了。

4防电磁辐射服装发展现状及其展望

目前市场防辐射服装品种单一的情况,但我们可以将研发制作方向分为:金融、广电、IT、电力、电信、民航、铁路、医疗、生活进行分类。在接下来的产品中,我们不仅要注意产品的防电磁射功能,同时还可以增加服装的防紫外线、防风、拒水、防污、防蛀、抑菌、防臭的功能。

据了解,中国工程院院士、西安工程大学博士生导师姚穆教授的一项研究将有望填补国内外空白。一直从事提高服装穿着的舒适性和健康素质方面研究的姚穆教授带着博士生们,动手制作检测设备,从无数种检验方式中得到逐渐清晰的规律,三年来,渐渐摸索出一套独特的检测方法。他们研究的防电磁辐射纺织品的检测与标准制定项目,如果通过国家认证,将为防电磁辐射服装的生产、检测提供科学的数据和标准。不久的将来,人们将穿上放心、舒适的防电磁辐射服。

电磁辐射的特点范文第2篇

论文关键词:电磁辐射;生物效应;抗辐射镜片;防护 

 

论文摘要:日益增多的电磁辐射成为危害人体健康的环境污染之一。具有抗辐射功能的镜片能有效阻止有害电磁波进入人眼,从而减少视觉疲劳、预防视力下降,减小视力丧失的可能性,大大降低电磁辐射对人眼的伤害。 

电磁辐射作为环境污染和职业危害的一种新形式,受到政府和社会各界的普遍关注。联合国人类环境会议已将电磁辐射列为必须控制的公害之一。电磁辐射对生物体的致伤效应,目前已成为医学领域的重大研究课题。眼睛作为人体最重要的感觉器官之一,容易受到电磁辐射的损伤。抗辐射镜片能有效阻止有害电磁波进入人眼,从而降低电磁辐射对人眼的伤害。 

 

1 电磁辐射 

 

在空间区域内当存在变化的电场时,会在临近的区域引起随时间变化的磁场,变化的磁场会产生新的电场,交替变化的电磁场在空间中按照一定速度由远向近传播,形成了电磁波。低频的电磁振荡主要借由有形的导电体传递,磁电之间的相互变化比较缓慢,几乎没有能量辐射出去,而是全部返回原电路。当电磁振荡频率逐渐变高时,电磁振荡既可以束缚在有形的导电体内传递,也可以在自由空间内传递。在自由空间内传递的高频率电磁振荡,磁电互变速度加快,能量不再以电振荡的形式全部返回原振荡电路,电能、磁能随着电场与磁场的周期变化以电磁波的形式向空间传播出去,在不借助任何介质的情况下以波的形式向外传递能量,这就是电磁辐射[1]。电磁辐射是传递能量的一种方式,电磁辐射所衍生的能量,取决于频率的高低,频率愈高,能量愈大。 

电磁辐射广泛存在于职业场所和生活环境中,生物体时时刻刻都会受到不同程度的电磁场辐照。自然环境中的电场和磁场分别为10-4v/m和10-13t,而50hz高压输电线下的电场和磁场约为1~10kv/m和1-10μt,极端情况下可达到11kv/m和100μt;普通居民家中的本底电场约为1-10v/m,但电热毯或加热水床可达几个kv/m[2]。电磁辐射的频谱很宽,频率范围从0至1025 hz,不同频率的电磁辐射其生物学效应不同。广义的电磁辐射是指所有能辐射出能量的电磁波,狭义的电磁辐射指频率小于300ghz的在生活环境中存在并且可能对生物体造成某种伤害的电磁波。抗辐射镜片所指的辐射是针对于在一定时间或者一定强度下会对人眼产生暂时性、永久性或者累积性伤害的电磁辐射。 

 

2 电磁辐射的生物效应 

 

电磁辐射使生物系统产生的与生命现象有关的响应称为电磁辐射的生物学效应。影响电磁辐射生物学效应的主要参数是频率和强度,不同频率和强度的电磁辐射产生生物学效应的方式不同,效应也不同[3]。电磁辐射效应按照效应出现时间可以分为近期效应和远期效应。从电磁辐射的热作用方式达到一定量值或者一定时间的生物学效应可以分为热效应和非热效应。热效应和非热效应作用于人体后,对人体伤害尚未进行自我修复之前,再次受到电磁辐射,其伤害程度就会发生累积,这种效应称为电磁辐射的累积效应[4]。 

世界卫生组织在1998年的调查报告中指出,过量的电磁辐射可导致视力下降,严重者可导致视网膜脱落。长期遭受低强度电磁辐射的作用,可促使视觉疲劳,眼睛不舒适和眼感干燥等现象发生。眼睛是人体中对电磁辐射比较敏感的器官之一,容易受到电磁辐射的损伤。眼部无脂肪层覆盖,眼组织含有大量的水分,晶状体缺少血管散热,在受到电磁辐射热效应后,晶状体蛋白质凝固并产生酶代谢障碍,从而导致晶状体混浊,严重的会形成白内障[5]。同时强电磁辐射会使人眼的重要器官角膜受到伤害,从而造成视觉疲劳、视力下降或丧失。 

 

3 抗辐射镜片的原理 

 

电磁波通过不同介质时,会发生折射、反射、绕射、散射及吸收等。为了有效的阻止有害电磁波进入人眼,必须在镜片中添加特定材料或者在镜片表面进行镀膜,从而能够将特定频段的电磁波通过折射、反射、吸收等方式屏蔽,同时要保证可见光能够正常透过镜片进入人眼之中。由于镜片折射率差异较大,选择添加抗辐射材料很难保证镜片稳定的光学特性,因此选择具有吸波特性的材料镀膜至镜片表面是实现镜片抗辐射功能的重要形式。 

应用于镜片镀膜的材料必须在超薄厚度的前提下具有良好的吸波作用和透明导电的特性,对于可见光区具有非常优良的透过率。能够产生吸波作用的材料主要有羟基铁、导电高聚物、多晶铁纤维、金属氧化物超细粉末等[6]。多数吸波材料的共同缺点就是不透明,无法应用于镜片镀膜中。经过细化的金属氧化物吸收剂粒子的磁、电、光等物理性能发生了质的变化,同时具有吸波、透波等功能。 

抗辐射镜片按其作用原理可以分为吸收型抗辐射镜片和干涉型抗辐射镜片。吸收型抗辐射镜片是利用材料吸收入射的电磁波,并将电磁能转变成热能。干涉型抗辐射镜片是利用电磁波在传播过程中到达各膜层分界面以及膜层和镜片基体分界面上会发生反射、吸收和透射三种光学作用以此改变电磁波传播方向或者使电磁波产生干涉作用而相互抵消。 

抗辐射镜片可以选择采用特殊工艺将金属氧化物超细粉末镀膜至镜片表面的方法来阻挡有害电磁波。由于金属氧化物膜层对于可见光的透过率很高,同时能够对某些频段的有害电磁波有效阻挡,可以满足眼用镜片的需求。当电磁波到达镜片外表面膜层时,产生反射、吸收和折射的作用。外表面膜层只吸收很小一部分电磁波,而反射和折射是主要的。折射过的电磁波通过镜片基体后有少量的反射和吸收,大部分电磁波正常透射到达镜片内表面,内表面膜层反射的电磁波和从外表面透射到达镜片基体的电磁波在满足一定条件下产生干涉作用,相互抵消。镀膜方式也可以采用单面多层镀膜,利用多层膜之间产生干涉相消来阻挡电磁波的通过。 

 

4 结论 

 

在电磁辐射广泛存在的今天,采用镀有金属氧化物超细粉末膜层抗辐射镜片能缓解电磁辐射对人眼的近期效应、远期效应以及累计效应,能有效减少视觉疲劳、预防视力下降,减小视力丧失的可能性。在辐射可能存在的环境中应用抗辐射镜片是保障良好视觉状态的重要手段之一。 

 

参考文献 

[1] f.h. read著. 密予宏译. 电磁辐射.高等教育出版社,1988 

[2] 黄德寅.电磁辐射对生物体的生物学效应.职业卫生与应急救援,2004.3 

[3] 曹毅,童建.电磁辐射生物效应研究综述.环境与职业医学,2007.4 

[4] 姚智兵,蒋昊等.电磁辐射的危害及防护.中国社会医学杂志,2007.9 . 

电磁辐射的特点范文第3篇

【关键词】电磁辐射协调机制;电磁环境

1.电磁辐射及电磁辐射污染的概述

电磁辐射(electromagnetic radiation)又称电子烟雾:是由空间共同移送的电能量和磁能量所组成,而该能量是由电荷移动所产生,能量以电磁波的形式通过空间传播的现象。如正在发射讯号的射频天线所发出的移动电荷,便会产生电磁能量。电磁辐射可按其波长、频率排列成若干频率段,形成电磁频谱。电磁“频谱”包括形形的电磁辐射,从极低频的电磁辐射至极高频的电磁辐射。频率越高该辐射的量子能量越大,其生物学作用也越强。

电磁辐射主要有两种来源:一类来源于自然,主要是太阳等近地天体活动,雷电、宇宙射线及放射性物质;另一类来源于人类活动,如电视机、微波炉、电热毯、DVD播放机、手机、微波基站、医疗设备、高压输电线路等。对人体危害较大、较广的多是这一类。

2.电磁辐射污染的危害

电磁辐射是由加速运动的电荷所产生的一种能量,大功率的电磁辐射能量可以作为能源利用,但也有可能产生危害,构成环境污染因素。电磁污染包括了各种天然的和人为的电磁波干扰和有害的电磁辐射。电磁辐射主要是指射频电磁辐射,当射频电磁场达到足够强度时,可能造成以下方面的危害:(1)引燃引爆,如可使金属器件之间互相碰撞而打火,引起火药、可燃油类或气体燃烧或爆炸;(2)工业干扰,特别是信号干扰、破坏,这种干扰可直接影响电子设备、仪器仪表的正常工作,使信息失误,控制失灵,对通讯联络造成意外,如使导弹制动系统失灵,造成不堪设想的后果。特别是对于安装有心脏起搏器的人,使用手机将干扰起搏器的正常工作,如美国就曾发生一起因电磁干扰使心脏起搏器失灵而使病人致死的事件;(3)对人体健康带来危害,生物机体在射频电磁场的作用下,可以吸收一定的辐射能量,并因此产生生物效应。这种效应主要表现是热效应。因为,在生物机体中一般均含有极性分子与非极性分子,在电磁场作用下,极性分子重新排列,非极性分子可被磁化。由于射频电磁场方向变化极快,使这种分子重新排列的方向与极化的方向变化速度也很快。变化方向的分子与其周围分子发生剧烈碰撞而产生大量的热能。当射频电磁场的辐射强度被控制在一定范围时,可对人体产生良好的作用,如用理疗机治病;但当它超过一定范围时,则会破坏人体的热平衡,对人体产生危害。

科学证明:电磁辐射对人体危害的程度与电磁波波长有关。按对人体危害程度由大到小排列,依次为微波、超短波、短波、中波、长波,电磁辐射的危害是随着波长的缩短而逐渐加强的。微波对人体作用最强的原因:一方面是由于其频率高,使机体内分子振荡激烈,摩擦作用强,热效应大;另一方面是微波对机体的危害具有积累性,使伤害成为永久性的。微波辐射对人体的影响,最突出的是造成植物神经功能紊乱,并且还会引起眼睛损伤。根据医学方面的知识,眼部无脂肪层覆盖,晶状体含有较多水分,又缺少血管散热,受微波致热效应后,晶状体蛋白质凝固并有酶代谢障碍而造成晶体混浊,严重的导致白内障,更强的微波辐射会使角膜、虹膜、前房同时受到伤害,以致失明。

3.电磁辐射污染的防治一——公众的自我防护渠道

由前文所述,人类已经开始对电磁辐射的危害进行研究和关注,根据电磁波的物理性质,我们可以采用屏蔽的技术手段,为了保证高效率的屏蔽作用,防止屏蔽体成为二次辐射源,屏蔽体必须要良好地连接至地面,还可以利用反射、吸收等减少辐射源的泄漏来加强防护。现在越来越多的公民已经注意个人的防护措施,他们通常用特制的保护物将人体与辐射波隔离开来,还有穿戴如网络里常做广告的防辐射衣、防辐射手套、防辐射眼镜等。

4.电磁辐射污染的防治二——在源头把关,做好电磁辐射的环境影响评价

根据《辐射环境保护管理导则——电磁辐射环境影响评价方法与标准》第 1.3 条规定“电磁辐射环境影响评价是分为初步评价与最终评价的。初步评价应在获得环境保护部门颁发的项目规划建设许可文件(证)后进行。最终评价一般应于项目(或分阶段)竣工验收前进行。”第 1.2 条规定“本导则适用于一切电磁辐射项目的环境影响评价。对于特殊的电磁辐射项目,环境影响报告书的编写可以与本导则不同,但应加以说明。”可见国家对电磁辐射项目是有法律的规定,但并没有规定哪些电磁辐射项目是特殊的电磁辐射项目,环境影响报告书中的哪些内容可以特殊编写。现实中有许多各种各样的电磁辐射项目,比如输变电工程、变电站、火力发电厂、广电发射塔的设立与搬迁等项目。这些项目都有其不同和特殊性、该如何做好各项的环境影响评价,实属不易,因为没有一个可操作性、放之四海而皆准的法律规定。如今就是现有的法律也很难被执行、实施,比如2004 年的北京西上六电磁辐射听证案,该案就是因为工程在开工之前, 并未进行环境影响评价,造成后果,导致居民不满而投诉。笔者认为,电磁辐射环境影响评价首先应该把环境影响评价的一般性规定如公众参与、信息公开等执行、实施好是最为关键的一步,然后再根据各种电磁辐射项目的特点将环境影响评价实行好。比如辐射源工程,其电磁辐射环评分为几个阶段进行:即在可行性研究阶段进行初步环评,侧重提出污染防治措施;在初设阶段进行进一步环评,重点确定拆迁数量和补偿方式;在验收阶段则要着重检查环境保护措施的落实情况,并提出保护环境的建议。

5.电磁辐射污染的防治三——在终端做保障,健全监督机制

除了要在项目的源头把好环境影响评价这一关外,还需在项目的过程终端做好监督工作,根据《电磁辐射环境保护管理办法》来健全电磁辐射的监督机制。

(1)《电磁辐射环境保护管理办法》第 3 条规定:“县级以上人民政府环境保护行政主管部门对本辖区电磁辐射环境保护工作实施统一监督管理。”第 4 条规定:“从事电磁辐射活动的单位主管部门负责本系统、本行业电磁辐射环境保护工作的监督管理工作。”由此可见,监督主体多元,而监督效果寡存,所以从实践效果来看,缺失信息沟通和协商机制,电磁辐射防治效果并不理想。

笔者认为,应该明确监督主体,不能笼统规定为县级以上人民政府环境保护行政主管部门,因为上级领导的辖区是要大于下级领导的辖区,势必会造成一个辖区有两个领导来监督管理,最终监督效果因冲突而偏低,应该要协调部门及上下级领导的工作关系,建立信息沟通和协商机制。

(2)伴随着磁悬浮交通行业和超高压输电行业的迅猛发展,区域间的电磁辐射项目日益增多,迫切需要对跨区域的电磁辐射项目进行监督。不管从国家立法层面还是地方立法层面看,现行立法中都欠缺着区域间的信息沟通和协商机制。区域间协调机制欠缺,跨域电磁辐射污染监督不力,这势必会导致跨域的电磁辐射项目处于事实上的监督悬浮状态。笔者认为,区域间协调机制有必要建立,如此跨域电磁辐射污染监督才能得到实行、得到保障。

6.结语

电磁辐射无时不刻都存在着,需要我们做好电磁辐射的防护保障措施,普及电磁辐射的物理知识及法律保护知识,使公众了解不同微波辐射环境的特点,避免对电磁辐射产生不必要的恐惧心理,从而可以科学地应用电磁辐射,使它创造更多的社会与经济效益。

电磁辐射的特点范文第4篇

【关键词】移动基站环境安全电磁辐射模型软件仿真

一、引言

随着通信需求量的增加,为保证整个网络的信号覆盖和通信质量,兴建了大量的基站,这同时增加了环境中电磁辐射水平,引起了社会对电磁辐射对公众健康的影响的广泛关注。因此,探究基站电磁辐射对环境及公众健康的影响意义重大。对于处于不同的地形地貌、环境、地区等的不同类型的基站天线,电磁辐射也各不相同,实地测量费时费力,需要对于具体移动通信基站天线辐射的电磁场值的大小和分布情况,才能研究电磁污染程度,从而确定通信基站选址是否合适。本文从理论数值计算方面分析和研究,模拟基站天线电磁辐射过程。实用软件进行仿真,节省更多的人力,物力,财力。更高效,合理,全面的建立基站。此模型的建立与推广应用对通信基站的辐射环境管理,设计建设,环境影响预测和评估具有重要指导意义,对诚城市可持续发展,城市电磁辐射环境规划和保护具有现实意义和深刻影响。

二、国家颁布的技术标准

国家环境保护局、卫生部颁发了《公众照射导出限值》(GB8702-88)与《环境电磁波容许辐射强度分级标准》(GB9175-88)两个主要技术标准,并颁布了《电磁辐射防护规定》、《环境电磁波卫生标准》两项技术标准。1997年3月,又国家环境保护18号令及《电磁辐射环境保护管理办法》等。

中华人民共和国国家标准“电磁辐射防护规定”(GB8702-88)规定:在一天24小时内,电磁辐射场量在任意连续6 min内的平均值应满足(30~3000MHz):

职业照射≤2W/m2=200滋w/cm2

公众照射≤0.4W/m2=40滋w/cm2

三、模型建立

3.1电磁辐射模型一:理论预测模型

自由空间是指一种理想、均匀的、各项同性的介质空间,当电磁波在该介质中传播时,不发生反射、折射、散射和吸收现象,只存在电磁波能量扩散而引起的传播损耗。

电磁波在自由空间中的传播损耗公式为:

Ls=32.45+20lgr(Km)+20lgf(MHz)

式中:Ls―――电磁波在自由空间的损耗;r―――天线轴向与被测点的直线距离;f―――电磁波的频率;

测试点实际接收的电磁波接受功率为:

从表四的预测结果中看出,当远场轴向距离为14.63m时,符合国家一级标准,功率密度已下降到0.08W/m2以下。

两个模型得到的安全距离大致吻合,也就是说,当场点距离大于14.63m以后,都符合国家一级标准,移动基站的电磁辐射不会对环境造成危害。

四、软件仿真

在实际操作中,模型的计算比较繁琐,而将理论模型导入软件,制出专门分析移动基站电磁辐射的软件,便于我们对移动基站的选址、估算。

我们利用VC++中MFC应用程序框架制作软件进行仿真,将上述两个模型导入软件中,系统自动计算,只有当两个模型的求解值都满足国家一级标准时才输出可以建立基站。

在图3中输入相应参数。

参考文献

[1]黄云飞,黄美美. 900MHz移动通信系统基站电磁辐射对环境的影响,2010

[2]马海卫,庞新新,刘振.移动通信基站电磁辐射特点及水平[会议论文],2004

[3],徐辉.认识移动通信基站电磁辐射特点,保护环境,实现移动通信的可持续发展[会议论文],2003

[4]王亚民,张永富,张金明.移动通信基站电磁辐射环境监测布点的讨论[期刊论文],2002

[5]张海鸥.移动通信基站的电磁辐射仿真模拟及应用[学位论文],2010

电磁辐射的特点范文第5篇

【关键词】电磁辐射暴露限值标准测量

一、电磁辐射暴露相关概念和术语

1.基本限值和导出限值

科学实验表明,过量的电磁照射对人体有一定的伤害作用,许多国际的、国家的文件都规定了电磁暴露的人体安全限值。虽然这些文件在具体规定上有所不同,但大多数文件都使用了相同的方法:即用基本限值和导出限值给出电磁辐射限值。

基本限值是指判定人体对电磁场产生生理反应的基本量。基本限值适用于身体存在场中的情形。人体暴露的基本限值通常以比吸收率(Specific Absorption Rate,SAR)来表示。

导出限值是指可以产生与基本限值相应的电场、磁场和功率密度的值。由于基本量很难测出,大多数文件给出了电场、磁场和功率密度的导出(参考)限值。

2.环境电磁波辐射强度分级

以电磁波辐射强度及其频段特性对人体可能引起潜在性不良影响的阈下值为界,环境电磁波允许辐射强度在卫生部标准中按级分为一级和二级。在环保局GB8702-88中和军用领域,电磁辐射暴露安全标准则分别以职业照射和公众照射,作业区和生活区进行界定。一级为安全区,指在该环境电磁波强度下长期居住、工作、生活的一切人群(包括婴儿、孕妇和老弱病残者),均不会受到任何有害影响的区域;新建、改建或扩建电台、电视台和雷达站等发射天线,在其居民覆盖区内,必须符合“一级标准”的要求。二级为中间区,指在该环境电磁波强度下长期居住、工作和生活的一切人群(包括婴儿、孕妇和老弱病残者)可能引起潜在性不良反应的区域;在此区内可建造工厂和机关,但不允许建造居民住宅、学较、医院和疗养院,已建造的必须采取适当的防护措施。超过二级标准地区,对人体可带来有害影响,此区内可作绿化带或种植农作物,但禁止建造居民住宅及人群经常活动的一切公共设施,如机关、工厂、商店和影剧院;如在此区内已有这些建筑,则应采取措施,或限制辐射时间。二、电磁辐射标准国际上,在电磁辐射安全领域有两大主流标准,一个是ICNIRP标准,即国际非电离辐射防护委员会(The International Commission for Non-Ionizing Radiation Protection,ICNIRP)的标准,另一个标准是美国的IEEE标准。

在世界卫生组织等组织的推动下,IEEE标准的限值今后将统一到欧标(ICNIRP)的限值上。

在我国,由不同部门制定的多部电磁辐射国家标准同时并存。在民用领域主要有:

GB8702-88《电磁辐射防护规定》;

GB9715-88《环境电磁波卫生标准》;

GB12638-90《微波和超短波通信设备辐射安全要求》;

GB10436-89《作业场所微波辐射卫生标准》;

GB10437-89《作业场所超高频辐射卫生标准》;GB16203~96《作业场所工频电场卫生标准》等。

在军用电磁辐射防护领域,与电磁辐射相关的国家标准比较典型的有:

GJB5313-2004《电磁辐射暴露限值和测量方法》;

GJB1450-92《舰船总体射频危害电磁场强测量方法》;

GJB1446.40-92《舰船系统界面要求电磁环境电磁辐射对人员和燃油的危害》等。

目前,环保局执法一般按照GB8702-88来进行,其在30MHz~3GHz之间的公众导出限值为40mW/cm2。但是,国标委关于手机电磁辐射的标准采用了欧标限值(SAR限值为2.0W/kg)。

表1为一些组织和国家在移动通信频段的公众照射标准比较。

二、环境电磁辐射测量

1、测量方式

在调查辐射源周围环境电磁波辐射强度及其分布规律时,常以辐射源为中心,采用在不同方位取点的方式进行测量,简称点测。点测时以辐射源为中心,将待测区按一定角度划线,呈扇形展开,按一定距离选点测量。

全面调查某地区环境电磁波的背景值及按人口调查居民人群所受辐射强度的测量简称面测。面测量时,将待测地区(城市)按人口统计划分若干小区,并标明各小区居民中心地理坐标,从中选择若干有代表性的小区作为监测点,进行自动测量和实时处理,经过加权处理后,求出该地区(城市)居民环境电磁波暴露强度值。

2、测量仪器

在对辐射源周围测量和作业区进行测量时,测量仪器一般选用宽带辐射测量仪,包括具有各向同性响应或有方向性磁场探头/电场探头的宽频带电场、磁场设备。在对区域性背景场强和生活区进行测量时,一般选用窄带辐射测量仪,通常采用宽频带天线、频谱分析仪和计算机配套的自动测量系统。

三、国内电磁辐射暴露安全标准和测量的不足

由于环境电磁场的复杂性,国内外在电磁辐射安全标准上尚存在较大争议。就国内而言,相关标准的制定,对推动我国电磁防护设计、保障公众健康、控制电磁辐射水平起到了积极作用,但在实际使用中也逐渐暴露出一些明显不足,具体表现在:

1、标准分散,不统一。无论是军、民标,多个相关的国家标准同时并存,归口管理部门分散,即不利于选用,也不便于统一执法。

2、各标准规定宽严不一。以军标100MHz为例,不同标准电磁辐射暴露限值规定各异,宽严不一,缺乏必要的说明和协调,见表2。

3、量值不统一。各标准中电场强度、磁场强度、功率密度、暴露剂量、V/m、W/m2、W.h/m2、mW/cm2、A/m等同时并存,转换关系复杂,使用起来极不方便。

4、测试频率覆盖不够,不能反映实际情况。无论是军标还是民标,国内现有标准均仅关注了部分频段/频点,远远不能适应现代电子、通信技术的迅猛发展。图1为实测条件下的环境电平。

四、结束语

随着科学技术的发展,各种电子、电气设备在极大地丰富和提高了人们的物质、精神生活的同时,也带来了复杂、严重的电磁污染。加强电磁环境监控,延伸测试频段,加大对不同频率及不同幅照量电磁波对人生理影响基础研究,尤其是累计效应研究,强化归口管理,促成一部科学、安全、具有强制约束力的电磁辐射暴露限值标准任重而道远。

参考文献

[1]《超特高压环境电磁场测量、计算和生态效应》何为等

[2]《高压变电站对周围环境的影响与评估》宋福祥等