电磁辐射污染与监测吴敬波邮箱:e_boo@163.comTEL:0517-60955192辐射污染与监测主要内容电磁辐射污染源电磁辐射来源电磁辐射污染源的种类和特点我国环境电磁辐射污染现状电磁辐射污染危害与防护电磁辐射污染危害电磁辐射安全防护电磁辐射监测电磁辐射测量基础和测量要求电磁辐射测量常用的电磁辐射标准电磁辐射常用仪器3辐射污染与监测直流工频长波中波短波米波分米波厘米波毫米波红外线可见光紫外线x射线、射线、宇宙射线等等电离区:波长短于100nm,为射线、x射线等各类射线。强射线能量可使原子电离,使生物体产生破坏性损伤。光学区:波长处于100nm和1mm之间,为光波。强光波能量虽不能穿入体内,但可使眼睛和皮肤灼伤。辐射区:1MHz至300GHz之间,为辐射波。用于雷达、通信、电视、广播、医用及家用微波设备等。30MHz至3000MHz之间,电磁辐射的生物效应最强。低频区:低于1MHz,多为各类高压电力设备和低压家电设备产生的低频电磁波。强低频波虽不产生热效应,但可剌激神经和肌肉,引起神经和肌肉紧张和痉挛。电磁波频谱4辐射污染与监测波长与频率的关系:λ=3×108/f(m)5辐射污染与监测电磁波频段的划分长波:10kHz~300kHz中波:300kHz~3MHz短波:3MHz~30MHz超短波:30MHz~300MHz分米波:300MHz~3GHz厘米波:3GHz~30GHz毫米波:30GHz~300GHz6辐射污染与监测电磁辐射污染源电磁辐射来源电磁辐射污染源的种类和特点我国环境电磁辐射污染现状7辐射污染与监测电磁辐射来源天然(自然)源1.雷电电磁辐射源2.静电电磁辐射源3.太阳系和星际电磁辐射源4.地球和大气层电磁场非天然(人为)源1.广播电视发射系统:如电视发射塔、广播转播台站2.无线通信发射系统:如雷达、手机基站3.高压送变电系统:高压线、变电站、大电流工频设备4.工业、科学、医疗、军事电磁能设施:热合机、理疗仪5.电气化铁道:地铁、磁悬浮列车6.各种家用电器、现代办公设备、电动工具等8辐射污染与监测电磁辐射污染源种类和特点1、有用信号与污染是共生的2、产生污染的可预见性3、电磁环境的污染源具有可控制性4、电磁辐射污染具有不可治理性9辐射污染与监测1.电晕及无线电干扰2.导线表面电晕放电3.绝缘子电晕和火化放电4.接触不良和触点松动产生火化5.工频电场6.线路静电感应电磁辐射影响因素10辐射污染与监测10个热点问题:1.位于市区内的广播电视发射塔2.位于近郊区的中波广播发射台3.位于城市远郊区的短波广播与通信发射台4.位于城市高层楼顶的移动通信基站5.位于城区周围的卫星地球站6.逐步向城市中心区逼近的超高压输电线和变电站7.工业、科研、医疗、高频设备在城区大量增加8.发展迅速的个人通信工具移动电话9.品种繁多的家用电器进人家庭10.交通干线两侧电磁噪声我国环境电磁辐射污染现状11辐射污染与监测电磁辐射污染危害与防护电磁辐射污染危害电磁辐射安全防护12辐射污染与监测电磁辐射污染危害电磁辐射污染的危害健康效应电磁干扰种群遗传躯体热效应非热效应广播混频电视声、图干扰心脏起博器停止飞机导航失控炸弹引炸仪器失灵13辐射污染与监测1、致热效应人体组织像其它物质材料一样,是由分子组成的。每一个分子包含有运动着的带电粒子,存在等效的分子电流,形成分子电偶极子。在外加电磁波作用下,原本杂乱无章的分子偶极子将随外场方向的变化而不断做取向运动。在分子不断做取向运动过程中,将与周围分子产生磨擦而发热。2、非致热效应很多情况下,人体暴露在强度不大的微波辐射时,体温没有明显的升高,但往往出现一些生理反应,称为非致热效应。如:对神经系统的作用对血液的作用微波辐射的累积效应污染危害——健康效应14辐射污染与监测3、电磁辐射对机体的作用因素场强:场强越大对机体的影响越严重频率:一般来说,长波对人体的影响较弱。随着波长的缩短,对人体的影响加重,微波作用最突出。作用时间与作用周期:作用时间愈长,即暴露的时间愈长,对人体的影响程度一般愈严重。对作用周期来说,一般认为作用周期愈短,影响也愈严重。与辐射源的间距:辐射强度随着辐射源距离的加大而迅速递减,对人体的影响也迅速减弱。振荡性质:脉冲波对机体的不良影响,比连续波严重。作业现场环境温度和湿度:温度愈高,机体所能表现的症状愈突出;湿度愈大,愈不利于散热,也不利于作业人员的身体健康。年龄和性别:一般来说,对老人、病人、妇女和儿童的影响要大一些。适应与累积作用污染危害——健康效应15辐射污染与监测4、电磁辐射对人体健康的影响工频电磁场(50/60Hz)中枢神经系统、肿瘤和生殖射频(10kHz~1GHz)神经系统、心血管系统、内分泌功能微波(1GHz)急性微波辐射损伤:过量微波偶然辐照到人体后,可能造成的若干组织和器官的急性损害。如头痛、恶心、眩晕、激动、彻夜失眠或局部烧灼感等慢性微波辐射症候群:较长时间接触低强度微波辐射引发的生理功能的紊乱或生化指标的波动。如对植物神经系统、眼晶体、心血管、血液、免疫系统消化系统等均会产生影响污染危害——健康效应16辐射污染与监测危害:强烈的电磁辐射可以造成通信信息失误或中断;使电子仪器、精密仪表不能正常工作;铁路自控信号失误;还可以使飞机指示信号失误,引起误航,甚至造成导弹与人造卫星的失控。电磁辐射甚至还有引燃、引爆等潜在的危险性。途径:直接辐射到设备或系统上,形成干扰。感应耦合或静电耦合污染危害——电磁干扰17辐射污染与监测电磁辐射监测电磁辐射测量基础和测量要求电磁辐射测量常用的电磁辐射标准18辐射污染与监测电磁辐射测量“一般电磁辐射环境”:指比较大范围区域空间内电磁场的背景值(或本底值),它主要是有各种电磁辐射体以及各种传播途径造成的电磁辐射环境背景;就是人们说的大环境或公共环境。“特殊电磁辐射环境”:指的是在某电磁辐射体所在地或一个局部范围内形成的较强的电磁辐射环境,即职业环境或工作场所。辐射污染与监测19辐射环境保护管理导则——电磁辐射监测仪器和方法(HJ/T10.2-1996)20辐射污染与监测HJ/T10.2-19961.一般环境电磁辐射测量方法(1)气候条件:应符合行业标准和仪器标准中规定的使用条件(2)测量高度:离地面1.7m~2m(3)测量频率:取电场强度测量值>50dBμV/m的频率(4)测量时间:基本测量时间为5:00~9:00,11:00~14:00,18:00~23:00城市环境电磁辐射的高峰期;若24小时昼夜测量,昼夜测量点不应少于10个点(5)布点方法:一般环境测量布点,1×1km2或2×2km2网格布点,对高层建筑测量时,应在各层阳台或室内选点测量。典型辐射体周围环境的监测,则以辐射体为中心,按间隔45°的八个方位为测量线,每条测量线上选取距场源分别30、50、100m等不同距离定点测量。(6)测量仪器:选频、非选频21辐射污染与监测2.电磁辐射污染源监测方法(1)环境条件:符合行业标准和仪器标准中规定的使用条件(2)测量仪器:经计量标准定期检定(3)测量时间:连续测5次,每次测量时间不应小于15秒(4)测量位置:作业人员操作位置,距地面0.5、1、1.7m三个部位;固定哨位、值班位置(5)数据处理:每个测量部位平均场强值HJ/T10.2-199622辐射污染与监测3.电磁辐射监测的质量保证(1)制定监测方案(2)仪器的标定和校准(3)监测点必须有代表性(4)确保足够的数据量与数据的准确性(5)用先进的数理统计方法处理测量数据(6)测量数据的可比性HJ/T10.2-199623辐射污染与监测全国人大、国务院发布①《中华人民共和国环境保护法》(1989年)②《中华人民共和国劳动法》(1994年)③《国家建设项目环境保护管理条例》(1998年)④《中华人民共和国环境影响评价法》(2003年9月1日实施)由卫生部组织制定的标准①《环境电磁波卫生标准》GB9175—1988②《作业场所微波辐射卫生标准》GB10436—1989③《作业场所超高频辐射卫生标准》GB10437—1989④《工业企业设计卫生标准》GBZ1—2002常用电磁辐射标准24辐射污染与监测由卫生部、国家技术监督局联合组织制定的标准①《作业场所工频电场卫生标准》GB16203—1996由国防科学技术工业委员会发布的国家军用标准①《微波辐射安全限值》GJB—1984;②《超短波辐射作业区安全限制》GJB1002—1990;③《水面舰艇磁场对人体作用安全限值》GJB2779—1996常用电磁辐射标准25辐射污染与监测由国家环境保护总局组织制定的标准①《电磁辐射防护规定》GB8702—88②《电磁辐射环境保护管理办法》1997年国家环保局18号令③《辐射环境保护管理导则:电磁辐射监测仪器和方法》HJ/T10.2—1996④《辐射环境保护管理导则:电磁辐射环境影响评价方法与标准》HJ/T10.3—1966⑤《500kV超高压送变电工程电磁辐射环境影响评价技术规范》HJ/T24—1998⑥《高压交流架空送电线无线电干扰限值》GB/15707-1995⑦《高压架空输电线变电站无线电干扰测量方法》GB7349-2002常用电磁辐射标准26辐射污染与监测由国家技术监督局发布的法规①《工频电场测量》GB/T12720—91②《短波无线电收信台(站)电磁环境要求》GB13617—92③《地球站电磁环境保护要求》GB13615—92④《微波接力站电磁环境保护要求》GB13616—92⑤《城市无线电噪声测量方法》GB/T15658—1995⑥《交流电气化铁道接触网无线电辐射干扰测量方法》GB/T15709—1955⑦《微波和超短波通信设备辐射安全要求》GB12638—90⑧《航空无线电导航台站电磁环境要求》GB6364—86常用电磁辐射标准27辐射污染与监测表7-1我国《环境电磁波卫生标准》(GB9175—1988)容许限值频率/MHZ强度单位I级(安全区)II(中间区)0.1~30v/m1025>30~300v/m512>300~300000μw/cm21040混合v/m按主要波段场强;若各波段场强分散,则按复合场强加权确定《环境电磁波卫生标准》GB9175—198828辐射污染与监测《电磁辐射防护规定》GB8702—88表7-3《电磁辐射防护规定》(GB8702—1988)中公众照射导出限值频率范围/MHZ强度单位/(V/m)磁场强度/(A/m)功率强度/(W/m2)0.1~3400.1401)3~3067/f0.17/f(12/f)1)30~3000(12)2)(0.032)2)0.43000~15000(0.22/f)2)(0.001f)2)f/750015000~30000(27)2)(0.073)2)2注:表中f是频率,单位为MHz,表中数据作了取整处理。1)系平面波等效值,供对照参考;2)供对照参考,不作限值。29辐射污染与监测《电磁辐射防护规定》GB8702—88对电磁辐射源的管理等效辐射功率(equivalentradiationpower)表3可豁免的电磁辐射体的等效辐射功率频率范围MHZ等效辐射功率,W0.1~33003~300000100在1000MHZ以下,等效辐射功率等于机器标称功率与对半波天线而言的天线增益的乘积。在1000MHZ以上,等效辐射功率等于机器标称功率与全向天线增益的乘积。下列电磁辐射可以免于管理输出功率等于和小于15W的移动式无线电通讯设备,如陆上、海上移动通讯设备以及步话机等。向没有屏蔽空间的辐射等效功率小于表3所列数值的辐射体。30辐射污染与监测工频电磁场:国际辐射防护协会非电离辐射委员会对频率为50Hz电场的辐射限值见下表:表7-8国际辐射防护协会对50/60Hz电场的辐射限值受照对象受照时间电场强度kV/m磁场强度mT整工作日100.5短时间305职业局限于四肢/2.5每天24小时内50.1公众每天数小时内101国外电磁辐射标准概述