电磁波辐射问题的评价与探讨

引言

  电磁波辐射对环境的影响,日益成为人们所关心的话题,并越来越受到研究者的关注。怎样评价电磁波是否危害人体健康,如何避免和防护超标准有害的电磁辐射,是我们需要研究的新课题。

1.电磁辐射的评价标准

  如何衡量电磁辐射对人体作用的大小呢?电磁辐射能量要大到什么程度就会对人体产生伤害呢?我们先来了解一下“sar”这个名词,sar的中文意思是“比吸收率”。sar定义为生物体每单位质量所吸收的电磁辐射功率,即吸收计量率。它的单位是w/kg。那么,如何测定sar的值呢?

  sar的测定:sar值测量系统由人体模型、测量仪表、探针、机械臂等组成。测量时,在人体模型内部倒入专用测试液体,液体的电磁性与人体的电磁性一致;将发射源紧贴模型放置,设置好发射源的发射功率,由机械臂带动探针在液体内运动,自动测量场强e,由以下公式就可以计算出sar的值:

  sar=e2(δ/ρ) (1)

  其中: e为场强;

  δ为介电常数;

  ρ为液体密度。

  (1) 国际电磁辐射标准

  国际上,fcc、icnirp(国际非电离性照射保护委员会)、ieee等机构先后制定了电磁辐射对人体作用的衡量技术标准。目前通用的标准有两个:一个是欧洲使用的2w/kg,另一个是美国使用的1.6w/kg。欧洲采用的测试标准测量单位是10克,而美国采用的测试标准测量单位为1克。

  (2) 我国现使用的电磁辐射标准

  我国现使用的标准是国家环境保护局颁布的gb 8702-88“电磁辐射防护规定”。规定中给出了职业照射和公众照射两种sar限值。

  a. 职业照射: 在每天8小时工作期间内,任意连续6分钟按全身平均的比吸收率(sar)应小于0.1w/kg。

  b. 公众照射: 在1天24小时内,任意连续6分钟按全身平均的比吸收率(sar)应小于0.02w/kg。

  sar的测量是在屏蔽室中进行的,而我们生活的空间无线电波复杂程度远远超过屏蔽室,这使人们比较难以接受sar的概念。中华人民共和国卫生部为控制电磁波对环境的污染、保护人民健康、促进电磁技术发展而制订了gb9175-88 “环境电磁波卫生标准”。该标准没有沿用国际流行的sar标准,而是采用电场强度v/m和功率密度μw/cm2作单位。

  标准中,对长波、中波、短波、超短波电磁辐射,以v/m表示辐射强度;对微波电磁辐射,以μw/cm2或mw/cm2表示辐射强度。两个或两个以上频率的电磁波复合在一起的场强,其值为各个频率场强平方和的根值,可以用下式表示:

  e=(e12+ e22+ e32+……+ en2)1/2 (2)

  其中: e为复合场强,v/m;

  e1、e2、e3……en为各单个频率所测得的场强,v/m。

  分级标准分为二级: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,均不会受到任何有害影响的区域;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可能引起潜在性不良反应的区域。

  环境电磁波容许辐射强度分级标准见表1。

2.电磁辐射强度的测量

  到这里可能有人会问:我知道了标准,可我不知道我居住、工作的环境有没有超过标准啊?下面我们来讨论一下电磁辐射强度的测量。这里讨论开放辐射源产生的环境电磁波,频率从100 khz~300 ghz。

  2.1 测量方式

  根据不同需要与目的,测量常分为点测(常用)和面测两种。点测时常以辐射源为中心,将待测区按5°~10°角度划线呈扇形展开,随此划线,近区场以每隔5~20米定点测量,远区场以每隔50~100米定点测量。面测时要将待测地区按人口统计划分若干小区,并标明各小区居民重心地理坐标,从中选择若干有代表性的小区作为监测点,测量仪器应使用环境电磁波自动监测系统,实现各频段自动扫描、自动测量和实时处理,然后根据各小区人口数量进行加权,求出该地区居民环境电磁波暴露累加百分数。

  2.2 测量位置

  旷野平坦地面环境测量一般在0.6~1.7米左右处测定三个点的高度,待建地段应在待建建筑物相应高度处测定;建筑物内部测量应以不同层次选择有代表性的若干点分别测定。

  2.3 计算公式

  这里只介绍一下微波(300 mhz~300 ghz)功率密度s的计算公式:

  s(μw/cm2)=( p*g/4πr2)*100 (3)

  其中: p为发射机平均功率,w;

  g为发射天线增益,db;

  r为天线与测量点距离,m。

  现阶段对于电磁辐射的测量大多以点测为主,通常将在测试区域内的测试结果与gb9175-88 “环境电磁波卫生标准”进行对比,衡量被测区域是否符合gb9175-88的要求。

3.生活中电磁辐射的防护

  随着文明的发展,人类进入信息社会,电磁辐射时时刻刻都伴随着我们。

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发布日期:2019年07月02日  所属分类:参考设计