电磁辐射对人体健康的危害

电磁辐射对人体健康的危害随着现代科技的高速发展，一种看不见、模不着的污 染源日益受到各界的关注，这就是被人们称为“稳形杀手”的电磁 辐射。今天，越来越多的电子、通信设备投入使用，使得各种频 率的不同能量的电磁波充斥着地球的每一个角落乃至更加广阔 的宇宙空间，电磁辐射对人的影响程度与辐射强度、频率、作用 时间、环境等因素有关，辐射强度越大、作用于人体的时间越长、 频率越高，影响就越大。一定程度的电磁辐射对人体的伤害已成 定论，是危害人类健康的大敌。一、基本概念电磁辐射是指以电磁波形式通过空间传播的能量流，且 限于非电离辐射，包括信息传递中的电磁波发射，雷达系统、电 视和广播发射系统、射频感应及介质加热设备、射频及微波医疗 设备、各种电加工设备、通信发射台站、卫星地球通信站、大型 电力发电站、输变电设备、高压及超高压输电线等都可以产生各 种形式、不同频率、不同强度的电磁辐射。1、电磁辐射场区的划分电磁辐射场区一般分为远区场和近区场。近区场是指以 场源为中心，在一个波长范围内的区域，也可以称为感应汤。近 区场内，电场强度与磁场强度的大小没有确定的比例关系。即： ExH#377o 一般情况下，对于电压高电流小的场源（如发射天线、 馈线等），电场要比磁场强得多，对于低电流大的场源（如某些感应加热设备的模具），磁场要比电场大得多。近区场的电磁场强度比远区场大得多。从这个角度上说，电 磁防护得重点应该在近区场。近区场的电磁场强度随距离的变化 比较快，在此空间内的不均匀度较大，远区场是指以场源为中心， 半径为一个波长之外的空间范围，也可称为辐射场。在远区场中, 所有的电磁能量基本上均以电磁波形式辐射传播，这种场辐射强 度的衰减要比感应场慢得多。电场强度与磁场强度有如下关系： ExH=377，电场与磁场的运行方向互相垂直，并都垂直于电磁波 的传播方向。远区场为弱场，其电磁场强度均较小。对于线天线而言，近似地认为远场区只有辐射场，而近场区 只有感应场。如距离的增强，感应场逐渐减弱，辐射场逐渐增加， 进入辐射区。从X/2n至D2/2X间称为辐射近区，这一区域的电 磁波基本集中在以天线口面为柱状的管状波束内。从D2/2X至 2D2/2X间称为辐射中区，电磁波开始由管状波束向外扩散。2D2/2X以远称为辐射远区。（这里D为天线直径）二、电磁辐射测试的依据为防止电磁辐射污染、保护环境、保障公众健康和促进电磁 技术的科学运用与发展，相继颁布发国际GB8702-88“电磁辐射 防护规定”（国家环保总局）、国际GB9175-88“环境电磁波卫生 标准”（卫生部）。我国制定的微波辐射标准均分为居民（公众） 标准，即每天24小时连续照射和职业标准，即每天照射时间不 超过8小时，具体规定为下表。居民标准和职业标准居民标准（一级标准）为安全区标准。当24小时连续照射 时，在该环境电磁波强度下长期居住、工作、生活的一切人群， 均不会受到任何有害影响。在这个区域中新建、改建或扩建的电 台、电视台和雷达站等发射天线，在其居民覆盖区内，必须符合 “一级标准”的要求。职业标准每天照射时间不超过8小时，GB9175-88没有规定 职业标准，但它的二级标准为中间区，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。超过二级标准为危险 区，对人体可带来有害影响，在此区内可作绿化或种植农作物， 但禁止建造居民住宅及人群经常活动的一切公共设施，如机关、 工厂、商店和影剧院等。三、电磁辐射的计算1、辐射强度以场源为中心，距离大于50.5米范围的区域，均为远区 辐射场。移动基站一般架设在建筑物楼顶，距离居民均在5米以 上，因此，基站的电磁辐射可用远场区来分析。下面我们以常用的集群系统为例，来计算基站的辐射。基站最大发射功率：70W(48.5dBm)基站发射天线增益：10dB基站发射频率：850MHz则距离基站5米处的功率密度为：10log (S0) =10log 100PTG/ (nd2)=20+10logPT+10logG-10log (nd2)=20+10log70+10-10log (3.14*52)=29.55dBuW/cm2S0 = 901.57uW/cm2同样可算出，当S0=10Uw/cm2时，居民离基站的距离为： d=42.3m2、照射时间和总剂量电磁辐射对人的影响除了辐射强度外，连续照射时间和每天 照射的总剂量也是重要因素。每天允许接受照射的总剂量等于单 位时间（小时）的平均功率密度与规定照射时间的乘积。如GB12638-90规定微波连续波辐射的职业标准为 50uw/cm2 ,每天工作8小时，则全天接受的总剂量为 50x8=400uw/cm2。安全限值与照射时间的关系为： pd=400/tuw/cm2式中：pd为平均功率密度，uw/cm2t为每日暴露时间0. 1VtV8单位为小时。当每天暴露时间小于8小时时，平均功率密度可加大，如t=0.1时，则允许的最大功率密度为4000uw/cm2； 若每天暴露4小时，则允许的最大功率密度为100uw/cm2。因此， 限制暴露时间可减少电磁辐射对人体的影响。四、结论从以上计算可知，当基站以最大功率发射时，在距离基站5 米处的辐射强度高达901.57uw/cm2。只有距离基站42米以上时， 辐射强度才降为10uw/cm2 ；移动通信系统一般采用蜂窝覆盖， 小区半径越小，基站密度就越大，这时基站发射功率就越小，单 个基站对环境的影响就越小，但这时必须考虑多个基站对环境的 影响；如果基站在某点的辐射限值超过国际规定，就应该考虑采 取防护措施。