发布时间:2023-10-11 17:47:34
绪论:一篇引人入胜的电磁辐射安全,需要建立在充分的资料搜集和文献研究之上。搜杂志网为您汇编了三篇范文,供您参考和学习。

中图分类号:O441 文献标识码:A
1 城市电磁辐射污染源
随着我国城市化的快速发展,着科学技术的进步,无线电技术已经被广泛应用于国防、工农业生产、交通运输、通讯、信息产业等各个领域并深入到千家万户,它给人类创造了巨大的物质文明,但同时也把人们带进了一个充满人造电磁辐射的环境里。电磁辐射主要分为天然产生和人为产生,过量的天然电磁辐射和人为电磁辐射均会造成电磁辐射污染。一般而言,城市电磁辐射污染主要指人为电磁辐射污染,按照电磁波频率的大小,人为电磁辐射源又可分为工频辐射源和射频辐射源,其中射频辐射源释放的电磁波的频率较高且频谱范围较宽,其电磁辐射的影响范围也较大。各类电磁波发射系统、工频辐射系统、利用电磁能的工业、科学、医疗设备等甚至包括部分家用电器,均是城市电磁辐射的污染源或潜在污染源(见表1) 。
由表1可知,城市电磁辐射污染源(含潜在污染源)的种类多、分布广,存在于人们生活的方方面面,其中广播电视、雷达、卫星通信及移动通信对区域电磁辐射水平贡献较大,各种电子设备、室内线缆布设是居室电磁辐射污染的主要来源。
2 城市目前电磁辐射存在的一些问题分析
2.1 我国相关法规、标准还需要继续完善
1997年我国颁布的《电磁辐射环境保护管理办法》是我国仅有的针对电磁辐射污染防治的立法,属部门规章。随着城市空域电磁辐射环境的日趋复杂,该管理办法已不能完全满足目前辐射环境监管的需要,主要表现为法规的内容相对滞后、效力级别低、难以有效执行。虽然广播、电信、电力等部门在《广播电视设施保护条例》、《中华人民共和国电信条例》、《无线电管理条例》、《城市电力规划规范》等法规和规范中对电磁辐射污染防治作出了相应规定,但《电磁辐射环境保护管理办法》中的部分制度在这些法规中没有得到充分反映,在实际执法过程中常常出现电磁辐射污染纠纷的各方当事人各执一词、各执一法的现象。因此,有必要尽快制定与实施更高级别的电磁辐射污染防治法。
在电磁辐射防护标准方面存在以下问题:第一,上世纪80年代末原国家环境保护总局的《电磁辐射防护规定》(GB8702-88)和卫生部的《环境电磁波卫生标准》(GB9175-88)是我国电磁辐射防护领域的2个基本标准,但它们对环境电磁波容许辐射强度标准的规定存在不一致。管理标准的不一致直接导致在实际执行过程中,有关行政执法部门和监测部门采用的标准不一。而且,这2个标准的法律效力相同,发生冲突时需呈请国务院裁决其适用性。第二,关于高压送变电设施的工频电磁场强度限值尚无国家标准,相关部门推荐暂分别以4kV/m和0.1mT作为居民区工频电场标准和磁感应强度标准,这直接导致输变电设施电磁场评价标准的针对性不强,即对于不同电压等级的输变电工程均适用相同的标准限值。因此为做好电磁辐射环境影响评价工作和管理工作,应统一各标准中的管理限值,并加快设立尚未制定国家标准的电磁辐射设施的辐射水平限值。
2.2 城市空域电磁辐射能量密度不断增大
电磁辐射技术的广泛应用已造成城市空域电磁能明显上升。根据资料调查显示,某地区环境电磁辐射污染1991-2006年进行调查,该地区平均辐射强度增长17.5倍,年均增长率达12.1%。此外,根据有关资料调查显示,某市部分居住社区的电磁辐射监测结果虽符合《环境电磁波卫生标准》的1级标准(小于5V/m),但100KHz~3GHz频率段的电场强度已接近容许场强值的上限,部分社区的复合功率密度出现个别值超标现象。
2.3 电磁辐射纠纷日益增多
近年来,公众的辐射防护意识逐渐提高,对居住环境的电磁辐射暴露水平也更加重视,电磁辐射污染纠纷随之逐年增多。引发电磁辐射污染纠纷的主要原因有:在社区建设移动通信基站、10kV变电站等电磁辐射设施;在社区附近建设高压输变电设施、电气化轨道交通设施;房地产开发商隐瞒商品房周围电磁辐射污染现状,以及电磁辐射污染致人身伤害等。
2.4 电磁辐射设施环境敏感性日渐增强
城市和广播电视通信技术的发展使电磁辐射设施与公众的距离得以缩短,电磁辐射设施的环境敏感性随之日渐增强,主要表现为:城市扩张使一些广播电视和无线电通信发射台逐渐被新建城区包围,造成局部居民生活区场强较高;城市用电需求的增加及电网改造工程的实施使大量高压输变电设施进入城市市区,而且电压等级不断升高,其产生的工频电磁场可能对公众健康产生不利影响,此外其产生的噪声可能干扰广播和无线电通信;通信技术的发展使居民区被通信基站包围,虽然单个基站的功率较小,但是大量的通信基站会使城市空域电磁场不断增强,另外,高层建筑顶部建有的微波定向天线、卫星天线等,易造成对高层建筑的电磁污染;城市交通的迅猛发展使交通干线的电磁噪声不断加重,在车流量高峰时段的交通路口,电磁噪声值可达44~50dBμV/m。
3 对策与建议
在利用电磁技术推进城市建设、创建便捷生活的同时,应以电磁辐射防护管理办法与防护标准为依据,加强电磁辐射环境管理,优化电磁辐射设施布设,采取有效防护措施,以降低或避免电磁辐射对公众健康和环境安全的不利影响。
3.1 不断完善电磁辐射污染防治法规、标准
现行的《电磁辐射环境保护管理办法》已不能适应当前电磁辐射监管的需要,而且其与广电、通信等领域制定的相关法规无法全面兼容,因而适时制定与电磁辐射污染防治相关的专项法规势在必行。该法规须在综合考虑电磁辐射污染源及其辐射特性的基础上,以风险预防为原则,以保护环境与公众健康为出发点,建立健全城市电磁辐射环境容量控制制度、电磁辐射设施规划制度、辐射设施环境影响评价制度、辐射环境监管与监测制度、辐射环境风险预防制度、辐射危害事件处理与报告制度、公众参与制度等。
此外,为规范电磁辐射设施的辐射水平、提高电磁辐射环境监管能力,并为解决电磁纠纷提供标准数据支持,应加快出台统一的电磁辐射防护国家标准。该标准应根据电磁辐射的危害性,并借鉴国外标准限值,在总结电磁辐射设施的辐射水平及我国城市电磁辐射环境质量现状及发展趋势的基础上,统一《电磁辐射防护规定》与《环境电磁波卫生标准》中关于电磁场强度及功率密度的导出限值。同时,还应出台相关电磁辐射安全管理导则,明确主要辐射设施的建造使用规范、管理要求、环境影响评价范围等内容。
3.2 加强电磁辐射环境管理
为保护环境安全和公众健康,促进各类电磁辐射设施的规范、有序发展,需切实加强对电磁辐射环境的管理。首先要严格执行国家相关法律法规及技术标准规范,落实电磁辐射设施环境影响评价制度、审批制度、“三同时”制度、监测制度、公众参与制度等。其次要明确城市空域电磁波发展规划,并将其纳入城市建设总体规划,合理布局电磁发射设备,防止造成城市空域局部电磁污染。实施区域电磁辐射环境容量控制措施,对可能造成周边辐射环境污染的中短波发射台实施异地搬迁,对微波天线等辐射源周围的建筑物高度予以限制,控制室内微蜂窝基站天线的悬挂高度及影响半径,如高度不宜低于2.3m,影响半径约为1m,室外宏站与周边敏感建筑的水平距离应保持30m等,高压线两侧50m内不宜建设学校、住宅及医院等环境敏感建筑。
3.3 采用电磁辐射控制技术
可以通过采取电磁辐射控制技术来防治电磁辐射污染。第一,通过产品设计、工程设计等方式有效减少电磁辐射,如在输电线路设计中采取提高输电导线对地高度、进行双回路导线逆相布置、高低压导线分层架设等方式,变电站的进出线在穿越居民区和人口密集地段时采用地下电缆布设方式。第二,通过优化设计减少基站数量并降低天线增益,如根据通信基站的发射功率、天线高度和方向图、基站覆盖区的边界场强等条件对通信基站覆盖区进行优化设计,在达到最佳地域覆盖和最佳通话质量的同时,尽量降低天线增益,减少电磁辐射污染。第三,通过屏蔽辐射源降低电磁泄漏,可采取被动屏蔽、主动屏蔽方式对辐射源进行屏蔽,还可采用高频接地方式将屏蔽体内产生的射频电流导入大地,有效避免屏蔽体成为二次辐射源。第四,增加环境保护目标与电磁辐射源间的距离及绿化。研究表明,树木具有吸收电磁能的作用,在电磁波的传播路径上进行植被绿化,可增加电磁波在传播过程中的衰减。第五,采用滤波技术抑制电磁干扰,通过滤波线路将有用信号提取出来,同时阻截干扰信号通过。第六,开发利用防电磁辐射材料。利用防电磁辐射材料对电磁波的吸收或反射等特性,在建筑、交通、包装、服装等领域使用防辐射材料可有效衰减电磁辐射强度,如使用碳素系列和金属系列等增强水泥基复合材料、防电磁波玻璃、吸收电磁波的涂料等用于建造房屋便可有效阻挡室外电磁波进入室内。
3.4 普及电磁辐射知识
城市空域及居室内广泛存在的电磁辐射因其无色、无味、无嗅的特性容易被公众忽略其存在的同时,也极易引起公众的恐慌,进而导致发生电磁辐射纠纷事件。相关部门应积极开展电磁辐射知识宣传工作,增强公众的辐射防护意识,使其了解过量电磁辐射的可能危害,正确理解生活中人为电磁辐射的来源及其实践的正当性、安全性,掌握如何降低居室电磁辐射的方法或防护方法。此外,相关部门在监管工作中要切实落实公众参与制度,并充分发挥其监督作用,与广大公众及电磁辐射设施建造运营单位共创安全的城市电磁辐射环境。
随着城市化进程的加快和现代电磁技术,各种频率的广泛应用城市空域电磁相互作用。公共建筑和甚至住宅,包括每个人类居住的地方受到了电磁辐射的侵扰。目前,大多数城市电磁辐射环境质量量总体上是好的,但超短波和微波辐射到周围的环境造成一定的污染,电磁辐射水平接近上限,甚至社区综合功率密度值出现严重超标过的个别现象。
1 城市的电磁辐射源
电磁辐射被分为天然存在和人为产生两个类别。超标的自然和人为电磁波辐射会导致电磁辐射污染。在一般情况下,城市污染主要是指人为的电磁辐射污染,根据电磁的大小波频率,人为电磁辐射可分为工频辐射和射频辐射,射频电磁辐射释放和比较宽谱的电磁辐射,影响范围也大。在城市中,人们常说的电磁辐射污染常常是指由人为污染的电磁辐射,由于不一致频率的电磁波,电磁辐射的人可分为两种辐射源,射频和工频。射频辐射的一个更大的范围内的电磁辐射源,所述电磁波谱由广泛,高频发射。在城市,各种电磁发射系统,工频辐射系统,利用电磁能量的工业,科学,医疗设备,甚至包括一些设备,都是潜在的城市污染或电磁辐射源。
从表1可以看出,对干城市来说,电磁辐射污染源的分布广泛、品种多,与人们的日常生活息息相关,移动通信、卫星通信、雷达等,在电磁辐射水平上作出了不小的贡献,而对于我们经常所处的室内空间来说,室内线路的布置、所使用的电子设备等,都是我们电磁辐射污染的来源。
2 城市电磁辐射污染现状
2.1 城市电磁辐射纠纷逐渐增多
随着安全意识,人们辐射防护意识也越来越强,电磁辐射对生活和周边环境存在严重的影响,引起了人们的重视。因此,关于电磁辐射污染引起的纠纷呈现出上升趋势,其中包括:高压输电建立在居住拥挤的地方,移动通信基站建设中的社区,电磁辐射污染造成的人身伤害等。所有这些情况,使电磁辐射污染纠纷越来越多。
2.2 电磁辐射源离居民的活动距离越来越近
在城市建设,发展和建设的速度不断加快,和电磁辐射设施是分不开的,电磁辐射设施和人的关系越来越密切。例如,广播电视,建在城市的无线通信,使社区辐射强度增加。城市电网建设项目的建设,特高压输变电设备接近住宅区,电压增加,由危害人们的身体健康。不仅如此,高层建筑的卫星天线,高层建筑还会产生电磁污染;此外,电磁噪声对人体的健康有着很大的影响。
2.3 城市电磁辐射设施的逐渐增加环境的敏感性
电磁辐射设施的城市和广播通讯技术的发展,缩短与市民的距离,电磁辐射的敏感性变得增强。主要表现为:城市扩张使得一些广播电视和无线电通信发射台逐渐新城被住宅区包围,引起局部生活辐射强度高;城市用电需求的增加和电网改造工程的实施,使大量的高压输变电设施纳入城市地区,电压等级不断升高,产生高频电磁场可能会对公众健康产生不利影响,除了其产生的噪声可能与广播和无线电通讯造成干扰;通信技术的发展使得通信基站被居民区所包围,虽然单个基站的功率小,但它将使这个城市有很多通信基站电磁领空的增长,此外,一些高层建筑建在微波定向天线卫星天线等的顶部,很容易导致电磁污染的高层建筑;城市交通交通要道的电磁噪声的快速发展不断增加,交通路口在高峰时段的交通,电磁噪声值可达40―50dBμv/m。
3 对策与建议
(1)进一步完善城市电磁辐射管理的法律制度。为规范电磁辐射设施的辐射水平,提高电磁辐射环境监管能力,并为解决电磁纠纷提供标准数据支持,应加快出台统一的电磁辐射防护国家标准。该标准应根据电磁辐射的危害性,并借鉴国外标准限值,在总结电磁辐射设施的辐射水平及我国城市电磁辐射环境质量现状及发展趋势的基础上,同时,还应出台相关电磁辐射安全管理导则,明确主要辐射设施的建造使用规范,管理要求,环境影响评价范围等内容。(2)加强电磁辐射环境管理。为保护环境安全和公众健康,促进各类电磁辐射设施的规范”有序发展,需切实加强对电磁辐射环境的管理。首先要严格执行国家相关法律法规及技术标准规范,落实电磁辐射设施环境影响评价制度、审批制度、“三同时”制度、监测制度、公众参与制度等。其次要明确城市空域电磁波发展规划,并将其纳人城市建设总体规划,合理布局电磁发射设备,防止造成城市空域局部电磁污染,实施区域电磁辐射环境容量控制措施,对可能造成周边辐射环境污染的中短波发射台实施异地搬迁,对微波天线等辐射源周围的建筑物高度予以限制,控制室内微蜂窝基站天线的悬挂高度及影响半径。
随着我国经济与城市化的飞速发展,随着城市规模的扩大,电力负荷的迅猛增长加速了电力工业的发展,社会对电力的需求不断加大,高压输电线路的敷设越来越多,输电线路与居民区之间的距离也越来越近,人们开始关注城市的电力设施是否会影响市民的身体健康等问题,电磁辐射对于人身和环境的安全问题越来越受到人们的关注。电磁辐射的五大来源: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、高频淬火机、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);来源五电力设备(如高压电线路、变电站等)。
一、电磁辐射的产生
电磁辐射是一种物理现象,是指“能量以电磁波形式由源发射到空间的现象”。电磁环境是“存在于给定场所的所有电磁现象的总和”。电磁辐射源一般分为天然电磁辐射和人为电磁辐射两类。一是自然界电磁辐射源,来自某些自然现象,如雷电、台风、太阳的黑子活动与黑体放射等。二是人工型电磁辐射源。人工型电磁辐射源、来自人工制造的若干系统或装置与设备,其中又分放电型电磁辐射源、射频电磁辐射源及工频电磁辐射源。
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4大污染。
电磁波辐射是近三四十年才被人们认识的一种新的环境污染,现在人们对电磁辐射仍处于认识和研究阶段,人们对它的认识还是很有限的。由于它看不见、摸不着、不易察觉、很陌生,所以,容易引起人们的疑虑。电磁辐射环境污染源根据电磁波的频率范围,划分为工频(50/60Hz)、射频(又称高频103-106Hz)与微波(>106Hz)三个波段。电磁辐射是一种以电磁波形式传播的能量流,具有“波粒”二象性,环境科学把高于12电子伏特的电磁波辐射称为电离辐射(放射性),如:x射线和丫射线等;而低于12电子伏特的电磁波辐射称为电磁辐射。
二、高压电电磁辐射的特性
有电就有磁场和电场。
1、磁场特性
磁场强度的大小和电流大小有关,与电压无关;50Hz或60Hz的磁场能很容易穿透大多数物体(建筑物或人),且不受这些物体的干扰。从理论上讲,因为三相交流输电线中各相电流的有效值相等,相位互差120,所以在距输电线较远外产生的磁场相互抵消,近似为零。
2、电场特性
载流输电线会在周围空间产生电场,其特性如下:电场强度与输电线相对于大地的电压成正比;场中的导电物体(树林、建筑物等)会使电场严重畸变,从而产生一定的屏蔽。
3、电晕特性
当导线表面的电场强度大于空气击穿强度时,会产生电晕放电。这时,在导线表面的电场强度一般达到30kV/ln以上,这种如此巨大的电场强度,只有高压输电线路导线表面才有。因此,电晕放电多发生在高压输电线路上。
三、高压电电磁辐射的危害
1、高压电电磁辐射对人的危害
电磁辐射对人体造成的伤害是多方面的,大量研究证明了高压输电线路的电磁辐射对细胞信号转导过程,心脏、血液系统和生殖系统以及学习记忆能力等方面都存在不同程度的影响。电磁辐射能够诱发癌症并加速人体的癌细胞增殖。电磁辐射污染会影响人类的循环系统、免疫、生殖和代谢功能,严重的还会诱发癌症,并会加速人体的癌细胞增殖。瑞士的研究资料指出,周围有高压线经过的住户居民,患乳腺癌的概率比常人高7.4倍。
美国得克萨斯州癌症医学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。
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。人如果长期曝露在超安全的辐射下,人体细胞就会大面积杀伤或杀死。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群。研究还表明,220KV高压线周围40米~300米范围内人群患白血病、癌症的几率是其他地区的数倍,电磁辐射也会导致孕妇流产、胎儿畸形和心血管疾病,对人的危害极大。电磁辐射对人体的危害是多方面的,女性和胎儿尤其容易受到伤害,调查表明:1到3个月为胚胎期,受到强电磁辐射可能造成肢体缺陷或畸形;4至5个月为胎儿成形期,受到电磁辐射可能引起智力发育不全,甚至造成痴呆;6至10个月为胎儿成长期,受电磁辐射可导致免疫功能低下,出生后体质弱,抵抗力差。
研究证实,长期暴露在电磁辐射下,电磁强度只要达到1毫高斯,就可使抗体无法和血细胞结合,如果达到10毫高斯,则可使胸腺细胞死亡,免疫力下降,若达到40毫高斯,则胚胎发育异常,导致畸形儿。对于高压电低频电磁波非游离辐射一般环境建议值为833毫高斯。300米以内的影响非常严重,会导致癌症、白血病,幼儿白血病的患病率增加几倍,是不容忽视的问题!
2、高压电电磁辐射对电子设备的危害
电磁辐射对电子设备来说是一种干扰,如果电磁辐射的频率与扰设备的频率相近时,干扰的程度就越明显。大量的研究表明,使沿线一定范围内的无线电接收设备在正常工作时所接收的有用信号的波形幅值和相位受到影响,导致这些无线电接收设备达不到正常工作所需的信噪比。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。
3、高压电电磁辐射对易燃易爆物品的危害
通常情况下,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。
四、高压电电磁辐射污染的防护措施
1、加强对电磁辐射环境管理
我国对于电磁辐射环境管理先后己了《电磁辐射防护规定》和《环境电磁波卫生标准》等多项中华人民共和国国家标准,了《辐射环境保护导则-电磁辐射环境影响评价方法与标准》等中华人民共和国环境保护行业标准,了《微波辐射生活区安全限值》等中华人民共和国国家军用标准。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。
2、高压电电磁辐射防治措施
采用屏蔽技术,减少电磁辐射的危害。避免电磁辐射对人体的影响,高压线路尽可能避开或远离居民区、敏感环境区。若在建设中无法避开居民区,可以考虑铺设地下电缆。在设计线路时严格按规程执行,适当选用塔型、高塔,尽量减少路径走廊宽度以及降低线路走廊下的电磁场强度。综合比较,合理选择路径方案,使所选路径环境影响最小。提高导线对地的高度,双回路导线逆相布置,高低压导线分层架设等措施,会获得降低地面强度的效果。合理选择相导线结构以降低可听噪声水平,选用噪声水平达到国家规定允许范围内的设备。在运行中对工作人员采取局部屏蔽与限制工作时间等防护措施,以减少电磁辐射对人体的影响。作业人员所处环境的电磁场强度超过国标限值或者作业人员所处环境的电磁场强度未超过国标限值,但与此限值比较接近,而作业人员又需要长时间在此环境工作时,都应考虑采用辐射防护用品。选用个体防护产品时,应首先确定电磁辐射的衰减度,然后,参照各种产品说明中对电磁波的衰减参数,确定使用何种形式的防护用品。降低电磁辐射方面的个体防护用品主要包括防护服装、防护眼镜及辐射防护屏。
对于通信信号线遭受高压电电磁危险及干扰影响,可将有影响的通信信号线或输电线改为电缆,对输电线进行换位,铺设放电管和屏蔽线或安装中和变压器。电压越高,电晕放电就越强;导线直径越大,电晕放电就越弱;输电线对无线电与电视的干扰主要是电晕放电引起的干扰。导线表面光洁度越高,放电也就越弱。在大于五百米高压电的干扰电场可以忽略。无线电杂音的强度受天气影响较大,一般只在恶劣的天气条件下电网才会对距它很近且信号很弱的无线电与电视产生干扰。为了避免架空电力线对通讯线的干扰,设计时应从导线选择和连接等方面考虑,无论是单导线还是分裂导线,均应使导线半径或等值半径等于或大于引起电晕的半径。
四、结语
目前人们对环境越来越关注,电磁辐射这一电力系统普遍存在的问题,变电站、输电线路、变压器等电气设备都是辐射源,因此应对此类问题加以重视并采取措施,人员应积极主动地采取防治措施,提高自我保护意识,重视电磁辐射可能对人体产生的危害,多了解有关电磁辐射的常识,学会防范措施,加强安全防范,就可以避免电磁辐射给人们造成的伤害。
参考文献
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[2]季成富.高压输变电工程电磁辐射管理控制对策.污染防治技术,2011,(04)
[3]李建英.电磁辐射对人体健康的危害.安全与健康,2005,(23)