电磁辐射对人体的影响主要内容:一、何为电磁辐射二、无线电波波段划分三、常见电磁设备的工作频率四、电磁辐射的来源五、电磁辐射的强度六、电磁辐射的安全标准七、电磁辐射的危害八、电磁辐射危害人体的机理九、电磁辐射危害的依据十、电磁污染的治理一、何为电磁辐射电磁辐射(electromagneticradiation):能量以电磁波的形式通过空间传播的现象。它的传播速度即为人们通常所说的光速。电磁辐射可按其波长、频率排列成若干频率段形成电磁波谱。频率越高该辐射的量子能量越大其生物学作用也越强。二、无线电波波段划分NameAbbreviationMultiplierkiloktimesmegaMtimes,,gigaGtimes,,,teraTtimes,,,,波段(频段)符号波长范围频率范围超长波(甚低频)VLFkmkHz长波(低频)LFkmkHz中波(中频)MFmkHz短波(高频)HFmMHz超短波(甚高频)VHFmMHz分米波(特高频)UHFmMHz厘米波(超高频)SHFcmGHz毫米波(极高频)EHFmmGHz三、常见电磁设备的工作频率电磁设备频率电磁设备频率高压电力设备Hz调频广播MHzGSM移动通信MHz电视MHzCDMA移动通信MHz家用微波炉MHz小灵通MHz工业微波炉MHz中波广播KHz卫星通信MG短波广播MHz四、电磁辐射的来源电磁辐射的来源主要有三类:()天然电磁场:光、雷电及地磁场等是自然的电磁现象()工频电磁场:彩电、冰箱、洗衣机、电脑、洗碗机、电吹风、吸尘器、电灯等家用电器、高压输电线路、变电站、电动机车等则是工频电磁场发射源()射频电磁场:广播及电视发射塔、雷达、移动电话手机及基站、微波炉、电子防盗系统等则是环境中常见的射频电磁场发射源。五、电磁辐射的强度由电磁辐射概念可知电磁辐射其实是一种能量它对环境的影响程度主要取决于能量的强弱用来表量其强度大小的单位主要有:功率:辐射功率越大辐射出来的电、磁场强度越高反之则小单位是瓦(w)功率密度:指单位时间、单位面积内所接收或发射的高频电磁能量单位是瓦米(wm)在高频电磁辐射环境评估时功率密度常用MWcm表示电场强度:用来表示空间各处电场的强弱和方向的物理量距离带电体近的地方电场强远的地方电场弱。电场强度的单位伏米(Vm),在输电线和高压电器设备附近的工频电场强度通常用kWm表示磁场强度:用来表示空间各处磁场的强弱与方向的物理量单位是安米(Am)磁感应强度:表示单位体积、面积里的磁通量用于描述磁场的能量的强度单位是特斯拉或高斯(T或Gs)。但如何衡量电磁辐射对人体作用的大小呢电磁辐射能量要大到什么程度才会对人体产生伤害呢我们先来了解一下“SAR”这个名词SAR的中文意思是“比吸收率”作为人体组织对能量吸收的度量单位反映了电磁辐射对人体的影响程度。SAR定义为生物体每单位质量所吸收的电磁辐射功率即吸收计量率单位是瓦千克(Wkg)。六、电磁辐射的安全标准关于电磁辐射对人体健康是否有害的问题世界卫生组织于年启动课题研究包括中国在内有多个国家参与该项研究历经年年得出结论:过量的电磁辐射才会对人体产生危害低频电磁辐射对人体健康影响微弱儿童白血病及癌症、神经性疾病等与电磁辐射没有因果关系。但儿童对辐射缺乏防御能力建议幼儿园、学校远离电磁辐射源头。那么多强的电磁辐射才算过量呢基于人体安全考虑世界卫生组织(WHO)、国际非电离辐射防护委员会(ICNIRP),美国国家标准机构(ANSIIEEE)等组织提出了电磁辐射对人体影响的安全标准对公众和职业暴露给出了最高频率到GHz的暴露限值。目前通用标准有两个:一个是欧洲使用的wkg另一个是美国使用的Wkg。为防止电磁辐射污染、保障公众健康和促进电磁技术的科学运用与发展我国国家环境保护局、卫生部等部门自上世纪九十年代以来先后制定颁发了《电磁辐射防护规定》(GB)、《环境电磁波卫生标准》(GB)、《电磁辐射环境保护管理办法》(国家环保局第十八号局令)等多部法规和技术标准。GB给出了职业照射和公众照射两种SAR限值当辐射剂量低于该限制值时则不会对公众健康构成危害。职业照射:在每天小时工作期间内任意连续分钟按全身平均的比吸收率(SAR)应小于Wkg。公众照射:在天小时内任意连续分钟按全身平均的比吸收率(SAR)应小于Wkg。(即Vm的公众照射电场强度限值)由于SAR的测量是在屏蔽室中进行的而生活空间无线电波复杂程度远超于此这使人们比较难以接受SAR的概念。为此我国《环境电磁波卫生标准》(GB)没有沿用国际流行的SAR标准而是采用电场强度Vm和功率密度wm(Wcm)做单位适用于一切人群经常居住和活动场所的环境电磁辐射不包括职业辐射和射频、微波治疗需要的辐射。在这个国标中对微波电磁辐射以功率密度微瓦平方厘米(Wcm)作为计量单位。将环境电磁波容许辐射强度标准分为二级:一级标准:安全区要求电磁辐射强度<Wcm指在该环境电磁波强度下长期居住、工作、生活的一切人群(包括婴儿、孕妇和老弱病残者)均不会受到任何有害影响的区域。各种发射天线在其居民覆盖区内必须符合“一级标准”的要求。二级标准:中间区。容许电磁辐射强度<Wcm指在该环境电磁波强度下长期居住、工作和生活的一切人群(包括婴儿、孕妇和老弱病残者)可能引起潜在不良反应的区域在此区域内可建造工厂和机关但不许建造居民住宅、学校、医院和疗养院等。已建造的必须采取适当的防护措施。超过二级标准的地区禁止建造居民住宅及公共设施。和其他国家的标准相比我国的标准是比较严格的欧洲大部分国家现在都是Wcm,美国年颁布的标准是Wcm比我国要宽松倍足以证明我国政府在有关电磁辐射环境保护方面是极其负责的。七、电磁辐射的危害电磁辐射会造成所谓的“电磁波污染”即电磁辐射的强度超过人体或环境所能承受的限度所产生的危害现象。它无色、无味、无形、无踪无任何感觉可以穿透包括人体在内的多种物质无处不在被科学家称之为“电子垃圾”或“电子辐射污染”有专家称这是继大气污染水污染和噪音污染的第四污染。它给人们带来的危害实在不可小觑。.对人体的危害近年来电磁波对人体危害的例子多有发现只不过其影响程度与所受到的辐射强度及积累的时间长短有关目前尚未较大范围地反映出来所以还没有引起人们的普遍重视。有关研究表明电磁波的致病效应随着磁场振动频率的增大而增大频率超过万赫兹以上可对人体造成潜在威胁。在这种环境下工作生活过久电磁波的干扰使人体组织内分子原有的电场发生变化给组成脑细胞的各种生物分子以一定程度的破坏。产生过多的过氧化物等有害代谢物甚至使脑细胞的DHA密码排列错乱制造出一些非生理性的神经递质。人体如果长期暴露在超过安全的辐射剂量下人体细胞就会被大面积杀伤或杀死。一些受到较强或较久电磁波辐射的人已有了病态表现主要反映在:()对心血管系统的影响:表现为头痛心悸部分女性经期紊乱心动过缓心搏血量减少窦性心率不齐白细胞和血小板减少乏力免疫功能下降等。()对神经系统的影响:表现为记忆力减退容易激动失眠等。()对视觉系统的影响:表现为使眼球晶体混浊严重时造成白内障是不可逆的器质性损害影响视力()对生殖系统的影响:表现为性功能降低男子精子质量降低使孕妇发生自然流产和胎儿畸形等。()长期处于高电磁辐射的环境中会使血液、淋巴液和细胞原生质发生改变影响人体的循环系统、免疫、激素分泌、生殖和代谢功能严重的还会加速人体的癌细胞增殖诱发癌症以及糖尿病遗传性疾病等病症对儿童还可能诱发白血病的产生。()装有心脏起搏器的病人处于高电磁辐射的环境中会影响心脏起搏器的正常使用。.其他危害:()产生严重的电磁干扰破坏建筑物和电气设备()在长期存在电磁辐射的区域如微波发射站所面向的山坡会造成植物的大面积死亡。()电磁辐射有可能泄露你的电脑机密,电磁波向外泄漏的途径有:电脑本身、电源线、连接到电脑的电缆(包括网络电缆)、电脑的外围设备。它们所起的作用就跟发射天线一样。电源线是一个非常重要的信号泄漏渠道因为它连接到公共的电网上因此就会跟有线电缆有一样把电脑里头的信号交连传送出去。八、电磁辐射危害人体的机理人体是一个导电体本身就是一个生物弱电磁场。电磁辐射危害人体的机理主要是热效应、非热效应和累积效应等。热效应:人体的体重是水高频电磁波对生物肌体细胞的“加热”作用。人体接受电磁辐射后使肌体升温如果吸收的辐射能很多靠体温的调节无法把热量散发出去则会引起体温升高进而引发各种症状如心悸、头胀、失眠、心动过缓、白细胞减少免疫功能下降、视力下降等。非热效应:低频电磁波产生的影响即人体被电磁辐射后体温并为明显升高但已经干扰了人体的固有微弱电磁场使血液、淋巴液和细胞原生质发生改变对人体造成严重危害可能导致婴儿畸形或孕妇自然流产影响人体的循环系统、免役、生殖和代谢功能等。累积效应:是指热效应和非热效应作用于人体后对人体的伤害尚未来得及自我修复之前再次受到电磁波辐射的话其伤害程度就会发生累积久之会成为永久性病态危及生命。对于长期接触电磁波辐射的群体即使功率很小频率很低也会诱发想不到的病变应引起警惕。九、电磁辐射危害的依据.事实依据:()意大利每年有多名儿童患白血病其主要原因是距离高压电线太近受到严重电磁污染所致()美国一癌症医疗基金会对一些遭电磁辐射损伤的病人抽样化验结果表明在高压线附近工作的人其癌细胞生长速度比一般人快倍()电磁辐射对孕妇的危害更大据最新调查显示在中国每年出生的约万残缺儿童中有万为智力残缺。()中国内陆某省对某专业系统十六名女性电脑操作员追踪调查发现接触组月经紊乱明显高于对照组其中八人十次怀孕中就有四人六次出现异常妊娠。()有关研究报告指出孕妇每周使用计算机超过二十小时其流产率增加百分之八十同时畸形儿出生率也有所上升。()几年前在风景名胜峨眉山发生过一起微波污染事件在面向微波发射站的坡面上由于长期遭受辐射松树等自然植被全部枯萎而死而山的另一面植被却郁郁葱葱。()年月日本冈山红十字医院一位患者的自动点滴器突然停止经多方调查最后发现事故的真正“凶手”是同病房病友打手机时产生的电磁波。()年月日在深圳机场发生的我国第一起因无线电干扰航空通信导致机场关闭两个小时的严重事件系深圳机场附近的山头上无线寻呼台的发射功率过高所致。实验依据在建立的人体电磁模型的基础上利用FDTD计算程序进行计算可得到人体在MHz功率为W的手机的辐射作用下人体各部位吸收的电磁能量。经过计算得到人体组织平均吸收功率Pa、SAR值以及人体组织吸收的功率占辐射总功率的百分比具体见下表所示。频率下人体模型SAR计算值单位:Wkg当前国际安全标准值为Wkg模型平均限值为Wkg从表中数据可知SAR峰值和平均值都远远超过了安全标准值。眼部局部峰值达到Wkg眼部平均值也达到了较高的Wkg头部局部峰值头部平均值眼部局部峰值眼部平均值平均吸收百分率而平均吸收百分率为。虽然我们不能断定使用手机时电磁辐射对人体一定会造成很大危害但至少我们可以知道长时间使用手机肯定会对人体造成一定程度的伤害。十、电磁污染的治理电磁污染的治理技术主要有:(一)电磁屏蔽它是利用一切可能的方法将电磁辐射限制在所规定的空间阻止其传播扩散。电磁屏蔽分为下述几种:对辐射场源屏蔽:在查清辐射场源的基础上对每一个辐射源实施屏蔽。例如对振荡回路、高频输出变压器、高频馈线、工作线圈等场源部位进行屏蔽。辐射场源屏蔽又有单元屏蔽与整体屏蔽之分。对工作空间屏蔽:为了防止电磁辐射污染作业环境保护作业人员身体健康和防止干扰可以在作业环境建造六面体屏蔽室阻止电磁能量进入屏蔽室。实施电磁屏蔽必须满足下述要求:中、短波频段可采用金属材料将场源屏蔽起来。屏蔽材料可选用铜、铝、铁。屏蔽结构要设计为六面体全封闭型。超短波、微波段一般选用金属材料与非金属吸收材料制成复合式屏蔽体。屏蔽结构可设计为六面体全封闭型和屏蔽墙两种。屏蔽结构设计要合理要求尽量减少不必要的开孔和缝隙避免楞角及尖端突出物。设计屏蔽结构时要注意屏蔽体对被屏蔽设备的电特性影响妥善地设计屏蔽体与被屏蔽设备的间距。屏蔽休各部件接触要良好并采取多点接地。接地线要求表面积要大长度要短阻抗小。(二)电磁吸收:主要是针对微波而言采用能量吸收材料进行防护是一项有效的办法。吸收材料分谐振型吸收材料和匹配型吸收材料两类。在微波设备调机车间可用吸收材料在场源周围敷设在主要辐射方位上使用波能吸收装置均能大幅度地使场强衰减。实际上应用的吸收材料很多比如各种塑料、橡胶、胶木、陶瓷等加入铁粉、石墨、水等都是较好的吸收体。(三)远距离操作与自动控制:实行远距离操作或自动控制使人脱离高场强的电磁辐射作用乃是一项根本性措施。(四)个体防护:微波作业人员在辐射强度过高的场所可以穿戴防护头盔(或防护眼镜)、防护服。(五)植树绿化:依靠树木对电磁波能量的吸收作用起到衰减辐射场强保护人们身体健康的目的。Thanks!