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电磁波辐射问题的评价与探讨
摘要: 电磁波辐射对环境的影响,日益成为人们所关心的话题,并越来越受到研究者的关注。怎样评价电磁波是否危害人体健康,如何避免和防护超标准有害的电磁辐射,是我们需要研究的新课题。
Abstract:
Key words :

    引言

    电磁波辐射对环境的影响,日益成为人们所关心的话题,并越来越受到研究者的关注。怎样评价电磁波是否危害人体健康,如何避免和防护超标准有害的电磁辐射,是我们需要研究的新课题。

    1.电磁辐射的评价标准

    如何衡量电磁辐射对人体作用的大小呢?电磁辐射能量要大到什么程度就会对人体产生伤害呢?我们先来了解一下“SAR”这个名词,SAR的中文意思是“比吸收率”。SAR定义为生物体每单位质量所吸收的电磁辐射功率,即吸收计量率。它的单位是W/kg。那么,如何测定SAR的值呢?

    SAR的测定:SAR值测量系统由人体模型、测量仪表、探针、机械臂等组成。测量时,在人体模型内部倒入专用测试液体,液体的电磁性与人体的电磁性一致;将发射源紧贴模型放置,设置好发射源的发射功率,由机械臂带动探针在液体内运动,自动测量场强E,由以下公式就可以计算出SAR的值:

    SAR=E2(δ/ρ)(1)

    其中:E为场强;

    δ为介电常数;

    ρ为液体密度。

    (1)国际电磁辐射标准

    国际上,FCC、ICNIRP(国际非电离性照射保护委员会)、IEEE等机构先后制定了电磁辐射对人体作用的衡量技术标准。目前通用的标准有两个:一个是欧洲使用的2W/kg,另一个是美国使用的1.6W/kg。欧洲采用的测试标准测量单位是10克,而美国采用的测试标准测量单位为1克。

    (2)我国现使用的电磁辐射标准

    我国现使用的标准是国家环境保护局颁布的GB8702-88“电磁辐射防护规定”。规定中给出了职业照射和公众照射两种SAR限值。

    a.职业照射:在每天8小时工作期间内,任意连续6分钟按全身平均的比吸收率(SAR)应小于0.1W/kg。

    b.公众照射:在1天24小时内,任意连续6分钟按全身平均的比吸收率(SAR)应小于0.02W/kg。

    SAR的测量是在屏蔽室中进行的,而我们生活的空间无线电波复杂程度远远超过屏蔽室,这使人们比较难以接受SAR的概念。中华人民共和国卫生部为控制电磁波对环境的污染、保护人民健康、促进电磁技术发展而制订了GB9175-88“环境电磁波卫生标准”。该标准没有沿用国际流行的SAR标准,而是采用电场强度V/m和功率密度μW/cm2作单位。

    标准中,对长波、中波、短波、超短波电磁辐射,以V/m表示辐射强度;对微波电磁辐射,以μW/cm2或mW/cm2表示辐射强度。两个或两个以上频率的电磁波复合在一起的场强,其值为各个频率场强平方和的根值,可以用下式表示:

    E=(E12+E22+E32+……+En2)1/2 (2)

    其中:E为复合场强,V/m;

    E1、E2、E3……En为各单个频率所测得的场强,V/m。

    分级标准分为二级:一级标准为安全区,指在该环境电磁波强度下长期居住、工作、生活的一切人群,均不会受到任何有害影响的区域;二级标准为中间区,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可能引起潜在性不良反应的区域。

    环境电磁波容许辐射强度分级标准见表1。

    2.电磁辐射强度的测量

    到这里可能有人会问:我知道了标准,可我不知道我居住、工作的环境有没有超过标准啊?下面我们来讨论一下电磁辐射强度的测量。这里讨论开放辐射源产生的环境电磁波,频率从100kHz~300GHz。

    2.1测量方式

    根据不同需要与目的,测量常分为点测(常用)和面测两种。点测时常以辐射源为中心,将待测区按5°~10°角度划线呈扇形展开,随此划线,近区场以每隔5~20米定点测量,远区场以每隔50~100米定点测量。面测时要将待测地区按人口统计划分若干小区,并标明各小区居民重心地理坐标,从中选择若干有代表性的小区作为监测点,测量仪器应使用环境电磁波自动监测系统,实现各频段自动扫描、自动测量和实时处理,然后根据各小区人口数量进行加权,求出该地区居民环境电磁波暴露累加百分数。

    2.2测量位置

    旷野平坦地面环境测量一般在0.6~1.7米左右处测定三个点的高度,待建地段应在待建建筑物相应高度处测定;建筑物内部测量应以不同层次选择有代表性的若干点分别测定。

    2.3计算公式

    这里只介绍一下微波(300MHz~300GHz)功率密度S的计算公式:

    S(μW/cm2)=(P*G/4πr2)*100(3)

    其中:P为发射机平均功率,W;

    G为发射天线增益,dB;

    r为天线与测量点距离,m。

    现阶段对于电磁辐射的测量大多以点测为主,通常将在测试区域内的测试结果与GB9175-88“环境电磁波卫生标准”进行对比,衡量被测区域是否符合GB9175-88的要求。

    3.生活中电磁辐射的防护

    随着文明的发展,人类进入信息社会,电磁辐射时时刻刻都伴随着我们。大量电视塔、广播站、计算机、手机、微波炉等伴有电磁辐射的设备也越来越多,这些高科技产品的确为我们带来了方便和好处,但是也必然会使空中电磁波能量增大。

    既然电磁辐射在一定程度上不可避免,那么我们该如何保护自己呢?从科学的角度来讲,生活在电磁辐射超标环境中的人以及长期在超剂量电磁辐射环境中工作的人应采取防范措施。孕妇要特别注意在使用辐射较大的电器时尽量距离远一点,不能长时间使用。

    使用电脑的时候尽量减少接触时间并与屏幕保持适当距离,使用非液晶显示屏幕时,最好能加装防辐射隔离屏。购买电脑、手机、微波炉等有电磁辐射的电器时,消费者应该向经销商索要电磁辐射检测证明,看看电器的电磁辐射指标是否超标。

    4.小结及建议

    人们对电磁环境污染还比较陌生,因此对它容易产生疑虑,一见到自家楼顶上架设了天线,就觉得自己生活在电磁辐射下,把自己身体的一些不适归到电磁辐射上。其实大可不必如此担心,只要天线架设合理,控制好发射设备的发射功率,对周围的环境是没有影响的。我们应该公正、客观、科学地对待电磁辐射,打消不必要的顾虑。如果居民对自己居住环境及工作环境存有电磁辐射方面的疑虑,可向当地无线电管理部门咨询或申请到现场实地测量电磁辐射强度。

    国家应不断改进和完善相关的电磁辐射安全标准,以便更好地保障人民的健康安全。建议相关部门在电磁辐射环境影响评价方法与标准中,加入安全距离的概念,以尽可能地确保电台周围的楼房和人群不受超标电磁辐射的影响。