电磁辐射的基本原理..pdf

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1、第 1 章 电磁辐射的原理.3 1.1 电磁辐射的概述.3 1.1.1 电磁辐射的定义3 1.1.2 电磁辐射产生的条件.4 1.2 电磁辐射的来源.4 1.2.1 天然电磁辐射:4 1.2.2 人造电磁辐射:5 1.3 电磁辐射的单位和测量标准.5 1.3.1 电磁辐射的单位5 1.3.2 电磁辐射的测量标准5 1.4 电磁辐射区场的划分.6 1.4.1 近区场及特点6 1.4.2 远区场及特点6 1.4.3.近区场与远区场划分的意义7 1.5 电磁强度的分级标准.7 1.5.1 一级标准 7 1.5.2 二级标准 8 1.6 常见电子产品电磁辐射产生原理.8 1.6.1 电脑的电磁辐射产生

2、原理:8 1.6.2 手机的电磁辐射产生原理9 1.6.3 电磁炉的电磁辐射产生原理10 1.6.4 电视机的电磁辐射产生原理10 1.6.5 充电器的电磁辐射产生原理10 1.6.6 微波炉的电磁辐射产生原理10 1.6.7 电吹风的电磁辐射产生原理 11 第 2 章 电磁辐射的危害.12 2.1 电磁辐射对人体的危害.12 2.1.1 电磁辐射伤害人体的机理12 2.1.2 电磁辐射对人体的影响13 2.1.2.1对中枢神经系统的影响:13 2.1.2.2对机体免疫功能的影响:13 2.1.2.3对心血管系统的影响:14 2.1.2.4对血液系统的影响:14 2.1.2.5对生殖系统和遗传

3、的影响:14 2.1.2.6对视觉系统的影响:14 2.1.2.7电磁辐射的致癌影响:15 2.1.3 电磁辐射的其他危害15 2.1.3.1影响通讯信号15 2.1.3.2破坏建筑物和电器设备15 2.1.3.3影响植物的生存16 2.1.3.4泄露你的电脑机密16 2.2 常用电子设备的电磁辐射危害.16 2.2.1 常用电子设备的电磁辐射数值16 2.2.2 电脑的电磁辐射危害17 2.2.3 手机的电磁辐射危害18 2.2.4 电磁炉的电磁辐射危害18 2.2.5 电视的电磁辐射危害19 2.2.6 充电器的电磁辐射危害19 2.2.7 微波炉的电磁辐射危害19 2.2.8 电吹风的电

4、磁辐射危害19 2.2.9 其他电子设备的电磁辐射危害20 2.3 电磁辐射危害的实例.20 2.4 电磁辐射高危行业人群.21 第 3 章 电磁辐射的防护措施.22 3.1 电磁辐射防护的目的.22 3.2 电磁辐射防护的基本标准.23 3.3 电磁辐射的防护技术.23 3.3.1 屏蔽防护技术23 3.3.2 吸收防护技术24 3.3.3 接地防护技术24 3.3.4 距离防护技术24 3.4 常用电子设备的电磁辐射防护.24 3.4.1 电脑的电磁辐射防护25 3.4.2 手机的电磁辐射防护25 3.4.3 电磁炉的电磁辐射防护26 3.4.4 电视的电磁辐射防护27 3.4.5 微波炉

5、的电磁辐射防护28 3.4.6 其他电子设备的电磁辐射防护28 3.5 个人防护电磁辐射的措施.29 3.5.1 良好的习惯 29 3.5.2 注意饮食习惯30 3.6 使用专业的电磁辐射防护产品.31 3.6.1 电磁辐射防护服装31 3.6.2 电磁辐射防护卡32 3.6.3 电磁辐射防护玻璃33 3.6.4 电磁辐射防护贴膜33 3.6.5 电磁辐射防护屏34 3.6.6 电磁辐射防护眼镜34 第 1 章 电磁辐射的原理 1.1 电磁辐射的概述 1.1.1 电磁辐射的定义 电磁辐射定义为:能量以电磁波的形式通过空间传播的现象,是能量释放 的一种形式。 按电磁辐射对生物学作用的不同,可分为

6、电离辐射和非电离辐射。 电离辐射 的量子能量水平较高, 可通过电离作用使机体受到严重的伤害;非电离辐射的量 子能量水平较低, 不会导致机体组织的电离, 其主要的生物学作用是引起组织分 子的颤动和旋转, 常以荧光和热的形式消耗其能量,对人体也会造成某些生理障 碍。 从广义上来讲, 电磁波包括各种光波和各种电磁振荡产生的电波。电磁波不 需要依靠介质传播。但是在电磁波频率较低时, 主要通过有形的导电体才能传递; 原因是在低频的电磁振荡中, 电磁之间的相互变化比较缓慢, 其能量几乎全部返 回原电路而没有多余能量辐射出去;电磁波频率高时即可以在空间内自由传递, 也可以束缚在有形的导电体内传递。 在自由空

7、间内传递的原因是在高频率的电振 荡中,磁电互变很快,能量不可能全部返回原振荡电路,于是电能、磁能随着电 场与磁场的周期变化以电磁波的形式向空间传播出去,不需要介质也能向外传递 能量。电磁波的磁场、 电场及其行进各种电磁波在真空中速率固定,速度均为光 速,达 3108m/s。 在电磁波谱中,比紫外线波长更短的X 射线、宇宙射线是电离辐射波;紫 外线以及波长更长的电磁波,包括可见光波、红外线、雷达波、无线电波及交流 电波等是非电离辐射波。 非电离辐射根据其辐射频率又可分为微波辐射(300 300000 MHz ) 、射频 辐射( 0.1300 MHz)和工频辐射( 50 Hz 或 60 Hz)三类

8、。而我们常见的各 种家用电器、 电子设备等装置产生的都是非电离辐射。只要他们处于通电操作使 用状态,它的周围就会存在电磁辐射。电磁辐射会对人类的健康构成威胁,同时 也会干扰电子设备等的正常运行。 我们通常所说的电磁辐射,一般都是指的非电离辐射。 1.1.2 电磁辐射产生的条件 1、必须存在时变源,时变源可以是时变的电荷源、时变的电流源或时变的 电磁场,时变源的频率应足够高,才有可能产生明显的辐射效应。 2、波源电路必须开放,源电路的结构方式对辐射强弱有极大影响,封闭的 电路结构,如谐振腔是不会产生电磁辐射的。 1.2 电磁辐射的来源 根据电磁学基本理论, 带电粒子周围会有相应的电场分布,随时间

9、变化的带 电粒子会产生变化的电场;由于带电粒子周围电位不同的两点之间存在电位差, 因此在两点间形成了电压; 当大量的带电粒子定向移动时便形成了电流,电流周 围产生磁场, 随时间变化的电流则会产生变化的磁场。同样,随时间变化的磁场 也能产生电场,这样变化的电场和磁场交替的产生, 互相垂直并不断向空间传播, 就产生了电磁辐射。 电磁辐射的来源主要有天然电磁辐射和人造电磁辐射。 1.2.1 天然电磁辐射: 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。 例如雷电就是一种很常见的天然电磁辐射,它除了可能 对电气设备、飞机、建筑物等直接造成危害外,还会在

10、广泛的区域产生从几千 Hz 到几百 MHz的极宽频率范围内的严重电磁干扰;另外,火山喷发、地震和太 阳黑子活动引起的磁爆等都会产生电磁干扰。天然的电磁辐射对短波通信的干扰 极为严重。 1.2.2 人造电磁辐射: 人造电磁辐射的主要来源有: 1、无线电发射台,如广播、电视发射台、雷达系统等。 2、工频强电系统,如高压输变电线路、变电站等。 3、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、人们日常使用的家用电器和电子设备,如微波炉、电冰箱、空调、电热 毯、电视机、录像机、电脑、手机等。 1.3 电磁辐射的单位和测量标准 1.3.1 电磁辐射的单位

11、 电磁辐射的能量大小,称为辐射强度。 通常,大于 300MHz 的电磁辐射,一般采用平均功率密度mW/cm2作为计量 单位。小于 300MHz 的电磁辐射,可以采用电场强度V/m 和磁场强度 A/m 作为 计量单位。 实际测量中,也可以用磁感应强度:高斯(Gs)或者特斯拉( T)来表示, 1T=10000Gs。 在进行电磁环境测量时,干扰场强的国家计量标准采用单位为mV/m。 1.3.2 电磁辐射的测量标准 在国家标准电磁辐射暴露限值和测量方法草案中,规定了频率范围为 0Hz 到 300GHz的电磁辐射的人体暴露限值和测量方法。根据不同人群的活动特 征和不同频率的电磁波生物效应, 该标准对电磁

12、辐射作业人员和公众暴露限值规 定了不同的要求。对公众比较关心的移动电话的电磁辐射限值在局部暴露要求中 也作出了规定。 电磁辐射防护基本限值规定如下: 职业照射: 在每天 8h 工作期间内,任意连续6min 按全身平均的比吸收率 (SAR )小于 0.1W/kg。 公众照射: 在一天 24h 内,任意连续 6min 按全身平均的比吸收率( SAR )应 小于 0.02 W/kg 。 SAR : Specific Absorption Rate,代表以任意 6 分钟记时平均,人体每公 斤所吸收的辐射量。 1.4 电磁辐射区场的划分 电磁辐射区场一般分为远区场和近区场。 1.4.1 近区场及特点 以

13、场源为零点或中心,在一个波长范围之内的区域,通常称为近区场,也可 称为感应场。近区场通常具有如下特点: 1、近区场内,电场强度 E 与磁场强度 H 的大小没有确定的比例关系。一般 情况下,电场强度值比较大,而磁场强度值则比较小。 总的来看,在近区场内,对于电压高电流小的场源(如发射天线、馈线等 ), 电场强度要比磁场强度大得多;对于电压低电流大的场源(如某些感应加热设备 的模具 ),磁场强度要比电场强度大得多。 2、近区场的电磁场强度比远区场的电磁场强度大得多。而且近区场电磁场 强度比远区场电磁场强度衰减速度更快。从这个角度上说, 电磁辐射防护的重点 应该在近区场。 3、近区场的电磁辐射与场源

14、密切相关,近区场不能脱离场源而独立存在。 1.4.2 远区场及特点 相对于近区场而言, 在一个波长之外的区域称为远区场,它以辐射状态出 现,所以也可称为辐射场。远区场的主要特点如下: 1、在远区场中,所有的电磁能量基本上均以电磁波形式辐射传播,远区场 辐射强度的衰减要比近区场慢得多。 2、在远区场,电场强度E 与磁场强度 H 有如下关系:在国际单位制中, E=377H,电场与磁场的运行方向互相垂直,并都垂直于电磁波的传播方向。 3、远区场为弱场,其电磁场强度均较小。 1.4.3.近区场与远区场划分的意义 通常,对于一个固定的可以产生一定强度的电磁辐射源来说,近区场辐射的 电磁场强度较大, 所以

15、,我们应该格外注意对电磁辐射近区场的防护。对电磁辐 射近区场的防护, 首先是对作业人员及处在近区场环境内的人员的防护,其次是 对位于近区场内的各种电子、 电气设备的防护。 而对于远区场, 由于电磁场强度 较小,通常对人的危害较小,这时我们应该考虑的主要因素就是对信号的保护。 另外,应该有对近区场一个概念,对我们最经常接触的从短波段30MHz 到微波 段的 3000MHz 的电磁波频段范围,其波长范围从1 米到 10 米。 1.5 电磁强度的分级标准 根据国家的环境电磁波卫生标准 (GB9175-88) ,以电磁波辐射强度及其 频段特性对人体可能引起潜在性不良影响的阈下值为界,将环境电磁波容许辐

16、射 强度标准分为二级。 1.5.1 一级标准 符合一级标准的环境为安全区,指在该环境电磁波强度下长期居住、工作、 生活的一切人群(包括婴儿、孕妇和老弱病残者),均不会受到任何有害影响的 区域; 新建、改建或扩建电台、电视台和雷达站等发射天线,在其居民覆盖区内, 必须符合“一级标准”的要求。 1.5.2 二级标准 符合二级标准的环境为中间区, 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 (包括婴儿、 孕妇和老弱病残者) 可能引起潜在性不良反应的区 域; 在此区内可建造工厂和机关, 但不许建造居民住宅、 学较、医院和疗养院等, 已建造的必须采取适当的防护措施。 超过二级标准地区, 对人

17、体可带来有害影响; 在此区内可作绿化或种植农作 物,但禁止建造居民住宅及人群经常活动的一切公共设施,如机关、工厂、商店 和影剧院等;如在此区内已有这些建筑,则应采取措施,或限制辐射时间。 环境电磁辐射强度分级标准见下表: 波长单位 容许场强 一级 (安全区 ) 二级 (中间区 ) 长、中、短波Vm 10 25 超短波Vm 5 12 微波mWcm2 10 40 混合Vm 按主要波段场强;若各波段场分散,则按复 合场强加权确定 1.6 常见电子产品电磁辐射产生原理 1.6.1 电脑的电磁辐射产生原理: 目前不少电脑所使用的显示终端还是CRT (阴极射线管)显示器,其工作原 理和我们家中电视机的显像

18、管基本一样,我们可以把它看作是一个图像更加精细 的电视机。 CRT显像管是利用内部的电子枪发射高速电子,经过垂直和水平的偏 转线圈控制高速电子的偏转角度,最后高速电子击打在荧光屏使其发光,通过电 压来调节电子束的功率,就会在屏幕上形成明暗不同的光点形成各种图案和文 字。在这个过程中会产生对人体有害的X射线。而且在显示器周围还会产生低频 电磁场。 和 CRT 显示器相比, LCD 的电磁辐射要小得多,这主要是因为LCD 的工 作方式与 CRT 有很大区别, LCD 内部既没有高压电子枪,也不会因为粒子撞击 而产生射线,但这并不代表LCD 的电磁辐射等于零。 LCD 的背光系统需要一个 高压电源来

19、驱动,这也成为了LCD 中最大的电磁辐射源。不过,LCD 中的高压 电源在背光源点亮后会迅速将电压降到较低的水准,因此工作中的LCD 的电磁 辐射是微乎其微的。 除显示器之外, 电脑的另一大电磁辐射源就是主机了。主机的电磁辐射来自 于内部的众多配件,如电源、主板、内存、显卡等。它们在高频工作时会产生强 烈的电磁辐射 ( 主要集中在超短波波段 ) , 如果不加任何防护措施对人体的影响也 很大,好在机箱的金属外壳对电磁辐射能起到一定的屏蔽作用。不同材料、 不同 设计、不同制造工艺的机箱,其防辐射能力并不相同,如果设计不合理,主机外 泄的电磁辐射仍会超标。 1.6.2 手机的电磁辐射产生原理 手机的

20、工作原理: 当我们用手机打电话时, 音频信号通过手机转换为高频率 的电话信号, 然后通过天线以电磁波的形式发射出去,这时在手机附近就会产生 较为强烈的电磁辐射。 有关专家指出: 当人们使用手机时, 手机会向发射基站传 送无线电波,其会被人体吸收,从而有可能对人体的健康带来影响, 这些电波就 是手机所产生的电磁辐射。 手机辐射一般用比吸收率SAR (Specific Absorption Rate)值来衡量, SAR代表以任意 6分钟记时平均,人体每公斤所吸收的辐射量。这个SAR值可显 示手机辐射对人体的影响,是最直接的测试值。SAR有针对全身的、局部的、四 肢的数据。 SAR 值越低,人体所吸

21、收的手机辐射的量越少。其中针对人体脑部的 SAR标准值必须至少低于1.67 瓦特/ 千克才算安全。 1.6.3 电磁炉的电磁辐射产生原理 电磁炉是一种利用电磁感应原理将电能转换为热能的常用电器。在电磁炉内 部,由整流电路将 50/60Hz 的交流电压变成直流电压, 再经过控制电路将直流电 压转换成频率为 2040KHz的高频电压,高速变化的电流流过线圈会产生高速变 化的磁场,当磁场内的磁力线通过金属器皿(导磁且导电材料 )底部金属体内产生 无数的小涡流,使器皿高速发热,从而加热器皿内的东西。 普通的电磁炉在工作时线圈盘产生的电磁辐射除了给炉面上的锅体加热外, 还有一部分电磁辐射会从电磁炉体内和

22、锅体向往泄放,而产生人们所说的外泄电 磁辐射,这部分电磁辐射就是危害人体健康的电磁辐射源,外泄辐射源的强度大 小与电磁炉功率和电磁炉的质量有关。 1.6.4 电视机的电磁辐射产生原理 普通电视机的电磁辐射原理和CRT 电脑显示器的原理是一样的,都是内部 的电子枪发射高速电子,经过垂直和水平的偏转线圈控制高速电子的偏转角度, 最后高速电子击打在荧光屏使其发光,通过电压来调节电子束的功率, 就会在屏 幕上形成明暗不同的光点形成各种图案和文字。在这个过程中会产生对人体有害 的 X 射线。而且在显示器周围还会产生低频电磁场。 1.6.5 充电器的电磁辐射产生原理 不少充电器的电磁辐射都是比较严重的,因

23、为现在很多充电器 (如手机充电 器)从成本、体积和重量考虑,不是用变压器将220V 的工频电压直接变为低压 的,而是将 220V 交流电整流为直流电,再用电子开关电路将其变成20KHz 左 右的高频、 高压电,然后用体积很小的高频变压器变压成高频低压电,将高频低 压电整流供充电用,这样便产生了电磁辐射。 1.6.6 微波炉的电磁辐射产生原理 当微波炉中产生的微波辐射到炉内的食品上时,食品中的极性水分子受到电 磁辐射强烈的热效应作用, 致使水温升高, 从而导致食品的温度也随之上升,因 为微波穿透力强, 食品的内部也同时被加热, 故整个物体受热均匀, 升温速度很 快。 而微波炉在工作期间, 少量微

24、弱的电磁辐射则会透过炉门向外辐射,其电磁 辐射随距离的增大衰减很快。国家标准规定,在离微波炉5cm 处,微波泄漏必 须控制在 1mw/cm 2 以下。 1.6.7 电吹风的电磁辐射产生原理 电吹风的工作原理是利用热电阻丝通电发热,再由风扇吹出热空气。 由于电 吹风需要迅速的发出热量, 就需要将其内部的电阻迅速加热到很高的温度,这一 瞬间会产生较强的电磁辐射。 并且由于电吹风在运行过程中, 需要有良好的空气 对流,就势必造成其内部所产生的强大的电磁辐射可以轻易的泄露出来,从而影 响人们的健康。 第 2 章 电磁辐射的危害 2.1 电磁辐射对人体的危害 电磁辐射,被世界卫生组织称为继水源、大气、噪

25、声之后的第四大全球性公 害,成为危害人类的隐形“杀手” 。 2.1.1 电磁辐射伤害人体的机理 2.1.1.1.热效应: 人体的 70%以上都是水,水分子内部的正负电荷中心不重合,是一种极性分 子,而这种极性的水分子在接受电磁辐射后,会随着电磁场极性的变化做快速重 新排列,从而导致分子间剧烈撞击、摩擦而产生巨大的热量,使机体升温。 当电磁辐射的强度超过一定限度时,将使人体体温或局部组织温度急剧升 高,破坏热平衡而有害人体健康。随着电磁辐射强度的不断提高,呈现出对人体 的不良影响也逐渐突出。 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

26、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、男子精子质量降低等。 2.1.1.2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 界低频电磁辐射的长期影响, 处于平衡状态的微弱电磁场即会遭到破坏。低频电 磁辐射作用于人体后,体温并不会明显提高,但会干扰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糖核酸受损和遗传 基因发生突变,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

27、及脑电 流,使人的行为及相关器官发生变化,继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。 2.1.1.3累积效应: 热效应和非热效应作用于人体后, 人体的对其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, 甚至有可能危及生命。 对于长期接触电磁 辐射的群体, 即使受到的电磁辐射强度较小,但是由于接触的时间很长, 所以也 可能会诱发各种病变,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,甚至导致人类免疫机能的低下。 权威

28、统计数字表明:经常在电脑前工作的人群中,上述疾病的发病率明显 高于普通人群。电磁辐射是原因之一。 2.1.2 电磁辐射对人体的影响 电磁辐射会对人体产生多种不良影响,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。 2.1.2.1对中枢神经系统的影响: 中枢神经系统对电磁辐射的作用很敏感,受到电磁辐射反复作用后, 中枢神 经系统机能有可能发生改变, 出现神经衰弱症状, 主要表现有头痛、 头晕、无力、 记忆力减退、睡眠障碍 (失眠、多梦或嗜睡 )、易激动、多汗、心悸、胸闷、脱发 等,尤其是入睡困难、脱发、无力、多汗和记忆力减退更为突出。这些均说明大 脑是抑制过程

29、占优势, 所以受害者除有上述症状外, 还表现有短时间记忆力减退。 2.1.2.2对机体免疫功能的影响: 电磁辐射使机体免疫功能下降。 对人群受辐射作用的研究和调查表明,人体 白血球吞噬细菌的百分率和吞噬的细菌数均下降。此外受电磁辐射长期作用的 人,其抗体形成受到明显抑制。 2.1.2.3对心血管系统的影响: 受电磁辐射作用过多的人, 常发生血液动力失调, 血管通透性和张力降低等 症状。由于神经调节功能受到影响,人体表现的症状多以心动过缓为主,少数呈 现心动过速。受害者出现血压波动,开始升高,后又回复至正常,最后出现血压 偏低;心电图出现R T 波的电压下降,这是迷走神经的过敏反应,也是心肌营

30、养障碍的结果; 此外,长期受电磁辐射作用的人, 若其本身就有心血管系统的疾 病,则会更早更易促使其发展和恶化。 2.1.2.4对血液系统的影响: 在电磁辐射的长期作用下, 可出现白血球数量不稳定现象, 主要是下降倾向, 白血球减少, 红血球的生成受到抑制, 网状红血球减少。 对长期操纵雷达的人群 健康调查结果表明, 其中多数人出现白血球低于正常人的现象。此外,当无线电 波和放射线同时作用人体时, 对血液系统的作用较单一因素作用可产生更明显的 伤害。 2.1.2.5对生殖系统和遗传的影响: 长期受电磁辐射作用的人, 男性出现性机能下降、 阳萎;女性出现月经周期 紊乱;睾丸对电磁辐射非常敏感, 精

31、子生成易受到抑制而影响生育;电磁辐射还 有可能使卵细胞出现变性, 破坏了排卵过程。 高强度的电磁辐射可以产生遗传效 应,使睾丸染色体出现畸变和有丝分裂异常。妊娠妇女如果在早期或在妊娠前, 接受了短波透热疗法,极易出现先天性出生缺陷(畸形婴儿 )。 2.1.2.6对视觉系统的影响: 眼组织含有大量的水份, 易吸收电磁辐射, 而且眼的血流量少, 故在电磁辐 射作用下, 眼球的温度易升高。 温度升高是造成产生白内障的主要条件,温度上 升导致眼晶状体蛋白质凝固, 多数学者认为, 较低强度的微波长期作用, 可以加 速晶状体的衰老和混浊, 并有可能使有色视野缩小和暗适应时间延长,造成某些 视觉障碍。此外,

32、长期低强度电磁辐射的作用,可促使视觉疲劳,眼感到不舒适 眼感干燥等现象。 2.1.2.7电磁辐射的致癌影响: 大部份实验动物经微波作用后, 癌变的发生率会上升; 一些微波生物学家的 实验表明, 电磁辐射会促使人体内的 (遗传基因) 微粒细胞的染色体发生突变和 有丝分裂异常,从而使某些组织出现病理性增生过程,使正常细胞变为癌细胞。 美国德克萨斯州癌症医疗基金会针对一些遭受电磁辐射损伤的病人所做的抽样 化验结果表明,在高压线附近工作的工人,其癌细胞生长速度比一般人要快24 倍。 典型的事件发生于1976 年美国驻莫斯科大使馆。苏联为监听美驻苏使馆的 通讯联络情况, 向使馆发射电磁波, 由于使馆工作

33、人员长期处于高强度电磁环境 中,结果造成使馆内被检查的313人中,有 64 人淋巴细胞平均数高44%,有 15 个妇女得了腮腺癌。 2.1.3 电磁辐射的其他危害 2.1.3.1影响通讯信号 当飞机在空中飞行时, 如果通讯和导航系统受到电磁干扰,就会同基地失去 联系,可能造成飞行事故; 当舰船上使用的通信、 导航或遇险呼救频率受到电磁 干扰,就会影响航海安全; 有的电磁波还会对有线电设施产生干扰而引起铁路信 号的失误动作、交通指挥灯的失控、电脑的差错和自动化工厂操作的失灵等。 2.1.3.2破坏建筑物和电器设备 在纵横交错、蛛网密布的高压线网、电视发射台、转播台等附近的家庭,不 仅电视信号被严

34、重干扰,而且居民因常受电磁辐射而可能感到身体不适。 2.1.3.3影响植物的生存 在长期存在电磁辐射的区域,如微波发射站所面向的山坡,有可能会造成 植物的大面积死亡。 2.1.3.4泄露你的电脑机密 电脑的电磁辐射会把电脑中的信息带出去。虽然电脑的生产厂家为防止外泄 的电磁辐射干扰其他电子设备, 为电脑制订了电磁辐射的限制标准,但外泄的电 磁辐射仍具有不容忽视的强度 就是这一点点外泄的电磁辐射如同给电脑 中的信息装上了“飞”走的翅膀。 如电脑显示器的阴极射线管辐射出的电磁波,其频率一般在6.5MHz 以下。 对这种电磁波, 在有效距离内, 可用普通电视机或相同型号的电脑直接接收。接 收或解读电

35、脑辐射的电磁波, 现在已成为国外情报部门的一项常用窃密技术,并 已达到很高水平。据国外试验,在1000 米以外能接收和还原电脑显示终端的信 息,而且看得很清晰。 2.2 常用电子设备的电磁辐射危害 2.2.1 常用电子设备的电磁辐射数值 要测量电子产品的电磁辐射大小, 可以采取比较简便的方式, 就是利用家用、 小型可接收 AM(调幅)频道的收音机,打开后将频道调在没有广播的地方,并 且靠近所要测量的电视、冰箱、微波炉、电脑等家用电子设备,就会发现收音机 所传出的噪音突然变大, 走出一段距离后, 才会恢复原来较小的噪音量;如此即 可简易测出安全距离来。 常用电子设备电磁辐射检测数据参考表(mG:

36、毫高斯) 电子产品辐射量(单位) 电子产品辐射量(单位) 咖啡炉1mG 传真机2mG 电脑100mG 录像机6mG 电熨斗3mG 电视机20mG 音响20mG 电冰箱20mG VCD 10mG 空调20mG 洗衣机30mG 电锅40mG 复印机40mG 吹风机70mG 吸尘器200mG 无绳电话200mG 微波炉200mG 电须刀100mG 电热毯 100mG 手机 100mG 2.2.2 电脑的电磁辐射危害 电脑是现代人使用频率最高、 应用范围最广的电子产品之一, 因此对于电脑 的电磁辐射的认识就显得尤为重要。 电脑的电磁辐射危害, CRT 显示器最为严重, CRT 显示器通过电子枪发射 电

37、子束实现画面显示, 而对外发射电子本身就会产生较强的电磁辐射,尽管厚厚 的含铅玻璃屏幕可在一定程度上阻隔辐射,但仍然有不少电磁辐射穿透阻隔层而 直接照射到使用者身上。 据不完全统计,常用电脑的人中感到眼睛疲劳的占83,肩酸腰痛的占 63.9 ,头痛和食欲不振的则占561和 544,其他还会导致自律神经失 调、抑郁症、动脉硬化性精神病、青光眼、白血病、乳腺癌等病症,这些都或 多或少跟受到电磁辐射有关。 国际电磁波生物物理学专家的研究显示:在怀孕的最初 3 个月内,每周使用 20 以上电脑,发生流产的比例会增加80% ,并同时增加畸形儿的出身率。 2.2.3 手机的电磁辐射危害 现在我国使用的 G

38、SM 手机的工作频率是在900MHz 和 1000MHz 频段上, 第三代移动通信系统则可望达到2000MHz 以上,所以手机使用的是高频无线电 波,产生的电磁辐射属于高频电磁辐射。这种辐射对人体的影响主要以 “热效应” 形式来体现, 即人体吸收了手机辐射的电磁波,可能会使局部组织升温, 造成病 变,导致人体生物性破坏。 手机的使用具有其特殊性,即它是紧贴于头部使用的,人体(尤其是人脑) 处于近区辐射场中, 国际上通行的方法是用国际移动电讯协会(CTIA) 定义的热效 应“比吸收率” SAR(Specific Absorbed Radiation)来测量辐射当量或人体吸 收的无线高频电磁辐射量

39、的大小,它的单位为:W/kg,表示的是每千克人体组 织吸收的电磁辐射量, 它较准确地反映了电磁辐射对人体产生的影响。根据国际 非电离性照射保护委员会(INCIRC)的规定,手机辐射的限值是4W/kg,在这个限 值下,人体所受到的电磁辐射影响在安全范围内。 2.2.4 电磁炉的电磁辐射危害 电磁炉是利用电磁感应产生磁致涡流从而加热食品,在其工作过程中会产生 极低频电场与磁场, 对一定范围内的环境会构成电磁污染。世界卫生组织把这类 极低频电磁场作为可疑致癌物,与苯烯、电焊烟雾同属一类致癌物。 专家介绍,磁泄漏的程度由电场强度与磁场强度来衡量。经权威调查与检测 了几个品牌的电磁炉电磁场强度,结果表明

40、,其近区电场强度可达上千伏/米, 近区磁场强度达到几微特斯拉至上百微特斯拉。由于我国尚无相关标准, 如果按 瑞士、瑞典等国的国标0.2 微特斯拉评价,那么我国相当比例的产品严重超标 目前国内销售的电磁炉产品很少送检电磁兼容项目,凡送检的几乎是出口到 欧盟、美国和日本等国际市场的产品。 这是因为美国等国家对产品有强制国际标 准,而我国虽原则上要求企业执行该标准,但缺少强制措施。 国家日用电器质量 监督检验中心曾对电磁炉产品做过一次全行业摸底测试,结果发现达标的仅约 50%。 2.2.5 电视的电磁辐射危害 看电视一看就是几个小时而浑然不觉,所以电视产生的电磁辐射是最持久的 辐射。看电视时间长了,

41、会出现头昏眼花、耳鸣等症状。看电视时,如果太靠近 会伤害眼睛, 当电视机的显像管在启用时,它的负极会发出高能量的电子束。这 些电子束猛烈撞击屏幕内壁的荧光物质时,屏幕上才会显示图像, 但同时也会产 生具有穿透力的 X辐射线。电视屏幕显示影像时也会放出大量的正离子,它们像 磁石一样吸附空气周围里的负氧离子,使室内空气中的负氧离子大量减少。长期 处于缺少负氧离子的状态中, 人容易头痛、胸闷和食欲减退, 长时间看电视的人, 应该同时注意室内空气的流通。 2.2.6 充电器的电磁辐射危害 充电器是一种带变压器的低压电源,它有着很高的磁场, 有时在插座上的变 压器磁场甚至可以达到300mG 以上。充电器

42、的电磁辐射具有很强的隐蔽性,很 容易被人们忽视, 并且离人们的生活很近。 比如很多人都是将手机充电器放在床 头充电,这无疑在睡梦中危害着人们的健康。 2.2.7 微波炉的电磁辐射危害 微波炉产生的电磁辐射是高频电磁波。在电磁波的波谱中, 它是介于超短波 和红外线之间, 其穿透力极大, 它能引起食物内部极性分子的高速运动,产生摩 擦,使温度迅速升高,从而煮熟食物。微波炉在正确操作使用下,对人体不会有 直接的影响, 但假如发现微波泄漏不慎伤害了身体,应尽快远离微波环境。 一般 轻微的情形, 只要离开接触, 被伤害的组织就能逐渐恢复正常,孕妇和小孩应尽 量远离微波炉。 2.2.8 电吹风的电磁辐射危

43、害 电吹风是一种可产生很强电磁辐射的常用电子设备,特别是在开启和关闭时 电磁辐射最大, 且功率越大电磁辐射也越大。 由于人们在日常生活中使用电吹风 的频率很高, 并且其电磁辐射距离头部距离比其他电器要近,所以造成的危害较 之其他的电器会更大一些。 2.2.9 其他电子设备的电磁辐射危害 打印机、复印机等办公设备在使用过程中会产生一些臭氧、粉尘、噪声以及 电磁干扰。 其在高温工作时会散发出臭氧离子,它是一种强氧化剂, 人长期接触 一定浓度的臭氧后, 容易引发上呼吸道感染。 电热毯和取暖器: 作为冬日里常用 的家电,功率很大,能产生较大的电磁辐射,而且还和人体有着亲密的接触,因 此都要做好相应的防

44、护措施。 2.3 电磁辐射危害的实例 1、英国国家辐射保护委员会的一份写于2001年的调查报告称: 居住在高压 线周边, 有电磁辐射下的儿童, 其白血病发病率比居住在别处的儿童的高出一倍。 而瑞典国家工业与技术发展委员会,选择220400 千伏的高压电网下的沿线一 带进行调查,发现在1960 年至 1985 年间,居住在距电线300 米以内地段的 50 万人中,共有 142 名儿童患上病症,其中39 人得白血病。通过计算, 15 岁以下 的儿童如果暴露在平均磁感应强度大于0.2 微特斯拉的环境中, 则患白血病几率 为一般儿童的 2.7 倍以上;若磁感应度大于0.3 微特斯拉,则为3.8 倍。国

45、际上 认同儿童居住环境中的磁场强度应不超过0.4 微特斯拉。 2、美国一癌症医疗基金会对一些遭电磁辐射损伤的病人抽样化验,结果表 明在高压线附近工作的人,其癌细胞生长速度比一般人快24 倍 ; 3、美国马里兰州 1969 年至 1982 年间,有 951 名男子死于脑瘤,死者多数 为电子工程师和 “ 大哥大 ” 频繁使用者。 台湾发布的一项研究显示, 女性长期使用 电脑诱发乳腺癌的危险性比一般非电脑工作人员高43 。这些情况的发生,都 是因为使用这些电子设备时, 其周围会产生电磁波。 一般说来, 电磁波的频率越 高,波长越短,引起肿瘤的可能性就越大。 4、1997 年 8 月 13 日在深圳机

46、场发生的我国第一起因无线电干扰航空通信 导致机场关闭 2 个小时的严重事件, 原因是深圳机场附近的山头上无线寻呼台的 发射功率过高所致。 5、 科技日报报道:我国每年出生的2000 万儿童中,有 35 万为缺陷儿, 其中 25 万为智力缺陷。有关专家提醒育龄妇女,电磁辐射有可能是造成此现象 的关键因素之一。 2.4 电磁辐射高危行业人群 拥有电脑、手机等现代生活工具的人类所接受的电磁辐射是祖辈的1.5亿倍, 根据卫生部、 世界卫生组织、 国际非电离辐射防护委员会等权威部门提供的详实 数据,电磁辐射对11 大类职业人群存在潜在危害。这11 大高危行业包括: 1、金融政券行业:金融行业普遍使用计算

47、机网络、现代化办公设施,操作人员 直接受到电磁辐射。 2、广播电视行业:广播、电视发射系统、无线电发射系统、编辑机房、演播室 均向外发射大量电磁波。 3、IT 行业,计算机系统及网络随时向外发射大量电磁波。 4、电力行业:高压输电、变电、发电设施产生高强度电磁波。 5、通信行业:移动通讯基站等无线通讯系统电磁波强度很大,每天长时间暴露 在这样的电磁辐射下,对身体影响很大。 6、民航:民航指挥塔及飞机本身都向外发送大量电磁波 7、铁路:电气化铁路的电力线及变配系统向外发射大量电磁波 8、医疗:高频理疗、超短波理疗、微波理疗及各类频谱仪,都向外发射大量电 磁波。 9、科研行业:大量使用仪器仪表设备

48、 10、工业:采用高中低频和微波电器设备 11、办公族:现代化办公设备相当普及的白领人士。 第 3 章 电磁辐射的防护措施 3.1 电磁辐射防护的目的 电磁辐射防护的出发点就是要减低电磁辐射对人们的正常生活的影响,更重 要的是,要减少其对人们身体健康的危害。 电磁辐射在为人类社会带来巨大效益的同时,也存在着潜在的危害。 广泛宣 传和普及辐射防护知识, 使人们正确认识辐射和它的来源与危害,不断提高全民 的环境保护意识,加强自我保护和保健,已是当务之急。 3.2 电磁辐射防护的基本标准 电磁辐射相关的国家规定、标准有: 电磁辐射环境保护管理办法(1997年 3 月 25 日国家环境保护局第18 号

49、令) 电磁辐射防护规定 (GB 8702-1988) 环境电磁波卫生标准(GB 9175-1988) 微波辐射作业卫生标准(GB 10436-1989) 微波辐射暂行卫生标准(卫生部、四机部 79卫工字 101 号、79四调字 138 号文) 根据国家环境保护局发布的 电磁辐射防护规定, 电场强度如果低于40V/M 应该就是基本安全的, 不过还需要根据个人的抵抗力和接触的时间、距离等情况 而定,只要进行适当的屏蔽防护,就可以大大降低电磁辐射影响。 3.3 电磁辐射的防护技术 3.3.1 屏蔽防护技术 屏蔽防护技术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, 屏蔽防护技术是目前使用最为广泛的电磁辐射防护技术。电 磁屏蔽分为两大类: 一类为主动场屏蔽, 这类屏蔽将电磁场作用限定在某个范围 以内,使其不对这一范围以外的物体产生影响;该类屏蔽的特点为: 场源与屏蔽 体间距小, 所要屏蔽的电磁辐射强度大,屏蔽体结构 设计要严谨,屏蔽体要妥善 地进行接地处理。另一类为被动场屏蔽,这类屏蔽对某一指定的空间进行屏蔽, 使得在这一空间以外的电磁场源对这一空间范围内的物体不产生电磁干扰和污 染;该类屏蔽的特点为:屏蔽体与场源间距大,屏蔽体可以不采用接地处理。 电

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