時間:2023-10-13 09:40:43
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關鍵詞:手機輻射;電磁輻射;分析
中圖分類號:TN92 文獻標識碼:A
手機等通訊設備隨著社會經濟的不斷發展,人們的生活水平不斷提高,已經在人們的日常生活中占有了極為重要的社會地位。目前我國入網的手機已經超過了數十萬,手機用戶已經突破了10億用戶,躍居成為了全球手機用戶最多的國家。
1 手機的分類
入網手機按其發展通常分為三代:第一代就是以頻分多址(FDMA:frequency division multiple address)方式工作的模擬手機。通話期間,用戶被分配一個頻道,說話的信息以調頻(FM)信號方式傳遞出去。此種手機的工作頻率一般為450MHZ或800~900MHZ。第二代就是采用全球通系統(GSM:globe system for mobile communication)的數字式手機。GSM 的工作中心頻率為900MHZ,目前使用最廣泛。剛剛推出不久的第三代手機為碼分多址(CDMA:code division multiple address)手機,工作頻率為800MHz。目前市場上出售的手機品牌雖多,但不外乎GSM和CDMA兩大類型。每個類型又分為外置天線和內置天線兩種。GSM手機還有單頻(900MHz)和雙頻(900MHz和1800MHz)之分。種類不同、輻射功率各異。以單頻GSM手機為例,其工作頻率范圍是(890~915)MHz 、(935~960)MHz,屬微波段。手機一旦撥通,它將與蜂窩基站之間處于雙向"通話"狀態。即使待機,它亦需不時向外發射信號,以保持與基站之間的聯系。通話信息經手機轉換成編碼調制的微波輻射出去。在手機頂部的天線附近,形成較強的電磁輻射。
2 手機輻射的危害
手機在日常的使用過程中,由于經常貼近人的頭部以及眼睛,其發出的輻射如果超過標準數值,那么就會對人體造成傷害,有關部門通過專業的檢測儀器對國內市場上的手機進行了檢測,發現手機在常規發射功率的情況下,也就是低于0.2瓦以下的發射功率,其手機天線附近的機里面的輻射量,遠遠超過的了國家針對輻射防護所設立的規定限值40V/M的15倍以上,使用輻射完全超標的手機,會對人體造成大量的損傷,主要集中在以下幾個方面:
(1)人體長時間放置手機的部位(頭、大腿、腰)的致癌率會極大的提升;
(2)長時間的受到手機使用過程中的輻射影響,人體的中樞神經系統會受到一定的影響;
(3)導致人體心血管等血液系統的失調;
(4)眼睛作為人體最為敏感的部位,長時間使用手機,可能會使得眼睛發生不可知的損傷,嚴重情況可能會導致視力不斷下降,甚至致盲;
(5)影響男性的的各項功能以及生殖系統;
(6)對人體的造成損傷之后,可能會對子女帶來一定不良的遺傳隱患。
3 手機輻射測量
3.1 監測方法
將PMM8053A手持場強儀置于房間中一個空曠的特定位置,測定所處環境沒有其他電磁輻射干擾。手機置于探頭附近(位置保持固定),手機發射天線對準EP-183電場探頭。所有手機撥同一個電話號碼。從撥完號按SEND鍵開始,至打完電話回到待機狀態為止,讀取最大值、最小值和矢量平均值,測三次,取平均。
3.2 測試結果
(1)手機撥通瞬間會產生個峰值,見表1,此時應為信號發送開始,輻射影響最大,單獨考慮。
(2)手機通話狀態下輻射值見表2。
(3)手機待機狀態下輻射值,如表3。
通過資料顯示,雖然手機處于待機狀態,但仍不斷與基站聯系,通過實驗顯示數據如表3所示。
通過以上的數據圖表,我們可以明顯的看出以下幾個方面的情況:
(1)手機在日常的使用過程中,特別是在接收到信號指之初,最產生一個最大的敷設至,但是在緊隨著手機的通話鈴聲第一次響過之后,手機所發出的輻射幅度漸漸降低。
因此,從輻射防護方面來考慮,用戶在使用手機撥號的過程中,在撥通前的幾秒內,也就是對方通話應答鈴聲還沒響第一聲之時,最好不要將手機貼在耳朵之上進行接聽。
(2)手機在通電待機的狀態之下,雖然手機沒有受到用戶的操作而發出通話信號,產生超標的輻射,但是手機會一直保持與周邊電信基站的通信基站的聯系,其輻射強度較低。
(3)CDMA信號頻段制式的手機要比使用GSM信號頻段的手機輻射強度要低至少一個數量級。
4 手機輻射的防護
通過測試發現長時間用手機會對身體有一定影響,所以建議作出下防護措施:
(1)耳機能夠有效的減少人體所受到的輻射影響。在使用移動電話的過程中,如果使用免提裝置,能夠極為郵箱的降低手機對人體的輻射。使用耳機來進行通話的接聽,與直接將手機放置在耳朵方便來進行通話接聽相比較而言,免提設備在SAR方面的衰減是極為明顯的。通過免提裝置來進行移動設備的通話操作,能夠最大限度的減少人體所受到的手機輻射。
(2)手機在接通對話的瞬間,離人體的頭部越遠越好。手機在接通對話的瞬間,可以說是手機能夠產生最大輻射數值的時刻,這個時刻的輻射,是對人體影響最大的階段。因為手機在通話接通的瞬間,所釋放的輻射能量會呈幾何幅度的增加,而瞬間增加的輻射會直接損害到人體器官的健康。
(3)最大限度的減少使用手機的通話時間,如果無法避免使用手機進行通話,那么最好使用耳機來進行通話,或者身邊有其他座式電話時,就盡量不使用手機進行通話。
參考文獻
[1]陳成章.廣州市GSM移動電話基站發射電磁波對環境污染影響分析[J].中國環境監測,2002.
關鍵詞:電磁輻射;預防與保健
Abstract: This paper introduces the influence of electromagnetic radiation on the human body life situation and how to prevent or reduce to a minimum the harm to the human body
Keywords: electromagnetic radiation prevention and care
中圖分類號O572.24+2
節假日期間,總有一些宅男宅女宅在家里不愿外出活動,他們或長時間看電視,或干脆全天泡在網上,這無形中增加和延長了與各種電器接觸的機會和時間,就很容易受到電磁輻射的傷害。因為家庭中的電器如電視機、電腦、微波爐、移動電話、電吹風等都會釋放電磁波,如果人體長時間接受高頻電磁輻射,會對眼睛神經系統、生殖系統、心血管系統等造成嚴重的不良影響。
電磁輻射的危害
對眼睛的危害。眼睛屬于人體對電磁輻射的敏感器官,過高的電磁輻射污染會對視覺系統造成影響,表現為視力下降,引起白內障等。
對心血管系統的危害。主要表現為心悸、失眠、部分女性經期紊亂、心動過緩、心搏血量減少、竇性心律不齊、白細胞減少、免疫功能下降等。如果裝有心臟起搏器的病人處于高電磁輻射的環境下,會影響心臟起搏器的正常使用。
對生殖系統的危害。主要表現為男子質量降低,孕婦發生自然流產和胎兒畸形等。
誘發癌癥并加速人體的癌細胞增殖。
對老人、兒童、孕婦危害較大。高劑量的電磁輻射還會影響及破壞人體原有的生物電流和生物磁場,使人體內原有的電磁場發生異常。
有5種人特別要注意電磁輻射污染:生活和工作在高壓線、變電站、電臺、電視臺、雷達站、電磁波發射塔附近的人員;經常使用電腦、電視電子儀器、醫療設備、辦公自動化設備的人員;生活在現代電器自動化環境中的工作人員;佩戴心臟起搏器的患者;生活在以上環境里的孕婦、兒童、老人及慢性病患者等。
2.預防與保健
2.1如果生活環境中電磁輻射污染比較高,公眾必須采取相應的防護措施。不要把家用電器擺放得過于集中,以免使自己暴露在超劑量輻射的危險之中。特別是一些易產生電磁波的家用電器,如收音機、電視機、電腦、冰箱等更不宜集中擺放在臥室里。
2.2各種家用電器、辦公設備、移動電話等都應盡量避免長時間操作,同時盡量避免多種辦公和家用電器同時啟用。手機接通瞬間釋放的電磁輻射最大,在使用時應盡量使頭部與手機天線的距離遠一些,最好使用分離耳機和話筒接聽電話。
2.3注意人體與辦公和家用電器距離,對各種電器的使用,應保持一定的安全距離,離電器越遠,受電磁波侵害越小。如彩電與人的距離應在4至5米,與日光燈管距離應在2至3米,微波爐在開啟之后要離開至少1米遠,孕婦和小孩應盡量遠離微波爐
關鍵詞:電力機車;電磁輻射;電磁環境;抗干擾
中圖分類號:U26 文獻標識碼:A
一、電力機車電磁輻射的形成
軌道機車要急速行駛,應當裝設功能強大的動力系統。當下,一般K字頭火車的動力系統的功率普遍為2W到3MW之間。根據國務院制定的中長期鐵路規劃,我國將開行時速達300公里以上的高速列車。行駛速度如此大的列車,需要的動力系統系統功率將達到10MW左右。就目前技術條件,為如此高功率的列車提供動力,一般均采用電動力系統。所以,在我國高速列車均采取電力機車。電力機車從供電網中獲取能量,電力機車本身不裝設功率產生設備,也不攜帶其他一次能源,其能量來源均由電力網提供。電能是有發電廠產生,利用升壓變電站升壓傳輸到降壓變電站,再引入到鐵道專用變電站。從鐵道專用變電站的出線端引出配線網絡到鐵道接觸網上端,利用回流連接線與受電弓、車輪及鐵軌,形成了電流流通路徑,此時電力機車通電。具體可參見圖1。
在傳統的電力機車的動力供配電系統中,曾有多種不同的供配電形式出現,主流的有供電方式有單相工頻交流方式、單相低頻交流方式、直流方式等。經過多年鐵路的工作者的實踐,最終確定電力機車的供配電的系統采用單相工頻交流方式。通過交流為電力機車的行駛提供動力有相比其他方式具有很多的優勢。但工頻交流電必然對外發射工頻電磁波,同時由于與鐵道附近的電磁環境相互影響,還必然發射高頻諧波輻射。這些電磁輻射對于周邊的電氣設備、通信設施必然會產生一定的影響。
二、電力機車形成電磁輻射的原因
電力機車行駛時形成的電磁輻射主要原因是受電弓與導線的聯系問題。受電弓與導線之間本來就存在著接觸電阻的問題。行駛中的電機機車受電弓和電網絡更加不可能嚴密的接觸。這個接觸面的等效電路模型,不能夠單純的是一個電阻模型,而是一個由電阻、電容和電感共同構成的模型。同時,由于電力機車在行駛時,受電弓與導線之間的接觸面的緊密程度在不斷地變化,它們之間的等效電路模型參數亦在不斷變化。這致使流過機車的電流產生高頻諧波分流,對外發射高頻電磁諧波。電力機車電磁輻射,大概有一下幾種形式。
(1)電力機車在啟動和進站時,時速相維持在低位,行駛相對穩定。此時受電弓在供電網導線下方平滑移動,銜接相對嚴密,基本未有形成顯然的縫隙,電磁輻射較弱。這時候機車通過電流波形產生畸變原因在于,導線和受電弓的表平面由于存在著損耗,相互的表面都不夠平滑。這種畸變電流在機車重載運行時,變現的愈加明顯?;冸娏鲗ν庖廊灰l射高頻電磁波,產生電磁輻射。相對而言,此類電磁電磁輻射的能量層級比較弱,同時隨著頻率的增大,幅值衰減得也比較厲害。
(2)電力機車在駛離車站開始高速運行時,因為導線表層存在許多的硬點,機車機車在經過這些硬點時,將完全與導線脫離。此時,供電網對機車的供能,將有電弧的參與。電弧的流經路徑和電流大小難以控制,時刻變化。電弧電流包含大量的的高次諧波分量,并且能量層級很高,對外將發生較為強烈的電磁輻射。
除此之外、電力機車裝設的其他設備,比如整流設備、變壓器等等都會形成一定的電磁輻射。整流設備是由非線性的電力電子器件構成,其工作形式是在電力電子器件不停在截止區和飽和區轉換,從而達到交直流轉換盒變頻的目的。在此過程中,必將產生高頻電磁輻射。變壓器采用了很多鐵磁材料構成,由于其鐵磁材料工作超過其線性區,使得不同相位的電流非等比例變化,從而造成高頻電磁諧波。此類電磁輻射,能量層級相對于受電弓與導線之間產生的電磁輻射而言較小,同時還受到機車的屏蔽,對周圍環境影響比較弱。
總之,電力機車電磁輻射產生原因主要是由于列車行駛時其受電弓與接觸網的銜接情況不斷變化,導致其等效電氣參數不斷變化,從而產生了不平衡電流,形成了對外發射和嚴接接觸網傳導的電磁輻射。電力機車電磁輻射的形成及傳導情況如圖2所示。
三、電力機車電磁輻射對周邊環境的影響及對策
電力機車在運行時,將產生一定的電磁輻射。而鐵道沿路有可能布置著各種電氣電信設備,例如超短波通信臺、廣播電視臺、雷達信號臺等等設施。電磁輻射不可避免會對此類設備構成干擾。為此,相關部委對不同的電氣設備制定了不同的國家標準,對電力機車及其相應的鐵道沿線的各類電氣設備的間隔距離做了詳細的規定,以避免互相干擾
鐵道建設是一個長期過程,部分由于歷史原因,嚴格按照國標建設有一定的困難。這需要充分比較平衡國防、人文、自然之間的相互影響。從鐵道自身建設的角度來說,要減少電力機車在急速行駛的過程中形成的電磁輻射,則應道使得鐵道路徑盡量平直,采用高質量的受電弓,協調弓網的聯絡,從而達到降低受電弓的瞬間的離線率。而從受干擾方的角度說,應當增加設備的可靠性,提高儀器的有效輻射率,糾正信號采樣功率因素,對部分采樣設備進行改造。
以下就電力機車軌道附近容易受到干擾的設施及其抗干擾措施作概括描述:
1民航航站樓
民航航站樓里面的導航裝置,是機場和航班進行通信的設施,向航班傳遞角度、航線和其他信息,以確保航班的平安運行。
電力機車在行駛過程中形成的電磁輻射,將干擾到航站樓讀取航班的信息,并在傳輸的數據的過程中造成信息的丟失,威脅航班的正常運行。
目前針對航站樓的電磁輻射主要可以采取以下措施
(1)增加電力機車的軌道與民航航站樓的相對距離,使得電力機車的產生的電磁輻射對航站樓的影響,降低到可接受水平。同時,依據先行建設單位優先的原則進行協調。
(2)由于接組網的電力分相屬于強輻射源,在航站樓附近,盡量不設置分相設備
(3)提高航站樓傳輸型號的能級強度,加強其抗干擾能力,增強其信噪比,以確保航班的安全穩定運行。
2信號雷達臺
信號雷達臺是國防對空作戰的情報收集的基本單元,是對空防控的信息中樞。電力機車行駛過程期間附帶形成的電磁干擾,容易使得雷達輸出畫面出現雪花,干擾情報人員對情報的準確判斷。對電力機車的電磁干擾問題,一般采取以下對策
(1)對等級較低、符合遷移標準的雷達臺,可對其實施遷移。
(2)對于核心中樞的重要雷達臺,可以與高鐵方面進行協商,從產生電磁輻射源頭降低干擾信號的強度。
(3)對雷達臺進行技術改造,提高屏蔽電氣輻射的技術條件,加強雷達的抗干擾能力。
3短波側向站
短波側向站一種運用信息傳輸與處理技術,采樣與收集短波信號,通過對信號的系統分析判斷信號的來源。電力機車行駛過程中形成的電磁輻射,本身就是一種無線干擾信號,尤其是其中的高頻輻射,會直接被側向站所采集,干擾測向的判斷。目前可以主要采取的對策如下:
(1)對于影響嚴重,干擾厲害的測向站,先考慮對測向站的信號采集系統進行遷移,但應當盡可能不對測向站整體進行遷移。從國防角度出發,信號測向是個系統工程,不應當進行遠遷。
(2)電力機車的軌道應當盡可能平直,降低電磁輻射的產生。
(3)提側向站高濾波、隔離及定位的能力,改進測向站的可靠性。
4收信站
收信站尤其是超短波授信站,負責國防、安全、海事等關鍵部門的信息傳遞任務。電力機車在行駛過程中將形成電磁輻射,高頻輻射將與短波信號進行疊加,使得信號丟失信息。對收信站可以采用以下措施:
(1)改造軌道建設,從源頭減少形成電磁輻射的因素
(2)提高收信站采集信號的能力、改變收信站分析信號的方法
(3)對收信站在一定地域內進行遷移
5廣播電視中繼站
廣播電視中繼站,是接收廣播電視信號,并通過相應的方法對信號的幅頻和相頻特性進行調整,增大信號的能將,并將廣播電死信號發送到地方發射臺,以供用戶接收。電力機車產生的電磁輻射會疊加到廣播信號中,使得用戶的電視畫面出現雪花,廣播聲音出現雜音。嚴重影響收聽收視效果。對電力機車的電磁干擾,可采取以下措施。
(1)提高濾波措施,濾除相應干擾
(2)增強信號信號傳輸的特征點,使得后繼信號站能夠更加容易得從噪聲信號中提取有用信號。
(3)另行選址建設新的廣播電視中繼站
電力機車在行駛過程中,將不可避免的產生電磁輻射。減少電磁輻射的干擾,最直接的措施是采用屏蔽的措施。最佳的屏蔽方式是在讓電力機車在完全封閉的、有鐵磁材料構成的隧道中運行。這方法成不過高,不易施行。但在對電氣環境要求較高的路段,進行半封閉的屏蔽建設,也能起到很好的屏蔽效果,同時還可以抑制噪音。此外、提高受電弓的質量、增加鐵道輸電功率的穩定性,都可以減少電力機車的電磁輻射。
(本文系重慶水利電力職業技術學院院級科研項目(K201212)“電力機車電磁輻射對周邊環境影響的研究”的研究成果)
參考文獻:
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[3]劉干祿.輕軌機車運行中產生的電磁輻射的測試方法探討與研究[J]. 中國無線電,2005(5).52—54.
[4]孫宇新. 電磁輻射對環境的污染及防護措施[J].工業安全與環保,2001(1).1—4.
【關鍵詞】高壓輸電線;電磁輻射;環境
隨著經濟的高速發展,工業化進程的加快,高壓輸電線路就不可避免地闖過人口密集區。高壓輸電線路電磁污染問題已經引起了人們的密切關注,它嚴重地威脅著經濟的可持續發展、和諧社會的創建、人類生存健康。文章主要闡述了高壓輸電線路電磁輻射對環境的影響,并且針對存在的問題提出了防治措施。
1.高壓輸電線路電磁輻射對環境造成的影響
1.1高壓輸電線路對周邊無線電裝置所產生的影響
高壓輸電線路所通過的區域在一定的程度上都會受到電磁的污染。正在運行的高壓輸電線路會產生電磁脈沖,會向空間輻射高頻電磁波。高頻電磁波沿著高壓輸電線路進行傳播,這樣就造成高壓輸電線路兩側的無線電設備在工作時接收信號的波形相位和波形峰值都會受到影響,從而造成信噪比達不到無線電接收設備正常工作的要求。高壓輸電線路造成的干擾主要有火花放電、電暈放電等引起?;鸹ǚ烹娭饕獣﹄娨曨l段的接收產生影響。電暈放電主要會對電視機、收音機等家用電器造成一定的影響,但是干擾不會對人身造成傷害。
1.2高壓輸電線路電磁輻射對周邊人和動物造成一定影響
高壓輸電線路電磁輻射對人體造成的影響主要有非熱效應、熱效應、累計效應等。在自然狀態下都存在著微弱的電磁場對人體的器官及組織產生作用,但是這種狀態是穩定的、有序的,一旦外界電磁場作用于人體,這種穩定、有序的狀態被打破,人體就會受到損傷,這就屬于非熱效應;在電磁的作用下人體內的水分子就會相互摩擦,引起體內水溫上升,影響到體內各器官的工作,這也就是熱效應。人體受到兩種效應作用后,如果人體損傷沒有恢復再次受到外界電磁輻射,損傷就會累積,長期就會造成永久性病態,甚至危及生命,這就是累積效應。
高壓輸電線路電磁輻射對動物也會產生影響。電磁輻射對大鼠的學習記憶、生殖系統、血液系統、心臟等方面產生一定的影響??茖W家經過試驗發現,高壓輸電線路電磁輻射會對大鼠心房肌細胞造成一定的影響,還會引起血紅蛋白分子結構發生一定的改變,對、腎、肺的組織結構造成不利影響。高壓輸電線路電磁輻射對人體造成的影響:(1)電磁輻射引起女性月經失調,分泌紊亂,男性下降。(2)電磁輻射會造成造血功能下降,導致肝病,視力下降,影響骨髓、大腦組織發育,嚴重者還會引起視網膜脫落。(3)電磁輻射會造成畸胎、不育、流產等病變的誘發因素。(4)電磁輻射對人體的免疫系統、神經系統、生殖系統會造成直接傷害。(5)電磁輻射是癌突變、糖尿病、心血管疾病的主要誘因。
1.3高壓輸電線路電磁輻射對通訊線路(包括光纜、直埋電纜、架空線)的影響
高壓輸電線路對通訊線路的影響主要表現在對架空鐵線的靜電干擾、對直埋式電纜、光纜、架空線的電磁輻射影響。如果通信線路上感應電壓形成短路電流,會對設備和人員的安全造成嚴重威脅,其造成的危害大小主要與作用時間和電流強度有關,如果作用時間較長,人體所能接受的電流強度就很小。一般情況下,只要平行接近段不是很長,是不會有什么危險的,但是在遭到雷擊、輸電線路短路時,輸電電流或者輸電電壓就很有可能瞬間升高很多倍,對一些電器設備以及人員造成嚴重危險。
1.4高壓輸電線路電暈可聽噪聲
一般情況下,高壓輸電線路噪聲產生原因主要是:(1)接觸不良或連接松動產生的間隙火花放電。(2)在金屬表面或導線表面處空氣中的電暈放電。電暈放電是線路的固有特性,是不可消除的,當運行電壓在100kV以上時,電暈放電占有重要地位。
2.高壓輸電線路電磁輻射可采取的防治對策
2.1高壓輸電線路的選線和設計單位要有強烈的環保意識
對于高壓線路走廊資源緊缺地區,應當研究采取少拆房、少砍樹的設計方案,盡量采取緊湊的塔型布置;要采取保護植被措施,盡量避免基面開挖,避免水土流失;在高壓輸電線路的下方的金屬物體必須接地良好;高壓輸電線的兩側250m的范圍內盡量避免建造房屋,避免人身健康造成影響;對高壓輸電線路進行設計時,導線距地面必須符合要求,另外,高壓輸電線與已建成房屋垂直距離不得小于5m;如果無線電設備在高壓輸電線路附近應當設立安全防護距離;當輸電電壓超過220kV時,需要設置防護走廊,走廊下不能有障礙物,走廊寬度在45m左右;當高壓輸電線路經過廣播收音臺或者電視差轉臺時,必須選擇從信號不重要的一側經過。從社會效益和環境保護方面考慮,為了加強環境保護而增加的線路工程投資,是科學合理的。
2.2針對高壓輸電線路電磁輻射對人體造成的危害應采取的措施
為了使高壓輸電線路電磁輻射對人體的影響降到最小,可以從勞動保護和輸電設計兩個方面采取措施。例如高低壓導線分層架設、雙回路導線逆向布置、導線對地高度提升等措施,會取得地面強度降低的效果。在高壓輸電線路運行中,對工作人員可以采取限制工作時間與局部屏蔽等防護措施,從而達到減少高壓輸電線路對人體傷害的目的。
2.3針對高壓輸電線路電磁輻射對通訊線路的干擾應采取的措施
高壓輸電線路對通訊線路的影響主要是電磁感應和靜電感應兩個方面。高壓輸電線路在正常運行時會對與它平行的鄰近通訊線路產生感應電荷。感應電荷與輸電線路、通訊線路以及相互位置有一定的關系,還與輸電電壓成正比。通訊線路與鄰近的平行高壓輸電線路的交變磁場產生互感電壓,其大小與通訊線路長度和電流強度成正比。
通過實驗發現,一般情況下在距高壓輸電線路50m以內的范圍受到電場的干擾是最大的,成為了干擾正常通訊的重要因素之一,但是磁場影響是比較小的。當與高壓輸電線路距離較遠時,電場的影響明顯下降,當距離達到100m以外時,磁場對正常通訊的影響成為主要因素,而電場對正常通訊造成的影響是極小的可以忽略不計。為了避免通訊受到影響可以采取如下措施:(1)裝設中和變壓器、屏蔽線、放電管。(2)對高壓輸電線進行科學合理的換位。(3)將受到影響的輸電線、信號線、通訊線改為電纜。
3.結語
高壓輸電線路在運行的過程中會影響到通信線路的正常工作以及無線電的正常工作,還會對周邊的居民造成一定的影響。高壓架空輸電線的可聽噪聲、無線電干擾、磁場、工頻電場對周邊設施以及人身安全和健康會造成一定危害,但是只要認真做好防護措施,就可以降低或避免其危害。目前高壓輸電線路所造成的電磁污染還沒有明確的定論,但是人們還是對高壓輸電線路的電磁輻射的危害心存恐慌。因此,電氣工程設計人員要認真研究防治措施,避免公眾對高壓輸電線路電磁輻射的投訴,為以后工作的順利開展創造條件?!科]
【參考文獻】
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關鍵詞:中波電磁輻射 危害 防護措施
中圖分類號:TL7 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2014)05(c)-0237-01
在信息化的社會中,電磁波的應用極為廣泛。談到電磁波,不得不說電磁輻射。電磁輻射看似離我們很遠,其實它就潛在我們的身邊。我們時刻受著電磁輻射大大小小的影響,也許看不出對我們到底有多大的危害,但什么都怕“積累”和“反復”,如果我們長時間受電磁輻射的影響,那我們就不能對它有所忽視了。我們對電磁輻射又了解多少,只有對它充分了解之后,知道它的危害和影響,才能防患于未然。為了我們美好的生活,讓我們對電磁輻射重視起來吧。
1 電磁輻射的概述
電磁波是電場與磁場交替有規則的變化所產生的。而電磁輻射就是電磁波在空中發射所產生的。電磁輻射雖說用眼看不見,用手摸不著,但它是真真切切存在的。電磁輻射的本質是一種物質,一種無形的物質。電磁輻射的發射體多種多樣,比如地球、電器等。電磁輻射的類型多種多樣,中波電磁輻射只是其一。電磁輻射是一種電磁波,它在發射的過程中帶有電能量和磁能量,而人體本身帶有電,生命活動具有生物電,其實這些生物電對電磁波是異常敏感的,因此電磁輻射會對人體帶來一定的危害和影響。
2 中波電磁輻射的危害
電磁波給我們的生活帶來許多便利,這是不可否認的。電磁波是一把雙刃劍,它和電磁輻射是一個不可分割的整體,有它必有它。但電磁輻射對外界物體的危害是客觀存在的。我們必須對電磁輻射有清楚地認識,了解它危害到“誰”,對“誰”有影響。
2.1 中波電磁輻射對人體的危害
有中波發射塔,必有中波電磁輻射。有中波發射塔,必有“人”?!叭恕辈还苁枪ぷ魅藛T還是附近的居民,它們都是一個一個獨立的人體。電磁輻射對人體有危害和影響。人體在受到電磁輻射后體溫升高,進而影響正常的生命活動,器官不能正常工作,生理穩態受到沖擊。如心悸、頭漲、失眠、視力下降等。人體固有的微弱電磁場也會受到干擾,對血液、淋巴液等有一定負面作用。嚴重的話,可能導致胎兒畸形,孕婦流產。神經系統、感覺系統、免疫系統、內分泌系統、遺傳效應在電磁輻射反復的影響下都有一定程度的受損。比如條件反射受抑制、聽覺不靈敏、免疫蛋白降低、內分泌紊亂、降低、質量降低等一系列問題。
2.2 中波電磁輻射對電子設備的影響
電磁輻射對電子設備的影響經常是通過兩種方式。一種是直接影響電子設備,即通過輻射到設備上,對其形成電磁干擾。另一種是形成電磁耦合,讓電磁波在導線起影響,又從導線傳遞附加到設備上。從現實生活中可知,電磁輻射會使電視和廣播不能正常觀看和收聽。從物理知識可知,儀表失靈,信號不準等都是由電磁輻射造成的。在醫院中,醫療器械受到干擾,不能正常使用,病人測脈搏的儀器出現偏差,B超儀的顯示屏出現微微抖動等。在學校,學生做一些物理實驗時,電磁輻射可能造成信號波形消失或者觀測不明顯。還有那些易燃物品,如果他們在電磁輻射的環境下就會隨時有燃著或者爆炸的可能存在。這種種都是電磁輻射惹的禍。
2.3 中波電磁輻射對建筑器材的危害
據官方資料可知,在2007年,廣西建筑工地的起重機受到電磁輻射的強烈影響。影響機理是中波感應在起重機的吊鉤處感應出高達千伏的電壓。千伏電壓,是致命的關鍵。如果一只手或者其他東西接觸到吊鉤,就會火花起電。那時發出的聲音是可以想象出來的,是一陣巨響。此中波發射臺距離建筑工地可不是一兩百米的距離,至少千米的距離。如果距離更近一步,那后果更不堪設想了。
3 中波電磁輻射的防護措施
“上有政策,下有對策”在這里就變為“你有危害影響,我有防護措施”。電磁輻射是兩面性的,它的電磁波確實給我們的生活帶來許多便利,但電磁波本身的危害和影響也是不可埋沒的。對于電磁輻射,我們要正確看待它,不能因為它有一定的弊端,我們就否定它。在我們對電磁輻射的危害有清楚地認識之后,我們要對它提出一些防護措施。
3.1 在人體健康方面的防護措施
人既然在受到電磁輻射的情況下會有一系列的不舒服。那么盡量遠離電磁輻射的環境。如果實在避免不了,可以穿戴電磁防護服,將電磁輻射止于人體外。平時多吃一些含維生素的食物,維生素A和維生素C對人體有一定的調節作用,尤其對電磁輻射后生理紊亂的調理。同時我們也可以加強身體的抵抗力,尤其對電磁輻射的抵抗力。
3.2 在電子設備方面的防護措施
在學過物理之后,我們都知道防護措施有許多種,比如電磁屏蔽、接地、吸收、過濾等。電磁屏蔽是最厲害的措施之一。電磁屏蔽就是某電子設備經過一些處理后既不干擾其它設備,也不受其它設備的干擾。電磁屏蔽通常是利用一種材料制成一個封閉的物體,使其內外物體互不干擾。另外接地是將產生的感應電流引向大地中,不會是電流過于集中而產生電磁輻射。過濾從字面意思可知讓有用的電磁波通過,多余的電磁波被中斷,自然就不會在空中產生電磁輻射。吸收其實和過濾大同小異。吸收措施就是將那些多余的電磁信號吸收,不至于大面積的輻射。這種種手段都起到防護作用。
3.3 在建筑器材方面的防護措施
接地和絕緣是兩種簡便的手段。將吊鉤與大地連接,如果吊鉤產生巨大感應電壓時能迅速將其流入大地。絕緣有兩個方面,一是工作人員戴絕緣手套;二是對吊鉤進行絕緣,以及與吊鉤接觸的部件都應進行絕緣。上面這兩種防護措施是從部分進行防護,下面有幾種全面防護措施。一是同軸電纜接地;二是安裝共振回路衰減裝置;三是安裝負阻抗衰減裝置;四是安裝逆相位衰減裝置;五是建筑塔機與電磁波長的合理搭配。這五個措施有四個是專業的防護裝置,另一個是硬性條件。
4 結語
在對電磁輻射充分認識之后,我們又作何感想呢?其實在我們身邊有許多人正遭受著電磁輻射的危害??赡茈姶泡椛涞姆雷o對于我們自身和那些發射電磁波的人來說都不太容易,但為了自己和他人的健康,讓我們攜手筑起電磁輻射防護墻吧!
參考文獻
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關鍵詞:電磁輻射 電磁爐 電磁場理論
中圖分類號:T L 7 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2012)12(c)-0-01
電磁波輻射就是將電場與磁場二者互相作用所形成的波動,以輻射形式向空間傳播出去。事實上,由于醫療器械、家用電器等的使用,使人體無時不刻處在電磁波的輻射之中,電磁波輻射對環境及人體健康的影響日益受到研究者的關注。國家環保局推薦的《500 kV超高壓送變電工程電磁輻射環境影響評價技術規范》(HJ/T24-1998)標準規定暴露磁感應強度的安全值為1高斯(即1 Gs=1000mGs=100 μT,微特斯拉)。1995年美國國家輻射防護委員會(NCRP)提出電磁場暴露導則,在居民區的工頻磁感應強度安全標準為2 mGs(即0.2 μT,微特斯拉)。兩者相差500倍。電磁爐是一種使用安全、清潔衛生、操作簡便靈活的爐具。但在使用過程中,人們對它產生的電磁輻射給人體的影響存有疑慮。以往人們對電磁爐的輻射也有過不少討論,但從科學觀點出發進行嚴密的計算仍較少見。該文基于電磁場理論的安培定律,將電磁爐的核心部分即電磁體,看成是一個磁偶極子的輻射源,產生電磁振蕩輻射到空間。電磁體由圓形導磁盤及在其上單層螺旋繞制的線圈組成。線圈輸入30~50 kHz的高頻電流I。線圈的平面面積S與電流I的乘積,Mm=IS 稱為磁矩。該文推導出一個距離輻射源的空間某點上接受到的以磁感應強度表示的輻射量的計算公式,該文給出的公式正是以磁矩作為基本的計算數據。
1 電磁體產生電磁輻射的機理
圖1為單匝平面線圈在距離R的觀測點G產生的磁感應強度B的機理圖。線圈平面與G均處在X―Y坐標平面上,線圈平面法線與Z軸重合,R與X軸夾角為θ,與Y軸夾角為Ф。線圈回路電流為I,反時針方向,回路半徑為ρ。回路上取無限短的一段長度dl,電流元在G上產生的磁感應強度為。d為微分算符,為向量。電磁場理論中的安培定律的微分形式為
2 計算實例
設某電磁爐的參數如下:工作電壓220 V,功率1~2000 W可調,設計時未加屏蔽或防輻射措施,所用烹鍋底面足夠大,大于設計規定的12 cm,且放置在與線圈導磁盤完全對應的位置上(即沒有放歪);電磁爐盤式線圈最外圈直徑17.5 cm,最內圈直徑4 cm,共32圈;線圈總面積S為各圈面積之和;取最大功率檔1800W計算;取功率因數Cosф=0.75。求得電流 I=1800/220?0.75=10.91 A。θ角取法如下:求公式(1)右端括號內的函數對θ的最大值,可得θ=45 °,得Sinθ=Cosθ= 0.707。當磁感應強度單位用高斯制即以Gs為單位、電流用MKS制即安培單位時,給出的電流值應除以10后才代入計算。磁導率μ取高斯制單位時,其值為4π×10-3GsA/m。r從電磁盤中心點到觀測點G距離變化時,計算結果如表1。結果分析:表中第8點的數據表明,當人體離開電磁爐中心距離0.5 m時,其電磁輻射為2毫高斯(0.002 Gs),即可達到美國NCRP的標準。但如以國家HJ/T241998的1Gs為標準,即使將手放在爐板上也是十分安全的。
3 結語
未加屏蔽的電磁爐在使用中確實存在電磁輻射,并在一定程度上對人體產生影響。影響大小視電磁體線圈電流的大小和人體到電磁爐的距離而定。應該指出,電磁輻射對人體的傷害主要是短波、超短波,而工頻電的波長為10000 m,況且人們使用電磁爐是短時和間歇的,因此,即使有影響也是微小的。近年來市場上出現帶電磁輻射屏蔽裝置的電磁爐產品。不過,其防輻射效果如何還有待研究。
參考文獻
【關鍵詞】電磁輻射 移動通信 基站 安全距離
1 引言
近幾年來,某些區域移動網絡信號差成為用戶投訴的焦點,可一旦運營商去這些區域增設移動通信基站,卻又遭到用戶集體反對。投訴多和建站難成為困擾電信運營商的兩難問題,電信運營商的通信保障能力正因基站建設難而下降。以上海移動為例,10年來手機用戶增長了10倍,話務量猛增了300%,但是移動基站數在內環線范圍只增加了10%左右。從2008年1月到2009年5月底,上海移動一共有177座基站因各種原因被迫關閉。造成這個兩難問題的原因之一是公眾對基站電磁輻射的恐懼。
隨著3G網絡的建設,更多的移動通信基站將架設在人口密集的城市上空。為了科學認識移動基站的電磁輻射,消除公眾對基站的不安,有必要對基站電磁輻射及其對環境的影響進行研究和分析。
2 移動通信基站的電磁輻射
電磁輻射,是指能量以電磁波的形式在空間傳播的現象?;倦姶泡椛湟话闶侵甘彝獠糠值碾姶泡椛?,室外部分主要由饋線(傳輸線)和天線組成。基站運行時,其發射天線將饋線中的高頻電磁能轉化成為自由空間的電磁波,電磁波承載著能量向周圍空間傳播,形成電磁輻射。
圖1是移動通信基站天線輻射電磁波的基本原理圖,導線載有交變電流時,就可以形成電磁波的輻射,輻射能力與導線形狀和長短有關。如果兩導線的距離很近,那么導線所產生的感應電動勢幾乎可以抵消,因而輻射很微弱;將兩導線逐漸張開,導線所產生的感應電動勢疊加,輻射隨之逐漸增強,直至兩導線電流方向一致時達到最強。當導線的長度遠小于波長時,導線的電流很小,輻射很微弱;當導線的長度等于1/4波長時,輻射最強,稱為半波對稱振子。實際的天線是由振子疊放而成的。
移動通信基站天線按照方向性可以分為全向天線和定向天線。方向性反映天線向一定方向輻射或接收電磁波的能力,天線方向性的獲得,是通過天線內部加反射板或振子疊放而實現的?;咎炀€方向性的選擇可以滿足不同區域的電磁輻射的需要,例如鄉村大區制的站型選用全向天線,而城區小區制的站型選用定向天線。
作為移動通信系統的重要組成部分,基站天線在提高移動通信網絡覆蓋范圍和網絡營運指標中起著重要作用,同時帶來的問題是公眾對基站電磁輻射的不安與恐懼。
3電磁輻射與健康及電磁輻射標準
電磁輻射是能量流,雖然看不見、聽不到、聞不著,但是電磁輻射可能引起裝置、設備、系統性能降低,還可能對有生命或無生命的物質產生損害,這就是電磁輻射污染。
當人體暴露在電磁波環境中,不同波段的電磁波會對人體產生不同的生物效應,可能會導致細胞損傷、變異或死亡。此外,人體的器官和組織存在微弱的電磁場,它們是穩定而有序的,如果受到外界電磁波的干擾就會遭到破壞,人體正常循環機能隨之遭到一定程度的損傷,長期接受電磁輻射會造成人體免疫力下降、新陳代謝紊亂、記憶力減退、提前衰老、心率失常、視力下降、聽力下降、血壓異常、皮膚產生斑痘等[1],公眾由此產生對電磁輻射的恐懼。
第5屆電磁輻射與健康國際研討會(2009,杭州)的會議報告指出,低強度電磁波的生物學效應及其作用機制至今還是一個困擾學術界的充滿爭議的問題,各國電磁輻射的衛生學標準還存在著甚至上百倍的差異。對照一些組織和國家的公眾照射限值[2,3],發現我國的標準更嚴格、更安全可靠。例如,在900MHz移動通信頻段,中國環保局制定的公眾照射限值(功率密度)是40μw/cm2,而歐洲電子技術標準委員會制定的公眾照射限值是450μw/cm2。國內目前使用的相關標準主要有:《電磁輻射防護規定》(GB8702-88)、《環境電磁波衛生標準》(GB9175-88)和《輻射環境保護管理導則-電磁輻射監測儀器和方法》(H J/T10.2-1996)。
4 移動通信基站電磁輻射對環境的影響因素
移動通信基站電磁輻射對環境的影響因素很復雜,包括天線性能、高度、距離、角度、環境背景、基站形狀、話務狀況等等。
為了分析移動通信基站對居民生活環境產生的電磁輻射污染狀況,胡冀等通過比較測量,得出的結論是[4]:電磁暴露小區的電磁輻射強度明顯高于對照小區,但平均值都在GB9175-88的一級安全范圍內(10μw/cm2);安裝鋁合金防盜網具有良好的電磁場屏蔽作用;同時建有兩個通信基站的小區,兩者所產生的電磁輻射在某一區域范圍可產生電磁場疊加現象,使輻射強度增加;個別與基站天線距離較近(小于20m)、窗戶與基站天線處于同一水平位置和與基站天線主瓣方向一致的居室內,電磁輻射功率密度遠遠超出一級安全范圍,可達到20.44μw/cm2,但也在GB9175-88的二級中間區容許范圍內(40μw/cm2)。
此外研究還發現,天線主瓣方向區域電磁輻射不一定較高,副瓣方向區域電磁輻射也不一定較低。這其實并沒有與理論相違背,因為環境地形、地貌、建筑物鋼筋水泥結構、空中架設的電線等等,都將對電磁波產生反射、繞射、折射、散射和吸收,從而使得電磁輻射強度的分布復雜化。
通過物理學的觀點分析,基站發射電磁波的功率密度隨距離的增大而減小,而事實并非如此,在近距離范圍(30m內),由于上述環境地形等因素的影響,電磁波的功率密度隨距離的變化規律很復雜,往往在某處達到最高值。以某移動基站為例[5],在不同時間對距離與功率密度的關系進行測量分析,關系曲線如圖2所示。對特定基站而言,在某一固定距離處,功率密度還與時間有關,也即與話務量有關,如圖3所示,凌晨話務量低,功率密度也低,功率密度整體上隨話務量的增加而增加。
5 移動通信基站安全距離的理論計算方法[6~8]
由于移動通信基站發射電磁波的功率密度分布不僅與基站性能指標有關,還與周邊環境、話務量因素等有關,因此,移動通信基站安全距離的計算一直是個復雜的問題。下面根據國家環保局的H J/T10.2-1996中關于微波遠場軸向功率密度計算公式進行理論分析,這個計算公式的表達式為:
(1)
式中,Pd(μw/cm2)為離基站天線水平距離為d處的電磁波功率密度,d(m)為離基站天線的水平距離,P(w)為機頂發射功率,G(倍數)為天線最大輻射方向的增益。
下面分析計算方法。圖4所示的一種基站天饋線系統,基站設備上每一塊載頻插板連接一根載頻輸出線,每根載頻輸出線含有兩個頻點,每個頻點有其固有的發射功率。載頻輸出饋線在需要耦合器時存在,耦合器的作用是將多個頻點的電磁波信號合到一根天線饋線上發送,具有一定的功率損耗。天線饋線一般比較長,也有一定的功率損耗,還需考慮避雷針和饋線接頭等帶來的損耗。天線向空間發射電磁波,天線的增益越大,發射電磁波的功率越強。
如前所述,每根載頻輸出線含有兩個頻點,A點處的信號功率為每個頻點固有功率的2倍,兩根載頻饋線的信號耦合到B點,耦合后的功率大小需考慮耦合器的損耗,兩個耦合器輸出的總信號經過天線饋線后將再次損耗。也即,載頻輸出信號在C點的總功率應考慮到耦合器與天線饋線的兩次損耗,式(1)中機頂發射功率P應為損耗后的功率。
根據H J/T10.2-1996中電磁輻射環境影響評價方法與標準,對單個項目的影響必須限制在《電磁輻射防護規定》(GB8702-88)公眾照射導出限值的若干分之一。在評價時,對于由國家環境保護局負責審批的大型項目可取GB8702-88中功率密度限值的1/2;其他項目則取功率密度限制值的1/5作為評價標準,即移動通訊基站的功率密度限值應是8μw/cm2,即式(1)中Pd=8μw/cm2,這樣就可根據式(1)計算基站最大輻射方向上的安全距離了。
應該指出,假如偏離最大輻射方向,天線增益將急劇下降,保護距離隨之急劇減小。假如有建筑物阻隔,電磁波穿過一般磚墻要衰減6dB左右(為原來功率的1/4),而穿過帶鋼筋的墻要衰減20dB(為原來功率的1/100);城市市區建筑物密集,安全距離應比理論計算值小很多。此外,由于基站設備容量足夠,加上GSM系統有功率控制和非連續發射功能,天線全方位全功率發射電磁波的可能性幾乎是沒有的,也即實際的天線輻射功率要小很多,實際的安全距離遠小于理論計算值,公眾不必對基站產生恐懼。
6 結束語
一方面,政府、企業和公眾應該對電磁輻射產生的環境影響引起足夠的重視;另一方面,媒體應該積極做好宣傳教育工作,消除公眾對電磁輻射的恐懼心理,使公眾合理科學地面對移動通信基站的電磁輻射;此外,專業技術人員應加快新技術研發,設計出更高標準的天線發射系統,最大限度降低電磁輻射污染。
為了消除公眾的不安,創建和諧城市生活環境,上海的做法值得借鑒,改“事后配套”為“事前介入”,基站選址遵循“政府大樓、企事業單位辦公大樓、公建配套設施、住宅建筑”的先后順序,將移動通信基站建設納入城市基礎設施建設和住宅建設的總體規劃中。
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【作者簡介】
關鍵詞:移動通信基站;電磁輻射
中圖分類號:X591 文獻標識碼:A
電磁輻射早在1969年就被聯合國列為必須嚴格控制的現代公害之一。隨著21世紀的到來,電磁波被廣泛應用于工業、科研、醫療、通信、廣播等領域。一種無形的環境污染電磁輻射對環境造成的污染變得日益嚴重。當電荷、電流隨時間變化時,在其周圍就產生電磁波,在電磁波向外傳播的過程中會有電磁能輸送出去,能量以電磁波的形式通過空間傳播的現象稱為電磁輻射[1]。其來源途徑分為天然型和人工型兩大類。隨著大量電視發射塔,移動通信基站等產生電磁輻射的設備越來越多,這些設備雖對人類的生活和發展起到了重要作用,但也造成環境中電磁能量密度增大,頻譜增寬,無線電噪聲水平增高。
目前,移動通信網影響面最廣的是移動電話網。由于各無線電通信網覆蓋的面積增大,造成了各基站發射機設備功率增大,基站數目也相距增多。為了提高通信質量,市區內高層建筑上基站臺越建越多。移動電話基站天線的高度,也因為蜂窩網不斷分裂,蜂窩變小,天線高度也在降低。以錦州市的移動通信基站為研究對象,對其產生的電磁輻射進行科學、公正的論證。
1 移動通信基站概況
移動通信基站由室內與室外兩部分組成。室內部分有基站控制器、收發射機、功率放大器、合路器、耦合器、雙工器及饋線等信號收發設備、電源柜、空調器及備用電源等輔助設備所組成。這些設備都采取了嚴密的屏蔽措施,不會對周邊環境產生電磁波漏泄,實測結果很小。室外部分有饋線和收發天線等。天線類型可收發3個板狀天線,安裝天線的支架高為4m,天線離地高度為25~30m。基站運行時,其發射天線向周圍發射電磁波,使天線周圍環境功率密度增高。
2 錦州市發射基站在市區的分布狀況
基站主要分布在居民區,學校,火車站、商業區等人口密集和人流量大的地區。架設方式為樓頂豎立發射鐵塔和利用建筑物自身高度直接設立發射天線。市區中2個發射基站的距離一般在500m左右,有的采用3個面板發射天線對360?空間立體發射。
3 測量結果及數據分析
以發射天線為中心經過現場測量,選擇幾組具有代表性的基站,測量儀器為PMM8053A電磁場測量系統,以輻射功率密度表示,測量結果如表1、表2。
由上表可看出:市區基站天線塔基地面半徑20m以內輻射功率值為0.015~0.059μW/cm2;半徑20~100m為0.020~0.097μW/cm2;半徑100m以外為0.010~0.034μW/cm2。市區基站對建筑物的輻射功率值為0.057~0.34μW/cm2。根據《電磁輻射防護規定》(GB8702-88),對于基站的發射頻率公眾照射限值為:環境電磁輻射功率密度在任意連續6min內的平均值應小于0.4W/m2。即所有測量值均小于國家最低限值。
4 發射基站電磁波的形態與對環境的影響
電磁波在環境空間中有陰影效應、疊加現象及快速衰落現象[2]。電磁波遇到高大障礙物的阻擋,會造成此障礙物以下無電磁信號,即常稱的“盲點”。電磁波在空間傳播的過程中會在某處和其他電磁設備產生多頻信號疊加,即所說的“干擾”。當天線高度越高和下傾角越小,最大值點離基站的水平距離越大,反之越小。電磁輻射對人體健康的影響主要是軀體熱效應和神經效應。
5 減少發射基站電磁輻射污染的有效措施
5.1 合理選址
在移動通信基站選址時,盡可能使其主射束方向避開居民樓,辦公樓等。
5.2 增加發射天線的高度
增加發射天線的高度,在保證正常通信的情況下,盡可能減少發射功率和天線增益,使電磁輻射降低到最小。
5.3 改變發射天線的下傾角
改變發射天線的下傾角,可以降低地面上的電磁輻射水平。
5.4 大面積種植樹木
在天線周圍或電磁場區,大面積種植樹木,增加電磁波在媒介中的傳播衰減,防止人體受到輻射。
5.5 電磁場場強的房間盡量不用作生活用房
在中波發射天線周圍電磁場場強大約為10V/m,短波場源周圍電磁場場強大約為4V/m的范圍內的房間盡量不用作生活用房。
6 結語
高強度的電磁場是一重要的環境污染要素,而電磁波是能量流污染,看不到、聽不到、嗅不著、摸不著,但卻充滿了環境空間。所以,我們要加強相應的科學管理,將其負面效應控制在最小的影響程度。錦州市區數字蜂窩通信系統發射基站產生的電磁輻射低于國家標準限值,不會對其周圍環境造成電磁輻射污染,也不會給人體造成不良影響。
參考文獻
[1] 趙家升,楊顯清,王園等.電磁場與波[M].成都,電子科技大學出版社,1997.
關鍵詞:電磁輻射,存在問題,對策
中圖分類號:O441 文獻標識碼:A
1 城市電磁輻射污染源
隨著我國城市化的快速發展,著科學技術的進步,無線電技術已經被廣泛應用于國防、工農業生產、交通運輸、通訊、信息產業等各個領域并深入到千家萬戶,它給人類創造了巨大的物質文明,但同時也把人們帶進了一個充滿人造電磁輻射的環境里。電磁輻射主要分為天然產生和人為產生,過量的天然電磁輻射和人為電磁輻射均會造成電磁輻射污染。一般而言,城市電磁輻射污染主要指人為電磁輻射污染,按照電磁波頻率的大小,人為電磁輻射源又可分為工頻輻射源和射頻輻射源,其中射頻輻射源釋放的電磁波的頻率較高且頻譜范圍較寬,其電磁輻射的影響范圍也較大。各類電磁波發射系統、工頻輻射系統、利用電磁能的工業、科學、醫療設備等甚至包括部分家用電器,均是城市電磁輻射的污染源或潛在污染源(見表1) 。
由表1可知,城市電磁輻射污染源(含潛在污染源)的種類多、分布廣,存在于人們生活的方方面面,其中廣播電視、雷達、衛星通信及移動通信對區域電磁輻射水平貢獻較大,各種電子設備、室內線纜布設是居室電磁輻射污染的主要來源。
2 城市目前電磁輻射存在的一些問題分析
2.1 我國相關法規、標準還需要繼續完善
1997年我國頒布的《電磁輻射環境保護管理辦法》是我國僅有的針對電磁輻射污染防治的立法,屬部門規章。隨著城市空域電磁輻射環境的日趨復雜,該管理辦法已不能完全滿足目前輻射環境監管的需要,主要表現為法規的內容相對滯后、效力級別低、難以有效執行。雖然廣播、電信、電力等部門在《廣播電視設施保護條例》、《中華人民共和國電信條例》、《無線電管理條例》、《城市電力規劃規范》等法規和規范中對電磁輻射污染防治作出了相應規定,但《電磁輻射環境保護管理辦法》中的部分制度在這些法規中沒有得到充分反映,在實際執法過程中常常出現電磁輻射污染糾紛的各方當事人各執一詞、各執一法的現象。因此,有必要盡快制定與實施更高級別的電磁輻射污染防治法。
在電磁輻射防護標準方面存在以下問題:第一,上世紀80年代末原國家環境保護總局的《電磁輻射防護規定》(GB8702-88)和衛生部的《環境電磁波衛生標準》(GB9175-88)是我國電磁輻射防護領域的2個基本標準,但它們對環境電磁波容許輻射強度標準的規定存在不一致。管理標準的不一致直接導致在實際執行過程中,有關行政執法部門和監測部門采用的標準不一。而且,這2個標準的法律效力相同,發生沖突時需呈請國務院裁決其適用性。第二,關于高壓送變電設施的工頻電磁場強度限值尚無國家標準,相關部門推薦暫分別以4kV/m和0.1mT作為居民區工頻電場標準和磁感應強度標準,這直接導致輸變電設施電磁場評價標準的針對性不強,即對于不同電壓等級的輸變電工程均適用相同的標準限值。因此為做好電磁輻射環境影響評價工作和管理工作,應統一各標準中的管理限值,并加快設立尚未制定國家標準的電磁輻射設施的輻射水平限值。
2.2 城市空域電磁輻射能量密度不斷增大
電磁輻射技術的廣泛應用已造成城市空域電磁能明顯上升。根據資料調查顯示,某地區環境電磁輻射污染1991-2006年進行調查,該地區平均輻射強度增長17.5倍,年均增長率達12.1%。此外,根據有關資料調查顯示,某市部分居住社區的電磁輻射監測結果雖符合《環境電磁波衛生標準》的1級標準(小于5V/m),但100KHz~3GHz頻率段的電場強度已接近容許場強值的上限,部分社區的復合功率密度出現個別值超標現象。
2.3 電磁輻射糾紛日益增多
近年來,公眾的輻射防護意識逐漸提高,對居住環境的電磁輻射暴露水平也更加重視,電磁輻射污染糾紛隨之逐年增多。引發電磁輻射污染糾紛的主要原因有:在社區建設移動通信基站、10kV變電站等電磁輻射設施;在社區附近建設高壓輸變電設施、電氣化軌道交通設施;房地產開發商隱瞞商品房周圍電磁輻射污染現狀,以及電磁輻射污染致人身傷害等。
2.4 電磁輻射設施環境敏感性日漸增強
城市和廣播電視通信技術的發展使電磁輻射設施與公眾的距離得以縮短,電磁輻射設施的環境敏感性隨之日漸增強,主要表現為:城市擴張使一些廣播電視和無線電通信發射臺逐漸被新建城區包圍,造成局部居民生活區場強較高;城市用電需求的增加及電網改造工程的實施使大量高壓輸變電設施進入城市市區,而且電壓等級不斷升高,其產生的工頻電磁場可能對公眾健康產生不利影響,此外其產生的噪聲可能干擾廣播和無線電通信;通信技術的發展使居民區被通信基站包圍,雖然單個基站的功率較小,但是大量的通信基站會使城市空域電磁場不斷增強,另外,高層建筑頂部建有的微波定向天線、衛星天線等,易造成對高層建筑的電磁污染;城市交通的迅猛發展使交通干線的電磁噪聲不斷加重,在車流量高峰時段的交通路口,電磁噪聲值可達44~50dBμV/m。
3 對策與建議
在利用電磁技術推進城市建設、創建便捷生活的同時,應以電磁輻射防護管理辦法與防護標準為依據,加強電磁輻射環境管理,優化電磁輻射設施布設,采取有效防護措施,以降低或避免電磁輻射對公眾健康和環境安全的不利影響。
3.1 不斷完善電磁輻射污染防治法規、標準
現行的《電磁輻射環境保護管理辦法》已不能適應當前電磁輻射監管的需要,而且其與廣電、通信等領域制定的相關法規無法全面兼容,因而適時制定與電磁輻射污染防治相關的專項法規勢在必行。該法規須在綜合考慮電磁輻射污染源及其輻射特性的基礎上,以風險預防為原則,以保護環境與公眾健康為出發點,建立健全城市電磁輻射環境容量控制制度、電磁輻射設施規劃制度、輻射設施環境影響評價制度、輻射環境監管與監測制度、輻射環境風險預防制度、輻射危害事件處理與報告制度、公眾參與制度等。
此外,為規范電磁輻射設施的輻射水平、提高電磁輻射環境監管能力,并為解決電磁糾紛提供標準數據支持,應加快出臺統一的電磁輻射防護國家標準。該標準應根據電磁輻射的危害性,并借鑒國外標準限值,在總結電磁輻射設施的輻射水平及我國城市電磁輻射環境質量現狀及發展趨勢的基礎上,統一《電磁輻射防護規定》與《環境電磁波衛生標準》中關于電磁場強度及功率密度的導出限值。同時,還應出臺相關電磁輻射安全管理導則,明確主要輻射設施的建造使用規范、管理要求、環境影響評價范圍等內容。
3.2 加強電磁輻射環境管理
為保護環境安全和公眾健康,促進各類電磁輻射設施的規范、有序發展,需切實加強對電磁輻射環境的管理。首先要嚴格執行國家相關法律法規及技術標準規范,落實電磁輻射設施環境影響評價制度、審批制度、“三同時”制度、監測制度、公眾參與制度等。其次要明確城市空域電磁波發展規劃,并將其納入城市建設總體規劃,合理布局電磁發射設備,防止造成城市空域局部電磁污染。實施區域電磁輻射環境容量控制措施,對可能造成周邊輻射環境污染的中短波發射臺實施異地搬遷,對微波天線等輻射源周圍的建筑物高度予以限制,控制室內微蜂窩基站天線的懸掛高度及影響半徑,如高度不宜低于2.3m,影響半徑約為1m,室外宏站與周邊敏感建筑的水平距離應保持30m等,高壓線兩側50m內不宜建設學校、住宅及醫院等環境敏感建筑。
3.3 采用電磁輻射控制技術
可以通過采取電磁輻射控制技術來防治電磁輻射污染。第一,通過產品設計、工程設計等方式有效減少電磁輻射,如在輸電線路設計中采取提高輸電導線對地高度、進行雙回路導線逆相布置、高低壓導線分層架設等方式,變電站的進出線在穿越居民區和人口密集地段時采用地下電纜布設方式。第二,通過優化設計減少基站數量并降低天線增益,如根據通信基站的發射功率、天線高度和方向圖、基站覆蓋區的邊界場強等條件對通信基站覆蓋區進行優化設計,在達到最佳地域覆蓋和最佳通話質量的同時,盡量降低天線增益,減少電磁輻射污染。第三,通過屏蔽輻射源降低電磁泄漏,可采取被動屏蔽、主動屏蔽方式對輻射源進行屏蔽,還可采用高頻接地方式將屏蔽體內產生的射頻電流導入大地,有效避免屏蔽體成為二次輻射源。第四,增加環境保護目標與電磁輻射源間的距離及綠化。研究表明,樹木具有吸收電磁能的作用,在電磁波的傳播路徑上進行植被綠化,可增加電磁波在傳播過程中的衰減。第五,采用濾波技術抑制電磁干擾,通過濾波線路將有用信號提取出來,同時阻截干擾信號通過。第六,開發利用防電磁輻射材料。利用防電磁輻射材料對電磁波的吸收或反射等特性,在建筑、交通、包裝、服裝等領域使用防輻射材料可有效衰減電磁輻射強度,如使用碳素系列和金屬系列等增強水泥基復合材料、防電磁波玻璃、吸收電磁波的涂料等用于建造房屋便可有效阻擋室外電磁波進入室內。
3.4 普及電磁輻射知識
城市空域及居室內廣泛存在的電磁輻射因其無色、無味、無嗅的特性容易被公眾忽略其存在的同時,也極易引起公眾的恐慌,進而導致發生電磁輻射糾紛事件。相關部門應積極開展電磁輻射知識宣傳工作,增強公眾的輻射防護意識,使其了解過量電磁輻射的可能危害,正確理解生活中人為電磁輻射的來源及其實踐的正當性、安全性,掌握如何降低居室電磁輻射的方法或防護方法。此外,相關部門在監管工作中要切實落實公眾參與制度,并充分發揮其監督作用,與廣大公眾及電磁輻射設施建造運營單位共創安全的城市電磁輻射環境。
參考文獻