浅谈电磁辐射的危害及其防护措施

浅谈电磁辐射的危害及其防护措施

陈婕

摘要：近20多年来，我国经济发展迅速，城市化进程加快，电子、电气设备应用广泛，致使城市电磁辐射环境更加复杂与恶化。本文将简单介绍电磁辐射的来源和危害，以及进一步阐述电磁辐射防护的必要性与具体措施。

关键词：电磁辐射；危害；防护措施

随着科技的高速发展，各类电子产品和电气产品广泛地被应用到生活的方方面面，其为人们生活带来极大方便的同时，也无可避免的增加了电磁辐射对环境的影响。

1．电磁辐射及其来源

在交流电的周围，存在着相互作用的交变电场和磁场，这就是电磁场。所谓电磁辐射就是电磁场的能量以电磁波的形式向周围空间传播的过程，它包括电离辐射（如X射线、γ射线）和非电离辐射（如无线电波、微波、红外线和紫外线等）。人们通常所说的电磁辐射一般指非电离辐射。电磁辐射的程度可用场强大小来衡量，当电磁辐射超过人体或仪器设备所允许的安全辐射量时便形成电磁污染，电磁污染带来的危害是不容低估的。根据专家的研究结果表明，当场强超过2 mGS时，对人体就可能产生一定的危害。

电磁辐射根据其产生的原因不同可分为天然和非天然两种。天然的电磁辐射是一种自然现象，主要来源于雷电、太阳热辐射、宇宙射线、地球的热辐射和静电等。非天然的电磁辐射来源比较广泛，一般有以下四种途径，即

（1）来源于无线电发射台，如广播、电视发射台、雷达系统等。

（2）来源于工频强电系统，如高压输变电线路、变电站等。

（3）来源于应用电磁能的工业、医疗及科研设备，如电子仪器、医疗设备、激光照拍设备和办公自动化设备等。

（4）来源于人们日常使用的家用电器，如微波炉、电冰箱、空调、电热毯、电视机、录像机、电脑、手机等。

2．电磁辐射的危害

根据国家标准GB87028,辐射的功率密度不能超过20LW/cm2;在生活环境中,电磁辐射的功率密度不能超过40LW/cm2。

电磁辐射危害人体的机理主要是热效应、非热效应和累积效应等。

热效应:人体70%以上是水,水分子极性分子,人体接受电磁辐射后,体内的极性分子随着电磁场极性的变化做快速排列,分子间相互撞击、摩擦而产生巨大的热量,使机体升温。由于电磁波是穿透生物表层直接对内部组织/加热0,往往机体表面看不出什么,而内部组织却已严重/烧伤[1]。由热效应引起的机体升温,对心血管系统的影响是心悸、头胀、失眠、部分女性经期紊乱、心动过缓、心博血量减少、窦性心率不齐、脏细胞病变、白细胞减少、免疫功能

下降等;对视觉系统的影响是视力下降,引起白内障等;对生育系统的影响是性功能降低、男子精子质量降低,孕妇发生自然流产、胎儿畸形等。

非热效应:人体的器官和组织都存在微弱的电磁场,它们是稳定和有序的,一旦受到外界电磁场的干扰,处于平衡状态的微弱电磁场即将遭到破坏,这是低频波产生的影响,即人体被电磁波辐射后,体温并未明显提高,但已经干扰了人体的固有微弱电磁场,使血液、淋巴和细胞原生质发生改变,造成细胞内的脱氧核酸受损和遗传基因发生突变畸形,进而诱发白血病和肿瘤,还会引起胚胎染色体改变,并导致婴儿的畸形或孕妇的自然流产。电磁辐射作用于神经系统,影响新陈代谢及脑电流,使人的行为发生变化及相关器官发生变化,进而影响人体的循环系统、免疫及生殖和代谢功能,严重的甚至会诱发癌症[2]。

累积效应:热效应和非热效应作用于人体后,对人体的伤害尚未来得及自我修复之前(通常所说的人体承受力)))内抗力),再次受到电磁波辐射的话,其伤害程度就会发生累积,久之会成为永久性病态,危及生命。对于长期接触电磁波辐射的群体,即使功率很小,频率很低,也可能会诱发想不到的病变,应引起警惕。多种频率电磁波特别是高频波和较强的电磁场作用人体的直接后果是在不知不觉中导致人的精力和体力减退,容易产生白内障、白血病、脑肿瘤,心血管疾病、大脑机能障碍以及妇女流产和不孕等,甚至导致人类免疫机能的低下,从而引起癌症等病变高剂量的电磁辐射还会影响及破坏人体原有的生物电流和生物磁场,使人体内原有的电磁场发生异常。值得注意的是,不同的人或同一个人在不同年龄阶段对电磁辐射的承受能力是不一样的,老人、儿童、孕妇属于对电磁辐射的敏感人群。

3．电磁辐射的防护

为了减小电磁辐射污染范围,对不同类型的辐射源应根据不同的具体情况,分别采取有效防治措施,使泄漏量最大限度地减少,达到消除污染的目的。

3.1 广播、电视、发射台电磁辐射的防护要加强无线电发射装置的管理,对电台、电视台、雷达站等布局及选址,必须严格按照有关规定进行。在居民密集的生活区,不宜设置高频与微波设备,尤其是天线设施。新建电台不宜建在高层建筑楼顶。已建成使周围区域产生较强场强的发射台,可考虑如下防护措施:合理配置发射天线并设有足够的高度;改变发射天线的结构和方位角度;在发射天线的周围设足够的防护带;选用具有防护性能的建筑材料覆盖建筑物,以减弱室内场强;限期迁至郊区等[3]。

3.2 工业、科研和医疗设备电磁辐射的防护这类设备电磁辐射的防护措施与设备的辐射频率有关。对高频(0.1-300MHz)设备电磁辐射的防护措施有如下几种:

3.2.1 屏蔽法屏蔽法是利用屏蔽材料对电磁辐射电场分量和磁场分量的吸收和反射达到控制辐射外传的效果。电磁屏蔽的实施分两种:一种是有源场屏蔽,是将辐射污染源加以屏蔽,使之不对限定范围以外的生物体或仪器设备产生影响[4]。另一种是无源场屏蔽,是将指定范围内的人员或设备加以屏蔽,使其不受电磁辐射的干扰。效果较为理想的屏蔽材料是低电阻率的铜和铝。微波屏蔽还可选用铁材。屏蔽体的形式有罩式、屏风式、隔离墙式等多种,可结合设备情况等区别选定。

3.2.2 接地法接地法是将辐射源的屏蔽部分或屏蔽体通过感应产生的射频电流由地极导入地下,以免成为二次辐射源。对高频设备进行屏蔽体接地处理

时,由于高频电流具有集联性,其接地线的表面积应大些,长度则力求缩短。接地极埋于地下的形式有板式、棒式、格网式多种,通常采用前两种。接地法的效果与接地极的电阻值有关,使用电阻值愈低的材料,其导电效果愈好,多使用铜材。

3.2.3 吸收法吸收法是根据匹配、谐振原理,选用适宜的具有吸收电磁辐射能的材料,将泄漏的能量衰减,并吸收转化为热能。石墨、铁氧体、活性炭等是较好的吸收材料。目前国