电磁污染的危害及防治.doc

_电磁污染的危害及防治摘要：电磁污染已经成为继大气污染、水污染、土污染和噪声污染后威胁人类健康的第五大污染。通过对电磁污染对人体的危害及作用机理、电磁辐射标准与防护等方面的研究进展进行探讨和综述，了解电磁污染对人体的危害及作用机理，为开展电磁辐射危害因素检测与评价及采取防护措施和今后的深入研究提供基础资料。关键字：电磁污染，危害和防治随着现代科学技术的飞速发展, 一种新的环境污染电磁辐射污染日趋严重, 电波干扰导致的社会公害, 已急迫地提到议事日程。电磁污染已经成为继大气污染、水污染、土污染和噪声污染后威胁人类健康的第五大污染，联合国人类环境会议将这种看不见、摸不着、而实际存在的污染定为必须抑制的公害之一。电磁辐射属于物理性污染。一方面，电器和电子设备在工业生产、科学研究和医学卫生等各个领域都得到了广泛的应用，随着经济、技术水平的提高，其应用的范围还将不断扩大和深化；另一方面，各种视听设备、微波加热设备等也被广泛用于人们的生活之中，应用范围越来越广，功率设备越来越大。所有这些都会导致电磁辐射的大幅增加，直接威胁人类的身心健康。例如：北京电台附近的洒仙桥二中, 因电台电磁辐射污染学校已被迫停办, 杭州市的浙江省经济电台干扰附近新建的香料厂, 由于电磁辐射污染, 香料厂电气开关屡屡打火, 香料厂生产原料为酒精易着火, 投资几千万元建的香料厂因电磁辐射污染直到目前不能投产。武汉电视发射塔建在龟山之上, 而其山坡处建有豪华青山宾馆, 日本等国外宾客不敢在青山宾馆内居住, 怕电磁辐射污染危害身体健康。沈阳电视塔建在南湖处, 电视塔周围居民因电磁辐射污染提出强烈抗议。这些都是电磁污染给人们生产生活和身心健康所带来的危害。为了改善这种情况，我国自20世纪60年代以来，在这方面已经做了大量工作，研制出了很多测量设备，制定了很多有关高频电磁辐射安全卫生标准及微波辐射卫生标准，在防护技术上也有了很大提高，取得了良好的成效。1. 电磁污染的定义电磁污染是指超过人体承受或仪器设备容许的电磁辐射，它是以电磁场力为特性，并和电磁波的性质、功率、密度及频率等因素密切相关。电磁辐射超过一定的强度，即超过安全卫生标准限值后对人体产生负面效应，出现头痛、失眠等才会升格为电磁污染。2电磁波来源电磁波是电场和磁场周期性变化产生波动，并通过空间传播的一种能量，也称电磁辐射。在环境保护研究中，电磁污染主要是指当电磁场的强度达到一定限度时，对人体机能产生的破坏作用。其中主要包括频率分别在3 300 MHz 的高频电磁波和300 MHz 300 GHz 的微波。电磁污染源主要来自两个方面：2.1 天然电磁污染源天然电磁污染源是由于大气中的某些自然现象引起的。最常见的是大气中的雷电电磁干扰。此外，太阳和宇宙的电磁场源的自然辐射、火山爆发、地震和太阳黑子活动、新星爆发等都会产生电磁干扰。2.2 人工电磁污染源自从1895年无线电波发明，使大西洋两岸成功地进行电信号传送后，各国便纷纷设立自己的无线通信系统，这种革命性的信息传送方式很快风靡世界。如今，电磁波作为物质能量和信息的载体被广泛地用于工业、交通、医疗、通信等各行业，在社会的发展中发挥了重要作用，由此也产生了污染。所谓人工电磁污染源是指人工制造的各种电子系统、电气和电子设备产生的电磁辐射，主要有脉冲放电（产生于切断大电流电路时的火花放电，其本质与雷电相同）、工频交变电磁场（指低频的电力设备和输电线路所激发的电磁场）、射频电磁辐射（指无线电广播、电视、微波通信等各种射频设备的辐射）。3. 电磁污染的传播途径从污染源到受体，电磁污染主要通过两个途径进行传播。3.1空间直接辐射干扰空间直接辐射是各种电气装置和电子设备在工作过程中，不断地向周围空间辐射电磁能量，每个装置或设备本身都相当于一个多向发射的天线。这些发射出来的电磁能，在距场源不同距离的范围内，是以不同的方式传播并作用于受体的。一种是在以场源为中心、半径为一个波长的范围内，传播的电磁能以电磁感应的方式作用于受体，如日光灯发光；另一种是在以场源为中心、半径为一个波长的范围之外，电磁能是以空间发射方式传播并作用于受体。3.2 线路传导干扰线路传导是指借助于电磁耦合由线路传导。当射频设备与其他设备共用同一电源时，或它们之间有电气连接关系，那么电磁能即可通过导线传播。此外，信号的输出、输入电路和控制电路等，也能在强电磁场中拾取信号，并将所拾取的信号进行再传播。通过空间辐射和线路传导均可使电磁波能量传播到受体，造成电磁辐射污染。有时通过空间传播与线路传导所造成的电磁污染同时存在，这种情况称为复合传播污染。4. 电磁辐射对人体危害的作用机理目前，电磁辐射对人体的危害已成客观事实，其危害作用机理通常分为至热效应、非至热效应、刺激作用及累积效应四种表现。4.1至热效应至热效应是指人体在高强度的电磁波照射下，吸收辐射能量，在体内转化为热量，产生生物反应。人体内有极性分子，也有非极性分子。极性分子在电场作用下，正、负电荷向相反的方向运动而极化，在交变极化和取向的过程中都会由于碰撞和磨擦而产生热量。在电气变频率高时，产生的热量来不及散失，导致机体温度上升，从而影响到体内器官的正常工作。4.2非至热效应非至热效应是指人体受到长时间强度不大的电磁辐射时，虽然人体的温度没有明显升高，但会引起人体的细胞膜共振，出现膜电位改变，使细胞活动能力受限。因此，非至热效应也被列为“谐振”效应。4.3刺激作用电磁波的刺激作用有感电效果。外部电流刺激神经细胞产生触电感觉，刺激肌肉产生肌肉收缩或肌肉不随意运动，刺激心肌使心室变软，心脏停止搏动，而刺激呼吸肌则停止呼吸。微波辐射还可引起先天性缺陷和流产、阳痿、性欲减退等病症，这些都是电磁辐射的刺激作用导致的危害后果。4.4累积效应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，再次受到电磁波辐射，其伤害程度就会发生累积，久而久之成为长期性病态，危及生命，对于长期接触电磁波辐射的群体，即使功率很少，频率很低，也可能会诱发预想不到的病变。5.电磁辐射对人体的危害5.1电磁辐射对心理和行为健康的危害电磁辐射可以对健康和患病人群的心理和行为产生影响。大量资料证明，电磁能使人出现头昏脑胀，失眠多梦，记忆力减退等症状。有专家认为，电磁场对睡眠的影响是对患者心理、行为和识别能力影响的反映，进而推断暴露于人工电磁辐射中的人员，其睡眠异常也许是其后精神紊乱的开始。52对心血管系统的影响超短波，微波除了引起比较严重的神经衰弱症状外，最突出的是造成植物神经机能紊乱，主要反应在心血管系统，其中以副交感紧张反应为多，如心动过缓，血压下降或心动过速等。但至今，关于电磁辐射对心血管系统的影响研究仍未取得较为一致的结论，还有待于进一步的探索。5.3对眼的危害高强度电磁辐射可使人眼晶状体蛋白质凝固，轻者混浊，严重者可造成白内障，还能伤害角膜、虹膜和前房，导致视力减退乃至完全丧失，人眼在短时间内经微波辐射后，出现视疲劳、眼不适、眼干等现象，视力明显下降，夜晚更为突出。电子通讯设备微波作业人员眼晶状体混浊与工龄有关，工龄越长混浊程度越重。54对生殖系统的危害电磁辐射对生殖系统的危害及其引起的生殖障碍也日益被各国学者所关注。在微波辐射作用下，即睾丸的温度增高10 20，皮肤虽然没有灼痛感，但男性生殖机能可能已经受到微波辐射的损害。王水明等报道女性暴露于视频显示终端可引起子代先天畸形，产期死亡，胎儿宫内发育迟缓，流产早产等，还大大增加了不孕的危险性。怀孕早期经常使用微波炉和移动电话可能显著增加孕妇发生异常妊娠结局的相对危险性。移动电话的电磁辐射可以降低睾丸乳酸脱氢酶同工酶活性，可能存在生殖毒性。Li等调查发现，妊娠期流产危险性随磁场强度增大而增加，域值为16 mG，当磁场强度16 mG 地，流产危险性增加29 倍，早期流产的危险性增加57 倍，而有流产或生育力低下的孕妇流产则增加4 .0 倍。Preston 等发现母亲在妊娠期使用电热毯，可增加儿童肿瘤的发生，尤其是白血病和脑瘤。6.电磁辐射对生产生活的危害近年来电磁辐射对电气设备的干扰最突出的情况有3 种:一是无线通信的发展迅速, 发射台、站的建设缺乏合理规划和布局, 使航空通信受到干扰。1997 年8 月13 日在深圳机场发生了我国第一起因无线干扰航空通信导致机场关闭2 个小时的严重事件, 调查发现干扰来自机场近200 多台无线电发射机。1996 年印度一架民航飞机因受到电磁干扰与另一架飞机相撞, 造成重大损失。二是一些企业使用高频工业设备, 加之寻呼台基站和多网移动通信基础设施不断增加, 使一些基站附近高层居民楼窗口处的电磁辐射强度达400 W/cm2 , 超过40 W/cm2的国家标准10 倍, 从而干扰广播电视及通讯系统,造成图像不清、语音失真、信息失灵。三是移动电话的迅速普及:在医院使用手机, 有可能干扰电子医疗设备;在飞机上使用手机, 会干扰飞机上的控制系统而导致事故。如北京青年报2000 年1 月28 日报道, 1995 年4 月, 日本冈山红十字医院一位患者的自动点滴器突然停止, 经多方调查, 确认“凶手”是同病房病人打手机时产生的电磁波造成的干扰所致。7.电磁辐射污染的防治预防或减少电磁辐射的伤害，其根本出发点是消除或减弱人体所在位置的磁场强度，其主要措施包括屏蔽和吸收。7.1电磁辐射的屏蔽对于不同的屏蔽对象和要求，应采用不同的电磁屏蔽装置或措施。主要有: 屏蔽罩: 对小型仪器或器件适用，一般为铜制或铝制的密实壳体。对于低频电磁干扰，则往往用铁或铍钼合金等铁磁性材料制作壳体，以提高屏蔽的效果。在低温条件下进行精密电磁测量，用超导材料可以起到完满的电磁屏蔽作用。屏蔽室: 对大型机组或控制室等适用，一般为铜板或钢板制成的六面体。当屏蔽要求较低时，可用一层或双层金属细网来代替金属板。屏蔽衣、屏蔽头盔和屏蔽眼罩:用于个人防护，主要保护微波工作人员。屏蔽衣和屏蔽头盔内夹有铜丝网或微波吸收材料。屏蔽眼罩通常为3 层结构，中间一层为铜丝网。凡进行屏蔽防护时，必须有良好接地，防止屏蔽体成为二次辐射源，以保证高效率的屏蔽作用。7.2电磁辐射的吸收吸收是指利用特定的吸收材料将电磁辐射能量吸收掉以降低其强度。吸收材料主要是电的良导体和较强的铁电性，大致可分为谐振性吸收材料和匹配性吸收材料两大类。如金属纤维，金属镀层纤维，涂覆金属盐的纤维等。另外，将屏蔽材料与吸收材料叠加制成防护板或防护罩，既可防止电磁辐射的定向传播，又是可以进行吸收以免反射产生二次污染，大大的降低了电磁辐射的能量，起到良好的防护作用。7.3控制电磁波源的建设和规模在建设有强大电磁场系统的项目时，应组织专家论证，通过合理布局使电磁污染源远离居民稠密区，以加强损害防护；另一方面，限制电磁波发射功率，制定职业人员和居民的电磁辐射安全标准，避免人员收到过度辐射。尤其是在位于市区或市郊的卫星地面站、移动通信、无线寻呼及大型发射台站和广播、电视发射台等项目，要建立健