电磁辐射污染及其监测方法大全

2016年06月22日 16:32文献术语来源:中国百科网

一、何为电磁辐射

电磁环境(Electromagnetic Environment,简称EME)是由存在给定场所所有电磁现象的总和,它包括自然的和人为的,有源的(直射波)和无源的(反射波),静态和动态,它是由不同频率(F)的电场(E)和磁场(H)组成。变化的电磁与磁场交替在空间传播,当频率大于100kHz时,电磁波离开导体通过空间传播,这种在空间中传播的电磁能量即为电磁辐射。

二、电磁辐射污染

电子电气设备在工作过程中会产生电磁辐射,当电磁场的强度达到一定的量后造成对环境的污染现象,就是电磁污染。电磁污染源可以分为天然电磁污染源和人为电磁污染源两类。

1、天然电磁污染源是由自然现象引起,主要宇宙射线、太阳热辐射、雷电、地球热辐射、还包括火山爆发、地震、太阳黑子活动引起的磁暴现象等。

2、人为电磁污染源包括:

(1)脉冲放电:本质上与雷电相同,影响区域较小。如切断大电流电路时产生的火花放电会产生很强的电磁干扰。

(2)工频交变电磁场:不向外辐射电磁波,对附近有严重的电磁干扰。如大功率的发电机、变压器、输电线附近的电磁场。

(3)射频电磁辐射:产生电磁污染的主要来源。如无线电广播、电视、微波通信等各种射频设备发射的电磁波,频率范围宽广,影响区域较大,能危害近场区的人员。

将上述污染源按辐射源的规模大小,可分为:城市杂波辐射、建筑物杂波、单一杂波辐射。

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三、电磁污染的传播途径

电磁辐射所造成的环境污染途径包括:空间辐射,如发射塔;导线传播,如高压线;复合污染,上述二者的结合。

四、电磁辐射污染的危害

1、电磁辐射对人体的危害

电磁辐射的危害与波长有关。长波对人体的危害较弱,随着波长的缩短,对人体的危害运渐加强,而微波的危害最大。研究发现,电磁场的生物效应随频率的加大而递增,其危害程度,微波>超短波>短波>长波;脉冲波>连续波。频率与作用程度亦成正比。强磁场能在短时间内使人失去定向感觉。

(1)电磁辐射的致癌突变作用

美国一癌症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快24倍。

(2)对视觉系统的影响

能减少眼部血流量,引发视觉障碍,导致视觉疲劳和不舒适。

(3)对神经系统和免疫系统造成直接伤害

损害中枢神经系统,头部长期受电磁辐射影响后,轻则引起失眠多梦、头痛头昏、疲劳无力、记忆力减退、易怒、抑郁等神经衰弱症,重则使大脑皮细胞活动能力减弱,并造成脑损伤。

(4)对人体生殖系统和遗传的影响

长期受到电磁波辐照,可使男性精子减少,使精子基因畸形并可能变成不育或者畸胎。

电磁辐射是造成孕妇流产、不育、畸胎等病变的诱发因素。女性和胎儿尤其容易受到伤害,1至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个月为胎儿成长期,受电磁辐射可导致免疫力功能低下,出生后身体弱,抵抗力差。

(5)引发心血管疾病、糖尿病

(6)可导致儿童智力残缺

2、电磁辐射对装置、物质和设备的影响及危害

电磁辐射对装置、物质和设备的影响及危害主要是电磁干扰与电磁感应的作用。

(1)干扰通讯、电视信号。比如电子战

(2)对易爆物质和装置的危害。火药、雷管和炸药、常规电气引爆兵器装置等

(3)电磁辐射对挥发性物质的危害。酒精、煤油、液化气等

五、电磁辐射污染环境安全标准要求

1、绿色建筑的相关要求

《绿色建筑评价标准》GB/T 50378-2014控制项4.1.2中明确要求,建筑场地内应无电磁辐射,电磁辐射应符合现行国家标准的规定。

2、公众暴露控制限制(《电磁环境控制限值》GB 8702—2014)

3、环境电磁波卫生标准

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射强度标准分为二级。

一级标准为安全区,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),均在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。

二级标准为中间区,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,但在许建造居民住宅、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。

六、常规电磁辐射监测方法

1、电磁辐射污染源监测方法

(1)环境条件

应符合行业标准和仪器标准中规定的使用条件。测量记录表应注明环境温度、相对湿度。

(2)测量仪器

可使用各向同性响应或有方向性电场探头或磁场探头的宽带辐射测量仪。采用有方向性探头时,应在测量点调整探头方向以测出测量点最大辐射电平。

测量仪器工作频带应满足待测场要求,仪器应经计量标准定期鉴定。

(3)测量时间

在幅射体正常工作时间内进行测量,每个测点连续测5次,每次测量时间不应小于15秒,并读取稳定状态的最大值。若测量读数起伏较大时,应适当延长测量时间。

(4)测量位置

测量位置取作业人员操作位置,距地面0.5、1、1.7m三个部位。

辐射体各辅助设施(计算机房、供电室等)作业人员经常操作的位置,测量部位距地面0.5—1.7m。

辐射体附近的固定哨位、值班位置等。

2、环境电磁辐射测量方法

(1)测量条件

气候条件:

气候条件应符合待业标准和仪器标准中规定的使用条件。测量记录表应注明环境温度相对湿度。

测量高度:

离地面1.7~2m高度。也可根据不同目的,选择测量高度。

测量频率:

电场强度测量值>50 dBμV/m的频率作为测量频率。

测量时间:

测量时间为5:00~9:00,11:00~14:00,18:00~23:00城市环境电磁辐射的高峰期。

24小时昼夜测量,昼夜测量点不应少于10点。

测量间隔时间为1h,每次测量观察时间不应小于15s,若指针摆动过大,应适当延长观察时间。

(2)布点方法

典型辐射体环境测量布点

对典型辐射体,比如某个电视发射塔周围环境实施监测时,则以辐射为中心,按间隔45°的八个方位为测量线,每条测量线上选取距场源分别30、50、100mm等不同距离定点测量,测量范围根据实际情况确定。

一般环境测量布点

对整个城市电磁辐射测量时,根据城市测绘地图,将全区划会为1×1km2小方格,取方格中心为测量位置。

按上述方法在地图上布点后,应对实际测点进行考察。考虑地形地物影响,实际测点应避开高层建筑物、树木、高压线以及金属结构等,尽量选择空旷地方测试。允许对规定测点调整,测点调整最大为方格边长的1/4,对特殊地区方格允许不进行测量。需要对高层建筑测量,应在各层阳台或室内选点测量。

(3)测量仪器

非选频式辐射测量仪

具有各向同性响应或有方向性探头的宽带辐射测量仪属于非选频式辐射测量仪。用有方向性探头时,应调整探头方向以测出最大辐射电平。

选频式辐射测量仪

各种专门用于EMI测量的场强仪,干扰测试接收机,以及用频谱仪、接收机、天线自行组成测量系统经标准场校准后可用于此目的。测量误差应小于±3dB,频率误差应小于被测频率的10-3数量级。该测量系统经模/数转换也微机联接后,通过编制专用测量软件可组成自动测试系统,达到数据自动采集和统计。

自动测试系统中,测量仪可设置于平均值(适用于较平稳的辐射测量)或准峰值(适用于脉冲辐射测量)检波方式。每次测试时间为8~10min,数据采集取样率为2次/s,进行连续取样。

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