電磁輻射污染及防護(hù)探索

姚寶軍，張哲瑞，馬玉梅，趙世友，宋瑜

（中國環(huán)境管理干部學(xué)院，河北秦皇島066004）

電磁輻射污染及防護(hù)探索

姚寶軍，張哲瑞，馬玉梅*，趙世友*，宋瑜

（中國環(huán)境管理干部學(xué)院，河北秦皇島066004）

電子設(shè)備、儀器的廣泛使用產(chǎn)生的電磁輻射已成為當(dāng)今的重要污染之一。電磁輻射分為天然和人為兩種，嚴(yán)重危害和影響著人類的生活和生產(chǎn)。人們要重視電磁輻射，從行政、科學(xué)技術(shù)、個人生活方面加強(qiáng)對電磁輻射的防范。

電磁輻射；電磁波；電磁危害；防護(hù)措施

1 電磁輻射污染的來源

任何可產(chǎn)生電流或是由電流所驅(qū)動的電氣和電子設(shè)備在運行過程中都會產(chǎn)生電磁場，它們以電磁波的形式傳播到空間，經(jīng)過一系列的變化，在一定程度上會對某些電子設(shè)備產(chǎn)生干擾甚至使其損壞，同時也會作用于生物體及人體，使之受到危害。電磁輻射是一種重要的能量流污染，被譽為“隱形的殺手”。

電磁輻射的來源不是唯一的。按來源路徑可將其分為天然和人為兩種。天然的電磁輻射主要來自地球的輻射、太陽熱輻射、宇宙輻射、雷電等。人為電磁輻射污染主要是放電所致，是產(chǎn)生電磁輻射的主要組成部分，其中包括：（1）高頻感應(yīng)加熱設(shè)備，如高頻淬火、高頻焊接、高頻熔煉等，它們在工作時產(chǎn)生較強(qiáng)大的電磁感應(yīng)場和輻射場。（2）高頻介質(zhì)加熱設(shè)備，如塑料熱合機(jī)、高頻干燥處理機(jī)、介質(zhì)加熱聯(lián)動機(jī)等。這些設(shè)備在工作時引發(fā)的電磁輻射比較嚴(yán)重。（3）醫(yī)院等處短波、超短波理療設(shè)備的廣泛使用產(chǎn)生了一定的電磁輻射污染。（4）微波加熱與發(fā)射設(shè)備，天線系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)會產(chǎn)生電磁輻射。（5）無線電廣播與通信在定向工作狀態(tài)下所造成的電磁輻射污染，其半徑可達(dá)數(shù)千米之遠(yuǎn)。（6）電視、微波爐、冰箱等家電等工作時產(chǎn)生電磁輻射。

電磁輻射按其頻率的不同可以分為工頻場源和射頻場源。工頻場源以大功率輸電線路產(chǎn)生的電磁輻射污染為主，并包括某些放電型污染源。射頻場源主要包括無線電或射頻工作設(shè)備所產(chǎn)生的電磁輻射污染。以往人類是在低輻射水平的環(huán)境中生活，現(xiàn)已生活在較高電磁輻射水平的環(huán)境中。而且隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們受到的電磁輻射污染水平還會增高。電磁輻射無色、無味、無形、無蹤，無任何感覺，它無處不在，科學(xué)家稱其為“電子垃圾”或“電子輻射污染”，有專家還提出這是繼大氣污染、水污染和噪聲污染之后的第四污染。

主要電磁輻射污染源見表1：

表1 主要的電磁污染源

2 電磁輻射對人體的作用機(jī)理

電磁輻射是一種復(fù)合的電磁波，以相互垂直的電場和磁場隨時間的變化而傳遞能量。適量的電磁輻射能促進(jìn)生物生長，給生態(tài)以平衡，給人體以健康，造福于文明世界；超量的電磁輻射則會破壞生態(tài)的平衡，有損人體健康。

在電磁作用的機(jī)理中，人體是導(dǎo)電體，在受電磁輻射的情況下會產(chǎn)生電磁感應(yīng)，并有部分的能量沉積。電磁感應(yīng)可使非極性分子的電荷再分布產(chǎn)生極性，同時又使極性分子再分布，即偶極子的生成。偶極子在電磁場作用下的取向?qū)?dǎo)致生物膜電位異常，從而干擾生物膜上受體的表達(dá)酶的活性，導(dǎo)致細(xì)胞狀態(tài)及功能的異常。電磁輻射還會使生物膜功能紊亂，甚至破壞會抑制細(xì)胞活性。

在電磁輻射作用的機(jī)理中，人體只不過是由無數(shù)個不同的物質(zhì)分子、電子、質(zhì)子等微粒組成的機(jī)體。當(dāng)外界電磁場足夠小時，這些微粒的排列、組合、運行、軌跡都處在人體內(nèi)自身平衡的狀態(tài)下，這種原本的狀態(tài)稱之為“正常態(tài)”。當(dāng)外界電磁場足夠大時，這些微粒的排列、組合、運動、軌跡會依外界電磁場變化而變化，從而破壞原來的平衡狀態(tài)，這種失衡的狀態(tài)稱之為“異常狀態(tài)”。

當(dāng)生物體暴露在電磁場中時，大部分的電磁能量可以直接穿透機(jī)體，小部分則被機(jī)體吸收，由于生物體某些部分屬于電介質(zhì)或?qū)щ婓w液，由此就為電磁場和機(jī)體的相互作用提供了平臺，產(chǎn)生了所謂的電磁場生物效應(yīng)，生物效應(yīng)又表現(xiàn)為熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)作用。電磁輻射對人類所造成的主要影響如圖1所示：

圖1 電磁輻射對人類的主要影響

熱效應(yīng)是指當(dāng)人體接受電磁輻射時局部會受損，機(jī)體的熱平衡被破壞，體內(nèi)分子會隨著電磁場方向的變化而快速運動。當(dāng)吸收的輻射足夠多的時候，單靠人體的溫度調(diào)節(jié)來不及把吸收的熱量及時地散發(fā)出去，因而致使機(jī)體升溫，并進(jìn)而引起中樞神經(jīng)和植物精神系統(tǒng)的功能障礙，主要表現(xiàn)為頭暈、失眠、健忘等亞健康癥狀。

非熱效應(yīng)是指吸收輻射不足以引起體溫增高，但也能引起生理變化和反應(yīng)。生活和工作在這種環(huán)境中過久，會出現(xiàn)頭暈、疲乏無力、記憶力衰退、食欲減退等臨床癥狀。除此之外，對血液系統(tǒng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)也有一定的影響，如出現(xiàn)多核白細(xì)胞和網(wǎng)狀細(xì)胞增多，而淋巴細(xì)胞相對減少等現(xiàn)象，還可能出現(xiàn)甲狀腺功能狀態(tài)的抑制，皮質(zhì)腎上腺系統(tǒng)功能障礙等現(xiàn)象。此類效應(yīng)比較隱蔽，致病機(jī)理很復(fù)雜，且對健康的危害不會立即表現(xiàn)出來，所以更容易被人們忽視。

3 電磁輻射對人類生活的影響

3.1 對中樞神經(jīng)系統(tǒng)的影響

3.1.1 復(fù)蘇效應(yīng)

用脈沖微波照射數(shù)分鐘，可使沉睡和麻醉的貓驚醒過來，并進(jìn)入興奮狀態(tài)。

3.1.2 行為變化

用微波照射動物，動物表現(xiàn)出自發(fā)動作增加、辨別能力變差、行動遲緩、條件反射減弱。

3.1.3 中樞神經(jīng)系統(tǒng)機(jī)能的障礙

如頭痛、頭暈、全身無力、易疲勞、睡眠障礙、記憶力減退等。腦電圖檢查，會發(fā)現(xiàn)慢波增多。

3.1.4 血腦屏障的透過

微波輻射可以改變血腦屏蔽功能，使某些小分子物質(zhì)透過血腦屏障。血腦屏障是控制血和腦之間的物質(zhì)通道。

3.2 對心腦血管的影響

長期接觸低強(qiáng)度電磁輻射后，人體有心音壓低和正界位移等癥狀。微波工作者有心動過緩和心動過速等現(xiàn)象。心電圖檢查可發(fā)現(xiàn)心房心室傳導(dǎo)時間過長，少數(shù)人有房室傳導(dǎo)阻滯，出現(xiàn)T波壓低，ST波下降等冠狀動脈供血不足現(xiàn)象。心血管主要呈迷走神經(jīng)占優(yōu)勢的植物神經(jīng)功能紊亂，血壓偏低，心動過緩。

3.3 對生殖系統(tǒng)的影響

微波輻射能抑制精子的產(chǎn)生，所以可以導(dǎo)致暫時性不育癥，如照射過久，則會引起永久性不育，電磁輻射也可以使男性陽萎。對女性，會使經(jīng)期紊亂，孕婦多流產(chǎn)，甚至死胎、畸胎。

3.4 對眼晶體和視網(wǎng)膜的影響

功率密度與形成白內(nèi)障的時間的閾值不是直線的，在每一個頻率照射兔眼似乎都需要一個微波功率密度的閾值，低于這個閾值，即使連續(xù)照射也不造成眼睛損傷。在500MHz以上，白內(nèi)障形成的最小功率密度約100mW/cm2，重復(fù)照射為80mW/cm2低于500MHz的頻率引起眼睛損傷的可能性不能完全排除，全身照射不產(chǎn)生白內(nèi)障。

3.5 對導(dǎo)彈系統(tǒng)的影響

極高頻輻射場可使導(dǎo)彈系統(tǒng)控制失靈，造成電爆效應(yīng)提前或滯后；也可使金屬器件之間相互碰撞而打火，從而引起火藥、可燃油類或氣體燃燒或爆炸。

3.6 具有很強(qiáng)的信號干擾與破壞作用

電磁輻射可直接影響電子設(shè)備、儀器儀表的正常工作，使信息失誤，控制失靈，對通信聯(lián)絡(luò)造成意外。當(dāng)鐵路控制信號失誤時，會引起機(jī)車運行事故。當(dāng)飛行器指示信號失誤時，會引起飛機(jī)、導(dǎo)彈或人造衛(wèi)星的失控。當(dāng)醫(yī)院附近的電工器產(chǎn)生高頻電磁輻射時，可干擾腦電圖、心電圖和血流圖設(shè)備，使之無法正常工作。

專家提示，電子設(shè)備超過2mg就會對人體產(chǎn)生危害，常見電器的輻射劑量如表2所示：

表2 常見電器的輻射劑量

4 電磁輻射的防護(hù)

4.1 在行政方面

國內(nèi)有關(guān)部門協(xié)同合作，加強(qiáng)電磁輻射管理，制定電磁輻射污染防治對策，實現(xiàn)科學(xué)管理；完善立法；建立以監(jiān)督為主的管理體系等。

電磁環(huán)境有別于其他環(huán)境，不是單靠環(huán)保系統(tǒng)就可以解決。電磁輻射的防護(hù)要以環(huán)保部門為主，加強(qiáng)制定有關(guān)的法律法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)和管理辦法，并積極推動其執(zhí)行。

逐步建立城市電磁環(huán)境檔案，實現(xiàn)大中城市資料共享，相互對比，優(yōu)勢互補(bǔ)。

4.2 在科學(xué)技術(shù)方面

電磁輻射防護(hù)技術(shù)需要改進(jìn)，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)、隔離與慮波防護(hù)等技術(shù)。

加強(qiáng)對重要的強(qiáng)電磁輻射源的研究。建立電磁環(huán)境實驗基地，對電磁輻射產(chǎn)生的機(jī)理、對生物的作用機(jī)理、污染范圍、分布規(guī)律、抑制方法等進(jìn)行研究。

4.3 在個人生活防護(hù)方面

加強(qiáng)電磁輻射對人體危害的宣傳，學(xué)習(xí)相關(guān)的電磁輻射知識，加強(qiáng)自我安全防范意識，了解國家有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和政策；采取有效的防護(hù)措施，加強(qiáng)個體防護(hù)，如防護(hù)服務(wù)的使用，避免和減少電磁輻射對人體健康的影響；增加輻射源與勞動者之間的防護(hù)距離，降低勞動者受電磁輻射的影響；注意飲食，多吃含維生素A、C、E豐富的蔬菜和水果，以提高機(jī)體抵抗電磁輻射的能力；合理安排家居生活，如不要將家用電器集中擺放在一間屋里，各種電器避免長時間的使用，在使用電器時要保持相對安全的有效距離。

加強(qiáng)人員培訓(xùn)，提高電磁環(huán)境工作人員的素質(zhì)，對電磁輻射環(huán)境問題做到既不視而不見，又不草木皆兵，加強(qiáng)全民的防輻射意識。

5 結(jié)語

我們生活在E時代，在盡情享受高科技所帶來的便捷與舒適的同時，應(yīng)該清楚地意識到，頻率不同的電磁波正在我們生活的周圍悄無聲息地構(gòu)成了一種看不到、聽不到、嗅不到、摸不到，被譽為“電子霧”的濃重的污染，它神不知鬼不覺地任意穿透，“切割”人的身體，如同“幽靈”一樣讓人們防不勝防。生活中的電子產(chǎn)品十分眾多，我們應(yīng)加強(qiáng)對電磁輻射污染的防范意識，重視電磁輻射環(huán)境，健康生活。

[1]聯(lián)合國衛(wèi)生規(guī)劃署，世界衛(wèi)生組織，國際輻射防護(hù)協(xié)會.環(huán)境衛(wèi)生基準(zhǔn)（16）——射頻和微波[M].北京:環(huán)境科學(xué)出版社，1992.

[2]國家環(huán)境保護(hù)局管理司.電磁輻射環(huán)境影響及電磁兼容學(xué)術(shù)討論會論文集[C].北京:環(huán)境科學(xué)出版社，1996.

[3]張林昌.電磁輻射環(huán)境研究[M].北京：環(huán)境科學(xué)出版社，1996.

[4]帥震清，鄭穎.輻射危害與防護(hù)及日本環(huán)境保護(hù)[M].北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社，2001.10.

[5]環(huán)境保護(hù)部環(huán)境監(jiān)察局.環(huán)境監(jiān)察[M].北京:環(huán)境科學(xué)出版社，2009.

[6]朱亦仁.環(huán)境污染治理技術(shù)[M].第3版.北京：環(huán)境科學(xué)出版社，2008.8.

Exploration on Electromagnetic Radiation Pollution and Prevention

Yao Baojun，Zhang Zherui，Ma Yumei，Zhao Shiyou，Song Yu
（Environmental Management College of China，Qinhuangdao Hebei 066004）

With the widely use of electronic equipment and instrument,electromagnetic radiation has become one of the most important pollutions nowadays.Electromagnetic radiation is classified into two kinds：natural and man-made,and seriously damage and affect human production and living.Electromagnetic radiation should be given proper due from the aspects of administration,scientific technology and personal life.

electromagnetic radiation；electromagnetic wave；electromagnetic harm；protective measures

X591

A

1008-813（2011）03-0060-04

10.3969/j.issn.1008-813X.2011.03.017

2011-04-15

河北省科學(xué)技術(shù)研究與發(fā)展項目（094572133）；河北省高等學(xué)?？茖W(xué)技術(shù)研究重點項目（ZD2010233）

姚寶軍（1969—），女，河北唐山人，畢業(yè)于燕山大學(xué)計算機(jī)技術(shù)專業(yè)，碩士，講師。

*馬玉梅、趙世友為中國環(huán)境管理干部學(xué)院2009級環(huán)境監(jiān)察專業(yè)學(xué)生。