1、第四章 電磁輻射污染及其防治第四章第四章電磁輻射污染及其防治電磁輻射污染及其防治w第一節 概述 w第二節 電磁輻射基礎w第三節 電磁輻射防護標準w第四節 電磁輻射污染防治技術二、電磁輻射污染源 三、電磁輻射污染的危害 一、電磁環境和電磁輻射污染第一節 概述 電磁場是有內在聯系、相互依存的電場和磁場的統一體的電磁場是有內在聯系、相互依存的電場和磁場的統一體的總稱。隨時間變化的電場產生磁場，隨時間變化的磁場產生電總稱。隨時間變化的電場產生磁場，隨時間變化的磁場產生電場，兩者互為因果，形成電磁場。電磁場可由變速運動的帶電場，兩者互為因果，形成電磁場。電磁場可由變速運動的帶電粒子引起，也可由強弱變化的

2、電流引起，不論原因如何，電磁粒子引起，也可由強弱變化的電流引起，不論原因如何，電磁場總是以光場總是以光 速向四周傳播，形成電磁波。電磁場是電磁作用速向四周傳播，形成電磁波。電磁場是電磁作用的媒介，具有能量和動量，是物質的一種存在形式。的媒介，具有能量和動量，是物質的一種存在形式。什么是電磁場、電磁波？什么是電磁場、電磁波？ 光波也是電磁波，而且發現了更多形式的電磁波，它們光波也是電磁波，而且發現了更多形式的電磁波，它們的本質完全相同，只是波長和頻率有很大的差別。按照波長的本質完全相同，只是波長和頻率有很大的差別。按照波長或頻率的順序把這些電磁波排列起來，就是電磁波譜。如果或頻率的順序把這些電磁

3、波排列起來，就是電磁波譜。如果把每個波段的把每個波段的頻率頻率由低至高依次排列的話，它們是工頻電磁由低至高依次排列的話，它們是工頻電磁波、無線電波、波、無線電波、微波微波、紅外線、可見光、紫外線、紅外線、可見光、紫外線、X射線及射線及r射線。射線。一、電磁環境和電磁輻射污染一、電磁環境和電磁輻射污染p電磁環境電磁環境：某個存在電磁輻射的空間范圍。某個存在電磁輻射的空間范圍。p電磁輻射污染電磁輻射污染：人類使用產生電磁輻射的器具而泄露的人類使用產生電磁輻射的器具而泄露的電磁能量流傳播到室內外空間中，其量超出環境本底值，電磁能量流傳播到室內外空間中，其量超出環境本底值，且其性質、頻率、強度和持續時

4、間等綜合影響引起周圍受且其性質、頻率、強度和持續時間等綜合影響引起周圍受到輻射人群的不適感，并使健康和生態環境受到損害。到輻射人群的不適感，并使健康和生態環境受到損害。二、電磁輻射污染源 種類種類 電磁輻射體與電磁輻射的產生電磁輻射體與電磁輻射的產生 電磁場源電磁場源 （一）放電所致場源（一）放電所致場源（二）工頻感應場源（二）工頻感應場源 （三）射頻輻射場源（三）射頻輻射場源 （四）家用電器（四）家用電器（五）移動通信設備（五）移動通信設備（六）建筑物反射（六）建筑物反射 自然電自然電磁場源磁場源 人工電磁人工電磁場源場源 （一）大氣與空氣污染（一）大氣與空氣污染（二）太陽電磁場源（二）太陽

5、電磁場源 （三）宇宙電磁場源（三）宇宙電磁場源 天然電磁污染源天然電磁污染源人為電磁污染源人為電磁污染源人為電磁污染源人為電磁污染源三、電磁輻射污染的危害 對人體的危害對人體的危害對設備等的危害對設備等的危害 1、電磁輻射對人體的危害1、電磁輻射對人體的危害1、電磁輻射對人體的危害2、電磁輻射對裝置、物質和設備的影響及危害電磁輻射八大高危行業電磁輻射八大高危行業三、射頻電磁場二、電磁場與電磁輻射一、電場與磁場第二節 電磁輻射基礎四、電磁輻射的量度單位w電磁波在真空中均以光速 (c=2.993x108m/s)傳播。w在其他介質中傳播時，傳播速度與所處介質的電和磁的特性有關：電磁波的周期、頻率、波

6、長和波速 相對磁導率相對介電常數:0rrrrcv一、電場與磁場1、電場（E）：凡是有電荷的地方，四周就存在著電場，即任何電荷都在自己周圍的空間激發電場，而電荷與電荷之間通過電場發生相互作用。靜止電荷周圍的電場稱為靜電場，運動電荷周圍的電場為動電場，起電的過程就是電場建立的過程。2、磁場(H)：在電流通過的導體周圍所產生的具有磁力的場稱為磁場。若通過導體的是直流電，相應產生的磁場是恒定的；若通過導體的是交流電，則產生的磁場是變化的。磁場頻率隨著電場頻率的變化而變化，兩者大小成正比關系。二、電磁場與電磁輻射電磁場概念：交變磁場周圍會產生電場，交變電場周圍又會產生新的磁場，它們相互作用、方向相互垂直

7、，并與自己的運動方向垂直。這種交替產生的具有電場與磁場作用的物質空間，稱為電磁場。 電磁場以一定速度在空間傳播，在其傳播過程中不斷向周圍空間輻射能量，此能量稱為電磁輻射，亦稱電磁波。1、電磁波的周期(T)、頻率(f)、波長()和波速(v) 周期是電磁波發生一次完全振動所需要的時間，頻率是電磁波每一秒鐘振動的次數，周期與頻率互為倒數。波長是電磁波在一個周期的時間內所經過的距離。w電磁波在真空中均以光速 (c=2.993x108m/s)傳播。w在其他介質中傳播時，傳播速度與所處介質的電和磁的特性有關：相對磁導率相對介電常數:0rrrrcv2、場區分類及其特點近區場： 以場源為中心，在1/6波長范圍

8、之內的區域稱為近區場。由于近區場的作用方式為電磁感應，故又稱感應場。近場區有如下特點：（1）在近區場內，電場強度E與磁場強度H的大小無確定的比例關系。一般來講，電場強度值較大時，磁場強度比較小。高電壓小電流的場源（如天線等）電場強度比磁場強度大得多，低電壓大電流的場源（如電流線圈）磁場強度則大于電場強度。（2）近區場電磁場強度比遠場區的要大得多，且近區場電磁場強度比遠區場電磁場強度衰減速度快。（3）近區場電磁感應現象與場源密切相關，近區場不能脫離場源而存在。遠區場： 相對于近區場而言，在1/6波長范圍之外的區域稱為遠區場。由于該區域內電磁波以輻射狀態出現，故又稱為輻射場。近場區有如下特點：（1

9、）遠區場的電場強度與磁場強度有固定的關系，即HHHE377120/00式中：0真空中的磁導率，H/m; 0真空中的介電常熟，F/m。（2）電場E與磁場H相互垂直，并且都與傳播方向垂直。（3）電磁波在真空中的傳播速度為smc/103/18003、電磁場的能量 電場所具有的能量可用電場中各點的能量密度來表示，即221Ewe221Hwm式中：介電常數，F/m；E電場強度，V/m；we電場能量密度，J/m3. 磁場所具有的能量可用磁場中各點的能量密度來表示，即式中：磁導率；H/m；H磁場強度，A/m；wm磁場能量密度，J/m3。 電磁場的能量密度w等于各點電場能量密度和磁場能量密度之和，即：)(2/1

10、22HEwwwme 輻射能與波源的結構和頻率密切相關。輻射能的平均輻射功率（單位時間內輻射的能量）與振蕩頻率的四次方成正比；如恒定電磁場頻率為零，不存在輻射；低頻場變化緩慢，頻率很低，輻射也很弱。對實用的輻射系統來說，波源的最低頻率在105Hz以上，低頻場才會產生有效輻射。4、電磁波的傳播特性1）電場分量與磁場分量 若做簡諧振動的平面電磁波沿著z方向傳播時，作為x分量的電場Ex的表達式為)cos(kztEEmxfvk2/2式中：Em電磁波電場的振幅，V/m；y方向的磁場分量Hy的表達式為/xyEH /yxHE式中：介質的本征阻抗。2）電磁波的傳播方向 電場強度E和磁場強度H互相垂直的關系可以用

11、右手螺旋法則來描述，即右手四指由電場強度方向轉向磁場強度方向時，垂直伸直的大拇指的方向就是電磁波的傳播方向，用矢量S S來表示HES3）電磁波在不同介質中的衰減 均勻介質中（如空氣）中，由于沒有能量損耗，電磁波的波形不隨距離改變。電場和磁場在時間上同相，在空間上互相垂直，而且也都與傳播方向垂直。 對于金屬等傳到介質有大量自由電子，在電磁場的作用下形成定向運動而產生電流，形成的電流在傳導介質中做功產生焦耳熱，引起電磁波能量的損耗、衰減。 電磁波在良導體（金屬）中衰減很快，通常只能在表面或界面上傳播，尤其在頻率很高的情況下，只能透入良導體中的一薄層。電磁波能夠穿入金屬的深度常用趨膚厚度（又稱穿透深

12、度）來表示f14）電磁波的反射和透射 當電磁波在傳播途中遇到分界面時，會發生反射和透射。5）電磁波的相速和群速 電磁波相位變化的速度稱為相速vp,表示為kp/dkdg/電磁波信號傳播的速度，也就是能量傳播的速度稱為群速度vg式中：電磁波的角頻率，rad/s 只有相速度不隨頻率變化時，相速度才等于群速度，例如電磁波在自由空間里傳播的情況。6）電磁波譜 無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線和射線等都是電磁波，但各自的頻率（或波長）不同，按其頻率（或波長）的大小依次排列成圖譜，即為電磁波譜。 所有交流電磁場都處于電磁波的頻譜中。無線電波波長為10000m至0.1mm，在電磁波譜中占有很大的頻段，

13、按頻率高低（即波長的長短）可以將無線電波再進行劃分。繼無線電波之后為紅外線、可視線、紫外線，X射線等。三、射頻電磁場 一般交流電的頻率在50Hz左右，當交流電的頻率達到105Hz以上時，其周圍就形成了高頻電場和磁場，即射頻電磁場，通常將每秒鐘振蕩十萬次以上的交流電稱為高頻電流，因此射頻電磁場也稱高頻電磁場。四、電磁輻射的量度單位1、電場強度E 電場強度是用來表示電場中各點電場的強弱和方向的物理量，用單個電荷在電場中所受到的力的大小來衡量。2、磁場強度H 磁場強度與電介質中的電位移矢量相對應。 二、電磁輻射評價測量范圍一、電磁輻射評價標準及相關計算方法第三節 電磁輻射防護標準電磁輻射評價標準w電

14、磁輻射防護規定（GB8702-88）w環境電磁衛生標準（GB9174-3-88）w作業場所微波輻射衛生標準（GB10436-89）w作業場所超短波輻射衛生標準（GB10437-89）w作業場所工頻電場衛生標準（GB162037-1996）二、電磁輻射防治的基本方法三、電磁輻射防治技術一、電磁輻射防護基本原則第四節 電磁輻射污染防治技術四、電磁輻射控制應用實例電磁輻射防治的基本方法電磁輻射防治的基本方法屏蔽：將電磁輻射的作用與影響局限在一個特屏蔽：將電磁輻射的作用與影響局限在一個特定的區域內定的區域內接地技術：接地技術：濾波：在電磁波的所有頻譜中分離出一定濾波：在電磁波的所有頻譜中分離出一定頻率

15、范圍內的有用波段。頻率范圍內的有用波段。其他措施：其他措施：身邊親密的殺手 1. 關于手機輻射問題n 手機輻射也就是電磁輻射，它屬于微波的中波頻段。手機輻射也就是電磁輻射，它屬于微波的中波頻段。但由于手機使用頻繁且就在耳邊，但由于手機使用頻繁且就在耳邊， 如此近的距離躲也如此近的距離躲也躲不開，電磁輻射無疑會作用于人腦。據悉，手機比躲不開，電磁輻射無疑會作用于人腦。據悉，手機比一般電話輻射場要強大十幾倍，如果長期使用會直接一般電話輻射場要強大十幾倍，如果長期使用會直接影響交感神經、迷走神經功能活動，會出現頭昏，乏影響交感神經、迷走神經功能活動，會出現頭昏，乏力，臉色發暗，皮膚干燥等現象。在中國

16、環境衛生監力，臉色發暗，皮膚干燥等現象。在中國環境衛生監測所做的對使用手機和不使用手機的人群調查發現，測所做的對使用手機和不使用手機的人群調查發現，常打手機的人比不打電機的人更容易神經衰弱、頭疼常打手機的人比不打電機的人更容易神經衰弱、頭疼、失眠、睡眠多夢。、失眠、睡眠多夢。 打手機如何減少電磁輻射n1.1.移動電話接通瞬間釋放的電磁波容易致癌，所以移移動電話接通瞬間釋放的電磁波容易致癌，所以移動電話響時，一秒后再聽手機。動電話響時，一秒后再聽手機。n2.2.如果身邊有其他電話可用，就不要使用手機。如果身邊有其他電話可用，就不要使用手機。n3.3.在使用手機的同時，采用可靠的電磁波防護產品。在

17、使用手機的同時，采用可靠的電磁波防護產品。配備手機專用耳機，實現遠距離的使用是比較有效的配備手機專用耳機，實現遠距離的使用是比較有效的辦法。辦法。打手機如何減少電磁輻射n4.4.在使用手機時，要盡可能地使天線遠離人體，特別是頭在使用手機時，要盡可能地使天線遠離人體，特別是頭部。部。n5.5.盡量減少每次通話的時間。盡量減少每次通話的時間。n6.6.平時多吃一些水果蔬菜，尤其是富含維生素的食物，平時多吃一些水果蔬菜，尤其是富含維生素的食物，如胡蘿卜、海帶、油菜、卷心菜及動物肝臟等，以利于調如胡蘿卜、海帶、油菜、卷心菜及動物肝臟等，以利于調節人體電磁場紊亂狀態，增加機體抵抗電磁輻射污染的能節人體電

18、磁場紊亂狀態，增加機體抵抗電磁輻射污染的能力。力。 顯示器輻射的危害n顯示器的輻射大小與尺寸的增加成正比，盡寸越大輻射越顯示器的輻射大小與尺寸的增加成正比，盡寸越大輻射越大；而且顯示器的側面和背面的輻射比正面大幾倍。顯示大；而且顯示器的側面和背面的輻射比正面大幾倍。顯示器的電磁輻射會損傷人眼角膜上皮細胞，使人患角膜病和器的電磁輻射會損傷人眼角膜上皮細胞，使人患角膜病和白內障，同時它還會引起面部色素沉著與面部皮脂分泌異白內障，同時它還會引起面部色素沉著與面部皮脂分泌異常。由于安放電腦的室內環境正負離子失衡也會引起使用常。由于安放電腦的室內環境正負離子失衡也會引起使用者自律神經失調、憂郁癥等。者自

19、律神經失調、憂郁癥等。n電視產生的電磁波與顯示器產生的電磁波類似，同樣會影電視產生的電磁波與顯示器產生的電磁波類似，同樣會影響健康響健康 。減少傷害的一些保健措施n1 1注意用眼衛生：長時間使用電腦引起眼的不舒服，其注意用眼衛生：長時間使用電腦引起眼的不舒服，其原因不在電腦屏幕，而是視覺系統高度疲勞造成的。因此原因不在電腦屏幕，而是視覺系統高度疲勞造成的。因此，操作電腦時與文稿（或文件）及屏幕兩者的距離最好相，操作電腦時與文稿（或文件）及屏幕兩者的距離最好相等，這樣可免因不斷調節焦距而造成眼肌疲勞，這個距離等，這樣可免因不斷調節焦距而造成眼肌疲勞，這個距離一定要在一定要在5050厘米以上，而且

20、每隔厘米以上，而且每隔2020分鐘眼睛就應休息片刻分鐘眼睛就應休息片刻，向遠處眺望一會兒。，向遠處眺望一會兒。減少傷害的一些保健措施n2 2電腦發出的電磁輻射盡管很微弱，但如果長期近距離電腦發出的電磁輻射盡管很微弱，但如果長期近距離操作，還是應注意自我保護，尤其是孕婦更應注意，雖然操作，還是應注意自我保護，尤其是孕婦更應注意，雖然國際上有關電腦電磁輻射導致孕婦流產的報告目前還沒有國際上有關電腦電磁輻射導致孕婦流產的報告目前還沒有拿出具有充分說服力的證據，但是小心謹慎仍是非常必要拿出具有充分說服力的證據，但是小心謹慎仍是非常必要的。一般認為，身體處于屏幕的。一般認為，身體處于屏幕7171厘米以外的地方，接受的厘米以外的地方，接受的電磁輻射就會大大減少。還有，一定不要在電腦后面或兩電磁輻射就會大大減少。還有，一定不要在電腦后面或兩側安置工作