发布时间:2023-10-12 17:41:03
绪论:一篇引人入胜的电磁辐射相关知识,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。
电磁辐射既是一种资源也是一种环境污染物,而且还具有较强的隐蔽性能,从而也就让环境监管难度变得更加困难。在我国,主要是运用双轨监督和分级审批的方式来应对豁免水平之上的电磁辐射体,也就是借助于国家和省级环境保护相关部门进行审批,监督权交由行业主管部门来实施。有关基站电磁辐射具有一定的特点,如果处理不当,不仅会造成非常严重的污染危害,而且也会给我国的经济发展造成严重损失。
一、有关基站电磁辐射特点
移动通信基站天线大都是呈现一种均匀的平面阵、直线阵或者圆阵,在有效组成成分当中,基本半波振子扮演了极为重要的角色。通常情况下,将2D2/λ的距离作为天线近场距离远场的分界判定准则,当中“D”表示天线尺寸的最大值。工程上900MHzGSM是最为典型的一种基站定向天线,以此为例,远、近场分界距离大致在10米,因此,基站天线一般情况下都是处在天线的近场内天面上。从环境保护视角上来看,移动通信基站远场电磁辐射水平最为常用的是理论预测方法,但基于近常评估期间,使用的最为普遍的测量方法为现场测量方法。针对理论预算完成相应的计算工作时,通常是用微波远场轴向功率密度计算公式加以计算。由于计算公式的复杂程度较高,本文不对其进行详述。如果根据一般角度分析,基于GSM以及WCDMA等系统进行基站远场电磁辐射水平估算过程中,通常采取的方法为天线轴向电磁辐射水平测量;而针对于TD-SCDMA系统基站时,由于其自身具备智能天线,与此同时还不存在固定模式的发射方位;因此,基于系统满负载监测过程中,以及多波束赋形监测过程中,通常会采取估算电磁辐射水平的方法[1]。若以较为典型的GSM、CDMA基站为例,它的电磁辐射水平、高差以及水平距离之间的关系为:离天线水平距离15m以外的区域电磁辐射水平小于《电磁辐射防护规定(GB8702-1988)》中0.03~3GHz频段公众照射功率密度导出限值40W/cm2,随着高差的增加,上述距离逐渐减小。此外,据相关的调查显示,广东广州市主城区域移动通信基站周边,基于公共区域,电磁辐射水平通常是百分之八十;但处于0.80W/cm2内,大致为94%,则在4.0W/cm2以内。介于此,我们能够看出,移动通信基站周围环境中电磁辐射水平并不是很高。
二、有关基站电磁辐射防护与环境监管的策略探析
首先,一般情况下,公共场所和居民楼相对比下,前者天面借助于加锁。设立警示牌,而且还有专人管理等方法,通过这些方法能够有效的预防群众进入到天面中,相对于居民楼天面而言,公共场所天面群众的活动可能性要小很多[2]。介于此,在架设基站的时候,应该更加倾向于选择公共场所。因为基站天线周围都会伴随着非常高的电磁辐射水平且都是在天面上集中,而居民楼天面所处地区很多居民都能够轻易到达,所以针对于高于电磁辐射水平管理目标值的相关基站,应在整改时尽可能的不借助于加锁的方式,而应该借助于基站发射功率来约束天线的架设位置、角度以及高度等,从而让公众能够到达的天面区域中所存在的电磁辐射水平在管理目标值内。其次,对存在较高电磁辐射水平的天面各个监测点位的站点,应该对其周围的电磁辐射源进行着重调查,并及时实施分频测量;针对于共建共享站,倘若存在基于监测点位当中的电磁辐射水平要远远高于项目管理所设定的目标值的情况下,那么则需针对天面上每一个基站的信息进行深入分析、评估,进一步明确分频测量方法及成果。第三,要明确的要求验收基于验收环节,需明确的内容包括:(1)时基站变更的数量;(2)是不是属于共建共享站;(3)天线属于何种类型,天线采取何种架设方式;(4)基站所处区域的类型以及基站变更的发射机参数类型以及应如何处理未验收的站等方面;严格规范典型站的抽测比例和典型站的选取原则。第四,针对基站发射功率来说,基于环评以及验收批复过程中,需明确的是绝对不可高于核准功率。倘若需对天线角度进行调整,并对相关功率进行调整,则需做好该基站环境的电磁辐射水平的检测工作,并交由相关的环境保护机构进行备案和记录。第五,从基站的建设性质的视角上来看,尤其是对界定扩建、改建以及技术改造等进行明确的过程中,将对基站的各个参数进行填写的过程中,应该保证参数的规范性和正确性,在改建或扩建基站的过程中,应该在基站信息表中记录好改建或扩建之前的基站信息。最后,要详细的解释室内基站和微蜂窝基站分布的原因,并明确给出能否可以将其设为评价对象,如果需要评价,则应该严格的规定它的监测和评价内容;倘若对室内分布基站完成了相对应的评估,同时对微蜂窝基站完成了相对应的评估,那么基于验收监测期间,应该明确规定是否需要对其进行验收,如需验收,验收方法选择哪一种[3]。
三、小结
随着当下相关基站的迅速发展,人们在对其所带来的便利进行享受的同时,也更加重视电磁辐射对环境和人体健康所带来的危害。因此,只有国家或省级环境保护相关机构对电磁辐射水平做到严格监测,在建设、规划和维护相关基站的过程中,严格规范电磁辐射防护措施的实施工作,落实贯彻环境保护意识,才能让公众和环境得到更好的保护。
作者:吴俊 单位:成都理工大学核技术与自动化工程学院
参考文献:
一、电磁辐射暴露相关概念和术语
1.基本限值和导出限值
科学实验表明,过量的电磁照射对人体有一定的伤害作用,许多国际的、国家的文件都规定了电磁暴露的人体安全限值。虽然这些文件在具体规定上有所不同,但大多数文件都使用了相同的方法:即用基本限值和导出限值给出电磁辐射限值。
基本限值是指判定人体对电磁场产生生理反应的基本量。基本限值适用于身体存在场中的情形。人体暴露的基本限值通常以比吸收率(Specific Absorption Rate,SAR)来表示。
导出限值是指可以产生与基本限值相应的电场、磁场和功率密度的值。由于基本量很难测出,大多数文件给出了电场、磁场和功率密度的导出(参考)限值。
2.环境电磁波辐射强度分级
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,环境电磁波允许辐射强度在卫生部标准中按级分为一级和二级。在环保局GB8702-88中和军用领域,电磁辐射暴露安全标准则分别以职业照射和公众照射,作业区和生活区进行界定。一级为安全区,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。二级为中间区,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,但不允许建造居民住宅、学较、医院和疗养院,已建造的必须采取适当的防护措施。超过二级标准地区,对人体可带来有害影响,此区内可作绿化带或种植农作物,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;如在此区内已有这些建筑,则应采取措施,或限制辐射时间。二、电磁辐射标准国际上,在电磁辐射安全领域有两大主流标准,一个是ICNIRP标准,即国际非电离辐射防护委员会(The International Commission for Non-Ionizing Radiation Protection,ICNIRP)的标准,另一个标准是美国的IEEE标准。
在世界卫生组织等组织的推动下,IEEE标准的限值今后将统一到欧标(ICNIRP)的限值上。
在我国,由不同部门制定的多部电磁辐射国家标准同时并存。在民用领域主要有:
GB8702-88《电磁辐射防护规定》;
GB9715-88《环境电磁波卫生标准》;
GB12638-90《微波和超短波通信设备辐射安全要求》;
GB10436-89《作业场所微波辐射卫生标准》;
GB10437-89《作业场所超高频辐射卫生标准》;GB16203~96《作业场所工频电场卫生标准》等。
在军用电磁辐射防护领域,与电磁辐射相关的国家标准比较典型的有:
GJB5313-2004《电磁辐射暴露限值和测量方法》;
GJB1450-92《舰船总体射频危害电磁场强测量方法》;
GJB1446.40-92《舰船系统界面要求电磁环境电磁辐射对人员和燃油的危害》等。
目前,环保局执法一般按照GB8702-88来进行,其在30MHz~3GHz之间的公众导出限值为40mW/cm2。但是,国标委关于手机电磁辐射的标准采用了欧标限值(SAR限值为2.0W/kg)。
表1为一些组织和国家在移动通信频段的公众照射标准比较。
二、环境电磁辐射测量
1、测量方式
在调查辐射源周围环境电磁波辐射强度及其分布规律时,常以辐射源为中心,采用在不同方位取点的方式进行测量,简称点测。点测时以辐射源为中心,将待测区按一定角度划线,呈扇形展开,按一定距离选点测量。
全面调查某地区环境电磁波的背景值及按人口调查居民人群所受辐射强度的测量简称面测。面测量时,将待测地区(城市)按人口统计划分若干小区,并标明各小区居民中心地理坐标,从中选择若干有代表性的小区作为监测点,进行自动测量和实时处理,经过加权处理后,求出该地区(城市)居民环境电磁波暴露强度值。
2、测量仪器
在对辐射源周围测量和作业区进行测量时,测量仪器一般选用宽带辐射测量仪,包括具有各向同性响应或有方向性磁场探头/电场探头的宽频带电场、磁场设备。在对区域性背景场强和生活区进行测量时,一般选用窄带辐射测量仪,通常采用宽频带天线、频谱分析仪和计算机配套的自动测量系统。
三、国内电磁辐射暴露安全标准和测量的不足
由于环境电磁场的复杂性,国内外在电磁辐射安全标准上尚存在较大争议。就国内而言,相关标准的制定,对推动我国电磁防护设计、保障公众健康、控制电磁辐射水平起到了积极作用,但在实际使用中也逐渐暴露出一些明显不足,具体表现在:
1、标准分散,不统一。无论是军、民标,多个相关的国家标准同时并存,归口管理部门分散,即不利于选用,也不便于统一执法。
2、各标准规定宽严不一。以军标100MHz为例,不同标准电磁辐射暴露限值规定各异,宽严不一,缺乏必要的说明和协调,见表2。
3、量值不统一。各标准中电场强度、磁场强度、功率密度、暴露剂量、V/m、W/m2、W.h/m2、mW/cm2、A/m等同时并存,转换关系复杂,使用起来极不方便。
4、测试频率覆盖不够,不能反映实际情况。无论是军标还是民标,国内现有标准均仅关注了部分频段/频点,远远不能适应现代电子、通信技术的迅猛发展。图1为实测条件下的环境电平。
四、结束语
随着科学技术的发展,各种电子、电气设备在极大地丰富和提高了人们的物质、精神生活的同时,也带来了复杂、严重的电磁污染。加强电磁环境监控,延伸测试频段,加大对不同频率及不同幅照量电磁波对人生理影响基础研究,尤其是累计效应研究,强化归口管理,促成一部科学、安全、具有强制约束力的电磁辐射暴露限值标准任重而道远。
参考文献
[1]《超特高压环境电磁场测量、计算和生态效应》何为等
【中图分类号】 TU-023 【文献标识码】 B【文章编号】 1727-5123(2010)04-101-01
随着现代科技的高速发展,一种看不见、摸不着的污染源日益受到各界的关注,这就是人们称为“隐形杀手”的电磁辐射。随着越来越多的电子、电气设备的投入使用,电磁辐射已经深入到了人类生活的方方面面,现在更是进入了一个电磁辐射的高吸收时代。但是,时代的进步常常是要付出一定代价的,人们在充分享受高科技产品带来的方便舒适的同时,也日渐感受到了来自电磁辐射的威胁。
1频发的电磁辐射危害事件
1991年,在美国太平洋贝尔电话公司发生了一件令人难以置信的怪事。该公司的办公大楼底层共有15名职员办公,其中有11人先后被查出患有癌症,如此高的发病率使剩下的4个人感到惶惶而不可终日,奇怪的是,在仅一板之隔的一楼,办公人员个个都生龙活虎。通过调查,人们注意到底层的配电房和计算机显示屏,事实证明,正是配电房和计算机显示屏产生的电磁辐射扮演了“杀手”的角色。
北京的杨女士在搬进某小区3个月后,开始感到身体不适,到北京协和医院检查,诊断结果是双下肢浮肿和心律不齐。而她女儿则出现了更为可怕的情况,其白血球值只有3200(正常人的白血球值约为5000~10000,如果低于这个水平,身体免疫系统就会受到损害,并导致其它严重疾病)。与此同时,小区的其他业主也出现了一些相似的症状:头痛、脱发、失眠、健忘、智力下降等,经过专家的实地监测调查,证实了两座正在使用的发射塔是罪魁祸首。
葫芦岛市化工研究院工程师纪先生一家自从住进化工研究院的一所住宅楼后,3个女儿便莫名其妙地患上了精神分裂症。经过几年的研究,纪先生认为住宅楼前的几条6.6KV高压输电线发出的电磁污染是元凶。于是,2003年他将当地供电部门告上了法庭,要求供电部门赔偿他们一家的经济损失。纪先生一家的索赔案成为了全国状告电磁污染的第一案。
2电磁辐射及其危害机理
电磁辐射是指能量以电磁波形式由电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。恶化的电磁环境不仅对人类生活日益依赖的通信、计算机与各种电子系统造成严重的危害,而且会对人类身体健康带来威胁。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。人体是一个导电体,本身就是一个生物弱电磁场。
2.1热效应:高频电磁波对生物肌体细胞的“加热”作用。人体接受电磁辐射后,使肌体升温,如果吸收的辐射能很多,靠体温的调节无法把热量散发出去,则会引起体温升高,进而引发各种症状,如心悸、头胀、失眠、心动过缓、白细胞减少,免疫功能下降、视力下降等。
2.2非热效应:低频电磁波产生的影响,即人体被电磁辐射后,体温并未明显升高,但已经扰乱了人体固有的微弱电磁场,使血液、淋巴液和细胞原生质发生改变,其结果可能导致婴儿畸形或孕妇自然流产,影响人体的循环系统,免役、生殖和代谢功能等,对人体造成严重危害。
2.3累积效应:是指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,再次受到电磁波的辐射,这时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,也会诱发想不到的病变,应引起警惕。
3警惕室内家用电器的电磁辐射
在科学日益发达的今天,都市人越来越依靠电子通讯工具、电子办公工具、家用电器等来维系自己高效、快捷的工作与生活,但就是这些数不尽的电子产品把毫无防护的人体捆绑在了密集的充满有害辐射的网络里。
有科学研究表明,在家庭中被大量使用的电器,比如电热褥、电视、电脑、日光灯、微波炉、电磁炉、无绳电话、手机、空调、吹风机、电烤箱、吸尘器、咖啡机、电子表、空气清洁器、收音机等都存在着不同程度的电磁辐射。比如电磁炉,它产生的电磁辐射量一般比普通家电高出几十甚至几百倍,世界卫生组织(WHO)将电磁炉可能产生的“极低频电磁场”等电磁辐射,与苯烯、电焊烟雾等一起归为一类致癌物质,如果血液或细胞中存在有磁性物质,就容易受磁诱发作用,造成重金属在体内积累,从而妨碍血液和细胞的正常活动等。上海医科大学职业卫生学一名教授指出,“电脑操作时,其周围存在电磁辐射,包括X射线、紫外线,可见光、红外线和特高频、高频、中频、低频以及极低频电磁场,也有静电场。但它们发射的强度都很微弱,常规仪器很难测到。人们正是在这种有意无意之中受到这种电磁污染。”
4室内电磁辐射的防护
4.1明确制定各类电器的电磁辐射的法律和法规,并以此为标准,对家用电器的辐射安全进行严格的检测和控制。
4.2普及关于电磁辐射的相关知识。增强群众对于电磁辐射的了解,提高他们的防护意识和健康水平。
4.3提高电磁辐射危害的敏感性。如果有头痛、头昏、失眠、多梦、记忆力减退等症状,或有脱发、眼睛发涩等症状,应当进行检查,以确认是否与电磁辐射有关。查血象和血压也可得到确认。
4.4注意室内办公和家用电器的摆设。专家认为,室内办公设备和家用电器要合理摆放,不要把家用电器摆放得过于集中,以免使自己暴露在超剂量辐射的危险之中。特别是一些易产生电磁波的家用电器,如电视机、电脑、冰箱等电器更不宜集中摆放在卧室里。
4.5尽量缩短办公和家用电器的使用时间。对办公设备和家用电器的使用时间也要注意控制,各种家用电器、办公设备、移动电话等都应严格按照说明书进行操作,避免长时间使用,同时尽量避免多种办公和家用电器同时启用。不使用的电器,一定要记得关上电源,通电的电器照样能产生大量的电磁辐射。同时要注意办公和家用电器的通风。
参考文献