由于電子技術的廣泛應用,無線電廣播、電視以及微波技術等事業的迅速發展和普及,射頻設備的功率成倍提高,地面上的電磁輻射大幅度增加。已達到可以直接威脅人體健康的程度。電磁污染是一種無形的污染,已成為人們非常關注的公害,給人類社會帶來的影響已引起世界各國重視,被列為環境保護項目之一。
分類
天然污染
天然的電磁波污染是某些自然現象引起的。常見的是雷電,雷電除了可能對電氣設備、飛機、建筑物等直接造成危害外,還會在廣泛的區域產生從幾千Hz到幾百MHz的極寬頻率范圍內的嚴重電磁干擾。火山噴發、地震和太陽黑子活動引起的磁爆等都會產生電磁干擾。天然的電磁波污染對短波通信的干擾極為嚴重。
人為污染
人為的電磁波污染包括有:
①脈沖放電。例如切斷大電流電路時產生的火花放電,其瞬變電流很大,會產生很強的電磁。它在本質上與雷電相同,只是影響區域較小。
②工頻交變電磁場。例如在大功率電機、變壓器以及輸電線等附近的電磁場,它并不以電磁波的形式向外輻射,但在近場區會產生嚴重電磁干擾。
③射頻電磁輻射。例如無線電廣播、電視、微波通信等各種射頻設備的輻射,頻率范圍寬,影響區域也較大,能危害近場區的工作人員。射頻電磁輻射已經成為電磁波污染環境的主要因素。
傳播方式
1 廣播電視發射設備,主要系無線電廣播通訊,為各地廣播電視的發射臺和中轉臺等部門。
2 通信雷達及導航發射設備通信,包括短波發射臺,微波通信站、地面衛星通信站、移動通信站。
3 工業、科研、醫療高頻設備。該類設備把電能轉換為熱能或其它能量加以利用,但伴有電磁輻射產生并泄漏出去,引起工作場所環境污染。
工業用電磁輻射設備:主要為高頻感應加熱設備,例如高頻淬火、高頻焊接和高頻爐、高頻熔煉設備等,以及高頻介質加熱設備,例如塑料熱合機、高頻干燥處理機、高頻介質加熱聯動機等。
醫療用電磁輻射設備:主要為短波、超短波理療設備,例如高頻理療機、超短波理療機、紫外線理療機等。
科學研究電磁輻射設備:主要為電子加速器及各種超聲波裝置、電磁灶等。
4 交通系統電磁輻射干擾,包括:電氣化鐵路、輕軌及電氣化鐵道、有軌道電車、無軌道
電車等。
5 電力系統電磁輻射,高壓輸電線包括架空輸電線和地下電纜,變電站包括發電廠和變壓器電站。
6 家用電器電磁輻射,有微波加熱與發射設備,包括計算機、顯示器、電視機、微波爐、無線電話等。
與人們日常生活密切相關的家庭生活中的電磁波污染,是指各種電子生活產品,包括空調機、計算機、電視機、電冰箱、微波爐、卡拉OK機、VCD機、音響、電熱毯、等,在正常工作時所產生的各種不同波長和頻率的電磁波對人的干擾、影響與危害。
主要危害
由于電磁波無色、無味、無形、無蹤,加之污染既無任何感覺,又無處不在,故被科學家稱之為“電子垃圾”或“電子輻射污染”,它給人們帶來的危害實在不可小覷。主要表現在以下三個方面:
(1)影響電子設備正常工作
現代科技愈來愈傾向于運用大規模和超大規模集成電路,電路元件密度極高,加之所用電流為微電流,以致信號功率與噪聲功率相差無幾,寄生輻射可能造成電子系統或電子設備的誤動作或障礙。另一方面,現代無線通訊業的迅猛發展,各種發射塔使得空中電波擁擠不堪,嚴重影響了各方面的正常業務。從1996年9月份開始,北京首都機場1.30兆赫以上的航空通訊頻率遭到無線尋呼臺干擾的事件頻頻發生。1996年2月20日上午8時15分,航空對空頻道受到嚴重干擾,10架飛機不得不在空中盤旋等待,致使出港的飛機不得不拉開5min~15min的飛行時間。同樣的事件在全國其它地方也頻頻發生。在人們習慣上認為天高任鳥飛的地方,電磁波的干擾卻給人們帶來了極大的危害。
(2)科學研究和事實表明,電磁波對人體也有極大危害
電磁輻射對人體的危害是由電磁波的能量造成的。據有關專家介紹,我國使用的移動電
話的發射頻率均在800~1000兆赫之間,其輻射劑量可達600微瓦,超出國家標準10多倍,而超量的電磁輻射會造成人體神經衰弱、食欲下降、心悸胸悶、頭暈目眩等“電磁波過敏癥”,甚至引發腦部腫瘤。電磁波污染對人體危害的例子多有發現,只不過其影響程度與所受到的輻射強度及積累的時間長短有關,目前尚未較大范圍地反映出來,所以還沒有引起人們的普遍重視。有關研究表明,電磁波的致病效應隨著磁場振動頻率的增大而增大,頻率超過10萬赫茲以上,可對人體造成潛在威脅。在這種環境下工作生活過久,人體受到電磁波的干擾,使機體組織內分子原有的電場發生變化,導致機體生態平衡紊亂。一些受到較強或較久電磁波輻射的人,已有了病態表現,主要反映在神經系統和心血管系統方面。如乏力、記憶衰退、失眠、容易激動、月經紊亂、胸悶、心悸、白細胞與血小板減少或偏低、免疫功能降低等。
(3)可能引發或爆炸性混合物發生爆炸的危險
一些高大金屬結構在特定條件下由于高頻感應會產生火花放電。這種放電不但給人以不同程度的電擊,還可能引爆危險物品,造成災難性后果。這對火生產企業來說是一個需要引起高度重視的問題。
(4)電磁輻射是心血管疾病、糖尿病、癌突變的主要誘因之一
(5)電磁輻射會對人體生殖系統、神經系統和免疫系統造成直接傷害
(6)電磁輻射是造成孕婦流產、不育、畸胎等病變的誘發因素之一
(7)過量的電磁輻射直接影響兒童身體組織、骨骼發育,導致視力、肝臟造血功能下降,嚴重者可導致視網膜脫落
(8)電磁輻射可使男性性功能下降、女性內分泌紊亂。
污染途徑
電磁波的干擾傳播途徑有兩種:
一種是傳導干擾,它是電流沿著電源線傳播而引起的干擾;
另一種是輻射干擾,是電磁波發射源向周圍空間發射導致。
為了防止和抑制電磁波干擾,主要采用合理設計電路、濾波、屏蔽等技術方法。合理設計電路就是在狹小的空間內,合理地排列元件和布置線路,可削弱寄生的電磁耦合,抑制電磁干擾。濾波器是電阻、電感與電容組成的線路,這種網絡能允許某些頻率的信號通過,而阻止其它頻率的信號通過,正確設計和安裝濾波器能將電磁干擾降到低限度。屏蔽技術作為抑制電磁波輻射的基本手段已得到廣泛應用。屏蔽的目的
是將輻射能量限制在特定區域內,或者是防止輻射能量進入另一特定區域。屏蔽材料是屏蔽效率高低的關鍵,新近開發的吸波材料已問世,它將為人類開辟潔凈的空間做貢獻。對電磁波輻射污染除采用上述技術方法進行抑制外,還可采用其它方法降低其危害,如在飛機場周圍禁止設立大功率無線尋呼臺,對經常接觸射頻設備的工作人員采取良好的屏蔽防護措施等。
總之,隨著科學和生產的發展,電磁輻射污染的危害有惡化的趨勢,研究電磁波污染的危害與防護有重大的現實意義。
電磁波的穿透力