电磁辐射的危害与环境监测方法摘要：本文介绍电磁辐射强度、照射时间及总剂量对人类健康的影响程度,并对电磁辐射的环境测试包括测前准备、测试布点、测试过程、绘制污染图、注意事项及防治电磁辐射对策等内容进行了叙述。

主题词：电磁辐射危害监测一、概述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“隐形杀手”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，电磁波作用于人体时，一部分被人体吸收，被吸收的电磁波能量达到一定强度时就会使人体发热，超过一定限度人体就会出现高温生理反应，从而有害人的健康。

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。

因此,电磁辐射环境问题已受到普遍关注。

世界卫生组织把电磁辐射污染列为继水、气、声之后的第四大污染。

联合国人类环境会议也已将其列为环境保护项目之一。

世界各国都十分重视越来越复杂的电磁环境及其造成的影响，电磁环境保护已经成为一个迅速发展的新学科领域，为了保护环境,保护人类健康,保障信息安全，必须对电磁辐射加以防护，电磁辐射污染的防护已经刻不容缓。

我站自1998年以来，取得了国家实验室认可和福建省技术监督局对电磁辐射环境测试等12个项目的计量认证。

多年来，受各行业无线电设台单位的委托，对银行、电力、移动、联通、学校等部门进行了电磁辐射环境测试和电磁兼容分析，保证了新建的台站与已建的台站能够互不干扰、电磁兼容。

本文主要介绍电磁辐射对人体的危害与电磁辐射环境监测方法。

全文分成三部份，在第一部分主要理论介绍电磁辐射的环境影响（包括基本概念、电磁辐射场区的划分、电磁辐射对人类健康和电器设备的影响等内容）。

在第二部分，介绍电磁辐射环境测量方法(包括测试前的准备、测试布点、测试过程、绘制污染图、注意事项)及防治电磁辐射对策等内容。

在第三部分，介绍电磁辐射测试实例。

一、电磁辐射的环境影响1、基本概念1.1 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。

1.2电磁发射分为辐射发射与传导发射。

辐射发射：“通过空间传播的、有用的或不希望有的电磁能量”。

而辐射发射经常称为电磁辐射。

能量以电磁波的形式由源发射到空间的现象，电磁波的形式在空间传播。

传导发射：沿电源线或信号线传输的电磁发射。

1.3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电磁辐射源产生的交变电磁场分为两部分：一部分电磁场能量辐射源周围空间及辐射源之间周期性地来回流动，不向外发射，称为感应场（近区场）；另一部分电磁场能量脱离辐射体，以电磁波的形式向外发射，称为辐射场（远场区）。

近区场是指以场源为中心，半径为三个波长范围内的区域。

近场区内，电场强度（E）与磁场强度（H）的大小没有确定的比例关系。

即：E ×H≠377。

需分别测量E与H的大小。

由场强与距离的关系可知，近场区场强很大，但场强随距离的增大衰减得很快，是一种非常复杂的非均匀场。

因此，近场区场强仪量程应足够大，测量探头应足够小，测量结果才能代表测试点的场强。

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，对于电压低电流大的场源（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，应注意防护：首先对人员的防护，其次是对各种电子电气设备的防护。

由于近区场强很大，较远处的其它电磁辐射源的贡献可忽略不计，因此，近区场强测量不采用选频式仪器，用综合场强仪测量近区场强。

远区场是指以场源为中心，半径为三个波长之外的空间范围。

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。

远区场S=EH（功率密度矢量S、电场矢量E、磁场矢量H三者方向互相垂直，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。

）其中E=377H,S=EH=E /377。

E的单位是(V/m)，H的单位是(A/m),S的单位是(W/m )。

对于线天线而言，当离天线的距离r≤λ时，称为近场区；当r≥λ时，称为远场区。

近似地认为远场区只有辐射场，而近场区只有感应场。

如果我们规定感应场比辐射场低30dB的区域为远区，则离天线的最小距离r =5λ。

对于面天线而言，从天线口面至λ/2π间称为至近区，区内主要是感应场，随着距离的增加，感应场逐渐减弱，辐射场逐渐增加，进入辐射区。

从λ/2π至D /2λ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D /2λ至2D /2λ间称为辐射中区，电磁波开始由管状波束向外扩散。

2D /2λ以外称为辐射远区。

（这里D为天线直径）在远场区，天线的方向图与距离无关，我们通常所说的天线增益和天线方向性图都是指天线远区。

在远区场，电场强度与磁场强度有满足E×H＝377，且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。

国际规定，当电磁辐射体的工作频率低于300MHz时，应对工作场所的电场强度和磁场强度分别测量。

当电磁辐射体的工作频率大于300MHz时，可以只测电场强度。

具体辐射源的近场（感应场区）与远场（辐射场区）（λ＝c/f）频率（f）波长（λ）界限（3λ）50/60Hz电力 6000/5000km 18000/15000km50kHz点焊6 km18 km27MHzCB广播，透热疗法 11.1m 33.3m100MHzFM广播 3m 9m433MHz工业应用 0.7m 2.1m900MHz移动电话，寻呼机 0.33m 1m2.45GHz微波，工业 0.12m 0.36m6GHz数字广播 0.05m 0.15m20GHz卫星传输 0.015m 0.045m2、电磁辐射背景介绍2.1电磁辐射的来源电磁辐射涉及的相关系统有：广电系统（广播、电视发射设备）；电信运营商（通讯基站、移动电话等）；电力系统（输变电设备）；工科医设备（高频碎火机、高频理疗仪、微波烘干设备、微波炉等）军事（雷达）。

2.2电磁辐射的各国标准由于对电磁辐射造成的健康危害不同理解，不同国家制定的电磁辐射标准差别很大。

标准较严的国家：俄罗斯、中国、意大利等（考虑了电磁辐射对人体神经效应方面的长期影响）。

标准较松的国家：美国、澳大利亚、德国等（采用了ICNIRP推荐标准,只考虑已有明确研究结果的热效应,未考虑EMF对人体神经效应方面的长期影响）。

2.3中国标准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，相继颁发国标GB8702-88“电磁辐射防护规定”（国家环保总局）、国标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。

环境电磁波辐射强度限值频率（MHz）单位居民（公众）职业GB8702 GB9175(一级) GB8702 GB9175（二级）0.1-3 v/m 40 10 87 253-30 v/m 67/150/30-300 v/m 12 5 28 12300-3000 uW/cm40 10 200 403000-15000 uW/cmf/75 f/1515000-30000 uW/cm200 1000表中：f为频率（MHz）， v/m为电场强度单位， uW/cm 为功率密度单位。

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，适用于无线电发射设备的操作人员，GB8702对此有专门规定，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。

3、电磁辐射的环境影响3.1电磁辐射对人类健康的影响电磁辐射作用于人体由热效应和非热效应，从而引起人的生理和病理变化。

高频电磁辐射作用于生物体后，一部分被吸收，被吸收的电磁能量使组织内的分子和电介质的偶极子产生振动，媒质的摩擦把动能变为热能，从而引起温升。

辐射的功率、频率、波形、环境温度以及被照射的部位等对伤害的深度和程度产生一定的影响。

这种温升对人体产生的效应称为热效应。

除了上述热效应以外，高频电磁辐射对人体还有非热效应。

人体暴露在强度不大的辐射环境中，体温没有明显增高，但往往出现一些反应，主要破坏脑细胞并引起血液内白细胞和红细胞变化，还可使血凝的时间缩短。

3.1.1静态场的健康效应对大多数人而言，在暴露的静电场强度小于25kv/m不会对身体表面有直接作用；没有直接的证据表明暴露于2T的静磁场会对人体造成任何急性不良影响；对已证实的相互作用机制进行的分析表明，长期暴露于200mT的磁通量密度不会对健康产生任何不良影响。

3.1.2低于100kHz的健康效应感应电流密度为10mA/m2或低于10mA/m2 时，没有发现低频场能产生明确的不良效应；感应电流密度较高（10-100 mA/m2）时，明显组织效应，如神经系统的功能变化；感应电流密度高于100达到数百mA/m2时，超过神经元和神经肌肉的刺激阀值，只有少数实验研究显示工频磁场有促癌作用。

3.1.3 100kHz-300GHz的健康效应比吸收率（SAR）为4W/kg的电磁辐射场中约30分钟，体温上升约1°C。

比吸收率（SAR）大于4W/kg，超过人体的热调节能力，组织发热会达到有害程度。

以上数据为职业暴露限值定为4W/kg奠定了基础。

3.1.4遗传学效应由于国内外对微波遗传学效应的研究在暴露频率、功率密度和研究指标等方面较为局限，人群资料较少，因此，对于长期微波暴露能否引起遗传损伤，尚有待于进一步研究证实。

3.1.5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。