电磁对环境污染的危害及预防措施

电磁辐射与防护研究实验室
电磁辐射的强度与国家标准
通信基站越建越多，手机信号覆盖加强，人们疑虑通信基站发射的电磁波对人体有害。

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，反之那么小，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2〔W/m2〕，在高频电磁辐射环境评估时功率密度常用mW/cm2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，间隔带电体近的地方电场强，远的地方电场弱。

电场强度的单位是伏/米〔V/m〕，在输电线和高压电器设备附近的工频电场强度通常用kV/m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〔A/m〕。

◆磁感应强度：表示单位体积、面积里的磁通量，用于描绘磁场的能量的强度，单位是特斯拉或高斯〔T或Gs〕。

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?我们先来理解一下“SAR〞这个名词，SAR的中文意思是“比吸收率〞，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，它的单位是W/kg。

SAR的测定：SAR值测量系统由人体模型、测量仪表、探针、机械臂等组成。

测量时，在人体模型内部倒入专用测试液体，液体的电磁性与人体的一致；将发射源紧贴模型放置，设置好发射源的发射功率，由机械臂带动探针在液体内运动，自动测量场强E，由以下公式可计算出SAR的值：
SAR=E2〔δ/p〕
其中，E为场强，δ为介电常数，p为液体密度。

为了确定入射电磁场是否平安，一个主要的问题就是SAR的平安电平时多少？国际上，FCC、ICNIRP〔国际非电离性照射保护委员会〕、IEEE等机构先后制定了电磁辐射对人体作用的衡量技术标准。

目前通用标准有两个：一个是欧洲使用的2W/kg，另一个是美国使用的1.6W/kg。

欧洲采用的测试标准测量单位是10克，美国采用的测试标准测量单位为1克。

在我国，国家环境保护局和卫生部也发布由相关的规定。

如国家环境保护局发布的国标“电磁辐射防护规定〞〔GB702-88〕及卫生部发布的国标“环境电磁波卫生标准〞〔GB9175-88〕。

“电磁辐射防护规定〞：分职业照射和公众照射两个标准。

公众照射标准高于职业照射标准，要求在一天24小时内，环境电磁辐射场的场量参数在任意6分钟内应满足下表所列的要求，而且按全身平均的比吸收率〔SAR〕应小于。

表“电磁辐射防护规定〞公众照射标准
“环境电磁波卫生标准〞：分一级标准和二级标准。

一级标准为平安区，指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的区域；二级标准为中间区，指在该环境电磁波强度下长期居住、工作、生活的一切人群可能引起潜在不良反响的区域。

环境电磁波容许辐射强度分级标准如下【3】：
表环境电磁波容许辐射强度分级标准
和其他国家的标准相比，我国的标准是比较严格的，欧洲大部分国家如今
都是200μw/cm2，美国1982年公布的标准是3000μw/cm2，比我国要宽松75倍，足已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，而且挪动
通信运营部门的整套设备以及技术参数也是按照国家标准严格控制的。

电磁对环境污染的危害及预防措施
概述
电磁污染是指天然和人为的各种电磁波的干扰及有害的电磁辐射。

由于播送、电视、微波技术的开展，射频设备功率成倍增加，地面上的电磁辐射大幅度增加，已到达直接威胁人体安康的程度。

电场和磁场的交互变化产生电磁波。

电磁波向空中发射或汇汛的现象，叫电磁辐射。

过量的电磁辐射就造成了电磁污染。

电磁污染所造成的危害是不容低估的。

前苏联曾发生过一起震惊世界的电脑杀人案，国际象棋大师尼古位，古德科夫与一台超级电脑对奕，当时，古德科夫以出神入化的高超棋艺连胜三局，正准备开始进入第四局的激战时，突然被电脑释放的强大电流击毙，死在众目睽睽之下。

后经一系列调查证实，杀害古德科夫的罪凶祸首是外来的电磁波，由于电磁波干扰了电脑中已经编好的程序，从而导致超级电脑动作失误而突然放出强电流，酿成了骇人听闻的悲剧。

电磁污染对人体造成的潜在危害已引起人们的重视。

在现代家庭中，电磁波在为人们造福的同时，也随着“电子烟雾〞的作用，直接或间接地危害人体安康。

据美国权威的华盛顿技术评定处报告，家用电器和各种接线产生的电磁波对人体组织细胞有害。

例如长时间使用电热毯睡觉的女性，可使月经周期发生明显改变；孕妇假设频繁使用电炉，可增加出生后小儿癌症的发病率。

近10年来，关于电磁波对人体损害的报告接连不断。

据美国科罗拉多州大学研究人员调查，电磁污染较严重的丹佛地区儿童死于白血病者是其它地区的两倍以上。

瑞典学者托梅尼奥在研究中发现，生活在电磁污染严重地区的儿童，患神经系统肿瘤的人数大量增加。

编辑本段电磁污染的分类电场和磁场的交互变化产生电磁波。

电磁波向空中发射或汇汛的现象，叫电磁辐射。

过量的电磁辐射就造成了电磁污染。

电磁污染是指天然的人为的各种电磁波的干扰及有害的电磁辐射。

由于播送、电视、微波技术的开展，射频设备功率成倍增加，地面上的电磁辐射大幅度增加，已到达直接威胁人体安康的程度。

电磁污染包括天然和人为两种来源。

影响人类生活环境的电磁污染可分天然电磁污染和人为电磁污染两大类。

天然电磁污染
天然的电磁污染是某些自然现象引起的。

最常见的是雷电，雷电除了可能对电气设备、飞机、建筑物等直接造成危害外，还会在广泛的区域产生从几千Hz 到几百MHz的极宽频率范围内的严重电磁干扰。

火山喷发、地震和太阳黑子活动引起的磁爆等都会产生电磁干扰。

天然的电磁污染对短波通信的干扰极为严重。

人为电磁污染
人为的电磁污染包括有：①脉冲放电。

例如切断大电流电路时产生电磁污染的火花放电，其瞬变电流很大，会产生很强的电磁。

它在本质上与雷电一样，只是影响区域较小。

②工频交变电磁场。

例如在大功率电机、变压器以及输电线等附近的电磁场，它并不以电磁波的形式向外辐射，但在近场区会产生严重电磁干扰。

③射频电磁辐射。

例如无线电播送、电视、微波通信等各种射频设备的辐射，频率范围宽，影响区域也较大，能危害近场区的工作人员。

射频电磁辐射已经成为电磁污染环境的主要因素[1]。

编辑本段电磁辐射污染来源1〕、高频感应加热设备例如高频淬火、高频焊接和高频熔炼设备等。

2〕、高频介质加热设备例如塑料热合机、高频枯燥处理机和介质加热联动机等。

3〕、短波超短波理疗设备。

4〕、无线电播送通讯。

5〕、微波加热与发射设备[1]。

编辑本段电磁辐射容易超标的地方〔1〕电脑0.6--1.5米的间隔内〔2〕居室中电视机、音响等家电比较集中的地方〔3〕工、科、医的电气设备及VDT周围〔4〕播送电视发射塔周围〔5〕各种微波塔周围〔6〕雷达周围〔7〕高压变电线路及设备周围。

编辑本段电磁污染的危害危害主要有以下几方面。

1、电磁辐射对易爆物质和装置的危害高电平电磁感应和辐危害源头
射可以引起易爆物质和电爆兵器控制失灵，发生意外爆炸。

2、电磁辐射对挥发性物质的危害高电平电磁感应和辐射可以引起挥发性液体或气体意外燃烧。

3、形成空间电波噪音从大功率微波和射频设备泄漏出来的电波，会向空间辐射，形成空间电波噪声。

空间电波噪声可以干拢位于这个区域范围内的各种电子设备正常工作。

4、电磁辐射影响人体安康微波对人体安康危害最大，中长波最小。

其生物效应，主要是机体把吸收的射频能转换为热能，形成由过热而引起的损伤[1]。

5、电磁辐射是心血管疾病、糖尿病、癌突变的主要诱因。

6、电磁辐射对人体生殖系统、神经系统和免疫系统造成直接伤害。

7、电磁辐射是造成流产、不育、畸胎等病变的诱发因素。

8、过量的电磁辐射直接影响大脑组织发育、骨髓发育、视力下降；肝病，造血功能下降，严惩者可导致视网膜脱落。

9、电磁辐射可使男性性功能下降，女性内分泌紊乱，月经失调。

危害分析危害之一
它极可能是造成儿童患白血病的原因之一。

医学研究证明，长期处于电磁
污染
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。

意大利专家研究后认为，该国每年有400多名儿童患白血病，其主要原因是间隔高压电线太近，因此受到了严重的电磁污染。

危害之二
可以诱发癌症并加速人体的癌细胞增殖。

电磁辐射污染会影响人体的循环系统、免疫、生殖和代谢功能，严重的还会诱发癌症，并会加速人体的癌细胞增殖。

瑞士的研究资料指出，周围有高压线经过的住户居民，患乳腺癌的概率比常人高7．4倍。

美国得克萨斯州癌症医疗基金会针对一些遭受电磁辐射损伤的病人所做的抽样化验结果说明，在高压线附近工作的工人，其癌细胞生长速度比一般人要快24倍。

危害之三
影响人的生殖系统，主要表现为男子精子质量降低，孕妇发生自然流产和胎儿畸形等。

危害之四
可导致儿童智力残缺。

据最新调查显示，中国每年出生的2000万儿童中，有35万为缺陷儿，其中25万为智力残缺，有专家认为电磁辐射也是影响因素之一。

世界卫生组织认为，计算机、电视机、挪动的电磁辐射对胎儿有不良影响。

危害之五
影响人们的心血管系统，表现为心悸，失眠，部分女性经期紊乱，心动过缓，心搏血量减少，窦性心率不齐，白细胞减少，免疫功能下降等。

假设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。

危害之六
对人们的视觉系统有不良影响。

由于眼睛属于人体对电磁辐射的电脑危害敏感器官，过高的电磁辐射污染会引起视力下降，白内障等。

高剂量的电磁辐射还会影响及破坏人体原有的生物电流和生物磁场，使人体内原有的电磁场发生异常。

值得注意的是，不同的人或同一个人在不同年龄阶段对电磁辐射的承受才能是不一样的，老人、儿童、孕妇属于对电磁辐射的敏感人群。

编辑本段电磁污染的防护1、老人、儿童和孕妇属于电磁辐射的敏感人群，在有电磁辐射的环境中活动时，应根据辐射频率或场强特点，选择适宜的防护服加以防护。

建议孕妇在孕期，尤其在孕早期，应全方位加以防护，对于电磁辐射的伤害不能存有幸运心理。

2、平时注意理解电磁辐射的相关知识，增强预防意识，理解国家相关法规和规定，保护自身的安康和平安不受损害日常生活中碰到的播送、电视效果突然变差，几乎都是电磁干扰造成的。

3、不要把家用电器摆放得过于集中，以免使自己暴露在超量辐射的危险之中。

特别是一些易产生电磁波的家用电器，如收音机、电视机、电脑、冰箱等不宜集中摆放。

合理使用电器设备，保持平安间隔，减少辐射危害。

4、注意人体与办公和家用电器间隔，对
各种电器的使用，应保持一定的平安间隔，如电视机与人的间隔应在4～5 m，与日光灯管间隔应在2～ 3 m，微波炉在开启之后要分开至少1m，孕妇和小孩应尽量远离微波炉。

5、各种家用电器、办公设备、挪动等都应尽量防止长时间操作，同时尽量防止多种办公和家用电器同时启用。

手机接通瞬间释放的电磁辐射最大，在使用时应尽量使头部与手机天线的间隔远一些，最好使用别离耳机和话筒接听。

6、饮食注意多食用富含维生素A、维生素C 和蛋白质的食物，加强机体抵抗电磁辐射的才能。

平时注意理解电磁辐射的相关知识，增强预防意识，理解国家相关法规和规定，保护自身的安康和平安不受损害。

7、安设电磁屏蔽装置在电磁场传递的途径中，安装屏蔽装置，使有害的电磁强度降低到容许范围内。

这种装置为金属材料的封闭壳体。

当交变电磁场传向金属壳体时，幅度衰减。

电磁屏蔽可分有源场屏蔽和无源场屏蔽两类。

8、其它综合性的防治对策例如工全布局合理，使电磁污染源远离居民稠密区；改进电气设备；在近场区采用电磁辐射吸性材料或装置；实行遥控和遥测，进步自动化程度等。

防范措施
有5种人特别要注意电磁辐射污染：生活和工作在高压线、变电站、电台、电视台、雷达站、电磁波发射塔附近的人员；经常使用电脑、电视电子仪器、医疗设备、办公自动化设备的人员；生活在现代电器自动化环境中的工作人员；佩戴心脏起搏器的患者；生活在以上环境里的孕妇、儿童、老人及病患者等。

假设生活环境中电磁辐射污染比较高，公众必须采取相应的防护措施。

不要把家用电器摆放得过于集中，以免使自己暴露在超剂量辐射的危险之中。

特别是一些易产生电磁波的家用电器，如收音机、电视机、电脑、冰箱等更不宜集中摆放在卧室里。

各种家用电器、办公设备、挪动等都应尽量防止长时间操作，同时尽量防止多种办公和家用电器同时启用。

手机接通瞬间释放的电磁辐射最大，在使用时应尽量使头部与手机天线的间隔远一些，最好使用别离耳机和话筒接听。

注意人体与办公和家用电器间隔，对各种电器的使用，应保持一定的平安间隔，离电器越远，受电磁波损害越小。

如彩电与人的间隔应在4至5米，与日光灯管间隔应在2至3米，微波炉在开启之后要分开至少1米远，孕妇和小孩应尽量远离微波炉。

饮食保健
在家庭之中，要预防电磁污染，除了正确和适度应用各种电器和电子类设备之外，还要从营养保健饮食方面着手进展防治。

蔬菜类
油菜、青菜、芥菜、雪里蕻、卷心菜、萝卜等十字花科蔬菜具有抗污染绿茶
损伤的功能。

我国科学家从这些十字花科植物中成功提取出一种天然污染保护剂SP88，并通过从分子程度到整体动物、植物的一系列实验，对SP88的作用机理及生物功能进展了证实。

胡萝卜、豆芽、西红柿等富含维生素A、维生素C
和蛋白质，经常吃这些蔬菜均有利于抗电磁污染。

值得注意的是，武汉大学公共卫生学院罗琼博士等一项最新研究发现，海带的提取物海带多糖因抑制免疫细胞凋亡，恢复免疫抑制小鼠的细胞免疫、体液免疫以及非特异性免疫功能而具有抗污染作用。

众多的实验研究说明，真菌类食物诸如金针菇、香菇、猴头菇、黑木耳也可通过增强机体免疫力起到抗电磁污染作用。

综上所述，为了有效预防现代家庭室内的电磁污染，在保证摄入充足的蔬菜时，应保证十字花科蔬菜、胡萝卜、豆芽、西红柿、海带以及真菌类蔬菜的摄入，以增强机体抗辐射才能。

水果类
绝大多数水果都有抗污染功能，常食有益而无害。

水果为什么能抗污染呢?因为水果中不仅含有丰富的维生素、粗纤维和微量元素，更为重要的是水果中含很多活性成分，正是这些活性成分在抗电磁污染过程中发挥着重要作用，例如，橘类水果中的萜烯类和浆果中的鞣化酸能激活细胞中的蛋白分子，把电磁污染后变异的癌细胞裹起来，并利用细胞膜的逆吞噬功能，将致癌物排出体外，阻止了致癌物对细胞核的损伤，保证了基因的完好。

饮料
在众多的茶饮料之中，绿茶具有很好的抗污染作用。

因为绿茶中含有效的抗氧化剂儿茶酚以及维生素C，不但可以去除体内的自由基，还能使副肾皮质分泌出对抗紧张压力的荷尔蒙。

当然绿茶中所含的少量咖啡因也可以刺激中枢神经，提振精神。

枸杞茶含有丰富的β-胡萝卜素，维生素B1、维生素C、钙、铁，具有补肝、益肾、明目的作用，菊花茶或者蜂蜜菊花茶都具有明目清肝养肝的作用，这三种茶对抗电磁污染尤其是对“电脑族〞预防辐射和缓解眼睛疲劳作用显著。

以往的研究还证实了，葡萄籽提取物对污染损伤的保护作用。

苏联的宇航员们长期服用一种富含原花青素的植物饮料，以预防他们在太空飞行时所受到的污染损伤。

苏联切尔诺贝利核电站发生爆炸，造成严重核污染，当地许多人遭受核污染损伤，生活在该地区的人们被建议喝一种叫做Crimean的红葡萄酒。

所以，建议现代都市家庭经常饮用红葡萄酒。

无线发射设备电磁辐射防护
无线发射设备一般指通信基站、直放站、微波中继站、播送电视发射塔、WIMAX基站等发射设备。

通信基站的电磁辐射防护可分为两个方面：
〔a〕住宅在基站发射天线下方：尽管基站是低剂量辐射源，但基站天线安装在楼顶一般对顶楼住户会有一些影响，因为它24小时都在排放，而且其单位时间段的排放量随着基站通话用户数的增加而增大，长期处在这种照射下对身体存在潜在的影响。

防护方法：在天线的正下方进展衰减，将天线向下发射的波瓣衰减掉，该衰减装置的防护效果能到达20dB-30dB，也就是能将天线向下辐射总能量的99%衰减掉，该衰减装置不会影响基站的覆盖。

〔b〕住宅在基站发射天线的周围：在离通信基站直线间隔 50米范围以内，且无其他建筑物有效阻挡〔也就是基站天线发射的微波能通过自由空间直接照射到您的房间，通俗地说，你在房间透过窗户或站在阳台上能看到基站天线〕，此时需要考虑电磁辐射防护。

防护方法：这种情况只有在住宅房间处施行辐射防护，可采用密立根微波辐射缓解装置或防辐射窗帘等其它方式。

较好的防护窗帘：
对于播送电视发射塔和微波中继等其它发射设备
由于播送电视发射塔一般发射强度都比较大，且其波长较长，绕射才能较强〔也就是说电磁波能较轻易绕过建筑物继续向前传播，且衰耗较小〕，一般假设能直接看到播送电视发射塔的住宅，在较近的一段间隔内其辐射场强不会太小。

防护方法：一般都在住宅处施行辐射防护，详细可采用密立根微波辐射缓解装置或防辐射窗帘等其它方式，假设对于未装修的房屋，在这种情况下可采用整体防护方式。

高层建筑辐射防护
对于大于10层以上的高层住宅，一般都需要考虑电磁辐射问题，因为楼宇层次较高，视野比较开阔，但带来的负面影响是由于周围阻挡较少，加之如今的通信基站等各种无线发射设备密布，高层住宅往往暴露在众多的辐射源之内，而且大多数辐射源都能通过自由空间直接传播到高层建筑，自由空间电磁波传播衰减小，因此高层建筑辐射强度一般较大。

据本中心长期测试的经历来看，对于大于10层以上的高层建筑，假设周围没有有效的建筑物阻挡，方圆2公里以内的辐射源都能对其产生较大的影响，有时候在4公里以外的通信基站都能对高层建筑产生辐射影响，在做测试时我们发现，这些楼层往往有几十个基站同时覆盖，其辐射强度可想而知。

防护方法：可采用防护辐射窗帘、新型建筑材料以及其他防护手段相结合的方式
输变电系统电磁辐射防护
输变电系统主要包括高压电力线、变电站、变压器和配电房等设施，这些设施在工作时会向外产生交变的工频〔50Hz〕电场和磁场，当它们离住宅较近时，假设不采取一定的防护措施，会对居民的安康产生一定的影响。

对于输变电系统的电磁辐射防护主要是电场的防护和磁场的防护，本中心对输变电系统的防护工
程主要有以下三大类：
〔1〕室外变电站电磁辐射防护带的方案设计与工程施行
本中心研究室外变电站的电场和磁场分布特性，根据室外变电站的详细情况和分布情形对变电站周边进展辐射防护带的方案设计与工程施行。

室外变电站防护带主要包括防护林和防护器件两部分，防护林一般涉及树木四个季节的问题，涉及多层树木的排列方式，还要考虑枝干的伸展度和树叶的细密度，以及其对电场的阻隔作用，同时还要考虑树木的高度和防护的厚度等等。

防护林对电场的防护具有较好的效果，但对于磁场的防护用处不大，因此还需要在防护林中间还安装磁场防护器件，磁场防护设施主要是根据输变电系统在该区域的磁场分布，然后使用高磁导率器件，采用开放模型〔open-type〕，制作磁场防护构造体，通过这些构造体来进展磁场的导引和约束，并改变磁场的分布，使之尽量不向住宅区域或者需要防护的区域扩散和延伸，以此到达防护的目的。

〔2〕室内变电站或配电房电磁辐射防护设计与工程施行
室内变电站目前主要有110千伏和220千伏两种，室内变电站或配电房一般离居民区较近，有些甚至只有几米的间隔，对室内变电站，电场一般都能有效地被屏蔽，但其磁场假设不经过特殊的防护处理很难控制，当室内变电站离住宅较近时，将会对周边居民的安康产生影响。

本中心研究室内变电站的电场和磁场分布，研究室内变电站磁场发散情况，研究开放式多层防护体系在室内变电站的应用和工程施行，通过开放式模型的层层约束和导引，将输变电设备发散的磁场控制在室内，到达较好的防护效果，降低对周边居民的影响。

〔3〕室外变电设施防护
对于裸露的变压器、小区箱式变电站，可采用高磁导率器件制作开放式多层构造体，对一些变压器、小区箱式变电站等进展电磁场辐射防护，将其磁场和电场进展约束和限制。