什么是電磁輻射?什么是電磁波呢?
電磁波向空中發(fā)射的現(xiàn)象,就是電磁輻射。在環(huán)境保護領域,電磁輻射通常指電場強度、磁場強度和無線電干擾三種物理現(xiàn)象或物理量。
什么是電磁波呢?
電磁輻射(電磁場)的主要來源有兩大類:
?。?)天然的,如光、雷電及地磁場等是自然界的電磁現(xiàn)象;
?。?)人造的(由電能轉化而來),可分為工頻電場與磁場和射頻電磁場兩種。
產生工頻電場、磁場的又可以分為兩種情況:
像彩電、冰箱、洗衣機、電腦、復印機、電熨斗、洗碗機、電動攪拌器、電烤箱、電吹風、暖風機、空調機、立體聲接收機、吸塵器、電爐及電燈等,這是家庭及工作場所中工頻電磁場的主要發(fā)射源;像高壓輸電線路、變電站及電動機車、輕軌、磁懸浮等,這是公眾環(huán)境中工頻電磁場的主要發(fā)射源。
能夠產生射頻電磁場的輻射源,其頻率要>100KHz。常見的輻射源有廣播及電視發(fā)射塔、雷達、移動電話手機及基站、衛(wèi)星地球站、微波站、微波爐、電子防盜系統(tǒng)等,這些都是我們在日常環(huán)境中隨處可見的射頻電磁場發(fā)射源。
無線電電磁輻射依公眾環(huán)境中人工電磁輻射源的工作特點,可以分成以下幾個大類:
?。?)廣播電視發(fā)射設備?
短波、中波廣播,高頻廣播,電視廣播等。主要部門為各地廣播電視局:輻射特征為大功率定時全向發(fā)射;傳輸信號送至天線輻射出去。
(2)通信、雷達及導航發(fā)射設備
通信是我國發(fā)展最快的行業(yè),特別是移動通信。這一類別包括短波發(fā)射臺、微波通信站、地面衛(wèi)星通信站、移動通信基站、專業(yè)通信網站、尋呼通信基站,各種雷達設備和導航設備等。
雷達及導航多為定向不定時發(fā)射,傳輸信號同樣通過天線輻射出去。
由于媒體的不當宣傳,近幾年,城鄉(xiāng)居民的無線電電磁輻射糾紛,絕大部分是針對移動通信基站的。
?。?)工業(yè)、科研、醫(yī)療高頻設備
該類設備把電能轉換為熱能或其它能量加以利用,但伴有電磁輻射產生并泄漏出去,引起工作場所環(huán)境污染。
工業(yè)用電磁輻射設備:主要為高頻爐(包括高頻感應爐、高頻淬火爐、高頻溶煉爐、高頻焊接爐及電子管的排氣、烤消、退火、封接、釬焊,半導體的外延、區(qū)熔、拉單晶等)、塑料熱合機(包括高頻熱合機、塑料焊接機等)高頻介質加熱機、高頻烘干機、高頻木材烘干機、高頻殺菌設備、高頻淬火設備、微波破碎機、放電加工機床、各種類型電火花加工設備(包括高頻制模機、線切割機和多頭點焊機)等。
醫(yī)療用電磁輻射設備:主要為高頻理療機、超短波理療機、紫外線理療機、高頻透熱機、微波電療機、高頻燒灼器、微波針灸設備等。
科學研究及其它用途電磁輻射設備:主要為電子加速器及各種超聲波裝置、電磁灶等。
?。?)電力系統(tǒng)電磁輻射
高壓輸電線包括架空輸電線和地下電纜,一般所稱高壓是指工作電壓在110kV以上者;變電站包括發(fā)電廠(升壓站)和變壓器電站(降壓站)。
(5)交通系統(tǒng)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、磁懸浮列車、汽車的點火系統(tǒng)等。
天然的電磁輻射同我們人類相伴已經有幾百萬年了。甚至可以說沒有天然的電磁輻射環(huán)境,不一定會有人類;即使有人類,也可能不是現(xiàn)在這個樣子。因為我們生活的地球已有46億年的高齡了,它本身就是一個巨大的磁場,也是一個巨大的電場。太陽的輻射頻率從10MHz到幾十GHz。雷電的頻譜分布在50MHz上下,能量分布則集中在100kHz左右。電離層與地面之間存在著36萬伏的電位差,以致于地面附近的電場強度高達130--140V/m(伏/米),每一秒鐘就有1800庫倫的正電荷從地球的大氣中流向大地。太空中的太陽和星星隨時在向地球發(fā)送電磁波,自然界中的雷電、臺風,以及地下的各種各樣的礦藏也都會向地面發(fā)送電磁波。我們人類在幾百萬年漫長的進化歷史中,對這些自然界的電磁輻射,早就適應了,并習以為常。如果天然的電磁輻射沒有了,現(xiàn)代的人類可能就要生病了,如生長過程將受限,方向感將喪失,骨骼里的鈣離子也可能析出等等。
因此電磁輻射是一把雙刃劍。俗話說“福兮禍所倚,禍兮福所伏”。當電磁輻射能量被控制在一定限度內時,它對人體、有機體及其他生物體是有益的,它可以加速生物體的微循環(huán)、防止炎癥的發(fā)生,還可促進植物的生長和發(fā)育。如經科學家們“已發(fā)現(xiàn)72Hz和其他低頻脈沖磁場促進骨折的愈合”,“毫米波輻射對腫瘤細胞有一定的抑制作用,而對正常組織有保護和修復作用”。
但是當電磁輻射能量超過一定限度后,就會逐漸出現(xiàn)負面效應,有益作用消失,有害作用凸現(xiàn),于是就成了大家痛恨而又恐懼的電磁輻射污染。
所謂電磁輻射污染,常常簡稱電磁污染,其實就是超過標準的電磁輻射。高強度的電磁輻射以熱效應和非熱效應兩種方式作用于人體,可導致機體發(fā)生機能障礙和功能紊亂。據資料報道,電磁輻射也會引起癌癥。
為了限制電磁輻射給人們帶來的危害,我們可以采用以下幾種方式:
(一)屏蔽法
采用某些技術措施,將電磁輻射的影響控制在指定的空間范圍內。一種是將輻射污染源加以屏蔽,使其不對限定范圍以外的生物機體或儀器設備產生影響,稱之為主動場屏蔽或有源場屏蔽;另一種是將指定范圍內的人或儀器設備加以屏蔽,使其不受電磁輻射的影響或干擾,稱之為被動場屏蔽或無源場屏蔽。
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將屏蔽部分或屏蔽體所產生的感應電流由電極導入地下,以免再次成為二次輻射源。
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選用能吸收電磁波的材料,使電磁波衰減。
(四)個體防護法
對處于電磁輻射場環(huán)境中的作業(yè)人員的防護。主要是穿著防護服;戴防護頭盔;戴防護眼鏡等。
?。ㄎ澹┰鰪娸椛洵h(huán)境保護意識,注意工業(yè)射頻設備的布局與分區(qū)控制,實行干凈區(qū)、輕度污染區(qū)與重污染區(qū)的“三區(qū)”管理,確定保護距離,大功率的發(fā)射設備必須安置在遠郊區(qū),電臺附近不應建設居民區(qū)及學校,對大型發(fā)射臺站的選址應執(zhí)行當地政府的有關規(guī)定。
這里我們對移動、聯(lián)通、小靈通、大靈通等通信基站的輻射問題做一下簡要的介紹。國家制定的電磁輻射防護規(guī)定>>(GB8702-88)規(guī)定我國電磁輻射防護標準比一些發(fā)達國家更嚴格:美國和日本的標準是功率密度3000微瓦每平方厘米,歐盟的標準是450微瓦每平方厘米。我國的標準是40微瓦每平方厘米。較大的移動、聯(lián)通基站發(fā)射功率為20瓦,其天線前10米的功率密度為0.6微瓦每平方厘米,遠遠低于國家標準。而大靈通平均發(fā)射功率為2W,小靈通基站發(fā)射功率僅500毫瓦,其功率密度就更小了并且在傳輸途中輻射還會減弱。實際上在我們生活和工作的環(huán)境中如:(1)電腦0.6-1.5米的距離內;(2)居室中電視機、音響等家電比較集中的地方;(3)工、科、醫(yī)電氣設備周圍;(4)高壓輸變電線路及設備周圍,這些地方的輻射還要比移動通信基站的輻射要大一些,因而移動通信基站并不屬于較強輻射源。特別是基于數字技術運用,現(xiàn)代移動通信輻射強度得到了進一步的控制。因此只要基站各項技術參數符合標準那么它所發(fā)出的電磁波就不會對人體的健康構成危害,附近居民不必太過擔心。
電磁輻射污染還會對正常的無線電通信或其它安全業(yè)務的正常運行產生干擾。
就無線電干擾而言,可分為以下幾種類型:同頻率干擾、鄰頻道干擾、帶外干擾、互調干擾和阻塞干擾等。
(1)同頻干擾,凡是無用信號的載頻與有用信號的載頻相同,并對接收同頻道有用信號的接收機造成干擾的都稱為同頻干擾。
(2)鄰頻道干擾,干擾臺鄰頻道功率落入接收鄰道接收機通帶內造成的干擾,稱為鄰頻道干擾。
(3)帶外干擾,發(fā)射機的諧波或雜散輻射在接收有用信號的通帶內造成的干擾,稱為帶外干擾。
(4)互調干擾,互調干擾又分為發(fā)射機互調干擾和接收機互調干擾。發(fā)射機互調干擾是多部發(fā)射機信號落入另一發(fā)射機,并在此未級功放的非線性作用下相互調制,產生不需要的組合頻率,對接收信號頻率與這些組合頻率相同的接收機造成的干擾,稱為發(fā)射機互調干擾。接收機互調干擾是當多個強信號同時進入接收機時,在接收機前端非線性電路作用下產生互調頻率,互調頻率落入接收機中頻頻帶內造成的干擾,稱為接收機互調干擾。
(5)阻塞干擾,接收微弱的有用信號時,受到接收頻率兩旁、高頻回路帶內一強干擾信號的干擾,稱為阻塞干擾,輕則降低接收靈敏,重則通信中斷。
從管理的目的出發(fā),按干擾程度來分級,一般可分為以下幾級:
?。?)有害干擾。已使無線電通信業(yè)務嚴重降低質量,引起阻塞或反復阻斷。
(2)允許的干擾。在給定的條件下,引起接收機質量降低尚不明顯,但在系統(tǒng)規(guī)劃時應加以考慮。允許干擾的程度通常在CCIR的建議或其它國際協(xié)議中規(guī)定。
?。?)可接受的干擾。在給定的條件下,具有較高程度的干擾,它使接收機質量有中等程度的降低,由有關主管部門來認定它是可接受的。
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