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1)電磁輻射
人類一直生活在電磁環境里。人類生存的地球本身就是一個大磁場,其表面的熱輻射和雷電都可產生電磁輻射。此外,太陽及其他星球也自外層空間*地產生電磁輻射。那么,什么是電磁輻射呢?按照《電磁輻射防護規定》(GB 8702-88)的解釋,電磁輻射是指能量以電磁波的形式通過空間傳播的現象。根據《電磁兼容術語》(GB/T 4365-1995)中規定的定義為:
A.能量以電磁波的形式由源發射到空間的現象。
B.能量以電磁波形式在空間傳播。
即電磁輻射是指以電磁波形式通過空間傳播的能量流,且限于非電離輻射。
2) 電磁波
電磁波是電磁場的一種運動形式。電與磁可以說是一體兩面,根據麥克斯韋電磁場理論,只要存在變化的磁場就會激發渦旋電場,而渦旋電場一般說來也是隨時間變化的,因而它又反過來激發變化的磁場。這樣,只要空間有變化的磁場存在,就一定有電場同時存在,反之亦然。若在某處有一振源,可以產生交變的電流或電場,就會在自己周圍激發交變磁場,交變磁場又可激發交變電場,兩者互相激發,閉合的電場線和磁場線就會像鏈條一樣一環套一環,在空間中傳播開來,從而形成了電磁波,已發射出去的電磁波,即使在激發它的波源消失之后,仍將繼續存在并向前傳播。
3 )電磁波譜
按電磁波的頻率(或波長)把各種電磁波排列起來,稱為電磁波譜。該波譜以頻率從高到低排列,可以劃分為γ射線、X射線、紫外線、可見光、紅外線、無線電波。習慣上電磁波區段的劃分如表1。(注:γ射線和X射線屬于電離輻射,但它們本質上都屬于波長極短的電磁波)
表1 電磁波區段的劃分
| 頻段 | 波長 | 頻率 | 產生原因 | 主要用途 |
無線電波 | 極低頻(ELF) | 10Mm~1Mm | 30Hz~300 Hz | 電磁振蕩 | 潛艇通信、遠距離通信、地下巖層通信等 |
特低頻(ULF) | 1Mm~100km | 300 Hz~3kHz | |||
甚低頻(VLF) | 100km~10km | 3kHz~30kHz | |||
低頻(LF) | 10km~1km | 30kHz~300kHz | 廣播 | ||
中頻(MF) | 1km~100m | 300kHz~3MHz | AM電臺 | ||
高頻(HF) | 100m~10m | 3MHz~30MHz | 電臺廣播 | ||
甚高頻(VHF) | 10m~1m | 30MHz~300MHz | 電臺電視臺廣播 | ||
微波 | 特高頻(UHF) | 1m~0.1m | 300MHz~3GHz | 手機通信、無線網絡、雷達、微波爐等 | |
超高頻(SHF) | 0.1m~0.01m | 3GHz~30GHz | |||
*頻(EHF) | 0.01m~0.001m | 30GHz~300GHz | |||
紅外波段 | 紅外線(IR) | 1mm~760nm | --- | 分子振動 | 醫療、通訊、軍事等 |
可見光 | 760nm~380nm | --- | 電子躍遷 | 人體感知 | |
紫外線 | 長波紫外線(UVA) | 380nm~320nm | --- | 儀器分析、消毒滅菌等 | |
中波紫外線(UVB) | 320nm~275nm | --- | |||
短波紫外線(UVC) | 275nm~200nm | --- | |||
X射線 | 10nm~0.01nm | --- | 醫學成像、工業探傷等 | ||
γ射線 | <0.01nm | --- | 原子核衰變裂解 | 放射治療等 |
4 )電磁輻射影響人體的機理
電磁輻射危害人體的機理主要是熱效應、非熱效應和累積效應等。
(1)熱效應:人體70%以上是水,水分子受到電磁波輻射后相互摩擦,引起機體升溫,從而影響到體內器官的正常工作。
(2)非熱效應:人體的器官和組織都存在微弱的電磁場,它們是穩定和有序的, 一旦受到外界電磁場的干擾,處于平衡狀態的微弱電磁場將遭到破壞,人體也會遭受損傷。
(3)累積效應:熱效應和非熱效應對人體的傷害具有累積效應, 其傷害程度會隨時間和影響程度發生累積,久而久之可能導致*性病變。
5 )電磁輻射污染源的種類
(1)廣播電視發射設備,主要部門為各地廣播電視的發射臺和中轉臺。
(2)通信雷達及導航發射設備,包括短波發射臺、微波通信站、地面衛星通信站、移動通信基站等。
(3)工業、科研、醫療高頻設備。
(4)交通系統電磁輻射干擾,包括:電氣化鐵路、輕軌及電氣化鐵道、有軌電車、無軌電車等。
(5)電力系統電磁輻射,高壓輸電線包括架空輸電線和地下電纜,變電站包括發電廠和變壓器電站。
(6)家用電器電磁輻射,包括計算機、顯示器、電視機、微波爐、電磁爐、無線、手機等。
6 )日常生活中電磁輻射污染防護
表2是日常生活中經常接觸的可能產生電磁輻射的電器及防護措施
電器 | 電磁輻射類型 | 防護措施 |
計算機 | 高頻 | 減少接觸時間 |
微波爐 | 微波 | 遠離輻射源(2m以上),減少接觸時間 |
手機 | 微波 | 減少使用時間,勿長時間貼身放置 |
電視機 | 高頻 | 增大接觸距離(保持4~5m) |
冰箱 | 高頻 | 不要放置在客廳等經常接觸的地方,經常給散熱管除塵 |
電磁爐 | 極低頻 | WHO將極低頻電磁場歸為一類致癌物,應盡量減少使用時間,使用時至少距離40cm以上 |
電吹風機/剃須刀 | 高頻 | 開啟和關閉時應盡量離頭部遠一點,不要長時間使用 |
電熱毯 | 工頻 | 變熱后應切斷電源(拔掉插頭),青少年與老人不要使用,孕婦不應使用 |
此外,應注意不要把家中的電器擺放得過于集中,盡量避免多種家用電器同時啟用,日常飲食可多吃胡蘿卜、西紅柿、海帶、豆類、動物肝臟等富含維生素和蛋白質的食物,增強肌體抵抗電磁輻射的能力;孕婦可以在使用電器時穿著孕婦裙,可以有效降低自身和胎兒所接觸的電磁輻射。
7 )我國電磁輻射污染防治相關法律法規和標準
我國現行的電磁輻射防護標準主要由衛生部和環保部(以前的國家環保總局)制訂。
(1)衛生標準
GBZ 2.2-2007 工作場所有害因素職業接觸限值 第2部分:物理因素
GBZ/T 189-2007 工作場所物理因素測量
GB 9715-1988 環境電磁波衛生標準
(2)環保標準
GB 8702-1988 電磁輻射防護規定
HJ/T 10.2-1996 輻射環境保護管理導則 電磁輻射監測儀器和方法
環發[2007]114號 移動通信基站電磁輻射環境監測方法(試行)
8 )電磁輻射監測儀器概況
電磁輻射測量儀器根據測量目的分為非選頻式寬帶輻射測量儀和選頻式輻射測量儀。
(1)非選頻式寬帶輻射測量儀
非選頻式寬帶輻射測量儀又叫綜合場強儀,其目的是檢測電磁輻射污染強度和分布,通過測量評價電磁輻射強度是否對空間內的人員和設備產生影響。
(2)選頻式輻射測量儀
選頻式輻射測量儀又叫頻譜分析儀或測試接收機。這類儀器用于環境中低電平電場強度、電磁兼容、電磁干擾測量。除場強儀(或稱干擾場強儀)外,可用接收天線和頻譜議或測試接收機組成的測量系統經校準后,用于環境電磁輻射測量。
參考文獻
【1】張月芳,郝萬軍,張忠倫. 電磁輻射污染及其防護技術. 冶金工業出版社,2010.
【2】周建明,高攸綱,徐小超,金宏彬. 通信電磁輻射及其防護. 人民郵電出版社,2010.
【3】王秉杰. 核與輻射科普知識系列叢書——科學認識電磁輻射. 遼寧大學出版社,2010.