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电磁辐射又称电子烟雾,是一种复合的电磁波,以相互垂直的电场和磁场随时间的变化而传递能量。人体生命活动包含一系列的生物电活动,这些生物电对环境的电磁波非常敏感,因此,电磁辐射可以对人体造成影响和损害,如头晕、失眠、健忘等,严重者甚至导致心血管疾病、糖尿病、癌突变等,同时,还会影响通讯信号、破坏建筑物和电器设备以及植物的生存等,必须采取措施进行防护。
电磁辐射防护的出发点就是要减低电磁辐射对人们的正常生活的影响,更重要的是,要减少其对人们身体健康的危害。
一、电磁辐射的防护技术
屏蔽防护技术
屏蔽防护技术的目的是采用一定的技术手段,将电磁辐射的作用和影响限制在指定的空间之内,屏蔽防护技术是目前使用最为广泛的电磁辐射防护技术。
电磁辐射的屏蔽防护技术须采用合适的屏蔽材料,一般认为,铜、铝等金属材料宜用作屏蔽体以隔离磁场和屏蔽电场。专家的研究表明,铝箔纸及铝箔纸加太空棉对高频电磁场的电场分量和磁场分量之屏蔽效果十分显著。
吸收防护技术
吸收防护技术是将根据匹配原理与谐振原理制造的吸收材料,置于电磁场中,用以吸收电磁波的能量并转化为热能或者其他能量,从而达到防护目的的技术。采用吸收材料对高频段的电磁辐射,特别是微波辐射与泄露抑制,效果良好。
接地防护技术
接地防护技术的作用就是将在屏蔽体内由于应生成的射频电流迅速导入大地,使屏蔽体本身不致再成为射频的二次辐射源,从而保证屏蔽作用的高效率。射频防护接地情况的好坏,直接关系到防护效果。射频接地的技术要求有:①射频接地电阻要最小;②接地极一般埋设在接地井内;③接地线与接地极以用铜材为好;④接地极的环境条件要适当。
距离防护技术
从电磁辐射的原理可知,感应电磁场强度与辐射源到被照体之间的距离的平方成反比;辐射电磁场强度与辐射源到被照体之间的距离成反比。因此,适当地加大辐射源与被照体之间的距离可较大幅度地衰减电磁幅射强度。
二、电磁辐射防护措施
(一)注意饮食习惯
减轻电磁辐射影响的最简单的办法就是在每天喝2至3杯绿茶。因为茶叶中含有丰富的维生素A原,它被人体吸收后,能迅速转化为维生素 A。维生素A不但能合成视紫红质,还能使眼睛在暗光下看东西更清楚。
使用专业的电磁辐射防护产品
电磁辐射防护服装
一般来讲,金属化织物具有防电磁辐射的功能,其原理主要是采用高科技纺织技术将金属纤维网融合在纺织物中。目前,市场上大多数防辐射服也都是根据这个原理制作而成,实现防护电磁辐射效果。
穿用注意事项
穿用防辐射服时,纽扣要完全扣好,同时应避免接触酸、碱、油脂或其他腐蚀性的化学品。用后挂起来,尽量不要折叠,以免破坏屏蔽层;
采用中性或弱碱性洗涤剂洗涤,防辐射服切忌揉搓绞扭,最后用清水冲后放在通风阴凉处晾干,不能暴晒。可脱卸式的,只洗外罩,不洗屏蔽层。
电磁辐射防护卡
电磁辐射防护卡是由多种高能材料组成,利用电磁能量转换热能的原理,吸收并消除辐射,形成一个以卡为中心的电磁波减弱平面区,从而起到防护电磁辐射的作用。性能类似于隐形飞机涂层,是一种能够吸收并消除电磁辐射污染的高科技产品。产品能阻隔消除电器产生的低频、中频、高频等7个频段的电磁辐射。适用于家庭和工作环境。
电磁辐射防护玻璃
电磁辐射防护玻璃是由玻璃或树脂和经特殊工艺制成的屏蔽丝网在高温、高压下合成;不仅能提供有效的电磁屏蔽,还可以提供有效的透光。已被广泛应用于通信、IT行业、科研实验室、电力、医疗等电磁辐射过量的工作场所。主要用于建筑物重点部位的观察窗,例如采光屏蔽窗、屏蔽室可视窗、可视隔断屏风等;还有电子设备的显示窗口。
电磁辐射防护屏
电磁辐射防护屏采用隐行飞机吸波技术,能有效吸收电脑显示器发出的对人体有害的电磁辐射和静电,尤其是电磁辐射对面部皮肤的伤害,并且使电脑光线更加柔和,防止眼睛疲劳,同时保证非常高的透光率,完全不影响显示器的显示效果。
常用电子设备的电磁辐射防护
电脑的电磁辐射防护
经常接触和操作电脑的人员配备专业电磁辐射防护装备,如服装、防护卡、防护屏等措施,以减少或杜绝电磁辐射的伤害;
调整好屏幕的亮度,一般来说,屏幕亮度越大,电磁辐射越强,反之越小。如果使用的是CRT显示屏,建议在显示屏上加装电磁辐射防护屏。
操作电脑时定时用清水洗脸,并且经常擦拭屏幕,减轻所受电磁辐射。
使用完电脑之后,将机箱、显示器、音箱等电源全部关闭,杜绝电磁辐射。
手机的电磁辐射防护
尽量不要在信号很弱的地方使用手机。信号差会使手机的功率自动加大,从而造成其辐射的强度增大。
不要把手机挂在脖子上或腰间。手机的辐射范围是一个以手机为中心的环状带,而手机与人体之间的距离决定了人体受到辐射的程度。
接电话时避免频繁移动。频繁地移动位置会造成手机信号的强弱起伏,从而会加大手机的辐射量。
关键词:中心;电磁辐射;监测;环境影响;防护;措施
1 项目概况
新疆区域管制中心(下文简称新疆中心)主要任务是提供航行情报,空中交通管制服务和航空器的告警服务及搜寻救援等服务,保证空中交通安全、有序、快捷。新疆中心由乌鲁木齐、吐鲁番、和田等16个民用机场以及20余个台站。现有发射设备包括VHF台、VOR、DME导航台及卫星地面站四类(遥控台)组成。
新疆中心空管设施大多数是在“八五”、“九五”时期配置的,设备先进程度不高,自动化处理能力低,扩容能力差。难以实现信息的全国性联网。存在的主要问题是:⑴空域分布不合理,管制手段较落后。⑵现有空管设施技术标准不统一,难以实现大区域信息联网。⑶管制区内VHF覆盖存在盲区。
总之,现有空域的划分方式、管理模式不合理及空管设施落后等问题直接影响了飞行流量的增加,不利于提高空域利用率和管制工作的效率,对保证飞行安全极为不利。为此,国家有关部门决定在“十一五”期间对该中心进行大规模技术改造。
2 电磁污染源分析与电磁辐射环境质量评价
2.1 电磁污染源分析
项目建成后,新疆中心范围内的电磁辐射源主要由雷达、微波通信、遥控台和卫星地面站等组成,各电磁辐射源的基本参数见表1.3-表1.9。
2.2 电磁辐射环境质量评价
(1)监测仪器
对新疆中心范围内的雷达站、遥控台等电磁环境进行了监测,采用的仪器设备是EMR300高频电磁辐射分析仪。
(2)新疆中心
新疆中心拟选厂址区域电磁辐射环境背景监测布点见表1.4-表1.16。
3 监测结果及分析
为了解不同条件下电磁辐射水平,选取有代表性的台站开展监测,其结果见表1.10~1表1.19。
3.1 乌鲁木齐区域管制中心拟选场址
【1】注:“L”表示监测结果低于仪器灵敏度,监测结果低于0.6V/m,未检出,用0.6L表示,根据电场强度计算功率密度的灵敏度为0.1μW/cm2(以下同)。
根据区管中心电磁环境监测结果统计,各点位综合场强值均低于仪器灵敏度,符合国家公众限值40μW/cm2和影响限值20μW/cm2。该区域电磁环境良好。
3.2 库尔勒VHF台
库尔勒VHF台环境敏感点监测结果和典型辐射体环境监测结果分别见表1.11和表1.19。
根据库尔勒VHF台电磁环境监测结果统计,各点位综合场强值均低于仪器灵敏度,符合国家公众限值40μW/cm2和影响限值20μW/cm2。
库尔勒VHF台位于城市远郊机场内。场址东侧为机场跑道,南、北两侧均有环境保护目标,西侧为进站道路,因此选择以卫星地面站为中心,沿西方位作等值线监测,根据监测结果的统计,其最大值出现在卫星地面站的表面,为11.07μW/cm2,符合国家公众限值40μW/cm2和影响限值20μW/cm2。
随着监测距离的增加,距卫星地面站表面1m开始,功率密度的大小随着距离的增大呈明显衰减趋势。但是总体看来,监测结果很低,这因为卫星地面站以仰角49.2°面向机场跑道向天空发射电磁波,功率较低,这类设备电磁波传播方向上一般不会有居民区等敏感目标。
3.3 库车VHF台
库车VHF台电磁环境监测结果见表1.13。
3.4 塔中VHF台
塔中VHF台电磁环境监测结果见表1.14
3.5 且末VHF台
且末VHF台电磁环境监测结果见表1.15。
3.6 若羌VHF台
若羌VHF台电磁环境监测结果见表1.16。
根据表上述库车、塔中、且末和若羌等4个VHF台电磁环境监测结果统计,各点位综合场强值均低于仪器灵敏度,符合国家公众限值40μW/cm2和影响限值20μW/cm2。这些区域电磁环境良好。
4 电磁辐射防护措施
本着可合理达到尽量低的原则,做好新疆中心的电磁辐射防护措施,主要的措施是:
4.1 合理选址、优化布局
本工程区管中心拟建场址选在空旷、偏远以及地广人稀地段,电磁环境良好,利于管控,工作环境适宜,具备长远发展的潜力。各台站选址符合机场、航路的发展规划,大部分在交通方便,靠近水源、电源的地点,有人值守的台站具备台站值班人员所需的工作和生活条件,也有利于自身工作性能的充分发挥。
4.2 合理避让、搬迁措施
本项目在设计和选址阶段避开了乡镇规划区及密集村庄,对周围地方规划、设施的影响甚微,同时避开了风景名胜区、自然保护区、电台、水源地、军事设施、文物保护单位等,对居民生活影响较小。
4.3 管理措施
新疆中心在整个航空系统中的管理制度是比较完善的。投入运行后,对通信维护人员、气象情报等其他专业人员需求,将通过对空管局相关专业人员进行调剂使用,并辅以少量接收相关专业毕业生等手段,基本满足中心运行后的人员需求,在此基础上,引进中心管制员,进一步加强管理。
参考文献
[1]高水生,蔡意等,饶丹. 成都区域管制中心电磁辐射环境影响分析与防护措施. 环境科学与管理,2010,35(10),190~194
[2]环境保护部环境工程评估中心编. 交通运输类环境影响评价(下). 北京:中国环境科学出版社,2010
作者简介
【关键词】电磁辐射;危害;防护
1.常见的电磁辐射源
一般来说,雷达系统、电视和广播发射系统、射频感应及介质加热设备、射频及微波医疗设备、各种电加工设备、通信发射台站、卫星地球通信站、大型电力发电站、输变电设备、高压及超高压输电线、地铁列车及电气火车以及大多数家用电器等都是可以产生各种形式、不同频率、不同强度的电磁辐射源。
在日常生活周边环境中对人们的身体健康可能造成影响的电磁辐射源主要有这样一些设备: 雷达、电视广播的发射系统; 射频感应加热设备; 射频及微波治疗设备; 移动基站; 高压及超高压输电线等。在家中, 对人们可能造成影响的电气设备主要是: 微波炉、电磁灶、电脑、电视、手机等。
2.电磁辐射对人体的危害
2.1 电磁辐射对人体的危害
人体所处环境的电磁辐射强度超过一定限度时,或产生累积效应时,会对人体健康产生不良影响,甚至造成伤害。国内外的流行病学调查和大量的试验研究已经证明,电磁辐射可造成广泛的生物损伤效应。
2.1.1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。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。
2.1.2 对心血管系统的危害
超短波,微波除了引起比较严重的神经衰弱症外,最突出的是造成植物神经机能紊乱,主要在心血管系统有反应,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的研究仍未取得较为一致的结论,还有待进一步的探索。
2.1.3 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。
2.1.4 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,即的温升达到10℃~ 20℃,皮肤虽然没有浊痛感, 但男性生殖机能可能已经受到微波辐射的损害。受微波辐射后,可能引起暂时性或永久性不育。同样,电磁辐射还会造成女性月经不调等妇科疾病。
2.1.5 对癌症发生率的影响
大量试验研究表明:电磁辐射以多种方式影响生命细胞,极低频电磁场(ELF-EMF)与白血病(尤其是儿童白血病)、乳腺癌、皮肤恶性黑色素癌、神经系统肿癌、急性淋巴性白血病等有关。这些结果通过细胞学研究得到了理论验证。电磁场可能通过干扰钙离子穿越细胞膜的流动而促发癌症,因为钙离子的流动具有控制肌肉收缩,卵子受精,细胞分裂以及生长发育等主要功能。电磁辐射还可能扰乱细胞处理激素, 酶及其它化学物质的能力,会导致各类癌症的发生。
此外,电磁辐射对人体内分泌系统,免于系统,骨髓造血系统均有不同程度的影响。目前,许多国内外学者正在进行广泛和深入的研究。
2.2 电磁辐射对人体危害的机理
电磁辐射对人体的危害有热效应、非热效应和累积效应等。
2.2.1热效应
人体70%以上是水,水分子受到电磁波辐射后相互摩擦,引起机体升温,从而影响到体内器官的正常工作。关于热效应研究比较深入,美国等西方国家已以此作为制定电磁暴露限值的依据。
2.2.2非热效应
人体的器官和组织都存在微弱的电磁场,它们是稳定和有序的,一旦受到外界电磁场的干扰,处于平衡状态的微弱电磁场即遭到破坏,人体也会遭受损伤。
2.2.3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(通常所说的人体承受力——内抗力),再次受到电磁波辐射的话,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,也可能会诱发想不到的病变,应引起警惕。
高频及微波电磁辐射对人体的主要危害是引起中枢神经系统的机能障碍和植物神经紊乱。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。
2.3 电磁辐射对人体危害的影响因素
电磁波与生物体相互作用,可以为生物体物质所吸收,但并不是所有情况下,人们都会被电磁辐射所伤,发生“电磁中毒”。电磁辐射对人体伤害的程度与以下因素有关:
2.3.1 电磁场强度
人体周围电磁场强度越高, 人体吸收能量越多,伤害就越重。
2. 3. 2 电磁辐射频率
电磁辐射频率越高,其机体的热效应就越明显,对人体的伤害越重,在相互作用下,脉冲波对人体的伤害比连续波严重。
2.3.3 电磁波进入机体的深度
电磁波进入机体越多,对人的伤害就越大,电磁波进入机体的深度与很多因素有关,如电磁波的波段,电流形式,电磁波进入机体角度(入射角),组织含水量与组织类别,组织的介电常数与电导率等。
2.3.4 照射时间
电磁场对人体的伤害具有累计效应,因此,人体接受辐射的时间越长,间隔时间越短,伤害就越重。
2.3.5 周围环境
周围环境温度过高或温度过大时,不利于人体散发由电磁能转化的热能,使机体内温度升高,电磁场伤害加重。
2.3.6 个体差异
电磁场对人体的伤害程度,随个体的不同而不同。一般来讲,在相同的情况下,女性较男性严重,儿童较成人严重,瘦者较胖者严重,这可能与人体的含水量有关。
3.电磁辐射对人体危害的预防措施
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。
3.1 屏蔽
屏蔽就是采用一定的技术手段,将电磁辐射的作用和影响限定在一定的空间内,防止其传播与扩散。按照辐射场源与工作性质不同,可采用主动场屏蔽和被动场屏蔽两种形式,通常两种均采用板状、片状或网状的金属组成的外科来进行屏蔽。其中,主动场屏蔽是将场源置于屏蔽体内,这种方式适合于辐射源比较集中,辐射功率大,工作人员作业位置不固定等场合;而被动屏蔽是指采用屏蔽室,个人防护等屏蔽方式。这种屏蔽是将场源置于屏蔽体外,实现屏蔽体中的人由于屏蔽作用而免受伤害。这种方式适用于辐射体比较分散、工作人员作业位置固定的场合。同时,为了保证高效率的频率作用,防止屏蔽体成为二次辐射源,屏蔽体应该有良好的接地。此外,还可利用反射,吸收等减少辐射源的泄漏等来加强防护。
3.2 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。这种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。前者是利用某些材料的谐特性制成的, 能吸收的微波频率范围较窄。后者利用材料和自由空间的阻抗匹配达到吸收辐射能量的目的,吸收的微波频率范围较宽。吸收材料的防护措施,一般多用在微波设备的调试上,它要求在场源附近就能把辐射能量大幅度衰减下来,以防止对较大范围的空间产生污染。为此,可在场周围铺高吸收材料,如金属纤维,金属镀层纤维,涂覆金属盐的纤维等。同时,可在主要辐射方向上使用功率吸收器,等效天线等波能吸收装置。另外, 将屏蔽材料与吸收材料叠加制成防护板或防护罩,既可以防止电磁辐射的定向传播,又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,起到了良好的防护作用。
【关键词】电磁波 应用 辐射 防护方法
电磁波也称电磁辐射,从本质上看,电磁波属于一种能量。该能量一般产生于高于绝对零度的物体,无法被肉眼识别。生活中,电磁波已经被应用到了很多领域,同时也为社会的进步发挥了很大的价值,但其存在的辐射问题却是不容忽视的,对其进行研究,并提出辐射防护方法很有必要。
1 电磁波的应用
目前,电磁波的应用主要集中在医疗领域、电子产品领域以及通信领域。
1.1 医疗领域对电磁波的应用
电磁波应用于医疗领域为该领域的发展带来了极大的促进作用,总的来说,其在医疗领域的应用主要体现在种种医疗器械功能的发挥方面。X光机是医院中十分常见的机器,这一医疗器械功能的发挥便需要依赖电磁波来完成。另外,心电图机以及微波治疗仪中也都应用到了电磁波,可见,医疗领域对于电磁波的应用是比较广泛的。
1.2 电子产品领域对电磁波的应用
电子产品领域同样对电磁波有所应用,尤其是家用电子产品,更是离不开电磁波的作用。以电磁炉为例,电磁炉是人们加热实物的主要工具,具有使用简单,加热速度快的特点,其加热功能的发挥便是通过对电磁波的应用而实现的。另外,科学技术的发展使得家用电话的形式开始逐渐改变,从传统的有绳电话,变为了目前的无绳电话,后者的通话功能便需要通过电磁波来实现。不同电子产品的辐射情况如表1所示。
1.3 通信领域对电磁波的应用
通信领域对电磁波的应用体现在电视节目的收看和广播节目的收听等过程。在过去很长一段时间,网络还未出现之前,人们的娱乐主要集中在收看电视节目与收听广播两方面,网络的出现为人们提供了新的娱乐途径,尤其是无线网络,更是彻底的改变了生活,需要认识到的是,无线网络功能的实现是通过电磁波来完成的,长期受其影响,对人们的健康会产生不利影响。
2 电磁波的辐射
电磁波的辐射主要表现为电磁辐射。能量源中往往存在大量的电磁波,受种种原因影响,其中一部分电磁波会与能量源脱离,并扩散到空间中,这一部分电磁波是构成电磁辐射的主要因素,同时也正是这一部分电磁波对人体的影响最为严重。
总的来说,电磁辐射对人体的影响主要体现在热效和非热效应两方面。所谓的热效应主要指的是受电磁波影响而导致的人的机体升温的问题。众所周知,水占据了人身体的大部分空间,受电磁波影响,水分子会发生摩擦,进而导致机体升温。从长远的角度看,这对于人体健康会产生极为严重的不良影响。除了外界的电磁波之外,人体本身也存在一定电磁场,在正常情况下,其会在人体内保持平衡,并将人体维持在正常运行的状况。受外界电磁波的影响,人体内部磁场的平衡性会发生一定的变化,这对于人体健康的保证是非常不利的。电磁辐射对人体的影响情况如图1。
3 电磁波辐射的防护方法
针对电磁辐射对人体带来的不良影响,提出一定的防护措施非常必要。根据电磁波应用反响的不同,需要采取的防护方法也不同。
3.1 医疗领域电磁辐射防护方法
医疗领域的电磁辐射问题对医生与患者健康状况的保证十分不利,尤其是医生,在长期操作器械的过程中,其身体必定会受到潜移默化的影响。为了为医生提供一个更加良好的工作环境,必须提出具体的电磁辐射防护方法。由于仪器本身功能的发挥需要通过电磁波来实现,因此辐射的防护必须从外界入手来实现,对此,对仪器的使用空间进行防护很有必要。以X光机的使用为例,要使用铅防护的方法达到避免电磁波扩散的目的。除此之外,以x光投射为主要工作的医生还应采取其他的防护手段,加强第二次防护,穿特质的防辐射服装能够使上述问题得到解决,对于医生身体状况的保证十分有利。
3.2 电子产品领域电磁辐射的防护方法
随着人们生活条件的改善,电子产品已经进入了千家万户,为了避免电子产品的应用所产生的电磁波对人们身体造成过于严重的不良影响,必须做好防辐射措施。卧室为人们休息的主要空间,因此,要避免将电冰箱等电子产品摆放在卧室,以最大程度的避免辐射。另外,手机同样会产生辐射,避免手机辐射的主要方法为减少手机使用时间,这对于电磁辐射防护效果的改善能够起到较大的促进作用。
3.3 通信领域电磁辐射的防护方法
从通信领域的角度看,电磁辐射的产生存在三种必要条件,即辐射源、辐射设备与传播途径。这一领域电磁辐射的防护可以从上述三种条件的角度出发来完成。
以辐射源为例,加大对辐射源的屏蔽力度能够从根源处解决通信领域的电磁辐射问题。针对辐射情况较为严重的源头,可以通过安装屏蔽罩的方式实现对辐射的屏蔽,实验显示,相对于屏蔽罩安装之前的辐射情况而言,安装之后的电磁辐射明显减少,因此认为,这一方法在电磁辐射的防护过程中,影响效果较为明显。
针对辐射设备而言,要从其内部元件入手,对其中的电磁敏感元件进行评比,进而避免电磁波进入到设备之中,进而间接对人体产生影响。
除此之外,从传播途径的角度出发仍可以达到辐射防护的目的,切断传播途径是一种很好的方法。
4 结束语
综上所述,电磁波无论在医疗领域,还是在通信以及电子产品领域都有所应用,可以说,电磁波的应用为人们生活带来了极大的便利,但其所带来的电磁辐射问题却不容忽视。为了最大程度的降低电磁辐射对人体所带来的不良影响,要根据不同情况作出不同的防护措施,这样才能充分发挥电磁波的优势,避免其劣势,对于其应用水平的提高具有重要意义。
参考文献
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1.项目名称:吸波材料系列产品
2.项目简介
2.1 选择吸波材料系列产品优势
2.1.1 电磁辐射已成为我国第四污染源,随着科学技术的进步,电磁技术环境的应用给社会创造了物质文明,但也把人们带进一个充满电磁辐射的环境里。早在1975年专家就曾预言,随着城市经济发展和人口增长,电子、通信、计算机、汽车与电气设备等大量进入家庭,城市空间人为电磁能量每年增长7%至14%,也就是说25年后最高可增加700倍,21世纪城市电磁环境将更为复杂与恶化。
20年来,我国经济与城市化得到迅速发展,城市空间的电磁环境更趋复杂,出现了许多新现象、新问题。主要有:(1)由于城市发展与扩大,一些广播电视台与无线通信发射站被四周居民区所包围,局部居民生活区形成强场区;(2)移动通讯技术(包括移动通信、寻呼通信、集群专业网通信)发展迅速,城市高层建筑上架起为数众多的移动通信发射站,这些电磁辐射源虽然功率不大,但在市区遍地开花,使城市高空电磁波场强增强,除此之外,还有许多微波定向天线、卫星天线和短波天线;(3)随着城市用电量增加及电网改造工程实施,110kV和220kV高压变电站进入城市中心区,或室内或室外,或地面或地下,引起邻近住户恐慌与投诉;(4)城市交通运输(汽车、电车、地铁、轻轨等)迅速发展,引起电磁噪声呈上升趋势;(5)个人无线通信手段及家用电器增多,家庭小环境电磁能量密度增加,室内电磁环境与室外电磁环境融为一体,城市电磁环境总量在不断增加。
电磁辐射是指“能量以电磁波形式由源发射到空间的现象”,电磁环境是“存在与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们日常的通信在人类进入信息化社会的今天,计算机与各种电子系统造成危害,而且会对人们身体健康带来威胁。电磁辐射由于看不见摸不着,所以很难被人觉察。电磁辐射对生物肌体的伤害,早在20年前专家们就曾在历时9年完成的报告中指出:数以百万计的人由于长期暴露在来自电缆和家庭电器的电磁辐射中,所面对的患癌症和退化性疾病的危险正在增加,高频电磁波对生物肌体细胞、神经系统、循环系统、免疫、生殖和代谢功能具有极强的辐射伤害,对公众身体有着长期潜在的威胁和影响,对家用电器、医疗设备、军事设施、航空的强干扰甚至还会造成灾难性后果。美国环境保护委员会经过多年的研究发现,长期生活在极低频电磁场中(如工频50Hz),可能导致人类某些癌症的发生。随着各种家用电器进入千家万户,人们接触和暴露于由电冰箱、电热毯等家用电器产生极低频磁场的机会逐步增多,潜在危害逐步增大。
随着我国电磁环境日趋恶化,居民住宅及办公楼内电磁辐射水平有明显增加趋势。继大气污染、水污染和噪声污染之后,电磁辐射已成为我国第四污染源。在北京、上海、广州、深圳、石家庄等地已发生多起电磁辐射纠纷。目前,我国电磁辐射环境情况相当于20世纪60年代的水污染、大气污染的状况,现在就要加强研究,未雨绸缪,若电磁污染到了环境无法忍受的地步,再想发展经济将举步维艰。为此,电磁污染防治研究迫在眉睫。
2.1.2面对日趋恶化的电磁污染,为有效降低电磁辐射对人体和设备的侵害,人们采用了许多方法,其中,研究开发吸收电磁波新型材料越来越受到人们的重视,客户资源极其丰富。
2.1.3 初期投资较小,风险小,上手快,切入到高端市场周期短。
2.1.4 技术成熟,无需昂贵的研发及专利费用。
2.2 项目发展规划:(略)
二 、技术方面
1. 基本原理
1.1 本项目及产品是一种吸收电磁波的功能材料,它的原理和性能类似于美国隐形飞机涂层,它由胶粘剂中加入具有特定介质参数的吸收剂制成,吸收剂的特性决定吸波涂层的吸收电磁波的性能,它利用电磁能量转换原理,材料以吸收电磁波为主,不发生反射而造成二次污染,防污染覆盖频带宽,吸收材料性能优良、无任何毒副作用、无放射性、可生产性强、价格低廉,极具竞争力。与现有的屏蔽材料有着本质和历史性突破,是一种干净,彻底消除电磁波污染的高级手段。原只用于军事领域,世界上只有美国少数先进国家拥有,开发民用领域史无前例,是国际、国内目前治理电磁污染的尖端技术。
1.2 主要生产设备检测仪器 (略)
2. 吸波材料系列产品类别
2.1 吸波涂料产品(环保绿色生态涂料)
2.1.1 吸波有机涂料
2.1.2 吸波无机涂料
2.2 工业系列产品
2.2.1 胶板类吸波材料
2.2.2 蜂窝状吸波材料
2.2.3 管状类吸波材料
2.2.4 异型状吸波材料
2.3 民用系列产品
2.3.1 辐射源防护系列
2.3.1.1 手机防辐射系列
2.3.1.2 电脑防辐射系列
2.3.1.3 家电防辐射系列
2.3.2 人体防护系列
2.3.2.1 消减卡类
2.3.2.2 戴挂系列
2.3.2.3 衣物系列
3.专利方面
3.1 发明专利
3.1.1 抗电磁辐射特种复合材料 03159560.X
3.1.2 吸波环保手机 20031011393
3.1.3 吸收电磁波特种复合材料200410034537.6
3.1.4 吸收微波发热材料的制造方法及其应用200410011646.6
3.1.5 微波泄漏防护胶03159588.X
3.1.6 无辐射抗干扰屏蔽线200510007141.7
3.2 实用新型专利
3.2.1 手机电磁辐射防护物品
3.2.2 一种能消除电磁辐射的包装物品
3.2.3 一种能防护电磁波的多功能钱包
3.2.4 一种能消除电磁波污染的促销物品
3.2.5 一种能防护电磁波的多功能垫
3.2.6 一种能防护电磁波的多功能腰带
3.2.7 一种带有消除辐射功能的电脑摄像头
3.2.8 一种能防手机辐射的眼镜脚套
3.2.9 一种防电磁辐射围裙
3.2.10 一种吸收消除电磁波污染的窗帘
3. 2. 11 吸收微波发热物品
4.新技术方面
吸波材料的原理是一个能量转换的过程,通过大量的试验,发现它有另外的一个用途。它能吸收微波并将微波能量迅速转换为热能,其发热效率极高,可以通过控制材料组成和加工工艺控制其发热效率,从而控制微波加热物体的温度。广泛应用于:工业用微波加热元件(普通家用微波炉里2分钟可融化玻璃,可超过1000℃),微波烤盘用热转换材料,微波冶炼、微波焚烧、其他微波加热元器件等。经美的、格兰士、三洋测试材料的吸收发热效率已超过日本的材料。
试验结果:烤盘放在底板上,日本三洋烤盘最高温度约200℃,低于特氟龙的极限使用温度250℃,而国产烤盘的最高温度285℃,高于特氟龙的极限使用温度250℃。
5.生产技术和工艺的成熟度
目前国内外吸波涂料民用频段的应用还是空白点,(军用频段吸波涂料的应用美国、法国有先例)利用吸波原理的民用系列产品我们是首创,胶板类的吸波材料可以加工卷材是国内首创,吸波材料、吸波涂料的核心技术是材料的配伍,生产工艺简单,加工设备都是通用设备,一次性投资少。
三 、市场方面
1.国内外行业发展趋势
海湾战争美国首先出现了隐形飞机,国内首先由国防科工委组织有关科研院校攻关吸波材料项目,在1993至1996年我们就率先在雷达波吸收频段已实现车载雷达40米军事目标、轰炸机雷达400米军事目标的隐形技术,民用方面的吸波胶板类的产品国内我们也是首家在3年前推出,吸波涂料、吸波材料民用防护系列目前只有我们一家在做。随着吸波材料的发现,各种各样的产品将面世,从而取代了目前传统、落后的以金属材料来防护电磁波污染的方法,随着信息量的增大,频率范围也在加宽,吸波材料的优势愈来愈显著它的特点。
2.国内外市场
吸波涂料的应用已远远超出军事隐形和反隐形、对抗和反对抗范围,更广泛地应用在人体安全防护、通讯及导航系统的抗电磁干扰、安全信息保密、改善整机性能、提高信噪比、电磁兼容等许多方面。吸波涂料是能够吸收投射到它表面的电磁波能量、并通过材料的损耗转变成热能的一类材料(能量转换的原理)。在各种的电磁辐射防护材料中,涂料以其方便、轻量、不占空间以及与基材一体化等众多优势成为其中的佼佼者,因为,吸波涂料可吸收多余的电磁波,这样不仅减少杂波对自身设备的干扰,也有效防止电磁辐射对周围设备及人员的骚扰和伤害;而且,吸波涂料能够在复杂的曲面、微小的角落、孔、棱边等处方便地涂抹,从而在精密复杂的部位,准确坚固地形成涂膜,满足工业、科学和医疗设备的屏蔽、EMC的需要。
广播、电视发射台的电磁辐射防护:广播、电视发射台对周围区域会造成较强的场强。利用对电磁辐射的吸收特性,在辐射频率较高的波段,使用合适的吸收型涂料,覆盖建筑物,以衰减室内场强。另外,该涂料兼具屏蔽性能,是一种屏蔽吸收型涂料,在10MHz至1.5GHz范围有20至30dB的屏蔽性能。
工业、科学和医疗设备电磁辐射的防护:工业、科学和医疗设备等在工作过程中会产生大量的电磁辐射,如果处理不当,不仅会对自身的工作环境造成损害,同时也会对起周围的设备造成干扰。最明显的例子就是机器内的二次杂波问题。二次杂波往往会带来机器、设备的程序紊乱,致使科学实验、医疗检测结果等出现较大的偏差,从而给科研、生产带来很大阻力,甚至会威胁到人的生命安全。另外,这些设备发出的电磁辐射也会对操作人员的身体健康带来危害。因此,对工业、科学和医疗设备进行电磁辐射防护十分必要。由于工业、科学和医疗设备的精密度较高,因此对电磁辐射的防护方法也提出了更高的要求。在辐射防护方法的选择上,除选用低辐射的基材和距离防护外,使用吸波材料进行防护也是非常重要的防护方法之一。
家用电器的电磁辐射防护:所有的电器如电冰箱、电视机等,在使用过程中都会发出电磁辐射,只是由于电磁波是一种"无形"的物质,因为电磁波是看不见,摸不着的能量物质,又无时不有、无处不在,因此更具有危险性和危害性,我们觉察不到而已。随着3C认证的实施,对电磁辐射防护的要求也越来越高,其实,象家用电器的电磁辐射,采取防护措施并不是什么难事,只是在生产制作过程中,加一道简单的工序――喷涂吸波材料而已,不过,对吸波涂料的选择要根据其频段来决定。
手机、电脑的电磁辐射防护:在科技发展的今天,手机、电脑给人们带来方便的同时,也带来了不容忽视的电磁辐射危害。为了尽可能地减少手机、电脑对人体,尤其是头部的辐射,除了尽可能地减少手机的辐射功率及保证使用手机时不要让它与人体接触,还应考虑其他防护措施,手机的辐射频率为800至1800MHz, 电脑也会产生几百兆的电磁波,如果在生产过程中,能够在手机外壳、电脑机箱、电脑显示器内侧喷涂具有吸收功能的吸波涂料,将多余电磁波吸收,就不会再有电磁辐射的危害问题。喷涂吸波涂料,非常简单。既不会影响外形的美观,也不会增加多少成本。随着人们对电磁辐射的认识越来越多,防辐射型产品的市场也会越来越大。
例如:绿色环保机箱(世界首创)如今电脑整体性能飞速提高,电脑内部主要部件的功率在不断增大,但同时电脑主机的辐射量也在随之增长。众所周知,电磁辐射对人体健康的危害极大。长时期处在电磁辐射污染的环境中,将使人产生易疲劳、记忆力下降、生理机能减退等等的不良症状。更可怕的是,这种辐射伤害看不见、摸不着,即使你终日为电脑辐射所害,你也无从觉察。由此,选择一款防辐射性能高的机箱,就势在必行。目前防辐射机箱技术是屏蔽电磁波,屏蔽目的是将电磁波局限在某一个区域内,所不同的是屏蔽主要利用导电材料对电磁波的反射作用来限制电磁波的传播。一般需要将整个辐射源全部屏蔽,否则的话会出现一个方向减弱,而其它方向增加的现象,理论上简单,实际上对工艺技术要求相当高。
吸波则是利用材料对电磁波的吸收,使电磁波的电磁场能转变为热能。电磁波吸收材料使用技术要求低。EMC材料的研究目前主要集中在屏蔽材料,对电磁波吸收材料的研究相对较少。实际上电磁波吸收材料在EMC技术上具有屏蔽材料等技术所不可代替的作用。吸波材料使用简单易行,不需要对原设计作改动,只要在电脑机箱内2至6面体上喷涂上0.2至1.0毫米厚度的吸波涂料即可,使用吸波涂料除了有防辐射功能外更有意想不到的效果。
办公、居住区的电磁辐射防护:吸波涂料在民用产品上的应用不仅仅只有这些,很快吸波涂料会应用到您的日常生活当中,例如:您的办公、居室内喷涂吸波涂料,就不会再有电磁辐射的危害问题,它将您的办公、居室内的家用电器、办公设备辐射出的电磁波(电子雾)吸收转换成无害的物质,同时将外界的电磁波大部分吸收隔离,那将是一个非常干净的电磁环境空间。
3.目标
世界进入信息时代,信息革命给人类带来巨大益处,但负面电磁辐射污染刚刚被人们认识,治理电磁辐射污染史无前例,研究刚刚开始,产品系列有待大量开发,属于朝阳产业,寿命期极长。治理电磁波污染,是一门高新技术和新兴产业。随着《中华人民共和国电磁环境污染防治条例》即将频布执行,治理电磁污染也一定会象今天治理水、空气,噪音污染一样,将会有众多企业参与,众多产品进入这一市场,迅速形成一个新兴的环保产业。充分利用自身技术,材料独特优势,迅速完善和建立起国内电磁辐射防护技术与产品研究、开发生产应用基地,引领全国,走向世界,是一大战略举措。
4.市场及客户
4.1 通讯基站、电视广播系统
4.2 手机、电脑、电子产品、家用电器等
4.3 高频加热设备、高频炉等工业设施
4.4 医院CT室、B超室、抢救室、手术室等医疗区
四、项目风险评估分析
1.劣势
新产品、新技术需要宣传推广的费用大。
2.市场分析
电磁波防污染项目是一项很有前途的事业,主要表现在有政府的大力支持及群众意思的提高,也可申报科技项目,取得各级政府的资金无偿、有偿的支持。生产产品,主要是以购买原材料为主,然后经配伍组合,不需大型设备、投资少、见效快,不会有大的风险。利用本技术、材料开发的系列产品,也可获得巨额利润!如果采取全方位合作开发,强强联合,开发系列产品,在这个全新的需求领域,必将获得巨大的经济效益和社会效益。
【关键词】 动中通天线 电磁辐射 功率密度
一、电磁辐射说明
电磁辐射计算的目的主要是估算电磁辐射对环境的影响。根据国家标准GB8702-88《电磁辐射防护》、HJ/T 10.3-1996《电磁辐射环境影响评价方法与标准》和GB9175-88《环境电磁波卫生标准》的要求,电磁辐射强度在10μW/cm2以下,对所有人群是安全的估算。
二、卫星通信天线电磁辐射计算
(1)分析及说明:通信天线辐射场区根据离开天线距离的不同,分为感应场区、辐射近场区及辐射远场区。根据计算,动中通卫星通信天线的感应场区为3.34mm,瑞利距离为137m,因此对于动中通卫星通信天线的电磁辐射按照辐射近场区计算。
图1中,抛物面天线辐射近场区中轴辐射方向上距离天线中心为l的点的电磁辐射功率密度为S0,则其值由抛物面天线轴向瑞利距离处的点的功率密度乘以一个函数因子得到。
(2)抛物面天线轴向功率密度计算:
抛物面天线轴向功率密度的S0的计算公式为:
S0=P(x)・Sl (1)
其中:Sl:天线轴向瑞利距离处的功率密度,P(X):功率密度因子。
(3)动中通操作舱定点功率密度计算:在动中通车辆的布局设计中,已经将操作舱等有操作人员的区域避开了天线的轴线方向。此外,利用电器限位开关和机械限位等手段避免动中通卫星通信天线在意外情况下将轴线方向指向操作舱,如图2。因此,对动中通卫星通信天线的电磁辐射计算分析主要是对抛物面天线近场区发射方向外,临近天线的空间点(测试参考点)的电磁辐射计算。
抛物面天线近场区临近天线的空间点功率密度S计算公式为:
S=S0・10 (2)
(4)计算结果分析。经计算动中通卫星通信天线处于工作最低角度20°时,电磁辐射对被测点的功率密度为33.82μW/cm2,处于工作最低角度5°时,电磁辐射对被测点的功率密度为546.35μW/cm2;因此,动中通车载站将采取电磁辐射防护措施,包括天线舱厢体屏蔽以及天线舱和操作舱之间加装金属隔离墙等,使得动中通卫星天线舱和操作舱之间的电磁衰减效果达到40dB。经40dB的衰减后动中通卫星通信天线处于工作最低角度20°时,电磁辐射对被测点的功率密度为0.003382μW/cm2,处于工作最低角度5°时,电磁辐射对被测点的功率密度为0.054635μW/cm2,符合安全要求。
三、功放到天线之间的电磁泄露计算
动中通卫星通信系统中,由于功率放大器和天线不能实现完全的匹配,在这两个微波器件间存在电磁能量的损失,损失的能量主要转化为两部分:一部分作为热能耗散在连接器上,另一部分作为电磁波向空间辐射。
由于功率放大器到天线之间由波导管可靠连接,通过连接处(法兰)泄露的电磁能量很少,因此电磁波泄露的能量在功放与天线之间的总的损耗能量中所占的比例是很少的。根据经验和实测值,功率放大器到天线之间产生的电磁能量损耗取定为0.5dB,按照最恶劣情况下,取定电磁能量泄露为0.1dB,据此计算电磁泄漏产生的电磁辐射。据计算,功放至天线之间的电磁泄露在操作舱操作员位置处的功率密度为1.16μW/cm2;小于10μW/cm2,达到安全标准。动中通车载站将采取电磁辐射防护措施,包括天线舱厢体屏蔽以及天线舱和操作舱之间加装金属隔离墙等,使得动中通卫星天线舱和操作舱之间的电磁衰减效果达到40dB。因此动中通车载站功放至天线之间的电磁泄露在操作舱操作员位置处的功率密度为0.000116μW/cm2。
四、电磁辐射计算统计表
关键词: TD—SCDMA;电磁辐射;通信基站
中图分类号:TN929.5 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2014)04-0219-02
0 引言
近几年来,TD—SCDMA网络的建设规模越来越大,在社会各领域中的应用也越来越广泛。但是,由于TD—SCDMA基站本身具有馈线多、功放多以及天线大等特点,因此,随之而来的电磁辐射问题也得到了人们的高度关注。为了能够将该问题有效解决,提高TD—SCDMA网络的应用质量,对TD—SCDMA通信基站电磁辐射预测系统的研制是非常重要的。
1 TD—SCDMA通信基站工程分析
1.1 功能和组成 所谓TD—SCDMA,主要指的是我们国家提出的一种TDD—CDMA标准,TDD-CDMA多包含的特点都可以在TD—SCDMA充分展示出来。该标准主要是由智能天线、同步码分多址、接力切换以及联合检测等技术构成的,不仅能够为用户提供语音、留言等服务,而且还可以实现传真以及各种数据业务的传输操作。
TD—SCDMA系统的网络结构完全沿袭了国际标准化组织3GPP制定的UMTS结构,整个结构可以分为两大部分,即UTRAN和核心网。其中,UTRAN的主要任务就是负责完成无线资源管理和无线发送接收,该部分的构成主要包括无线基站、无线网络控制器、基站控制器和操作维护中心等几个方面。核心网的主要任务则是完成交换功能和客户数据与安全性管理等工作。该部分的构成主要包括移动交换中心、服务支持节点、网关移动交换中心和网关GPRS支持节点等。核心网在整个网络系统中占据着不可或缺的作用,就目前TD—SCDMA网络系统的核心网结构来看,主要以网状拓扑结构和环状拓扑结构为主。
1.2 智能天线及其应用 近几年来,随着我国科学技术的飞速发展,应用于网络系统中的DSP芯片的性能也在逐渐提高,为了实现在不增加网络系统复杂度的基础上通过数字方法实现波束形成,就必须应用智能天线。利用智能天线实现波束的形成,主要是通过阵列方向图中各个阵元信号的相位和幅度加权来完成的。在此过程中,数字算法可以促使智能天线的主波束对信号进行发现和跟踪,这样做能够在很大程度上提高网络系统运行的安全性和可靠性。
2 TD—SCDMA通信基站电磁辐射防护
2.1 TD—SCDMA通信基站电磁辐射防护方法 对于TD—SCDMA通信基站电磁辐射防护主要可以从管理措施和技术措施两个方面入手。首先在管理措施方面,网络的设计人员在对基站位置选择的时候应该注意,在确保网络的覆盖范围能够满足条件的前提下,要尽可能使基站的位置远离环境敏感地区,同时,对于基站的建设要严格遵守环境保护的相关规定,不可对环境造成影响。其次,要对基站中涉及到的设备进行定期检查和维护,最后,要对处于电磁辐射环境中的工作人员采取相应的保护措施,以此来确保工作人员的安全。
在技术措施方面,工作人员可以采取屏蔽、吸收和距离防护等方式来提高TD—SCDMA通信基站电磁辐射预测系统的有效性。首先,设计人员可以利用一些具有低电阻的导体制成防护服提供给工作人员。其次,设计人员可以选择一些能够吸收电磁辐射的材料设置在基站附近,从而达到防护的目的。最后,在距离方面,设计人员可以根据网络系统的实际情况,设置一定的水平和垂直防护距离。
2.2 基站防护距离的理论预测 对于网络系统中所涉及到的远场轴向功率密度,其计算公式为:Pd=,其中,Pd、P、G和d分别表示为功率密度、设备辐射功率、天线最大辐射方向的功率增益和离天线直线距离。在实际网络系统中,天线的赋型增益和阵列增益的数值很大程度上取决于移动台与基站的距离、方位和数据。为了进一步对基站的技术参数进行介绍,本文以某基站的参数资料为例,来分析基站防护距离的理论预测。具体资料如表1、表2所示。
通过表1和表2的分析我们能够看出,基站周围所存在的电磁场强度与距离的大小有直接关系。距离越小,电磁场强度越大。反之,则越小。
3 实际环境测量实验
本次实验主要是在不考虑建筑物影响的情况下进行的。实验中,我们选取了某大学图书馆西边的TD基站作为测试环境,该图书馆高29.5m,天线中心距离地面30.5m。在实际验证的过程中,我们选取了一个距离天线59.2m的地点作为测量点,并每个1m作为一个测量点来对其进行测量。在待机状态下各个测量点的理论值与实践值的对比如表3所示。
从表3的对比数值我们能够看出,每一个测试点的理论值与实际测量值之间都会有或多或少的误差。究其原因,主要体现在两个方面:一方面是因为基站附近有树木、车辆等散射体,这些都会给测量结果造成影响;另一方面,在频谱分析仪上读取测量数据的时候存在读数误差。
4 结语
综上所述,随着TD—SCDMA网络在社会各领域应用中范围的逐渐扩大,加大对TD—SCDMA通信基站电磁辐射预测系统的研制力度是不容忽视的。本文所介绍的建立在现实场景基础上,结合射线跟踪的反向算法,在VS2008平台下使用C++编程语言研制出的TD—SCDMA基站电磁辐射预测系统。经实践证明,该系统不仅具有较强的适用性,而且还能够有效实现对TD—SCDMA通信基站电磁辐射防护,为今后该领域的研究打下了坚实的基础。
参考文献:
[1]陈振.TD—SCDMA通信基站电磁辐射预测系统的研制[D].郑州大学,2012.
【关键词】高压电输变电;电磁辐射;电磁污染;电磁防护
1.常见电磁辐射污染
1.1电磁辐射污染的种类
电磁辐射环境污染源根据电磁波的频率范围,划分为工频(50/60Hz)、射频(又称高频103-106Hz)与微波(>106Hz)三个波段。电磁辐射是一种以电磁波形式传播的能量流,具有“波粒”二象性,环境科学把高于12电子伏特的电磁波辐射称为电离辐射(放射性),如:x射线和丫射线等;而低于12电子伏特的电磁波辐射称为电磁辐射。从环境管理和研究角度看,城市环境中的电磁辐射环境污染源主要分为:
1.1.1广播电视发射设备
辐射特征为大功率定时全向发射。广播包括:短波广播、调频广播。电视广播包括:米波电视、分米波电视。我国电视和调频广播的频率范围是:48.5MHz-960MHz,属于超短波与分米波频段。
1.1.2通信、雷达及导航发射设备
通信包括短波、微波发射台(含通信和探测)、地面卫星发射站、移动通信基站、寻呼通信基站。在城市无线电通信网中,由于移动通信基站增加速度快、分布密集,随处可见,它已成为城市电磁环境的主要污染源之一。
1.1.3工业、医用高频设备
这类设备把电能转换为热能加以利用,但总有伴生电磁辐射产生并泄漏出去,引起工作场所及环境污染。医疗用电磁辐射设备:主要为高频理疗机、紫外线理疗机、高频透热机、高频烧灼器、微波针灸设备等。
1.1.4交通系统电磁辐射干扰
交通系统电磁辐射设备有轻轨和电力牵引车辆,包含有轨电车和无轨电车。
1.1.5电力系统电磁辐射
高压电力系统包括高压架空输电线、高压地下电缆和变电站。
1.2电磁辐射污染危害
电磁辐射的危害有两个方面:一是对人体和生物的危害;二是对电器设备的影响。
1.2.1对人体和生物的危害
电磁辐射对人体和生物的危害,多年来国内外一些研究机构作为课题进行了大量研究和实验,得出了具体结论,主要是热效应、非热效应和累积效应。
1.2.2对电器设备的影响
电磁辐射对电器设备来说是一种干扰,如果电磁辐射的频率与扰设备的频率相差不大时,干扰的程度就逾严重。总的来说电磁辐射可以使测量仪器性能变低;可以使电子开关或继电器工作失常;可以使无线电接收设备出现噪声,如电视机图像声音变差,收音机信号不好等;可以干扰党政军机关的无线电设备;可使病人心脏起博器停止工作,等等。
2.高压电电磁辐射特性及其危害
2.1高压电电磁辐射的三种特性
2.1.1磁场特性
磁场强度的大小与电流大小有关,与电压无关;50Hz或60Hz的磁场能很容易穿透大多数物体(建筑物或人),且不受这些物体的干扰。从理论上讲,由于三相交流输电线中各相电流的有效值相等,相位互差120,所以在距输电线较远外产生的磁场相互抵消,近似为零。所以我们平时一般重点研究电场。
2.1.2电场特性
载流输电线在周围空间产生电场,有如下特性:电场强度与输电线相对于大地的电压成正比;场中的导电物体(建筑物、树林等)会使电场严重畸变,从而产生一定的屏蔽。
2.1.3电晕特性
当导线表面的电场强度超过空气击穿强度时,就产生电晕放电。这时,导线表面的电场强度一般达到 30kV/ln以上,只有高压输电线路导线表面才有如此巨大的电场强度,因此,电晕放电多发生在高压输电线路上。
2.2离压电电磁辐射对人体的危害
电磁辐射是指以电磁波形式通过空间传播的能量流,且限于非电离辐射。电力系统的高压输变电中产生电磁辐射,电磁辐射主要是指高压输电线路和变电站的高压电力设备所产生的辐射。
2.3高压电电磁辐射对通信线路产生千扰
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。
2.4高压线路电晕可听噪声
通常情况下,高压架空电力线路和变电站无线电噪声的产生有三类根源分别是:在导线及其金属表面处空气中的电晕放电,绝缘子承受高电位梯度区域中放电并产生火花,连接松动或接触不良产生的间隙火花放电。
3.高压电电磁辐射污染的防护措施
综合前面高压电输变电电磁辐射的原理及特性和高压电输变电电磁辐射的危害,可以从四个方面来采取防治措施:加强对电磁辐射环境管理;对人体健康危害的的减缓措施:对通信线路干扰的消除措施;对电晕放电引起的干扰消除措施。
3.1加强对电磁辐射环境管理
我国的电磁辐射环境管理起步较晚。但从1988年以来,先后己了《电磁辐射防护规定》、《环境电磁波卫生标准》等25项中华人民共和国国家标准,了《辐射环境保护导则-电磁辐射环境影响评价方法与标准》等3项中华人民共和国环境保护行业标准,了《微波辐射生活区安全限值》等2项中华人民共和国国家军用标准。
3.2对人体健康危害的减缓措施
避免电磁辐射对人体的影响,线路尽可能远离或避开居民区、环境敏感区。在线路设计中严格按规程执行,适当选用塔型、塔高,以尽量减少路径走廊宽度及降低线路走廊下的电磁场强度。提高导线对地的高度,双回路导线逆相布置,高低压导线分层架设等措施,会获得降低地面强度的效果。在运行中对工作人员采取局部屏蔽与限制工作时间等防护措施,以减少电磁辐射对人体的影响。作业人员所处环境的电磁场强度超过国标限值或者作业人员所处环境的电磁场强度未超过国标限值,但与此限值比较接近,而作业人员又需要长时间在此环境工作时,都应考虑采用辐射防护用品。选用个体防护产品时,应首先确定电磁辐射的衰减度,然后,参照各种产品说明中对电磁波的衰减参数,确定使用何种形式的防护用品。降低电磁辐射方面的个体防护用品主要包括防护服装、防护眼镜及辐射防护屏。
3.3对通信线路干扰的消除措施
对通信线路的影响有静电感应和电磁感应两方面。输电线路正常运行时,在邻近的与其平行的通信线路产生感应电荷。感应电荷与输电电压成正比,还与通信线路与输电线路的距离及相互位置有关。当通信线上的感应电压超过弱电设备绝缘的击穿电压时,就可能损害设备和人身安全。为了避免通信信号线遭受电磁危险及干扰影响,一般采取:将有影响的通信信号线或输电线改为电缆,输电线进行良好的换位,装设放电管、屏蔽线或中和变压器。 (下转第5页)
(上接第68页)3.4对电.放电引起的干扰消除措施
电压越高,电晕放电就越强;导线直径越大,电晕放电就越弱;导线表面光洁度越高,放电也就越弱。输电线对无线电与电视的干扰主要是指电晕放电引起的干扰。一般在大于500m处,干扰电场可以忽略不计。无线电杂音的强度受天气影响较大,一般只在恶劣的天气条件下电网才会对距它很近且信号很弱的无线电与电视产生干扰。为了避免架空电力线对通讯线的干扰,设计时应从导线选择和连接等方面考虑,无论是单导线还是分裂导线,均应使导线半径或等值半径等于或大于引起电晕的半径。
【参考文献】
第二条凡在本市行政区域内从事带有本条第二款所列电磁辐射作业活动的单位和个人,必须遵守本办法。
本办法所指电磁辐射,是指广播电视设施、无线通讯设施和雷达等在信息传递中发射的电磁波,高压送变电设施、电气化铁路、城市轨道交通在运行中产生的电磁辐射,以及工业、科学、医疗设备应用中产生的电磁辐射。
第三条市环境保护行政主管部门对本市行政区域内的电磁辐射污染防治实施统一监督管理。
市无线电管理、广播电视、电力、信息产业、民航、铁路、卫生、轨道交通等主管部门,依照各自职责,协同市环境保护行政主管部门对电磁辐射污染防治实施监督管理。
第四条市环境保护行政主管部门负责组织建立本市电磁辐射环境监测网络,定期电磁辐射环境质量状况公报。
第五条市环境保护行政主管部门依照《电磁辐射防护规定》(GB8702-88),负责确认本市电磁辐射建设项目或设备的豁免水平。
前款所称豁免水平是指国务院环境保护行政主管部门规定的对应用或伴有电磁辐射活动免于管理的限值。
第六条建设电磁辐射项目或购置电磁辐射设备的,应当遵守国家和本市有关建设项目环境保护管理的规定。
市环境保护行政主管部门负责确定未列入国家《建设项目环境保护分类管理名录》中的电磁辐射建设项目或设备的环境保护管理类别,并向社会公布。
第七条电磁辐射的建设项目或设备与周围建筑物之间的防护距离,应当符合经批准的环境影响报告书(表)的要求,建设项目或设备的电磁辐射强度不得超过国家规定的标准。
第八条从事带有电磁辐射作业活动的单位和个人,应当将电磁辐射的种类、强度、用途、方式以及污染防治设施等向市环境保护行政主管部门办理申报登记手续,并提供污染防治方面的有关资料。
电磁辐射在种类、强度、用途、方式以及污染防治设施等方面发生重大改变的,应当在15日前向市环境保护行政主管部门办理变更登记手续。
本办法实施前,未办理申报登记手续的单位和个人,应当在本办法实施之日起3个月内补办电磁辐射申报登记手续。对不符合本办法规定和国家标准,污染严重的,要采取补救措施,难以补救的要依法关闭或搬迁。
第九条从事带有电磁辐射作业活动的单位和个人,必须保持电磁辐射污染防治设施的正常运转,不得擅自拆除或者闲置。
确有必要拆除或者闲置的,应当在15日前向市环境保护行政主管部门提出申请,说明拆除或闲置理由。市环境保护行政主管部门接到申请后,对电磁辐射强度和防护距离能够达到规定要求的,应在20日内予以批准。
第十条从事带有电磁辐射作业活动的单位和个人,应当制定电磁辐射的监测方案,并向市环境保护行政主管部门备案。
从事带有电磁辐射作业活动的单位和个人,应当按照监测方案进行监测,也可以委托具有法定资质的单位进行监测。监测中发现异常的,应当及时向市环境保护行政主管部门报告。
第十一条市环境保护行政主管部门有权对本市从事带有电磁辐射作业活动的单位和个人进行现场检查。被检查的单位和个人必须如实反映情况,提供必要的资料和数据。市环境保护行政主管部门应为被检查单位和个人保守技术和商业秘密。
第十二条市环境保护行政主管部门应会同有关部门制定本市电磁辐射污染事故应急方案,报市人民政府批准后执行。
第十三条从事带有电磁辐射作业活动的单位和个人,应当制定电磁辐射污染事故应急预案,并向市环境保护行政主管部门备案,加强电磁辐射防护知识和技能的培训,建立安全责任制,防止发生电磁辐射污染事故。
第十四条造成电磁辐射污染事故的单位和个人,应当按照应急预案采取处理措施,在污染事故发生后24小时内向市环境保护行政主管和有关主管部门报告,并协助调查,接受处理。
第十五条市环境保护行政主管部门接到污染事故报告后,应当按照本市电磁辐射污染事故应急方案及时组织监测,确定污染程度和范围,采取相应的控制污染措施。
第十六条造成电磁辐射污染事故的单位和个人,应当查明事故原因,并向市环境保护行政主管部门提交书面事故报告。
市环境保护行政主管部门应当会同有关部门,对事故的原因、性质、污染程度和范围、危害后果和责任等进行全面调查,并由市环境保护行政主管部门或有关部门依法做出处理决定。
第十七条违反本办法有下列行为之一的,由市环境保护行政主管部门责令限期改正,并处罚款:
(一)排放的电磁辐射强度超过国家规定标准的,处5000元以上3万元以下罚款;
(二)拒报、谎报或瞒报有关申报登记事项的,处3000元以上3万元以下罚款;
(三)擅自拆除、闲置电磁辐射污染防治设施的,处5000元以上3万元以下罚款;
(四)未制定电磁辐射监测方案或在监测中发现异常未及时向市环境保护行政主管部门报告的,处3000元以上1万元以下罚款;
(五)被检查的单位和个人拒绝检查或者在检查中弄虚作假的,处5000元以上3万元以下罚款;
(六)未制定电磁辐射污染事故应急预案的,处1000元以上1万元以下罚款。
第十八条违反本办法第十四条规定,未在规定时间内向市环境保护行政主管部门和有关主管部门报告污染事故的,由市环境保护行政主管部门处1万元以下罚款。
违反本办法,造成电磁辐射污染事故的,由市环境保护行政主管部门处1000元以上3万元以下罚款,并承担相应的民事赔偿责任。
第十九条对监督管理部门的工作人员、、的,由所在单位或上级机关给予行政处分;构成犯罪的,依法追究刑事责任。