电磁辐射基本概念
电磁辐射环境管理概要
江 智 华
2009.3.12
一、 电磁辐射基本概念; 二、电磁辐射污染 三、电磁辐射环境管理的现状 1. 机构 2. 法规标准 3. 各级环保部门职责与队伍建设 4. 已经开展的工作 5. 存在的问题 四、下一步工作
电磁辐射基本概念
变化的电场会引起一个变化的磁场,同 时,变化的磁场亦会引起一个变化的电 场。不断变化的电场和磁场,就会形成 一个向空间传播的电磁波。电磁辐射是 指变化的电场和变化的磁场相互作用而 产生的一种能量流的辐射。
电磁波谱范围与应用
光谱区 (Region) 宇宙或γ射线
X射线
频率范围 (Frequency range )(Hz) >1020(能量MeV)
1020~1016
空气中波长 (Wavelength in air)
应用类型 (Type of application) 电离辐射用于治疗
电离辐射CT照相
<10-12m
电磁辐射污染源的种类与特点
按对电磁能量的运用目的的不同 按应用电磁能的不同行业设备
按不同频率划分
按对电磁能量的运用目的的不同分类
1.
2.
3.
设备本身的正常工作并不需要利用,也 不希望出现电磁能量。包括了绝大多数电器 和电子设备。如:家用电器(除微波炉)、 信息技术设备。 设备的工作需要产生并利用其电磁能量, 但不希望发射出去。主要是工科医射频设备。 设备或装置的正常工作需要将电磁波发 射出去,电磁波需要被社会利用,但对环境 或其它系统在一定程度上会产生干扰,形成 污染。主要是广播电视、通信设备等。
检测高分子有机物
消毒、验钞、测量、探伤 所有生物观察事物 产品质量检测、刑侦 遥控、热成像、红外制导 微波炉 广播电视通信
工频
20000~30
15~106km
高压输变电、电气化铁路等
电磁辐射的二重性
随着科学技术的发展,人类进入信息社会,大量电视塔、 广播站、雷达、卫星通信、微波等伴有电磁辐射的设备越来越 多,这些设备为人类的生活和发展起到了重要作用。由于大部 分电磁波都是有用发射,所以环境中电磁能量密度增大,频 谱增密,将是社会发展的必然趋势。 当环境中电磁场强度超过一定限值时,它就是一个重要的 环境污染要素,对公众的身体健康有潜在的、长期的影响; 对家用电器、医疗设备、军用设施等,都有一定的干扰。所以, 电磁波既是有益于社会发展的信息载体和能量流载体,又是潜 在的环境污染要素,其危害效应已受到国际环保领域的高度重 视。
电磁辐射的来源
天然:地球热辐射、太阳热辐射、宇宙辐射、 雷电等; 地球本身就是一个大的磁场,太阳光也是电磁波的一 个频段,还有雷电和其他星球产生的电磁波,这都是自然 产生的。人类就是在这种环境中进化过来,与自然形成了 一种和谐。所以,天然本底水平的电磁环境,对人体没有 任何危害。 人工;随着科学的发展,人类发明了许多利用电磁能工作的设 施,这些设施大量的向环境中发射电磁辐射或产生电场、 磁场,使环境中的电磁本底水平极大的增高。 如:广播电 视、雷达、工业科研医疗设备等。从而产生了电磁环境保 护问题和电磁辐射(电磁感应)指“从源向外发出电磁能的现 象”,分为辐射发射、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。 传导发射: 沿电源线或信号线传输的电磁发射。 电磁环境: 存在于给定场所的所有电磁现象 的总和。
环保面临的主要问题
资源破坏型:
土壤肥力下降、水土流失、土壤沙漠化、土壤盐碱化、湿地减少
按行业不同分类
广播电视发射设备:短波、中波广播、高频广播、 电视广播等。 通信、雷达及导航发射设备:移动通信网、专业通 信网、卫星地面站、雷达、导航设备等。 工业、科教、医疗高频设备:如工业高频介质加热 和感应加热设备、科研高频设备、医疗卫生应用 的射频治疗机和微波理疗机等。 交通运输系统:电气化铁道、有轨和无轨电车、轻 轨地铁及磁悬浮列车等。 高压电力系统:110kV以上的高压变电站、开关站、 换流站与输电线路等。
电磁环境污染
是指相关设施在环境中所产生的电磁能量或 强度超过国家规定的电磁环境质量标准,并影响 他人身体健康或干扰他人正常生活、正常工作的 现象。 由于电磁场本底水平对人体没有任何影响, 到电磁场超过一定强度会对人体产生一定的生理 危害,这一强度称为阈值。而根据该阈值再考虑 其他社会因素,留有一定的安全余量后,确定的 环境控制限值作为对电磁场的控制标准。超过该 控制标准的电场和磁场称之为电磁环境污染。
动物种类减少、植物种类减少、森林减少、草原退化
介质污染型:
能量流: 电离辐射、电磁辐射、噪声;
物质流: 废气、废(污)水、固体废弃物、放射性物质
电磁环境定义
电磁发射:是指“从源向外发出电磁能的现 象”,分为辐射发射、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。 传导发射: 沿电源线或信号线传输的电磁发射。 电磁环境: 存在于给定场所的所有电磁现象 的总和。
电磁辐射污染的影响
对人体健康的影响;
对设备或系统的干扰影响
对人体健康的影响
1.对人群效应: 遗传变异(需长期观察,正负效应不明) 2.对人驱体效应: 热效应:
使人体升温,引起中枢神经和植物精神系统的功能障碍。
非热效应:
以频率不同分类
1.工频场源:(50Hz)
以大输出功率为主的如电力工业的高压送变 电 站 、 高压输电线路, 电力机车运行线路即电气化 铁路, 有轨和无轨电车。 2.射频场源: 主要是射频电子设备在运行中所产生的电磁辐射, 包括电磁感应,如广播电台、电视发射、高频冶炼、 高频热合机、射频治疗机、微波理疗机、雷达等。
10-3~10nm
远紫外光
紫外光 可见光 近红外光 红外光 微波 无线电波
1016~1015
1015~7.5×1014 7.5×1014~4.0×1014 4.0×1014~1.2×1014 1.2×1014~1011 1011~108 108~105
10~200nm
200~400nm 400~750nm 0.75~2.5μm 2.5~1000μm 0.1~100cm 1~1000m