电磁场与电磁波课程论文
院 系 电子科学与信息科学系
专 业 通信工程
班 级 通信1111
学生姓名 方忠庆
学 号 11387113
任课教师 谢志远
2014年5月15日
电磁辐射的污染与防护
摘 要:本文讨论了电气进程带来的电磁辐射污染及其防护问题。从电磁辐射的来源、作用人群、对人体的影响方式阐述了电磁辐射防护的必要性。介绍了电磁辐射暴露限值标准、电磁辐射防护原理、防护装备标准及产品现状。提出了现有电磁辐射暴露限值标准及防护装备产品标准的不足，指出现阶段应进行的进一步工作：考虑非致热效应对人体的影响，完善统一电磁辐射暴露限值标准；增加电磁辐射防护装备标准覆盖面，以利加强监管，进一步规范产品市场。
关键词:电磁;辐射;电磁辐射;辐射防护;个体防护装备;
1 电磁辐射概述
当电荷、电流随时间变化时，在其周围就激励起电磁波。在电磁波向外传播的过程中会有电磁能输送出去，能量以电磁波的形式通过空间传播的现象称为电磁辐射[1]。电磁辐射按其来源途径可分为天然型和人工型两大类。人工型电磁辐射对人类影响较大主要表现在人们对电磁技术广泛利用，频繁地接触电磁辐射，从而受到电磁辐射污染的威胁。电磁技术的发展是不能停滞的，因此，现阶段我们面临的一个重要问题就是对电磁辐射利用与防害相结合，解决这一问题已成为中国特色环保道路的重要组成。
1.1 电磁辐射的来源
电磁辐射来源众多[1]：从天然型电磁辐射来看，它主要是由某些自然现象引起，最常见的有火山喷发、地震、雷电及由太阳黑子活动引起的磁暴等。人工型电磁辐射则主要产生于人工制造的若干系统、电子设备和电气装置，如广电设备与电讯设备、医疗用电磁辐射设备、科学研究电磁辐射设备、交通系统设备、各类家用电器等。从影响效果来看，现在环境中的电磁辐射主要来自人工电磁辐射，其中，表现最突出的就是电讯系统中无线电和电视发射台；其次是工业生产、科学研究和医疗设备；此外，家用电器和通讯器材与人体距离近，也是重要的电磁辐射污染源[2]。
1.2 电磁辐射的传播
电磁辐射的传播途径主要有两种，即空间辐射和导线传播。电磁辐射的空间辐射传播就是电磁能量向空间发射的过程，各种能产生电磁辐射的设备装置则是一个多型发射天线，充当辐射传播的载体。电磁辐射的导线传播则是以导线为载体，当射频与其他设备共用一个电源供电时，或者它们之间有电器连接时，电磁能量(信号)就会通过导线进行传播[3]。电磁辐射的传播会造成环境污染，那么空间辐射与导线传播的联合作用就会造成复合污染，这也是电磁辐射的一种传播方式。
1.3 电磁辐射污染
与哲学中的量变导致质变的原理相似，电磁辐射污染是在人对电磁辐射的过度利用下产生的。地球本身就是一个大的磁体，人类在电磁环境中进化而来，与其形成了一种和谐的共存关系。然而，在科学技术的不断发展过程中，人们对电磁辐射的利用超过了应有的限度，此时，作为有用资源的电磁辐射构成了威胁环境和人类健康的一种物理性有害因素。通常，电磁辐射污染是人类使用产生电磁辐射的器具泄漏的电磁能量流传播到社区的室内外空气中，其量超出本底值，且其性质、频率、强度和持续时间等综合影响而引起该区居民人或众多人的不适感，并使健康和福利受到恶劣影响[4]。
2电磁辐射污染现状及危害
2.1 电磁辐射污染现状
电磁辐射污染是在电磁技术的广泛应用下产生的，越是在经济发达的地区，电磁辐射污染越明显。在人为影响下，室外有着庞大的电磁辐射系统：通信→发射→输电→交通→武器。
2.1.1 通信技术的发展使居民处在基站天线的包围之下，首先造成的是电磁干扰；另外，一部分天线的不合理架设造成了高层居民严重的电磁辐射污染；由于城乡的快速发展，人烟稀少的郊区同样不能避免电磁辐射污染，大功率的电磁波环境科学与管理。
2.1.2 发射系统的不断工作，方便了文化、信息交流等各项事业的发展。但目前，
很多发射系统规划不当，对周围区域的电磁环境影响很大。
2.1.3 输电系统的发展进一步拉近了人们与电磁辐射的距离。高压输电线、高压电缆、送变电站等高压输电设施大量进入市区，而且在不断地升压，这大大加剧了整个城市或地区的电磁辐射污染。
2.1.4 城市交通运输业快速发展的结果不仅造成了车辆的高峰，更加剧了电磁辐射强度的高峰，不仅于此，多品种、高数量的交通工具还会在一定程度上干扰广电、通信设施的正常信号。
2.1.5 在战争或军事演练中，众多新式武器中，有些能产生强大的电磁场，它们使用的结果是大规模、破坏性更强的电磁辐射污染。室内作为人们生产生活的重要场所，它的电磁辐射污染程度不容忽视。距离是影响电磁辐射强度的重要因素，简单说是成反比的关系，但目前，人类面临的一个重要问题就是居住面积狭小。资料显示，全球有相当一部分国家和地区的
居民住房面积不能满足要求，而电磁辐射对人体的危害与距离的平方成反比[5]，因此这环境狭小的状况使人们随时都会受到电磁辐射的危害，并且累积效应显著。客观上人们处于很不利的电磁辐射环境当中，而人们本身对电磁辐射污染的认识也很不够。人们常常是按照自己的习惯使用能够产生电磁辐射的用品，而不去考虑电磁辐射的危害，如家用电器的布局，人们为了使用方便对其集中放置，致使电磁辐射污染增强，随之而来的是各种不适、疾病以及电磁干扰。总体来说，现在的室内电磁辐射环境情况不佳，若继续发展，污染会更加恶化。
2.2 电磁辐射污染的危害
2.2.1 电磁辐射对生物体的作用
电磁辐射对生物体有三种效应：
（1）热效应：就是高频电磁波直接对生物肌体细胞产生“加热”作用，由于它是穿越生物表层直接对内部组织“加热”，而生物体内组织散热又困难，所以往往肌体表面看不出什么，而内部组织已严重“烧伤 "。由热效应引起的肌体升温，会直接影响到人体器官的正常工作，对心血管系统、视觉系统、生育系统等都有一定的影响[6]。
（2）非热效应：是低频电磁波产生的影响。人体被电磁波辐照后，体温并未明
显升高，但已干扰了人体固有的微弱电磁场，从而使人体处于平衡状态的微弱电磁场遭到破坏，使血液、淋巴液和细胞原生质发生变化造成细胞内的脱氧核糖核酸受损和遗传基因突变而畸形，进而引起系列疾病，如白血病、肿瘤、婴儿畸形等。非热效应包括物理效应（电效应）和化学应
[7]。目前很多专家学者认为，电磁场对人体组织产生的化学效应远远大于热效应，由此可以看出非热效应的“杀伤力”。
（3）累积效应:这是上诉两种效应作用于人体后，对人体的伤害还未来得及修复，在此受到电磁辐射的作用，其伤害程度发生累积。累积效应具有长期性，严重时可危及生命。
2.3电磁辐射对人体的损伤
受电磁辐射影响，易产生损伤的机体系统包括：中枢神经系统、 内分泌系统、 心血管系统、免疫系统、造血系统、生殖系统、视觉系统。
2.3.1 中枢神经系统
接触高频电磁场时,人体中枢神经系统受其中的中波和短波部分影响， 出现以下症状：中枢神经系统和植物神经系统功能紊乱:头疼、 乏力、 失眠多梦、 白天嗜睡、 记忆力减退等精神衰弱症状。
2.3.2 内分泌系统
在对内分泌系统的影响方面，普通功率电磁波早期即可造成下丘脑、 腺垂体及外周靶腺激素分泌失调。在影响前期，肾上腺糖皮质激素、甲状腺激素水平升高， 后期则呈现下降趋势。 与此同时，垂体、肾上腺、甲状腺细胞均出现营养不良性改变，凋亡增多，并持续较长时间［9］。
2.3.3 心血管系统
长期受电磁波辐射的人患心血管疾病的概率会大大增加， 研究表明， 电磁波影响会改变心室肌膜表面钠离子、 钙离子通道对这两种离子的转运， 影响心室肌复极化时间， 从而影响心肌收缩能力［10］。 此外，患者的心电图上还可能呈现 RT 波电压下降，PQ波的延长，P 波加宽等非正常现象。
2.3.4 免疫系统
早在 1979 年 ，Shandala 等人就报道了微波辐射会刺激动物脑部电生理活动，
显升高，但已干扰了人体固有的微弱电磁场，从而使人体处于平衡状态的微弱电磁场遭到破坏，使血液、淋巴液和细胞原生质发生变化造成细胞内的脱氧核糖核酸受损和遗传基因突变而畸形，进而引起系列疾病，如白血病、肿瘤、婴儿畸形等。非热效应包括物理效应（电效应）和化学应
[7]。目前很多专家学者认为，电磁场对人体组织产生的化学效应远远大于热效应，由此可以看出非热效应的“杀伤力”。
（3）累积效应:这是上诉两种效应作用于人体后，对人体的伤害还未来得及修复，在此受到电磁辐射的作用，其伤害程度发生累积。累积效应具有长期性，严重时可危及生命。
2.3电磁辐射对人体的损伤
受电磁辐射影响，易产生损伤的机体系统包括：中枢神经系统、 内分泌系统、 心血管系统、免疫系统、造血系统、生殖系统、视觉系统。
2.3.1 中枢神经系统
接触高频电磁场时,人体中枢神经系统受其中的中波和短波部分影响， 出现以下症状：中枢神经系统和植物神经系统功能紊乱:头疼、 乏力、 失眠多梦、 白天嗜睡、 记忆力减退等精神衰弱症状。
2.3.2 内分泌系统
在对内分泌系统的影响方面，普通功率电磁波早期即可造成下丘脑、 腺垂体及外周靶腺激素分泌失调。在影响前期，肾上腺糖皮质激素、甲状腺激素水平升高， 后期则呈现下降趋势。 与此同时，垂体、肾上腺、甲状腺细胞均出现营养不良性改变，凋亡增多，并持续较长时间［9］。
2.3.3 心血管系统
长期受电磁波辐射的人患心血管疾病的概率会大大增加， 研究表明， 电磁波影响会改变心室肌膜表面钠离子、 钙离子通道对这两种离子的转运， 影响心室肌复极化时间， 从而影响心肌收缩能力［10］。 此外，患者的心电图上还可能呈现 RT 波电压下降，PQ波的延长，P 波加宽等非正常现象。
2.3.4 免疫系统
早在 1979 年 ，Shandala 等人就报道了微波辐射会刺激动物脑部电生理活动，
引起脑皮质中心区改变，并抑制免疫系统功能，如造成血液中淋巴细胞功能紊乱和脾脏中玫瑰花结形成细胞减少等［11］。
2.3.5 造血系统
人体受中低功率电磁波照射，可造成血红细胞、 白细胞、血小板不同程度降低； 受高功率照射后上述现象更加明显,可造成 1 年以上的持续损伤及造血组织重建不良现象。
2.3.6 生殖系统
电磁波照射对生殖的影响主要为流产率升高、胚胎发育迟缓、 畸胎率增加等。 据调查，受孕前 6 个月和/或妊娠前 3 个月从事微波热透疗法的女理疗师早期流产的危险性明显增加［12］。男性接受电磁辐射,后代也受到影响。据 NORDSTORM 对瑞典发电厂工人进行的流行病学调查，在高压装置附近工作的男性，后代围产期死亡率增加 3.6 倍、先天性畸形增加 3.2倍［13］。
2.3.7 视觉系统
电磁辐射对视觉造成的伤害主要为对眼睛的长期累积伤害，造成晶状体、 角膜的结构性损伤。曾有未采取防护措施的雷达操作防护装备技术研究272009年第5期中国个体防护装备CPPEChina Personal Protective Equipment员在 100mW/cm2的微波辐射下工作一年后发生眼白内障［14］。
2.3.8电磁辐射对动植物的影响
电磁辐射污染对动植物危害重大。资料显示，由于一些大型发射系统的设置，不仅对周围居民造成了严重污染，周围的绿化植物也受到严重影响，甚至发生大面积死亡；此外，一些动物的迁移也恰恰是为了避开电磁辐射的干扰，从而，原有基础上的食物链发生变化，最终导致生态平衡的破环。
2.3.9电磁干扰
现在，已经被电磁波包围的生活空间里，各个电磁波相互干扰，会对人们产生极其不利的影响。电磁干扰产生的原因为环境周围辐射源的个数、每个辐射源与该点的距离、各个辐射源的振幅、频率、波形、带宽、辐射持续时间等参数随机变化，很难预料，便形成了干扰电磁场（杂散电磁场）[15]。电磁辐射主要干扰电子设备、仪器、仪表等，导致设备性能降低产生不良后果，如信息不准确、信息需要重复或者出现延迟、系统可用性降低，导致任务不能完成等，严重会引发事
故。
3 电磁辐射防护
3.1电磁辐射防护的重要性和必要性
人们在认识电磁伤害， 研究电磁辐射对人体伤害过程中， 也在积极思考电磁辐射的防护， 早在上个世纪 50 年代以原苏联和美国为代表的许多国家就开展了电磁辐射防护标准的研究， 研究对象主要为电磁辐射环境中作业者的防护问题。
3.2国内外电磁辐射防护标准现状
目前国际上的代表性电磁辐射防护标准为美国电子电器工程师协会 （IEEE） C95.1 和国际非电离辐射防护委员会 （ICNIRP）导则。 IEEE C95.1 被美国、 澳大利亚、 加拿大和韩国采用， 而欧盟、 日本等国采纳 ICNIRP 导则。我国相关标准的制定过程中， 也借鉴和参考了上防护标准及导则（表 1）。我国的电磁辐射防护体系中包括一系列由卫生部、 国家环保总局制订的标准， 包括 GBZ-1-2002 《工业企业设计卫生标准 》、GB 18555 -2001 《 作业场所高频电磁场职业接触限值》等［8］。IEEE C95.1 标 准 和 ICNIRP导则均以电磁场热效应为基础，制定最大容许暴露水平或限值。但是电磁场生物效应的研究表明， 低于这些标准限值的电磁辐射会通过非致热效应影响人体健康， 而大量流行病学资料也表明低强度长期电磁场暴露对人体健康的不良影响。 因此上述导则还存在不足之处， 有待完善。“卫生部标准”（包括： GB18555-2001 《作业场所高频电磁=场职业接触限值》、 GB 10437-1989 《作业场所超高频辐射卫生标准》、 GB 10436-1989 《作业场所 微 波 辐 射 卫 生 标 准 》 、 GB16203-1996 《作业场所工频电场卫 生 标 准 》 和 GB 9175 -1988《环境电磁波卫生标准》） 的特点是：给出了各频段的场强计算公式， 为电磁辐射水平的预测提供了依据；以电磁辐射强度及其频段特性对人体可能引起潜在不良影响的阈值为界， 将环境电磁波容许辐射强度标准分为二级（超过二级标准 ，对人体可能带来有害影响）；分别制订了工频 、高频、超高频、微波等频段的辐射，世界主流电磁辐射防护标准标准名称 制定者 采用该标准的国家和地区IEEE C95.1 美国电子电器
工程师协会 美国、澳大利亚、加拿大、韩国ICNIRP 导则 国际非电离辐射防护委员会 欧盟、日本等国GBZ-1-2002GB 18555-2001中国国家卫生部、中国国家环保总局中国防护装备技术研究282009年第5期 中国个体防护装备CPPEChina Personal Protective Equipment卫生标准；标准中采用了最大容许暴露量的概念。国家环保总局制定的 “环保标准” （包括 GB 8702-88 《电磁辐射防护规定》、 HJ/T 10.3-996 《电磁辐射环境影响评价方法 与 标 准 》 和 HJ/T 24 -1998《500kV 超高压送变电工程电磁辐射环境影响评价技术规范》）特点如下：采用 “ 限值 ” 的概念 ，认为 “限值” 是可以接受的辐射水平的上限， 并包括各种可能的电磁辐射污染的总量值；采用比吸收率 （ SAR）作为基本限值单位；适用频率范围为10kHz ~300GHz；未包括工业频率；10kHz ~300GHz 内均 采用 SAR 作为基本限值单位，未考虑不同频率电磁场及近场、 远场电磁辐射对人体作用形式及结果的不同。
3.3 严格执行电磁辐射污染防治的政策法规
严格执行国家规定的电磁辐射污染防治的政策法规是电磁辐射防护工作的前提。
3.3.1 实行必要的电磁辐射环境管理体制，如对各个部门或个人进行监督、审批。
3.3.2 对于各种公共及作业场所要进行环境监测工作，这为防治工作提供了方向和目标。
3.3.3 对于新建或改建的项目的电磁辐射环境做出合理评价，同时，在建设期间，加强环境监理工作，这是“防”的关键。
3.3.4 上诉工作的顺利进行要有电磁辐射标准作支持，可以说，电磁辐射标准是以上工作实施的依据，因此，不断建立和完善电磁辐射标准是防治工作的重中之重。
3.4合理应用电磁辐射控制技术
合理应用一些控制电磁辐射的技术措施是防治电磁辐射污染的必须。
3.4.1 电磁屏蔽技术：使用某种能抑制电磁辐射扩散的材料，将电磁场源与某环境隔离开来，使辐射能被限制在某一范围内，就达到了防治电磁辐射污染的目的
[3]。电磁屏蔽技术的应用之一就是对高频电磁场的屏蔽，而且，在抗干扰辐射方
面，屏蔽是最好的措施。
3.4.2 高频接地：其作用是将屏蔽体(或屏蔽部件)内由于感应生成的射频电流迅速导入大地，使屏蔽体（或屏蔽部件）本身不致再成为射频的二次辐射源，从而保证屏蔽作用的高效率[4]。地面下的管道（如水管）是可以充分利用的自然接地体，这种方法简单节省费用，但是接地电阻较大，只适用于要求不高的场合。
3.4.3 滤波技术：滤波是抑制电磁干扰的最有效手段之一。线路滤波的作用就是要保证有信号通过，并阻截无用信号通过[4]。
3.4.4 植物绿化：树木对电磁能量有吸收作用，在电磁场区，大面积种植树木，增加电波在媒介中的传播衰减，从而防止人体受电磁辐射的影响。
3.4.5 使用电磁辐射防护材料：在建筑、交通、包装、衣着等很多方面，避免使用增强电磁辐射的材料如金属材料，它会增强电磁辐射作用，因此要合理使用电磁辐射防护材料，利用其对电磁辐射的吸收或反射特性，可大大衰减电磁场场强。
3.5加强个体防护
为防止电磁辐射污染，人们主观上要提高自我保护意识，防患于未然。
3.5.1 在办公和家用电器的使用上，首先要购买合格产品；然后要注意它们的布局，不要集中摆放，并且要控制其与人体的距离，如彩电的距离应在4-5m，微波炉开启之后离开至少1m远；在使用时间上，为防止电磁干扰，尽量避免多种电器的同时使用。
3.5.2 有些日常用品各有自身的特点，购买或使用时要注意选择。如各种类型的手机中，无线市话（小灵通）和CDMA手机对人体危害较小，而同种类型的手机，内置天线型的手机要比外置的辐射小[16]，购买时要注意。在使用手机时，手机接通瞬间的电磁辐射最大，因此头部与手机天线的距离要远一些，最好使用分离耳机和话筒接听；对于习惯戴眼镜的人，打手机前最好先取下眼镜，特别是金属架的眼镜，金属是良导体，会导致电磁场增强。
3.5.3 对于生活和工作在高压线、变电站、电台、电视台、雷达站、电磁波发射塔附近的人员； 经常使用电子仪器、医疗设备、办公自动化设备的人员；生活在现代电器自动化环境
中的工作人员；佩带心脏起搏器的患者；特别是生活在上述电磁环境中的孕妇、
儿童、老人及病患者等5种人员，要特别注意电磁辐射污染的环境指数，如果室内环境电磁污染比较高，必须采取相应的防护措施,或请有关部门帮助解决[17]。
3.5.4 在饮食上，应多食用富含维生素A、C和蛋白质的食物，如胡萝卜、西红柿、海带、动物肝脏等；也可常饮用绿茶或食用人参、五味子、蜂王浆、枸杞等保健品，以此增强机体的抵抗力，提高器官组织的修复能力[5]；一些电磁辐射的敏感人群更要加强防护，根据实际条件可以适当服用抗电磁辐射的保健药品，如由中国航天医学工程研制的国内首创的防治微波辐射有害作用的“微达康颗粒”，也能有效的维护个体，防止污染。
3.6 加强电磁辐射污染防护的宣传、教育和引导
加强电磁辐射污染防护的宣传和教育工作，尤其需要引导人们在日常生活和工作中对电磁辐射污染进行时间和空间防护。例如，要正确摆放各种电子电气设备，以免使人们暴露在超限量辐射的危险之中，要避免同时启用多种电子电气设备，缩短电子电气设备的使用时间，要与电子电气设备保持适当距离，要多吃绿茶、海带、海藻、裙菜、Va、Vc、Vb1、卵磷脂、猪血、牛奶、甲鱼、蟹等具有防电磁波辐射危害的食物等。
3.7 研究、开发和推广经济实用的电磁波屏蔽技术
电磁波屏蔽技术是是应用电磁波屏蔽材料对信息设备及其所处环境进行防护的技术，作为抑制电磁辐射的三大关键技术之一，在防护电磁防护方面发挥着重要作用。电磁波屏蔽材料是实现电磁波屏蔽技术的重要物质基础。例如，含镀锡镍硅酸钙镁矿物晶须的新型屏蔽涂料可用于抑制电磁干扰(EMI)，提高电子电气产品的EMC性能，有利于实现CE、FCC、CCC等认证；可用于防止电磁信息泄密，有利于实现电磁信息的安全防护；可用于改善电磁环境，有利于实现电磁环境污染的综合治理[18]。
4 结论与建议
随着电磁技术的发展，电磁辐射环境污染问题会更加严重和复杂，这给电磁辐射
污染与防护工作带来了更大的挑战。为此，建议采取以下对策，将电磁辐射防护工作进一步完善。
4.1 宣传教育是增强公众防护意识的一个重要手段，要加大对电磁辐射污染的宣传力度，让全球都把电磁污染问题重视起来。
4.2 环境生物学方面的研究为环境科学标准的制定提供了一定的量化依据，因此要加强对电磁辐射生物学作用的研究，如电磁辐射的非热效应存在的事实是可以肯定的，但它仍没有一个具体的内容，目前对这一理论的看法还有分歧，有待于进一步的深入研究。
4.3 环境监测是环境保护管理最基本的手段和信息基础，它在电磁辐射的防护过程中起了很大的作用，而目前的电磁辐射的监测方法还有一定的局限和不足，监测仪器也存在一定的问题，因此，要在此方面投入更多的精力，从而使环境监测的作用得到更有效的发挥。
4.4 发展电磁辐射的环境质量评价方法，如在近年来有的地区开展的医学环境影响评价，这是环境影响评价的一个新的领域，目前还存在很多问题，但这种方法更体现了以人为本的科学发展观，因此要加强在这方面的研究，得到一项完备、规范的电磁辐射医学环境影响评价。
4.5 防电磁辐射产品是电磁辐射防护工作中不可缺少的工具，因此在优化电磁辐射污染防治技术的同时，还要不断促进防电磁辐射产品的开发，最终达到保证公众健康的目的。
参考文献:
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电磁场与电磁波课程论文
院 系 电子科学与信息科学系
专 业 通信工程
班 级 通信1111
学生姓名 方忠庆
学 号 11387113
任课教师 谢志远
2014年5月15日
电磁辐射的污染与防护
摘 要:本文讨论了电气进程带来的电磁辐射污染及其防护问题。从电磁辐射的来源、作用人群、对人体的影响方式阐述了电磁辐射防护的必要性。介绍了电磁辐射暴露限值标准、电磁辐射防护原理、防护装备标准及产品现状。提出了现有电磁辐射暴露限值标准及防护装备产品标准的不足，指出现阶段应进行的进一步工作：考虑非致热效应对人体的影响，完善统一电磁辐射暴露限值标准；增加电磁辐射防护装备标准覆盖面，以利加强监管，进一步规范产品市场。
关键词:电磁;辐射;电磁辐射;辐射防护;个体防护装备;
1 电磁辐射概述
当电荷、电流随时间变化时，在其周围就激励起电磁波。在电磁波向外传播的过程中会有电磁能输送出去，能量以电磁波的形式通过空间传播的现象称为电磁辐射[1]。电磁辐射按其来源途径可分为天然型和人工型两大类。人工型电磁辐射对人类影响较大主要表现在人们对电磁技术广泛利用，频繁地接触电磁辐射，从而受到电磁辐射污染的威胁。电磁技术的发展是不能停滞的，因此，现阶段我们面临的一个重要问题就是对电磁辐射利用与防害相结合，解决这一问题已成为中国特色环保道路的重要组成。
1.1 电磁辐射的来源
电磁辐射来源众多[1]：从天然型电磁辐射来看，它主要是由某些自然现象引起，最常见的有火山喷发、地震、雷电及由太阳黑子活动引起的磁暴等。人工型电磁辐射则主要产生于人工制造的若干系统、电子设备和电气装置，如广电设备与电讯设备、医疗用电磁辐射设备、科学研究电磁辐射设备、交通系统设备、各类家用电器等。从影响效果来看，现在环境中的电磁辐射主要来自人工电磁辐射，其中，表现最突出的就是电讯系统中无线电和电视发射台；其次是工业生产、科学研究和医疗设备；此外，家用电器和通讯器材与人体距离近，也是重要的电磁辐射污染源[2]。
1.2 电磁辐射的传播
电磁辐射的传播途径主要有两种，即空间辐射和导线传播。电磁辐射的空间辐射传播就是电磁能量向空间发射的过程，各种能产生电磁辐射的设备装置则是一个多型发射天线，充当辐射传播的载体。电磁辐射的导线传播则是以导线为载体，当射频与其他设备共用一个电源供电时，或者它们之间有电器连接时，电磁能量(信号)就会通过导线进行传播[3]。电磁辐射的传播会造成环境污染，那么空间辐射与导线传播的联合作用就会造成复合污染，这也是电磁辐射的一种传播方式。
1.3 电磁辐射污染
与哲学中的量变导致质变的原理相似，电磁辐射污染是在人对电磁辐射的过度利用下产生的。地球本身就是一个大的磁体，人类在电磁环境中进化而来，与其形成了一种和谐的共存关系。然而，在科学技术的不断发展过程中，人们对电磁辐射的利用超过了应有的限度，此时，作为有用资源的电磁辐射构成了威胁环境和人类健康的一种物理性有害因素。通常，电磁辐射污染是人类使用产生电磁辐射的器具泄漏的电磁能量流传播到社区的室内外空气中，其量超出本底值，且其性质、频率、强度和持续时间等综合影响而引起该区居民人或众多人的不适感，并使健康和福利受到恶劣影响[4]。
2电磁辐射污染现状及危害
2.1 电磁辐射污染现状
电磁辐射污染是在电磁技术的广泛应用下产生的，越是在经济发达的地区，电磁辐射污染越明显。在人为影响下，室外有着庞大的电磁辐射系统：通信→发射→输电→交通→武器。
2.1.1 通信技术的发展使居民处在基站天线的包围之下，首先造成的是电磁干扰；另外，一部分天线的不合理架设造成了高层居民严重的电磁辐射污染；由于城乡的快速发展，人烟稀少的郊区同样不能避免电磁辐射污染，大功率的电磁波环境科学与管理。
2.1.2 发射系统的不断工作，方便了文化、信息交流等各项事业的发展。但目前，
很多发射系统规划不当，对周围区域的电磁环境影响很大。
2.1.3 输电系统的发展进一步拉近了人们与电磁辐射的距离。高压输电线、高压电缆、送变电站等高压输电设施大量进入市区，而且在不断地升压，这大大加剧了整个城市或地区的电磁辐射污染。
2.1.4 城市交通运输业快速发展的结果不仅造成了车辆的高峰，更加剧了电磁辐射强度的高峰，不仅于此，多品种、高数量的交通工具还会在一定程度上干扰广电、通信设施的正常信号。
2.1.5 在战争或军事演练中，众多新式武器中，有些能产生强大的电磁场，它们使用的结果是大规模、破坏性更强的电磁辐射污染。室内作为人们生产生活的重要场所，它的电磁辐射污染程度不容忽视。距离是影响电磁辐射强度的重要因素，简单说是成反比的关系，但目前，人类面临的一个重要问题就是居住面积狭小。资料显示，全球有相当一部分国家和地区的
居民住房面积不能满足要求，而电磁辐射对人体的危害与距离的平方成反比[5]，因此这环境狭小的状况使人们随时都会受到电磁辐射的危害，并且累积效应显著。客观上人们处于很不利的电磁辐射环境当中，而人们本身对电磁辐射污染的认识也很不够。人们常常是按照自己的习惯使用能够产生电磁辐射的用品，而不去考虑电磁辐射的危害，如家用电器的布局，人们为了使用方便对其集中放置，致使电磁辐射污染增强，随之而来的是各种不适、疾病以及电磁干扰。总体来说，现在的室内电磁辐射环境情况不佳，若继续发展，污染会更加恶化。
2.2 电磁辐射污染的危害
2.2.1 电磁辐射对生物体的作用
电磁辐射对生物体有三种效应：
（1）热效应：就是高频电磁波直接对生物肌体细胞产生“加热”作用，由于它是穿越生物表层直接对内部组织“加热”，而生物体内组织散热又困难，所以往往肌体表面看不出什么，而内部组织已严重“烧伤 "。由热效应引起的肌体升温，会直接影响到人体器官的正常工作，对心血管系统、视觉系统、生育系统等都有一定的影响[6]。
（2）非热效应：是低频电磁波产生的影响。人体被电磁波辐照后，体温并未明
显升高，但已干扰了人体固有的微弱电磁场，从而使人体处于平衡状态的微弱电磁场遭到破坏，使血液、淋巴液和细胞原生质发生变化造成细胞内的脱氧核糖核酸受损和遗传基因突变而畸形，进而引起系列疾病，如白血病、肿瘤、婴儿畸形等。非热效应包括物理效应（电效应）和化学应
[7]。目前很多专家学者认为，电磁场对人体组织产生的化学效应远远大于热效应，由此可以看出非热效应的“杀伤力”。
（3）累积效应:这是上诉两种效应作用于人体后，对人体的伤害还未来得及修复，在此受到电磁辐射的作用，其伤害程度发生累积。累积效应具有长期性，严重时可危及生命。
2.3电磁辐射对人体的损伤
受电磁辐射影响，易产生损伤的机体系统包括：中枢神经系统、 内分泌系统、 心血管系统、免疫系统、造血系统、生殖系统、视觉系统。
2.3.1 中枢神经系统
接触高频电磁场时,人体中枢神经系统受其中的中波和短波部分影响， 出现以下症状：中枢神经系统和植物神经系统功能紊乱:头疼、 乏力、 失眠多梦、 白天嗜睡、 记忆力减退等精神衰弱症状。
2.3.2 内分泌系统
在对内分泌系统的影响方面，普通功率电磁波早期即可造成下丘脑、 腺垂体及外周靶腺激素分泌失调。在影响前期，肾上腺糖皮质激素、甲状腺激素水平升高， 后期则呈现下降趋势。 与此同时，垂体、肾上腺、甲状腺细胞均出现营养不良性改变，凋亡增多，并持续较长时间［9］。
2.3.3 心血管系统
长期受电磁波辐射的人患心血管疾病的概率会大大增加， 研究表明， 电磁波影响会改变心室肌膜表面钠离子、 钙离子通道对这两种离子的转运， 影响心室肌复极化时间， 从而影响心肌收缩能力［10］。 此外，患者的心电图上还可能呈现 RT 波电压下降，PQ波的延长，P 波加宽等非正常现象。
2.3.4 免疫系统
早在 1979 年 ，Shandala 等人就报道了微波辐射会刺激动物脑部电生理活动，
显升高，但已干扰了人体固有的微弱电磁场，从而使人体处于平衡状态的微弱电磁场遭到破坏，使血液、淋巴液和细胞原生质发生变化造成细胞内的脱氧核糖核酸受损和遗传基因突变而畸形，进而引起系列疾病，如白血病、肿瘤、婴儿畸形等。非热效应包括物理效应（电效应）和化学应
[7]。目前很多专家学者认为，电磁场对人体组织产生的化学效应远远大于热效应，由此可以看出非热效应的“杀伤力”。
（3）累积效应:这是上诉两种效应作用于人体后，对人体的伤害还未来得及修复，在此受到电磁辐射的作用，其伤害程度发生累积。累积效应具有长期性，严重时可危及生命。
2.3电磁辐射对人体的损伤
受电磁辐射影响，易产生损伤的机体系统包括：中枢神经系统、 内分泌系统、 心血管系统、免疫系统、造血系统、生殖系统、视觉系统。
2.3.1 中枢神经系统
接触高频电磁场时,人体中枢神经系统受其中的中波和短波部分影响， 出现以下症状：中枢神经系统和植物神经系统功能紊乱:头疼、 乏力、 失眠多梦、 白天嗜睡、 记忆力减退等精神衰弱症状。
2.3.2 内分泌系统
在对内分泌系统的影响方面，普通功率电磁波早期即可造成下丘脑、 腺垂体及外周靶腺激素分泌失调。在影响前期，肾上腺糖皮质激素、甲状腺激素水平升高， 后期则呈现下降趋势。 与此同时，垂体、肾上腺、甲状腺细胞均出现营养不良性改变，凋亡增多，并持续较长时间［9］。
2.3.3 心血管系统
长期受电磁波辐射的人患心血管疾病的概率会大大增加， 研究表明， 电磁波影响会改变心室肌膜表面钠离子、 钙离子通道对这两种离子的转运， 影响心室肌复极化时间， 从而影响心肌收缩能力［10］。 此外，患者的心电图上还可能呈现 RT 波电压下降，PQ波的延长，P 波加宽等非正常现象。
2.3.4 免疫系统
早在 1979 年 ，Shandala 等人就报道了微波辐射会刺激动物脑部电生理活动，
引起脑皮质中心区改变，并抑制免疫系统功能，如造成血液中淋巴细胞功能紊乱和脾脏中玫瑰花结形成细胞减少等［11］。
2.3.5 造血系统
人体受中低功率电磁波照射，可造成血红细胞、 白细胞、血小板不同程度降低； 受高功率照射后上述现象更加明显,可造成 1 年以上的持续损伤及造血组织重建不良现象。
2.3.6 生殖系统
电磁波照射对生殖的影响主要为流产率升高、胚胎发育迟缓、 畸胎率增加等。 据调查，受孕前 6 个月和/或妊娠前 3 个月从事微波热透疗法的女理疗师早期流产的危险性明显增加［12］。男性接受电磁辐射,后代也受到影响。据 NORDSTORM 对瑞典发电厂工人进行的流行病学调查，在高压装置附近工作的男性，后代围产期死亡率增加 3.6 倍、先天性畸形增加 3.2倍［13］。
2.3.7 视觉系统
电磁辐射对视觉造成的伤害主要为对眼睛的长期累积伤害，造成晶状体、 角膜的结构性损伤。曾有未采取防护措施的雷达操作防护装备技术研究272009年第5期中国个体防护装备CPPEChina Personal Protective Equipment员在 100mW/cm2的微波辐射下工作一年后发生眼白内障［14］。
2.3.8电磁辐射对动植物的影响
电磁辐射污染对动植物危害重大。资料显示，由于一些大型发射系统的设置，不仅对周围居民造成了严重污染，周围的绿化植物也受到严重影响，甚至发生大面积死亡；此外，一些动物的迁移也恰恰是为了避开电磁辐射的干扰，从而，原有基础上的食物链发生变化，最终导致生态平衡的破环。
2.3.9电磁干扰
现在，已经被电磁波包围的生活空间里，各个电磁波相互干扰，会对人们产生极其不利的影响。电磁干扰产生的原因为环境周围辐射源的个数、每个辐射源与该点的距离、各个辐射源的振幅、频率、波形、带宽、辐射持续时间等参数随机变化，很难预料，便形成了干扰电磁场（杂散电磁场）[15]。电磁辐射主要干扰电子设备、仪器、仪表等，导致设备性能降低产生不良后果，如信息不准确、信息需要重复或者出现延迟、系统可用性降低，导致任务不能完成等，严重会引发事
故。
3 电磁辐射防护
3.1电磁辐射防护的重要性和必要性
人们在认识电磁伤害， 研究电磁辐射对人体伤害过程中， 也在积极思考电磁辐射的防护， 早在上个世纪 50 年代以原苏联和美国为代表的许多国家就开展了电磁辐射防护标准的研究， 研究对象主要为电磁辐射环境中作业者的防护问题。
3.2国内外电磁辐射防护标准现状
目前国际上的代表性电磁辐射防护标准为美国电子电器工程师协会 （IEEE） C95.1 和国际非电离辐射防护委员会 （ICNIRP）导则。 IEEE C95.1 被美国、 澳大利亚、 加拿大和韩国采用， 而欧盟、 日本等国采纳 ICNIRP 导则。我国相关标准的制定过程中， 也借鉴和参考了上防护标准及导则（表 1）。我国的电磁辐射防护体系中包括一系列由卫生部、 国家环保总局制订的标准， 包括 GBZ-1-2002 《工业企业设计卫生标准 》、GB 18555 -2001 《 作业场所高频电磁场职业接触限值》等［8］。IEEE C95.1 标 准 和 ICNIRP导则均以电磁场热效应为基础，制定最大容许暴露水平或限值。但是电磁场生物效应的研究表明， 低于这些标准限值的电磁辐射会通过非致热效应影响人体健康， 而大量流行病学资料也表明低强度长期电磁场暴露对人体健康的不良影响。 因此上述导则还存在不足之处， 有待完善。“卫生部标准”（包括： GB18555-2001 《作业场所高频电磁=场职业接触限值》、 GB 10437-1989 《作业场所超高频辐射卫生标准》、 GB 10436-1989 《作业场所 微 波 辐 射 卫 生 标 准 》 、 GB16203-1996 《作业场所工频电场卫 生 标 准 》 和 GB 9175 -1988《环境电磁波卫生标准》） 的特点是：给出了各频段的场强计算公式， 为电磁辐射水平的预测提供了依据；以电磁辐射强度及其频段特性对人体可能引起潜在不良影响的阈值为界， 将环境电磁波容许辐射强度标准分为二级（超过二级标准 ，对人体可能带来有害影响）；分别制订了工频 、高频、超高频、微波等频段的辐射，世界主流电磁辐射防护标准标准名称 制定者 采用该标准的国家和地区IEEE C95.1 美国电子电器
工程师协会 美国、澳大利亚、加拿大、韩国ICNIRP 导则 国际非电离辐射防护委员会 欧盟、日本等国GBZ-1-2002GB 18555-2001中国国家卫生部、中国国家环保总局中国防护装备技术研究282009年第5期 中国个体防护装备CPPEChina Personal Protective Equipment卫生标准；标准中采用了最大容许暴露量的概念。国家环保总局制定的 “环保标准” （包括 GB 8702-88 《电磁辐射防护规定》、 HJ/T 10.3-996 《电磁辐射环境影响评价方法 与 标 准 》 和 HJ/T 24 -1998《500kV 超高压送变电工程电磁辐射环境影响评价技术规范》）特点如下：采用 “ 限值 ” 的概念 ，认为 “限值” 是可以接受的辐射水平的上限， 并包括各种可能的电磁辐射污染的总量值；采用比吸收率 （ SAR）作为基本限值单位；适用频率范围为10kHz ~300GHz；未包括工业频率；10kHz ~300GHz 内均 采用 SAR 作为基本限值单位，未考虑不同频率电磁场及近场、 远场电磁辐射对人体作用形式及结果的不同。
3.3 严格执行电磁辐射污染防治的政策法规
严格执行国家规定的电磁辐射污染防治的政策法规是电磁辐射防护工作的前提。
3.3.1 实行必要的电磁辐射环境管理体制，如对各个部门或个人进行监督、审批。
3.3.2 对于各种公共及作业场所要进行环境监测工作，这为防治工作提供了方向和目标。
3.3.3 对于新建或改建的项目的电磁辐射环境做出合理评价，同时，在建设期间，加强环境监理工作，这是“防”的关键。
3.3.4 上诉工作的顺利进行要有电磁辐射标准作支持，可以说，电磁辐射标准是以上工作实施的依据，因此，不断建立和完善电磁辐射标准是防治工作的重中之重。
3.4合理应用电磁辐射控制技术
合理应用一些控制电磁辐射的技术措施是防治电磁辐射污染的必须。
3.4.1 电磁屏蔽技术：使用某种能抑制电磁辐射扩散的材料，将电磁场源与某环境隔离开来，使辐射能被限制在某一范围内，就达到了防治电磁辐射污染的目的
[3]。电磁屏蔽技术的应用之一就是对高频电磁场的屏蔽，而且，在抗干扰辐射方
面，屏蔽是最好的措施。
3.4.2 高频接地：其作用是将屏蔽体(或屏蔽部件)内由于感应生成的射频电流迅速导入大地，使屏蔽体（或屏蔽部件）本身不致再成为射频的二次辐射源，从而保证屏蔽作用的高效率[4]。地面下的管道（如水管）是可以充分利用的自然接地体，这种方法简单节省费用，但是接地电阻较大，只适用于要求不高的场合。
3.4.3 滤波技术：滤波是抑制电磁干扰的最有效手段之一。线路滤波的作用就是要保证有信号通过，并阻截无用信号通过[4]。
3.4.4 植物绿化：树木对电磁能量有吸收作用，在电磁场区，大面积种植树木，增加电波在媒介中的传播衰减，从而防止人体受电磁辐射的影响。
3.4.5 使用电磁辐射防护材料：在建筑、交通、包装、衣着等很多方面，避免使用增强电磁辐射的材料如金属材料，它会增强电磁辐射作用，因此要合理使用电磁辐射防护材料，利用其对电磁辐射的吸收或反射特性，可大大衰减电磁场场强。
3.5加强个体防护
为防止电磁辐射污染，人们主观上要提高自我保护意识，防患于未然。
3.5.1 在办公和家用电器的使用上，首先要购买合格产品；然后要注意它们的布局，不要集中摆放，并且要控制其与人体的距离，如彩电的距离应在4-5m，微波炉开启之后离开至少1m远；在使用时间上，为防止电磁干扰，尽量避免多种电器的同时使用。
3.5.2 有些日常用品各有自身的特点，购买或使用时要注意选择。如各种类型的手机中，无线市话（小灵通）和CDMA手机对人体危害较小，而同种类型的手机，内置天线型的手机要比外置的辐射小[16]，购买时要注意。在使用手机时，手机接通瞬间的电磁辐射最大，因此头部与手机天线的距离要远一些，最好使用分离耳机和话筒接听；对于习惯戴眼镜的人，打手机前最好先取下眼镜，特别是金属架的眼镜，金属是良导体，会导致电磁场增强。
3.5.3 对于生活和工作在高压线、变电站、电台、电视台、雷达站、电磁波发射塔附近的人员； 经常使用电子仪器、医疗设备、办公自动化设备的人员；生活在现代电器自动化环境
中的工作人员；佩带心脏起搏器的患者；特别是生活在上述电磁环境中的孕妇、
儿童、老人及病患者等5种人员，要特别注意电磁辐射污染的环境指数，如果室内环境电磁污染比较高，必须采取相应的防护措施,或请有关部门帮助解决[17]。
3.5.4 在饮食上，应多食用富含维生素A、C和蛋白质的食物，如胡萝卜、西红柿、海带、动物肝脏等；也可常饮用绿茶或食用人参、五味子、蜂王浆、枸杞等保健品，以此增强机体的抵抗力，提高器官组织的修复能力[5]；一些电磁辐射的敏感人群更要加强防护，根据实际条件可以适当服用抗电磁辐射的保健药品，如由中国航天医学工程研制的国内首创的防治微波辐射有害作用的“微达康颗粒”，也能有效的维护个体，防止污染。
3.6 加强电磁辐射污染防护的宣传、教育和引导
加强电磁辐射污染防护的宣传和教育工作，尤其需要引导人们在日常生活和工作中对电磁辐射污染进行时间和空间防护。例如，要正确摆放各种电子电气设备，以免使人们暴露在超限量辐射的危险之中，要避免同时启用多种电子电气设备，缩短电子电气设备的使用时间，要与电子电气设备保持适当距离，要多吃绿茶、海带、海藻、裙菜、Va、Vc、Vb1、卵磷脂、猪血、牛奶、甲鱼、蟹等具有防电磁波辐射危害的食物等。
3.7 研究、开发和推广经济实用的电磁波屏蔽技术
电磁波屏蔽技术是是应用电磁波屏蔽材料对信息设备及其所处环境进行防护的技术，作为抑制电磁辐射的三大关键技术之一，在防护电磁防护方面发挥着重要作用。电磁波屏蔽材料是实现电磁波屏蔽技术的重要物质基础。例如，含镀锡镍硅酸钙镁矿物晶须的新型屏蔽涂料可用于抑制电磁干扰(EMI)，提高电子电气产品的EMC性能，有利于实现CE、FCC、CCC等认证；可用于防止电磁信息泄密，有利于实现电磁信息的安全防护；可用于改善电磁环境，有利于实现电磁环境污染的综合治理[18]。
4 结论与建议
随着电磁技术的发展，电磁辐射环境污染问题会更加严重和复杂，这给电磁辐射
污染与防护工作带来了更大的挑战。为此，建议采取以下对策，将电磁辐射防护工作进一步完善。
4.1 宣传教育是增强公众防护意识的一个重要手段，要加大对电磁辐射污染的宣传力度，让全球都把电磁污染问题重视起来。
4.2 环境生物学方面的研究为环境科学标准的制定提供了一定的量化依据，因此要加强对电磁辐射生物学作用的研究，如电磁辐射的非热效应存在的事实是可以肯定的，但它仍没有一个具体的内容，目前对这一理论的看法还有分歧，有待于进一步的深入研究。
4.3 环境监测是环境保护管理最基本的手段和信息基础，它在电磁辐射的防护过程中起了很大的作用，而目前的电磁辐射的监测方法还有一定的局限和不足，监测仪器也存在一定的问题，因此，要在此方面投入更多的精力，从而使环境监测的作用得到更有效的发挥。
4.4 发展电磁辐射的环境质量评价方法，如在近年来有的地区开展的医学环境影响评价，这是环境影响评价的一个新的领域，目前还存在很多问题，但这种方法更体现了以人为本的科学发展观，因此要加强在这方面的研究，得到一项完备、规范的电磁辐射医学环境影响评价。
4.5 防电磁辐射产品是电磁辐射防护工作中不可缺少的工具，因此在优化电磁辐射污染防治技术的同时，还要不断促进防电磁辐射产品的开发，最终达到保证公众健康的目的。
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