电磁辐射与环境

发布时间:2018/2/6 11:11:00

进入21世纪以来,人类社会的科技水平得到了前所未有的发展。在信息交互频繁的时代,即时通讯已成为我们日常工作生活必不可少的帮手。手机、无线网络、视频信号等信息大都以电磁波为载体传输,给我们带来了极大的方便。 

  但伴随着通讯的发展,电磁辐射给人类社会造成的影响也越来越大,我们生活的环境中到处都充斥着电磁波,每时每刻都会有无数的电磁信号穿过我们的身体,由于大量电磁波的存在,我们的通讯也受到了很多干扰,这些都或多或少地影响到了我们的生活。如何使电磁通讯朝着有利于社会发展的方向进行是我们现阶段面临的重要问题。 

  什么是环境?科技文献中“环境”有如下意义: 

  生物体外的一切无生命物质; 

  人类生存活动的地球圈层(气圈、水圈、生物圈及土壤); 

  环绕人类周围的社会、生物、物理、化学诸因素的总和。

  自1972年斯德哥尔摩人类环境会议之后,比较一致的看法是:环境是围绕人群的空间及其中可以直接或间接影响人类生活和发展的各种自然因素和社会因素的总体。 

  广义上,辐射包括电离辐射和非电离辐射,下面表中(表1略)列出了电磁辐射的各个频段。但在辐射防护领域,有时“辐射”一词仅包括电离辐射。电离辐射定义为与物质相互作用时能通过初级过程或次级过程引起电离事件的带电粒子或/和非带电粒子。我们平时所说的电磁辐射实际上就是指电离辐射。电离辐射又分为直接电离辐射和间接电离辐射。直接电离辐射定义为由具有足够动能的、碰撞时能引起电离的直接电离粒子(如电子、质子、&粒子、重粒子等)组成的辐射;间接电离辐射是由与物质相互作用时产生直接电离粒子的间接电离粒子(中性粒子,如光子、中子等)组成的辐射。表1中电磁辐射的频段有重复,是因为把习惯的称呼也列了进去。

  我国在电磁辐射管理上执行的现行标准是1988年国家环保局制定的《电磁辐射防护规定(GB8702—88)》标准中规定的防护限值是针对频率范围为100k~300GHz的电磁辐射,但不适用于为病人安排的医疗或诊断照射。该标准规定了电磁辐射基本限值,对公众为:在1天24小时内,任意连续6分钟,全身平均比吸收率(SAR)<0.02W/kg.为了应用于其他频段,要从规定导出限值,基本限值见表2(表略)。

一  紫外辐射

  紫外辐射是一种最常见的电磁辐射,在地球诞生的初期就一直存在。现在环境中的紫外辐射主要来源于太阳紫外辐射和人工紫外辐射,紫外辐射的频段分区和效应如表3(表略)所示。 

  太阳紫外辐射的分布与地理位置、月份、时间都有很密切的关系。不难理解,一天中,正午的太阳紫外辐射强,深夜的时候弱;北半球的一年中,7月份的太阳紫外辐射强,1月份的时候弱;赤道附近的太阳紫外辐射强,两极的太阳紫外辐射弱。下面两个图(图略)是实测结果,与理论基本相符合。 

  说起紫外辐射,就不能不提在紫外辐射中一个很重要的量——红斑剂量。红斑剂量(MED)表示,紫外线照射下在正常皮肤上出现的个可以观察的皮肤红斑时的辐射能量,1MED等效于300J/m。 

  不管是在户外还是在室内,或多或少都会接受到一些紫外辐射的照射,表4(表略)是一些典型的照射量。 

  很明显,在户外工作确实会增加照射剂量,尤其是离照射源近的工作更会增加照射剂量,但这些剂量都不是很大,只要避开正午等紫外照射的高峰,这种程度的照射不会对人体造成有害影响。

二、 手机辐射 

  手机已是人们手中的一件很普通的消费品,也是依靠电磁波来进行通讯的。很多人对手机工作时产生的电磁波是否会对人体造成伤害感到担忧,因为我们在使用时手机往往离人体非常近,即使处于待机状态,也会有断续的通讯讯号,人们怀疑手机的使用是否会对人的器官造成伤害。 

  但现在研究结果表明,移动通信系统在运行时向环境辐射的射频辐射对公众构不成健康问题。衡量手机辐射的一个重要指标为“比吸收率”即所谓的SAR(Specific Absorption Rate).SAR是指生物体每单位质量所吸收的电磁辐射功率。目前国际上通用的SAR值标准有两个: 

  欧洲标准:不超过2w/kg(以6分钟为计时单位) 

  美国标准:不超过1.6w/kg(以6分钟为计时单位)。 

  国内市场上正规渠道所出售的手机,平均的SAR值大约在0.2w/kg到1.5w/kg之间(以6分钟为计时单位).即使按严格一些的美国标准,也全都符合.目前来看,正规渠道生产和销售的手机还是比较安全的.

三  视频显示器

  现在的显示器市场上CRT显示器仍占有很大的比重,CRT显示器内部的显像管是一个电子发射器,打在屏幕上后除了激发出可见光外,还会激发出其他的不利于人体健康的射线.国际组织也有相关的标准出台,以保证CRT显示器的辐射不会对人体以及后代造成伤害.表5(表略)是近几年来对从事有关视频显示器工作的女性流产和胎儿畸形的有关调查结果. 

  从表5(表略)中可以看出,具有质量保证的显示器的辐射水平,不会对怀孕女性及其胎儿造成影响.而这一时期的人体是最容易受到伤害的.由此可见,如果购买有质量保证的显示器是可以放心使用的.使用时注意不要过常时间直视显示器,要让眼睛得到充分的休息.