浅谈电磁辐射的合理防护

2022-09-10

1 电磁辐射

随着科学技术的不断发展, 电磁技术已广泛应用于国民经济的各个部门。它的应用不仅给人类创造了巨大的物质文明, 同时也把人们带进一个充满人造电磁辐射的环境里。电磁辐射就象太阳和紫外线的关系一样, 人类要享受阳光, 就不可避免的接受紫外线的辐射。电磁辐射是一种看不见、摸不着, 难以感知的“隐形污染”。西方环保学者称电磁辐射为“幽灵电波”。

进入20世纪90年代以来, 电磁干扰和电磁危害的报道日益增多。目前, 在地球上, 各式各样的电磁波充满人类生活的空间。到21世纪人类将进入信息时代, 无线电、电脑、网络、卫星通信等都将利用或产生电磁波, 人类生活在电波的海洋里。电磁波是人类十分能干的工具, 它给人类带来巨大的益处。电磁波也象其他事物一样具有两重性, 它既可为人类造福, 又有污染人类生存环境甚至损伤人体健康的有害的一面。

2 电磁辐射的危害性

2.1 电磁辐射的生物效应

电磁辐射对人体的健康有一定的影响, 如记忆力衰退、失眠、多梦、脱发、头昏等症状。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, 容易产生白内障、白血病、脑肿瘤, 心血管疾病、大脑机能障碍以及妇女流产和不孕等, 甚至导致人类免疫机能的低下, 从而引起癌症等病变。权威统计数字表明:经常在显示器前工作的人群中, 上述疾病的发病率明显高于普通人群。

2.2 电磁辐射对电子设备的干扰

大量的研究表明, 电磁辐射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, 从而带来大量的经济损失。另外, 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。如高频辐射能够使导弹制导系统失灵;电爆管的效应提前或滞后等严重事件, 危及人身安全与财产安全。

国际无线电咨询委员会报告指出:距离300kW发射机300m, 金属导线如相互接触可引起易燃物起火、爆炸;距离500m以内仪表被烧毁, 明线电话线完全不能使用。

3 电磁污染防护技术和方法

3.1 辐射防护技术。

为了减少电子设备产生的电磁辐射对人体健康造成的潜在危害, 不仅要在这些设备的使用过程加强管理、严格控制, 而且还必须从这些电子产品设计、屏蔽与吸收等环节着手, 采取标本兼治的方案防止电磁辐射污染与危害。

(1) 电磁屏蔽:屏蔽是防止电磁辐射的关键, 是降低电磁污染确实可行的有效方法之一。电磁屏蔽目的在于防止电磁场 (主要是射频电磁场) 的影响, 使其辐射强度被防护在允许范围之内, 要实现这一目的, 就必须采用一切技术手段, 将电磁辐射的作用与影响限制在所指定的空间范围之内。

(2) 接地技术:所谓接地就是在电磁辐射源的一个点和大地之间或者是与大地可以看作是公共点的某些金属构件之间, 用低电阻的良导体连接起来。一般情况下, 接地可分为静电接地、工频接地和射频接地等类型。为了防止电磁辐射, 将射频设备外壳或馈线的屏蔽层, 用专门导体接地, 给高频的干扰电压提供低电阻的通路。其原理就是将屏蔽体 (或屏蔽部件) 内由于感应生成的射频电流迅速导入大地, 使屏蔽体 (或屏蔽部件) 本身不致于成为射频的二次辐射源, 从而保证屏蔽作用的高效率。

(3) 距离防护:根据近场区电场强度与距离的平方成反比规律, 所以在近场区内, 电场强度会随距离的增加而迅速减小。据此原理, 在条件许可时, 可以对生产工艺和流程进行合理的改造, 实行远距离控制, 充分利用空间的自然衰减而实现防止电磁污染的目的。

(4) 个体防护:在高频辐射环境内作业的人员, 应佩带防护头盔、防护眼镜, 穿防护服。这些防护用品一般用金属丝布、金属膜布和金属网制作:随着科学技术的不断发展, 制作个体防护用品的新材料也不断涌现出来, 除了传统的制作材料外, 当前还有高分子聚合导电材料、纳米材料等, 这些材料所制成的个体防护用品不仅防护效果好, 而且重量轻、成本低廉。

3.2 日常防护

常用电器如微波炉、电视机、电脑和手机进行实际测量, 通过测量得出:这些电器设备使用时, 都存在一定的电磁辐射, 其特点具体表现如下。

(1) 微波炉在工作时, 其正前方、上部、背部和侧面都有一定电磁辐射产生, 其中正前方的辐射最大, 超过安全标准限值3倍左右;在开机、低火、解冻、中低火、中火、中高火、高火的不同状态下同样存在电磁辐射, 而且大小相差无几, 都超过安全标准限值3倍左右, 只是在低火档时产生电磁辐射时间较短、间隔时间相对较长些而己。总而言之, 微波炉使用时会产生一定量的电磁辐射, 但没有人们想象中那么严重, 在防护微波炉电磁辐射时可以采取两点措施:一是距离防护, 即微波炉开火后要尽量远离它;一是能用低火档时尽量不用高火档。

(2) 对电视机而言, 不同类型的电视机, 不同使用状态和距离, 电视机产生电磁辐射的强弱也不一样, 如在开机、关机、待机、换台以及正常观看, 电视机的电磁辐射虽都超过安全限值, 但在正常观看时电视机的电磁辐射最大, 大约超过安全限值的10倍左右 (CRT电视而言) ;不同类型的电视机电磁辐射大小差别也很大, 其中液晶电电视磁辐射最小, 其电磁辐射量与目前国家安全限值相差不大, 而传统的CRT电视电磁辐射最大, 超标差不多10倍左右。防止电视机电磁辐射危害的最好措施就是采取距离防护, 即观看电视时保持距离电视机3米以上, 这样电视机所产生的危害就十分微小了。此外, 在经济条件许可下可以购买液晶电视来代替传统的CRT电视。

(3) 不同品牌电脑、电脑不同部位产生的电磁辐射大小相差巨大。 (1) 购买品牌机, 它们的电磁辐射相对而言都比较小; (2) 用液晶显示器来代替传统的CRT显示器; (3) 采取距离防护, 即使用电脑时保持距离显示器30cm以上。此外, 还可以采用时间防护, 即使用1h电脑后, 适当休息几分钟等都可以有效地预防电脑电磁辐射的危害。

(4) 手机在不同状态下电磁辐射大小也不一样, 其中待机时电磁辐射最小, 约为安全限值的1/l0, 由此, 可以肯定手机在待机状态下的电磁辐射对人体健康几乎没有危害;通话时最大, 超过安全限值8倍以上, 且其大小随原声大小和高低变化而变化。此外, 在信号弱时, 手机的电磁辐射比信号强时要大近1倍以上, 所以防止手机辐射的措施有: (1) 通话时, 应尽量使手机与大脑相距5厘米以上, 尽量使用手机专用耳机, 实现远距离使用是减轻手机辐射危害比较有效的办法; (2) 信号微弱时尽量不使用手机; (3) 手机通话时, 声音尽量小些, 只要对方能听清楚就行。