电磁辐射的危害与预防

电磁辐射的危害与预防 学号：SX1104021 第 1 页 共 5 页 电磁辐射的危害与预防 作者：袁肖 指导老师：赵永久 摘 要：本文介绍了电磁辐射的定义以及常见的电磁辐射源，阐述了电磁辐射的类别以 及它们的分类，同时从几个方面介绍了电磁辐射对人类活动带来的影响、产生影响的因素及 辐射大小的衡量，探讨了电磁辐射的防护以及国家的有关规定。 关键字：电磁辐射 电磁波 电磁危害 电磁防护 一、引言 随着科技的高速发展。通信工具、计算机和大量家用电器进入我们的生活，我们在享 受现代化带来的方便舒适的同时，也受到恶化的电磁环境给健康带来的威胁。由于电磁辐射 无形、无色、无味、无声。而且产生电磁辐射的设备都是与人们生活关系密切的东西，所以 电磁辐射被称为是“充满柔情的空中杀手”。经研究证实，电磁辐射污染已成为废气、废水、 固体废物、噪声污染后的又一新型污染源，已引起世界各国的广泛关注。 电磁波是一种高速传播的光子流，也是一种被科学家称之为“电子垃圾”的微粒物质， 又叫电磁烟雾或电磁辐射。经研究发现有人将电磁烟雾污染称作继大气污染、水污染和噪声 污染之后，威胁人类健康的第四大污染。 二、电磁辐射的产生 电磁辐射是指能量以电磁波的形式通过空间传播的现象。任何交流电在其周围都要形成 交变的电场，交变的电场又产生交变的磁场，交变的磁场又产生交变的电场，这种交变的电 场与交变的磁场相互垂直，以源为中心向周围空间交替地产生并以一定的速度传播，即为电 磁波。 电磁辐射源一般分为天然电磁辐射和人为电磁辐射两类。天然电磁辐射，如雷电、火山 喷发、地震和太阳黑子引起的磁暴等；人为电磁辐射，有电波发射设施（如广播、电视发射 塔等），通信设施（如人造卫星通信系统的地面站、雷达系统的雷达站、移动通讯塔等）， 各种高频设备（如高频热和机、高频焊接机、高频烘干机、家用微波炉等），交通设备（如 电气化铁道、电车等），电力设备（如高压电线路、变电站等）。 三、电磁辐射的危害简介 3.1 危害的分类 电磁辐射的危害与预防 学号：SX1104021 第 2 页 共 5 页 1. 干扰电子设备 大量的研究明，电磁辐射会造成广播与电视不能收听、收看，自动控制信号失误，电 子仪器仪表失灵，飞机指示信号失误或空中指挥信号受到干扰，干扰医院的医疗器械或病人 的心脏起搏器等，从而带来大量的经济损失。 2. 影响易燃易爆物品 高压线路产生的电晕在导线及其金属表面空气中的电晕放电，绝缘子承受高电位梯度区 域中放电并产生火花，连接松动或接触不良产生的间隙火花放电的电磁辐射对诸如武器弹 药、燃油等易燃、易爆物质产生潜在的威胁，或者使电爆管的效应提前或滞后，从而危及人 身安全与财产安全。 3. 使导弹制导系统失灵 电离层是空间天气的重要组成部分，处在地面以上60一l 000 km之间。电离层是对军事 通信、定位和导航产生影响的重要因素，主要通过对无线电波传播的影响来实现。强烈的太 阳耀斑发生时，电离层内电子密度剧增，常导致通信完全中断以及定位和导航精度下降，在 确定物体的位置时可产生几千米的误差。导弹测试设备中易受外界因素影响的有电源遥控安 全系统、火工器电阻测试仪以及电气系统的检测设备。监控系统是以仪表或特种技术对导弹 系统在技术准备和发射准备后的某些必须保持在一定限度内的技术参数和条件进行连续或 间歇地监测，以及向导弹传输指令和监测控制的系统。 4. 危害人体 电磁辐射对人体的危害包括热效应和非热效应。 高频电磁波对生物肌体细胞起“加热”作用。人体接受电磁辐射后，使肌体升温，如果 吸收的辐射能很多，靠体温的调节无法把热量散发出去，则会引起体温升高，进而引发各种 症状，这被称为热效应。 低频电磁波产生的影响，即人体被电磁辐射后，体温并未明显升高，但已经干扰了人体 的固有微弱电磁场，使血液、淋巴液和细胞原生质发生改变，对人体造成严重危害，这些属 于非热效应。 热效应和非热效应作用于人体后，对人体伤害尚未来得及自我修复之前，再次受到电磁 波辐射。其伤害程就会发生累积，久之会成为永久性病态，甚至危及生命，即为累计效应。 对眼球晶状体的影响：强功率电平微波照射可导致晶状体蛋白质凝固，形成白内障。 电磁辐射对人体造成的伤害是多方面的，对血液生成的影响主要表现为白血球总数的波 动及淋巴细胞和嗜酸性细胞减少；对内分泌的影响有，性机能上男性表现为阳痿，女性出现 月经周期紊乱，其他方面有甲状腺肿大、碘摄取率增高、妇女乳汁分泌机能下降、糖代谢内 分泌紊乱等；对免疫力的影响是，微波照射抑制了抗体形成甚至球蛋白抗体完全消失，还可 以是机体的血清补体率升高和免疫球蛋白含量下降；对心血管系统的影响，反映在心电图上 的一些指标的改变，如心动过缓、心动过速、R波变宽、K值减少、局限性心室传导阻滞增 加、血压波动等；对中枢神经系统的影响，除了改变大脑对体温调节的控制功能外，主要表 现还有头痛、全身无力、易疲劳、睡眠障碍、记忆力减退、易冲动等；对现代人心理的负面 影响是，许多作业人员知道自己所处工作环境存在一定程度的电磁辐射，但是不知道实际的 辐射水平，产生了心理压抑或者心理恐惧。 电磁辐射的危害与预防 学号：SX1104021 第 3 页 共 5 页 3.2 危害的影响因素 产生电磁辐射危害的因素很多，与电磁辐射源的性质有关，场强越大，对人体的危害与 影响越严重。电磁场的频率越高，对人体所呈现的危害作用越突出。脉冲波对人体的不良影 响比连续波要严重；与电磁辐射的作用时间有关，电磁辐射具有累积效应，时间越长，辐射 越大；与受体人群及受体部位有关，儿童和妇女对电磁辐射所表现出的敏感性相比其他人群 要大。体质不同，所表现的电磁敏感性也不同，体质弱的人电磁敏感性大，受电磁场作用后 的症状要比体质强的人明显。有慢性病的人呈现出较强的电磁敏感性；与作业环境有关，温 度越高，生物体不易散热，使身体所表现的症状就越严重。湿度越大，就越不利于作业人员 的身体健康；与距辐射源的距离有关，辐射程度随着距辐射源的距离呈现出递减的趋势，距 离越远，辐射越小。 3.3 辐射大小的衡量 电磁辐射的大小通常用比吸收率(SAR)来衡量。比吸收率 SAR(Specific Absorption Rate) 的定义为每一千克人体组织所吸收的电磁功率(W／Kg)，它是生物学中的一个重要参数，用 来度量电磁辐射在生物体单位组织中所感应的电场。 四、电磁辐射的防护 4.1 有关电磁辐射防护规定 针对于各种辐射，国家制定了一系列的辐射。国家环境保护局制定的《电磁辐射防 护规定》(GB 8702—88)和《微波通信设备辐射安全标准款 GB 12638—90)．锁定了公众接受 电磁辐射的基本限值。 职业照射的限值为在每天 8H 工作期间内，任意连续 6min 按全身平均的 SAR 应小于 0.1W/Kg；公众照射的限值在 1 天 24H 内，任意连续 6min 按全身平均的 SAR 应小于 0.02W/Kg。 4.2 预防之道 预防或减少电磁辐射的伤害，其根本出发点是消除或减少人体所在位置的磁场强度，其 主要包括屏蔽和吸收。 1. 广播、电视发射台的电磁辐射防护 广播、电视发射台的电磁辐射防护首先应该在项目建设前，进行电磁辐射环境影响评 价．实行预防性卫生监督，提出预防性防护措施，包括防护带要求。如果业已建成的发射台 对周围区域造成较强场强，一般可考虑以下防护措施：①在条件许可的情况下，改变发射天 线的结构和方向角，以减少对人群密集居住方位的辐射强度。②在中波发射天线周围场强大 约为 15 V／m，短波场强为 6 v／m 的范围设置一片绿化带。③通过用房调整，将在中波发 电磁辐射的危害与预防 学号：SX1104021 第 4 页 共 5 页 射天线周围场强大约为 10 W/m，短波场源周围场强为 4 V／m 范围内的住房改作非生活用 房。④利用对电磁辐射的吸收或反射特性，在辐射频率较高的波段，使用不同的建筑材料， 包括钢筋混凝土．甚至金属材料覆盖建筑物，以衰减室内场强。 2.工业、科学和医疗设备电磁辐射的防护 高频设备的电磁辐射防护采用屏蔽技术，减少电磁辐射的危害。屏蔽的目的是采用一定 的技术手段，将电磁辐射的作用和影响限制在指定的空间之内。高频设备电磁辐射的屏蔽须 采用合适的屏蔽材料，一般认为，铜、铝等金属材料宜用作屏蔽体以隔离磁场和屏蔽电场； 运用接地技术，也可以减小电磁辐射的危害。高频防护接地(也称射频接地)的作用就是将在 屏蔽体(或屏蔽部件)内由于感应生成的射频电流迅速导人大地，使屏蔽体(或屏蔽部件)本身 不致再成为射频的二次辐射源，从而保证屏蔽作用的高效率。射频接地的技术要求有：射频 接地电阻要最小、接地极一般埋设在接地井内、接地线与接地极以用铜材为好、接地极的环 境条件要适当；通过滤波，对电磁辐射的危害也可以削弱。线路滤波的作用就是保证有用信 号通过，并阻截无用信号通过。电源网络的所有引入线，在其进入屏蔽室之外必须装设滤波 器。若导线分别引入屏蔽室，则要求对每根导线都必须进行单独滤波；距离防护，适当地加 大辐射源与被照体之间的距离可较大幅度地衰减电磁幅射强度，减少被照体受电磁辐射的影 响。应用时，可简单地加大辐射体与被照体之间的距离，也可采用机械化或自动化作业，减 少作业人员直接进入强电磁辐射区的次数或工作时间；个体防护是对被高频电磁辐射人员， 如在高频辐射环境内的作业人员进行防护，以保护作业人员的身体健康。常用的防护用品有 防护眼镜、防护服和防护头盔等。这些防护用品一般用金属丝布、金属膜布和金属网等制作。 还有一些其他的防护措施，主要有采用电磁辐射阻波抑制器，通过反作用场在一定程度 上抑制无用的电磁散射；在新产品和新设备的设计制造时，尽可能使用低辐射产品；从规划 着手，对各种电磁辐射设备进行合理安排和布局，特别是对射频设备集中的地段，要建立有 效的防护范围。 3.微波设备的电磁辐射防护 减少源的辐射或泄漏，这项措施在进行雷达等大功率发射设备的调整和试验时尤为重 要。实际应用中，可利用等效天线或大功率吸收负载的方法来减少从微波天线泄漏的直接辐 射，利用功率吸收器可将电磁能转化为热能散掉。 实行屏蔽，使用板状、片状和网状的金属组成的屏蔽壁来反射散射的微波，这种方法可 以较大地衰减微波辐射作用。使用能吸收微波辐射的材料做成“缓冲器”，如生胶和羰基铁 的混合层等，以降低微波加热设备传递装置出入口的微波泄漏，或覆盖住屏蔽设备的反射器， 以防止反射波对设备正常工作的影响。 为了尽可能地减少手机对人体的电磁辐射，尤其是头部的辐射，应尽可能地减少手机的 辐射功率及保证使用手机时不要让它与人体接触(建议离人体2．5 cm)外。此外，设计最佳 的天线辐射方向，使天线较大的辐射方向偏离头部，是减少手机对人体伤害的有效方案。 对于其他电器电磁辐射，电热毯变热后应切断电源入睡，青少年与老人最好不用电热毯； 观看电视的距离最好保持在 4～5 m，并注意开窗通风；观看电视或使用电脑时，屏幕上最 好安置—个防护屏，以减少电磁辐射的影响；孕妇不应接触微波与作微波理疗；家庭生活中， 家用电器不宜集中摆置，应分散放置。 电磁辐射的危害与预防 学号：SX1104021 第 5 页 共 5 页 五、结语 随着移动电话、微波炉等设备的普及，电磁辐射伤害人体问题日益突出。只要我们对此 予以重视，了解电磁辐射的基本原理，掌握电磁辐射的防护要点，并采取必要的预防措施， 就可以避免电磁辐射给人们造成的伤害。 参考文献 [1] 方玮，梁广华，王家钢：电磁辐射对人体危害的探讨，第四版．2004 [2] 国家环境保护总局：GB 8702--88电磁辐射防护规定．中国标准出版社，1988 [3] 吕航，周志勤：电磁辐射防护的基本技术和进展．环境污染与防治，1999 [4] 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.