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1、熱效應(yīng)。人體70%以上是水,水分子受到一定強(qiáng)度電磁輻射后互相摩擦,引起機(jī)體升溫,從而影響體內(nèi)器官的工作溫度。
2、非熱效應(yīng)。人體的器官和組織都存在微弱的電磁場,它們是穩(wěn)定和有序的,一旦外界電磁場的干擾強(qiáng)度過大,處于平衡狀態(tài)的微弱電磁場將有可能受到影響甚至破壞。
3、累積效應(yīng)。熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)作用于人體后,當(dāng)對(duì)人體的影響尚未來得及自我恢復(fù)之前,若再次受到過量電磁波輻射的長期影響,其影響程度就會(huì)發(fā)生累積,久而久之會(huì)形成永久性累積影響。
4、輻射中的電磁輻射,在作用時(shí)會(huì)產(chǎn)生各種效應(yīng),這些效應(yīng)會(huì)影響破壞人體器官溫度和人體穩(wěn)定的電磁場,就會(huì)導(dǎo)致人患疾病,首當(dāng)其沖的便是人體皮膚和黏膜組織。
(來源:文章屋網(wǎng) )
電磁輻射的產(chǎn)生和危害原理
電磁場污染又稱電磁波污染。凡是有電流通過或有電器在工作,都會(huì)產(chǎn)生一定強(qiáng)度的電場和磁場,合稱電磁場,它們由各種不同的波長頻率的電磁波組成。比如,高壓電力線、變電站、電臺(tái)、電視臺(tái)、通信設(shè)備、雷達(dá)站和電子儀器、醫(yī)療設(shè)備、自動(dòng)化設(shè)備以及各種家用電器,如微波爐、電視機(jī)、電腦、手機(jī)等工作時(shí),都會(huì)產(chǎn)生各種不同的電磁場。
電磁場對(duì)生物系統(tǒng)產(chǎn)生的影響,決定于電磁源的頻率及其能量的大小,頻率越高,能量越大,對(duì)人體的影響也就越大。通常電磁波的頻譜可粗略劃分為工頻(50赫茲/60赫茲)、射頻或高頻(1千赫茲~100兆赫茲)和微波(大于1吉赫茲,1千赫茲=1000赫茲,1兆赫茲=1000千赫茲,1吉赫茲=1000兆赫茲)。
電磁場的能量大小,稱為輻射強(qiáng)度。輻射強(qiáng)度越大,對(duì)人和生物體的危害也越大。電磁場的強(qiáng)度通常以功率密度表示,單位為:瓦(毫瓦)/每平方厘米。有時(shí)也以電場強(qiáng)度表示,單位為:伏(毫伏)/米,或磁場強(qiáng)度:安(毫安)/米來表示。不過,在實(shí)際測量中,也有以磁感應(yīng)強(qiáng)度高斯(Gause,簡稱Gs)表示。當(dāng)然,還用另一種磁感應(yīng)強(qiáng)度,即磁力線密度單位特斯拉(Tesla)來表示,其實(shí)它們是一回事,只是量的大小而已,因?yàn)?特斯拉等于10000高斯。
電磁場能量通常以輻射源為中心,以傳播距離為半徑的球面形分布。所以輻射強(qiáng)度與距離平方值成反比。
電磁場對(duì)人和生物產(chǎn)生危害可以用幾個(gè)效應(yīng)來解釋,即熱效應(yīng)、非熱效應(yīng)和累積效應(yīng)等。
所謂熱效應(yīng)是指,人體70%以上是水,水分子受到電磁波輻射后相互摩擦,引起機(jī)體升溫,從而影響到體內(nèi)器官的正常工作,因而對(duì)器官組織造成傷害。而非熱效應(yīng)是指,人體的器官和組織都存在微弱的電磁場,在健康人體它們是相對(duì)穩(wěn)定和有序的。但是,一旦受到外界電磁場的干擾,人體內(nèi)處于平衡狀態(tài)的微弱電磁場就遭到破壞,人也會(huì)因此而受損生病。累積效應(yīng)則是指,熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)兩者作用于人體并致傷害后,機(jī)體尚未來得及自我修復(fù)之前,又再次受到電磁波輻射,這時(shí),人體受電磁輻射的傷害程度就會(huì)發(fā)生累積,久而久之就會(huì)成為永久性病態(tài),甚至危及生命。
另外,電磁輻射還要區(qū)分兩個(gè)概念,“離子輻射”和“非離子輻射”。前者指的是極高頻的電磁波(x射線與r射線),它們具有足夠的光子能量來斷開細(xì)胞中的DNA化學(xué)鍵,即產(chǎn)生電離化。而后者是指電磁頻譜中頻率和能量較低頻段部分造成的輻射效應(yīng),該頻率段中光子能量太微弱,不足以斷開細(xì)胞分子間的化學(xué)鍵。它們包括紫外線(uv)輻射和可見光波、紅外線、射頻與微波,以及極低頻與靜止的電場和磁場。不論“非離子輻射”的強(qiáng)度有多高,都不能在生物系統(tǒng)中引起電離化。
電磁場有幾宗“罪”
國際癌癥研究所(IARC)已將極低頻電磁場(工頻電磁場)列為可疑致癌物,這只是電磁場最為顯著的污染之一。綜合起來,電磁場有下面一些“罪行”。
一是可能誘發(fā)癌癥并加速人體的癌細(xì)胞增殖。二是電磁場污染會(huì)影響人體的心血管系統(tǒng)以及免疫、代謝功能。表現(xiàn)為心悸、失眠,部分女性經(jīng)期紊亂,心動(dòng)過緩,心搏血量減少,竇性心率不齊,白細(xì)胞減少,免疫功能下降等。三是誘發(fā)兒童患白血病(血癌)。四是影響人的生育力,在男性表現(xiàn)為質(zhì)量降低,而孕婦則發(fā)生自然流產(chǎn)和胎兒畸形等。五是可能導(dǎo)致兒童智力殘缺。六是對(duì)人們的視覺系統(tǒng)有不良影響。眼睛對(duì)電磁場比較敏感,過高的電磁輻射會(huì)引起視力下降、白內(nèi)障等。
電磁場的這些危害過去已有很多研究結(jié)果加以證明,而最近幾年又有一些新的流行病學(xué)的研究結(jié)果進(jìn)一步證實(shí)電磁場的危害。這里可以有選擇性地加以說明。
比如,低頻電磁場(工頻電磁場)對(duì)人體的免疫功能和DNA損害,包括引起血液中白細(xì)胞、淋巴細(xì)胞數(shù)量的改變,血清免疫球蛋白活性的改變,影響血中白細(xì)胞介素的活性及受體的表達(dá)等。
射頻電磁場是電磁場的另一種形式,主要對(duì)人體的免疫功能產(chǎn)生影響,具體體現(xiàn)在對(duì)機(jī)體體液免疫功能產(chǎn)生不利影響。一項(xiàng)研究選擇310名連續(xù)3個(gè)月以上與微波接觸的工作人員和109名同一地區(qū)非接觸微波線務(wù)員進(jìn)行對(duì)照免疫功能研究。暴露組接觸的微波的頻率是34~42千兆赫茲,強(qiáng)度小于10微瓦/平方厘米。結(jié)果發(fā)現(xiàn),雖然微波組和對(duì)照組的免疫球蛋白均在正常范圍,但微波組的免疫球蛋白G、M和D值都明顯低于對(duì)照組,而且隨著工齡的增加,微波組的補(bǔ)體3和免疫球蛋白A的測定值均呈明顯下降趨勢。各種免疫球蛋白和補(bǔ)體是體液免疫的重要物質(zhì),它們的減少和缺失都會(huì)造成人體免疫功能的低下,因而會(huì)患各種疾病,包括癌癥。
如何免受電磁場危害?
在生活中防護(hù)電磁場傷害也是有辦法的,主要是根據(jù)電磁輻射的三大要素,即輻射源的強(qiáng)度、受輻射的時(shí)間和與輻射源之間的距離來避免危害,主要有下面一些原則。
首先要對(duì)電磁場有判斷。如果感覺到頭痛、頭昏、失眠、多夢、記憶力減退等癥狀,或有脫發(fā)、掉發(fā),眼睛發(fā)澀、發(fā)干等癥狀,應(yīng)當(dāng)進(jìn)行檢查,以確認(rèn)是否與電磁場有關(guān),查血象和血壓也可得到確認(rèn)。比如血壓時(shí)高時(shí)低,白血球有時(shí)候過高,心電圖檢查還可能發(fā)現(xiàn)心悸、心律不齊的癥狀。
其次,敏感人群要多加防護(hù)。除了職業(yè)場所的工作人員,如生活和工作在高壓線、變電站、電臺(tái)、電視臺(tái)、雷達(dá)站、電磁波發(fā)射塔附近的人員外,其他敏感人群還有:經(jīng)常使用電腦、電視電子儀器、醫(yī)療設(shè)備、辦公自動(dòng)化設(shè)備的人員;生活在現(xiàn)代電器自動(dòng)化環(huán)境中的工作人員;佩戴心臟起搏器的患者;生活在以上環(huán)境里的孕婦、兒童、老人及病患者等。
生活和工作在這些環(huán)境中的人有必要采取相應(yīng)的防護(hù)措施。例如,可配備防輻射服裝,電腦、電視防輻射屏,防輻射窗簾,防輻射玻璃等措施減少電磁輻射。
另外,在生活中不要把家用電器擺放得過于集中,以免使自己暴露在超劑量輻射的危險(xiǎn)之中。特別是一些易產(chǎn)生電磁波的家用電器,如收音機(jī)、電視機(jī)、電腦、冰箱等更不宜集中擺放在臥室里。
同時(shí),各種家用電器、辦公設(shè)備、移動(dòng)電話等都應(yīng)嚴(yán)格按照說明書進(jìn)行操作,盡量避免長時(shí)間操作,同時(shí)盡量避免多種辦公和家用電器同時(shí)啟用。手機(jī)接通瞬間釋放的電磁輻射最大,在使用時(shí)應(yīng)盡量使頭部與手機(jī)天線的距離遠(yuǎn)一些,最好使用分離耳機(jī)和話筒接聽電話。
關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備 射頻識(shí)別 電磁輻射 屏蔽 監(jiān)管
中圖分類號(hào):TP319 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-9416(2013)06-0256-01
1 引言
物聯(lián)網(wǎng)概念是1999年由麻省理工學(xué)院提出,是指依托射頻識(shí)別(Radio Ferquency Identification,RFID)技術(shù)和設(shè)備,按約定的通信協(xié)議與互聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合,使物品信息實(shí)現(xiàn)智能化管理。RFID技術(shù)又稱電子標(biāo)簽、無線射頻識(shí)別,可通過無線電訊號(hào)識(shí)別特定目標(biāo)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù),常用的有低頻(125KHz~134.2KHz)、高頻(13.56MHz)、超高頻等電磁波頻段。無線信號(hào)是通過發(fā)射某個(gè)頻段的電磁波,把數(shù)據(jù)從附著在物品上的電子標(biāo)簽傳送出去,以自動(dòng)辨識(shí)與追蹤該物品。電子標(biāo)簽分為有源和無源兩種,電子標(biāo)簽中存儲(chǔ)的信息,在數(shù)米之內(nèi)都可以被接收和識(shí)別。在物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中使用的射頻識(shí)別技術(shù),與其相關(guān)的電磁輻射是否會(huì)對(duì)人體造成某種程度的傷害、對(duì)其他電子設(shè)備產(chǎn)生電磁噪聲影響,受到越來越多的關(guān)注。
2 物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的電磁輻射影響分析
2.1 對(duì)人體的影響
物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備發(fā)射的電磁波與人體相互作用,可以為人體所吸收,但并不是所有情況下,人們都會(huì)被電磁輻射所傷害。電磁輻射對(duì)人體傷害的程度與以下因素有關(guān):①電磁輻射頻率。電磁輻射頻率越高,機(jī)體的熱效應(yīng)就越明顯,對(duì)人體的傷害越重,在相互作用下,脈沖波對(duì)人體的傷害比連續(xù)波嚴(yán)重。②電磁場功率。人體周圍電磁場功率越高,人體吸收能量越多,傷害就越重。③電磁波進(jìn)入人體的傳輸距離。電磁波進(jìn)入人體越多,對(duì)人的傷害就越大,電磁波進(jìn)入機(jī)體的距離與很多因素有關(guān),如電磁波的波段、電流形式、電磁波進(jìn)入人體角度(入射角)、組織含水量與組織類別、組織的介電常數(shù)與電導(dǎo)率等。④輻射時(shí)間。電磁場對(duì)人體的傷害具有累積效應(yīng),人體接受輻射的時(shí)間越長,間隔時(shí)間越短,傷害就越重。
2.2 對(duì)周圍電子設(shè)備的影響
電磁輻射可直接影響周圍電子設(shè)備、儀器儀表的正常工作,使信息失誤,控制失靈,對(duì)通信聯(lián)絡(luò)造成意外。當(dāng)醫(yī)院附近的電工器產(chǎn)生高頻電磁輻射時(shí),可干擾腦電圖、心電圖和血流圖設(shè)備,使之無法正常工作。當(dāng)鐵路控制信號(hào)失誤時(shí),會(huì)引起機(jī)車運(yùn)行事故。當(dāng)飛行器指示信號(hào)失誤時(shí),會(huì)引起飛機(jī)、導(dǎo)彈或人造衛(wèi)星的失控。
3 電磁輻射的監(jiān)測與屏蔽
3.1 良好的監(jiān)管機(jī)制
由于我國電磁環(huán)境近場測量設(shè)備的研制工作也開展比較晚,目前國產(chǎn)的近場測量儀器及設(shè)備存在屏蔽性能差、靈敏度低、頻帶范圍窄、測量費(fèi)工費(fèi)時(shí)、型號(hào)少、精度差等問題20世紀(jì)90年代,我國相繼建立了一批電磁環(huán)境實(shí)驗(yàn)測試中心。但是,目前我國對(duì)電磁環(huán)境方面的研究大多停留在某一實(shí)際干擾問題的防護(hù)水平上,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的深入發(fā)展必然帶來各種物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的射頻輻射,所以大力研發(fā)應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)電磁環(huán)境分析和預(yù)測的軟件。
3.2 良好的屏蔽措施
對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備附近的人、設(shè)備進(jìn)行屏蔽,比如電磁兼容技術(shù)、電磁屏蔽技術(shù)、傳導(dǎo)回路的防護(hù)控制、吸收防護(hù)技術(shù)、隔離與濾波防護(hù)等技術(shù)。加強(qiáng)對(duì)重要的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備強(qiáng)電磁輻射源的研究,建立電磁環(huán)境實(shí)驗(yàn)基地,對(duì)電磁輻射產(chǎn)生的機(jī)理、對(duì)人的作用機(jī)理、污染范圍、分布規(guī)律、抑制方法等進(jìn)行研究。
4 結(jié)語
綜上可知,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)給我們的生活帶來便利的同時(shí)也帶來的電磁輻射,如何降低電磁輻射對(duì)周圍人類及電子設(shè)備的影響是物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備發(fā)展過程中必須要關(guān)注的問題。
參考文獻(xiàn)
高密度電磁輻射對(duì)人體健康造成的不良影響已經(jīng)被確認(rèn),越來越多的研究也表明:長期暴露在低頻或低強(qiáng)度電磁輻射中會(huì)損害人體健康,即使接觸功率很小、頻率很低的電磁輻射,也可對(duì)機(jī)體產(chǎn)生危害。
1.電磁輻射及種類
電磁輻射(ElectromagneticRadiation.EMR)是帶凈電荷的粒子被加速時(shí),所發(fā)出的輻射,是能量以電磁波的形式通過空間傳播的物理現(xiàn)象。任意個(gè)振動(dòng)的電荷都能在其周圍產(chǎn)生電磁場,并發(fā)射電磁波向遠(yuǎn)方輻射能量。電磁輻射的波長愈短,頻率愈高,其輻射的量子能量就愈大。
電磁輻射從來源上又可分為天然電磁輻射和人為電磁輻射。天然電磁輻射主要是指銀河系和外層空間的宇宙電磁輻射,以及積聚在大氣中的靜電荷的放電雷電磁輻射等。人為電磁輻射主要包括極低頻電磁場和射頻電磁輻射兩大類。在極低頻電磁場中,以50Hz的工頻電磁場最重要,它主要是由各種電壓等級(jí)的輸電線及各種電器所產(chǎn)生。在射頻電磁輻射中,以廣播、電視和各種高頻設(shè)備所產(chǎn)生的電磁輻射最為常見。
廣義的電磁輻射分為電離輻射和非電離輻射。凡能引起物質(zhì)電離的電磁輻射稱為電離輻射,包括X射線、γ射線、α粒子、β粒子、中子、質(zhì)子等。不足以導(dǎo)致組織電離的電磁輻射稱為非電離輻射,包括極低頻(ELF,3Hz―3kHz).甚低頻(VLF,3kHz―30kHz)、高頻(HF,30kHz―lOOkHz)、射頻(RF,lOOkHz―300GHz)、紅外線、可見光、紫外線及激光等。
2.電磁輻射對(duì)人體健康的影響
步入21世紀(jì)以來,越來越多的公眾和科學(xué)家認(rèn)識(shí)到暴露于電磁輻射中對(duì)人類健康造成的風(fēng)險(xiǎn)。射頻輻射,尤其是微波輻射(300MHz~300GHz)是對(duì)造成人體生理影響非常重要的電磁輻射。微波輻射在生活中無處不在,電源線、電視、移動(dòng)電話、電腦、烤箱等日常電器均可產(chǎn)生。微波輻射造成的潛在影響包括引發(fā)惡性腫瘤(尤其是白血病和腦腫瘤)以及心血管和神經(jīng)系統(tǒng)疾病。隨著人們對(duì)微波輻射損傷的關(guān)注,皮膚輻射損傷逐漸成為研究方向之。但到目前為止,皮膚輻射損傷,尤其是微波輻射對(duì)生物體皮膚損傷相關(guān)數(shù)據(jù)仍是相對(duì)稀缺的。
3.微波輻射對(duì)皮膚損傷研究進(jìn)展
微波輻射對(duì)皮膚損傷有兩種不同機(jī)制。一種是致熱效應(yīng),即一定頻率和功率的電磁輻射射在生物體上時(shí),引起體溫上升。當(dāng)溫度超過皮膚的調(diào)溫能力、受照射皮膚內(nèi)吸收的能量遠(yuǎn)大生物體的新陳代謝能力時(shí),會(huì)使皮膚的傳熱能力產(chǎn)生混亂,最后導(dǎo)致皮膚輻射部位溫度升高,失水干燥,失去光澤。同時(shí),為保持恒定體溫,該部位毛細(xì)血管暫時(shí)性擴(kuò)張充血,造成局部紅斑現(xiàn)象。另一種是非致熱效應(yīng),即各種頻率電磁場所產(chǎn)生的生物效應(yīng),該機(jī)制下電磁能量密度不是很強(qiáng),在人體內(nèi)產(chǎn)生熱量較少,但可造成輻射后活性氧增加,生物大分子DNA等損傷,可能導(dǎo)致氧化應(yīng)激性增強(qiáng),亦影響許多細(xì)胞因子、活性蛋白的表達(dá),進(jìn)而誘導(dǎo)各種生理變化。常用的手機(jī)、電腦等電器正常工作時(shí),致局部組織溫度升高很少(可忽略)不會(huì)產(chǎn)生明顯的熱效應(yīng),已有的研究也顯示電器輻射影響生物體機(jī)能的主要是非熱效應(yīng)。
此外,從中醫(yī)病機(jī)角度,有人認(rèn)為電磁波乃六氣之屬,為火熱之氣,常則養(yǎng)人,電磁輻射乃六之屬,為火熱之邪,過則為災(zāi),電磁輻射之火熱外邪致病,先傷皮毛后傷氣,先傷衛(wèi)氣后傷臟氣,先傷肺心之氣后傷脾腎之氣,并提出了治療電磁輻射損傷從氣論治的觀點(diǎn)。
研究表明,在2.45GHz無線設(shè)備輻射下(無線局域網(wǎng)絡(luò)),雄性Wistar大白鼠皮膚氧化應(yīng)激性增強(qiáng),MDA含量顯著增加,而在皮膚組織中SOD和GSH-Px的活動(dòng)減少,微波輻射令皮膚抗氧體系受到影響。Ennamany等人,將人體重組角質(zhì)形成細(xì)胞置于900MHz手機(jī)常用輻射下2h和18h,對(duì)皮膚細(xì)胞中的600個(gè)基因進(jìn)行轉(zhuǎn)錄水平的分析,發(fā)現(xiàn)包括神經(jīng)調(diào)節(jié)肽B、胎盤生長因子、轉(zhuǎn)錄因子AP-1在內(nèi)的20個(gè)基因成顯著上調(diào),包括p防御素2在內(nèi)的10個(gè)基因表達(dá)受抑制。其中,β防御素2是存在皮膚表皮中的一種小分子肽,具有直接殺菌、調(diào)節(jié)機(jī)體的免疫炎癥反應(yīng)參與皮膚創(chuàng)傷修復(fù)等生理功能,其表達(dá)失調(diào)或引起皮膚痤瘡。Ennamany研究結(jié)果,提示微波輻射或可造成皮膚微生態(tài)失衡,引發(fā)痤瘡。Garaj用7.7GHz、300W/O的連續(xù)波輻射體外培養(yǎng)的V79中國倉鼠成纖維細(xì)胞,發(fā)現(xiàn)微波輻射可抑制H3-胸腺嘧啶的摻入,從而阻止細(xì)胞進(jìn)入DNA合成的S期,使細(xì)胞產(chǎn)生嚴(yán)重?fù)p傷。
4.微波輻射防護(hù)措施
Srinivasan M等在研究中發(fā)現(xiàn)番茄紅素對(duì)輻射誘導(dǎo)體外原代培養(yǎng)的小鼠肝細(xì)胞的脂質(zhì)過氧化作用及抗氧化作用具有良好的抑制作用。HanSK等發(fā)現(xiàn)人參提取物可誘導(dǎo)正常小鼠脾細(xì)胞Thl和Th2細(xì)胞因子mRNA的表達(dá),也可促進(jìn)輻射損傷脾細(xì)胞IFN-γ和Thl細(xì)胞因子mRNA的表達(dá),從而恢復(fù)T細(xì)胞免疫功能。Kalpana KB等在研究中發(fā)現(xiàn)橘皮苷對(duì)輻射誘導(dǎo)的體外培養(yǎng)的人外周血淋巴細(xì)胞的損害具有積極的保護(hù)作用,證實(shí)了其對(duì)人體淋巴細(xì)胞有明顯的輻射防護(hù)作用。
人們在認(rèn)識(shí)微波傷害、研究微波輻射對(duì)人體傷害過程中,也在積極思考微波輻射的防護(hù),早在20世紀(jì)50年代以前蘇聯(lián)和美國為代表的許多國家就開展了含微波在內(nèi)的電磁輻射防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)的研究,研究對(duì)象主要為電磁輻射環(huán)境中作業(yè)者的防護(hù)問題。隨著時(shí)代的發(fā)展和電子產(chǎn)品的應(yīng)用,普通人群接觸微波輻射的機(jī)會(huì)也越來越多,微波輻射的防護(hù)越來越受到人們的重視,防護(hù)措施也在不斷進(jìn)步。
目前,防護(hù)微波輻射損傷的途徑可歸結(jié)為兩大類。
第一種途徑是消除或減弱人體所在位置的磁場強(qiáng)度。其主要措施包括屏蔽與吸收。
屏蔽即電磁屏蔽,是將電磁能量限制在所規(guī)定的空間,阻止向被保護(hù)區(qū)域擴(kuò)散的技術(shù)措施。電磁屏蔽裝置由銅、鋁或鋼(鐵)制成。導(dǎo)體表面的場強(qiáng)最大;越深入內(nèi)部,場強(qiáng)越小。這種現(xiàn)象就是電磁輻射的集膚效應(yīng),電磁屏蔽就是利用這效應(yīng)進(jìn)行工作的?,F(xiàn)有的防護(hù)措施,如電腦保護(hù)屏、電磁防護(hù)服、手機(jī)袋等,大多是電磁屏蔽方法,易造成反射二次污染,且不能整體改善所處環(huán)境的電磁輻射強(qiáng)度,不能減弱電磁輻射對(duì)人體的長期累積效應(yīng)。
吸收是指利用特定的吸收材料將電磁輻射(主要是微波)能量吸收掉以降低電磁輻射強(qiáng)度。吸收材料大致可分為諧振型吸收材料和匹配型吸收材料兩大類。前者是利用某些材料的諧特性制成的,厚度較小,對(duì)很窄頻率范圍的微波輻射能量有吸收作用。后者利用材料和自由空間的阻抗匹配達(dá)到吸收微波輻射能量的目的,適于吸收很寬頻率范圍的微波輻射能量。
應(yīng)用吸收材料的防護(hù)措施,一般多用在微波設(shè)備的調(diào)試上。調(diào)試微波設(shè)備時(shí),要求在場源附近就能把輻射能量大幅度地衰減下來,以防止對(duì)較大范圍的空間產(chǎn)生污染。吸收材料可由在塑料、橡膠、膠木、陶瓷等材料中加入鐵粉、石墨、木炭和水等制成。此外,將吸收材料與屏蔽材料疊加組合可制成防護(hù)板、防護(hù)屏風(fēng),防止微波輻射的定向傳播。同時(shí)能吸收電磁輻射的油漆、防電磁輻射水泥、防電磁玻璃和電磁波涂料等也正在被開發(fā)出來。
第二種途徑是藥物途徑,即使用藥物如輻射防護(hù)劑來減輕微波輻射對(duì)人體的危害。抗輻射藥物,其研究在20世紀(jì)60年代后期達(dá)到高峰。這期間人們探索了大量人工合成化合物、天然藥物和生物因子的抗輻射作用,并進(jìn)行了相應(yīng)的基礎(chǔ)整理和研究。但由于高效、低毒、可供臨床應(yīng)用的輻射防護(hù)劑較難發(fā)現(xiàn),導(dǎo)致人們對(duì)輻射防護(hù)劑的期望逐漸淡薄起來,20世紀(jì)70年代明顯下降。近年來隨著腫瘤放療的進(jìn)展及核工業(yè)的迅速發(fā)展,國內(nèi)外對(duì)輻射防護(hù)劑的研究熱情重新高漲。我國科學(xué)工作者從1958年以來開展了相當(dāng)規(guī)模的輻射防護(hù)劑的研究。據(jù)粗略估計(jì),50年來共篩選了7000多種新合成的化合物、成藥和中草藥。其中經(jīng)過大動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的藥物有100多個(gè),有10多個(gè)藥物已經(jīng)過人體試驗(yàn)。研究水平可與國際上相比,在某些方面顯示出我國的特色。
5.天然藥物防護(hù)輻射途徑與研究現(xiàn)狀
防護(hù)輻射損傷作用是指在生物體輻射作用前或作用后應(yīng)用能減輕輻射損傷程度。天然藥物防護(hù)輻射作用的研究始于20世紀(jì)60年代,90年代中后期對(duì)其防護(hù)輻射作用的機(jī)制與藥理實(shí)驗(yàn)研究逐步深入。由于天然藥物含有多種成分,所以其防護(hù)輻射作用是多方面的,其作用機(jī)制主要包括對(duì)DNA、免疫系統(tǒng)、造血系統(tǒng)的保護(hù)作用及抗自由基作用,能夠降低輻射對(duì)DNA的損傷,促進(jìn)外周血象恢復(fù),促進(jìn)造血系統(tǒng)功能,抑制出血傾向,提高巨噬細(xì)胞吞噬率,吞噬指數(shù)和細(xì)胞面積,促進(jìn)淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化和IL-2的分泌,抑制脂質(zhì)過氧化反應(yīng)等。天然藥物還具有來源廣毒性小、價(jià)格低等特點(diǎn),因此天然藥物抗輻射活性成分的研究已成為熱點(diǎn)。
6.皮膚微波輻射防護(hù)護(hù)膚品現(xiàn)狀
近年來電磁輻射污染源也急劇增加,以防輻射為主的保護(hù)皮膚類化妝品逐漸受到各方關(guān)注。產(chǎn)品特性主要有:①以防為主,方式單一,效果有限。主要采用物理隔離的方式,試圖阻擋電磁輻射的侵害。電磁輻射的本質(zhì)是電磁波,很難憑借物理隔離全部阻擋。②強(qiáng)調(diào)對(duì)紫外輻射防護(hù),射頻輻射、極低頻輻射等電器輻射關(guān)注少。紫外輻射與電器輻射的頻率不同,傳遞能量的高低,皮膚損傷途徑均有差異。而電器輻射幾乎無時(shí)不在,同樣需要進(jìn)行防護(hù)。亦不能與將其紫外防護(hù)混為一談。③忽視恢復(fù)皮膚自身防御。皮膚自身存在防御機(jī)制(角質(zhì)屏障、防御因子等),正常條件下能夠抵御外界侵害?,F(xiàn)有產(chǎn)品忽視皮膚正常防御功能的恢復(fù),僅靠外源功效成分防御外邪,事倍功半。因此,市場對(duì)既能減輕輻射損傷、又能恢復(fù)皮膚正常防御的電器輻射防護(hù)產(chǎn)品的需求是十分迫切的。
【關(guān)鍵詞】高壓電輸變電;電磁輻射;電磁污染;電磁防護(hù)
1.常見電磁輻射污染
1.1電磁輻射污染的種類
電磁輻射環(huán)境污染源根據(jù)電磁波的頻率范圍,劃分為工頻(50/60Hz)、射頻(又稱高頻103-106Hz)與微波(>106Hz)三個(gè)波段。電磁輻射是一種以電磁波形式傳播的能量流,具有“波?!倍笮?,環(huán)境科學(xué)把高于12電子伏特的電磁波輻射稱為電離輻射(放射性),如:x射線和丫射線等;而低于12電子伏特的電磁波輻射稱為電磁輻射。從環(huán)境管理和研究角度看,城市環(huán)境中的電磁輻射環(huán)境污染源主要分為:
1.1.1廣播電視發(fā)射設(shè)備
輻射特征為大功率定時(shí)全向發(fā)射。廣播包括:短波廣播、調(diào)頻廣播。電視廣播包括:米波電視、分米波電視。我國電視和調(diào)頻廣播的頻率范圍是:48.5MHz-960MHz,屬于超短波與分米波頻段。
1.1.2通信、雷達(dá)及導(dǎo)航發(fā)射設(shè)備
通信包括短波、微波發(fā)射臺(tái)(含通信和探測)、地面衛(wèi)星發(fā)射站、移動(dòng)通信基站、尋呼通信基站。在城市無線電通信網(wǎng)中,由于移動(dòng)通信基站增加速度快、分布密集,隨處可見,它已成為城市電磁環(huán)境的主要污染源之一。
1.1.3工業(yè)、醫(yī)用高頻設(shè)備
這類設(shè)備把電能轉(zhuǎn)換為熱能加以利用,但總有伴生電磁輻射產(chǎn)生并泄漏出去,引起工作場所及環(huán)境污染。醫(yī)療用電磁輻射設(shè)備:主要為高頻理療機(jī)、紫外線理療機(jī)、高頻透熱機(jī)、高頻燒灼器、微波針灸設(shè)備等。
1.1.4交通系統(tǒng)電磁輻射干擾
交通系統(tǒng)電磁輻射設(shè)備有輕軌和電力牽引車輛,包含有軌電車和無軌電車。
1.1.5電力系統(tǒng)電磁輻射
高壓電力系統(tǒng)包括高壓架空輸電線、高壓地下電纜和變電站。
1.2電磁輻射污染危害
電磁輻射的危害有兩個(gè)方面:一是對(duì)人體和生物的危害;二是對(duì)電器設(shè)備的影響。
1.2.1對(duì)人體和生物的危害
電磁輻射對(duì)人體和生物的危害,多年來國內(nèi)外一些研究機(jī)構(gòu)作為課題進(jìn)行了大量研究和實(shí)驗(yàn),得出了具體結(jié)論,主要是熱效應(yīng)、非熱效應(yīng)和累積效應(yīng)。
1.2.2對(duì)電器設(shè)備的影響
電磁輻射對(duì)電器設(shè)備來說是一種干擾,如果電磁輻射的頻率與擾設(shè)備的頻率相差不大時(shí),干擾的程度就逾嚴(yán)重??偟膩碚f電磁輻射可以使測量儀器性能變低;可以使電子開關(guān)或繼電器工作失常;可以使無線電接收設(shè)備出現(xiàn)噪聲,如電視機(jī)圖像聲音變差,收音機(jī)信號(hào)不好等;可以干擾黨政軍機(jī)關(guān)的無線電設(shè)備;可使病人心臟起博器停止工作,等等。
2.高壓電電磁輻射特性及其危害
2.1高壓電電磁輻射的三種特性
2.1.1磁場特性
磁場強(qiáng)度的大小與電流大小有關(guān),與電壓無關(guān);50Hz或60Hz的磁場能很容易穿透大多數(shù)物體(建筑物或人),且不受這些物體的干擾。從理論上講,由于三相交流輸電線中各相電流的有效值相等,相位互差120,所以在距輸電線較遠(yuǎn)外產(chǎn)生的磁場相互抵消,近似為零。所以我們平時(shí)一般重點(diǎn)研究電場。
2.1.2電場特性
載流輸電線在周圍空間產(chǎn)生電場,有如下特性:電場強(qiáng)度與輸電線相對(duì)于大地的電壓成正比;場中的導(dǎo)電物體(建筑物、樹林等)會(huì)使電場嚴(yán)重畸變,從而產(chǎn)生一定的屏蔽。
2.1.3電暈特性
當(dāng)導(dǎo)線表面的電場強(qiáng)度超過空氣擊穿強(qiáng)度時(shí),就產(chǎn)生電暈放電。這時(shí),導(dǎo)線表面的電場強(qiáng)度一般達(dá)到 30kV/ln以上,只有高壓輸電線路導(dǎo)線表面才有如此巨大的電場強(qiáng)度,因此,電暈放電多發(fā)生在高壓輸電線路上。
2.2離壓電電磁輻射對(duì)人體的危害
電磁輻射是指以電磁波形式通過空間傳播的能量流,且限于非電離輻射。電力系統(tǒng)的高壓輸變電中產(chǎn)生電磁輻射,電磁輻射主要是指高壓輸電線路和變電站的高壓電力設(shè)備所產(chǎn)生的輻射。
2.3高壓電電磁輻射對(duì)通信線路產(chǎn)生千擾
電磁輻射對(duì)電子設(shè)備的干擾:大量的研究表明,電磁輻射會(huì)造成廣播與電視不能收聽、收看,自動(dòng)控制信號(hào)失誤,電子儀器儀表失靈,飛機(jī)指示信號(hào)失誤或空中指揮信號(hào)受到干擾,干擾醫(yī)院的醫(yī)療器械或病人的心臟起搏器等,從而帶來大量的經(jīng)濟(jì)損失。
2.4高壓線路電暈可聽噪聲
通常情況下,高壓架空電力線路和變電站無線電噪聲的產(chǎn)生有三類根源分別是:在導(dǎo)線及其金屬表面處空氣中的電暈放電,絕緣子承受高電位梯度區(qū)域中放電并產(chǎn)生火花,連接松動(dòng)或接觸不良產(chǎn)生的間隙火花放電。
3.高壓電電磁輻射污染的防護(hù)措施
綜合前面高壓電輸變電電磁輻射的原理及特性和高壓電輸變電電磁輻射的危害,可以從四個(gè)方面來采取防治措施:加強(qiáng)對(duì)電磁輻射環(huán)境管理;對(duì)人體健康危害的的減緩措施:對(duì)通信線路干擾的消除措施;對(duì)電暈放電引起的干擾消除措施。
3.1加強(qiáng)對(duì)電磁輻射環(huán)境管理
我國的電磁輻射環(huán)境管理起步較晚。但從1988年以來,先后己了《電磁輻射防護(hù)規(guī)定》、《環(huán)境電磁波衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》等25項(xiàng)中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn),了《輻射環(huán)境保護(hù)導(dǎo)則-電磁輻射環(huán)境影響評(píng)價(jià)方法與標(biāo)準(zhǔn)》等3項(xiàng)中華人民共和國環(huán)境保護(hù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),了《微波輻射生活區(qū)安全限值》等2項(xiàng)中華人民共和國國家軍用標(biāo)準(zhǔn)。
3.2對(duì)人體健康危害的減緩措施
避免電磁輻射對(duì)人體的影響,線路盡可能遠(yuǎn)離或避開居民區(qū)、環(huán)境敏感區(qū)。在線路設(shè)計(jì)中嚴(yán)格按規(guī)程執(zhí)行,適當(dāng)選用塔型、塔高,以盡量減少路徑走廊寬度及降低線路走廊下的電磁場強(qiáng)度。提高導(dǎo)線對(duì)地的高度,雙回路導(dǎo)線逆相布置,高低壓導(dǎo)線分層架設(shè)等措施,會(huì)獲得降低地面強(qiáng)度的效果。在運(yùn)行中對(duì)工作人員采取局部屏蔽與限制工作時(shí)間等防護(hù)措施,以減少電磁輻射對(duì)人體的影響。作業(yè)人員所處環(huán)境的電磁場強(qiáng)度超過國標(biāo)限值或者作業(yè)人員所處環(huán)境的電磁場強(qiáng)度未超過國標(biāo)限值,但與此限值比較接近,而作業(yè)人員又需要長時(shí)間在此環(huán)境工作時(shí),都應(yīng)考慮采用輻射防護(hù)用品。選用個(gè)體防護(hù)產(chǎn)品時(shí),應(yīng)首先確定電磁輻射的衰減度,然后,參照各種產(chǎn)品說明中對(duì)電磁波的衰減參數(shù),確定使用何種形式的防護(hù)用品。降低電磁輻射方面的個(gè)體防護(hù)用品主要包括防護(hù)服裝、防護(hù)眼鏡及輻射防護(hù)屏。
3.3對(duì)通信線路干擾的消除措施
對(duì)通信線路的影響有靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)兩方面。輸電線路正常運(yùn)行時(shí),在鄰近的與其平行的通信線路產(chǎn)生感應(yīng)電荷。感應(yīng)電荷與輸電電壓成正比,還與通信線路與輸電線路的距離及相互位置有關(guān)。當(dāng)通信線上的感應(yīng)電壓超過弱電設(shè)備絕緣的擊穿電壓時(shí),就可能損害設(shè)備和人身安全。為了避免通信信號(hào)線遭受電磁危險(xiǎn)及干擾影響,一般采?。簩⒂杏绊懙耐ㄐ判盘?hào)線或輸電線改為電纜,輸電線進(jìn)行良好的換位,裝設(shè)放電管、屏蔽線或中和變壓器。 (下轉(zhuǎn)第5頁)
(上接第68頁)3.4對(duì)電.放電引起的干擾消除措施
電壓越高,電暈放電就越強(qiáng);導(dǎo)線直徑越大,電暈放電就越弱;導(dǎo)線表面光潔度越高,放電也就越弱。輸電線對(duì)無線電與電視的干擾主要是指電暈放電引起的干擾。一般在大于500m處,干擾電場可以忽略不計(jì)。無線電雜音的強(qiáng)度受天氣影響較大,一般只在惡劣的天氣條件下電網(wǎng)才會(huì)對(duì)距它很近且信號(hào)很弱的無線電與電視產(chǎn)生干擾。為了避免架空電力線對(duì)通訊線的干擾,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)從導(dǎo)線選擇和連接等方面考慮,無論是單導(dǎo)線還是分裂導(dǎo)線,均應(yīng)使導(dǎo)線半徑或等值半徑等于或大于引起電暈的半徑。
【參考文獻(xiàn)】