关键词：电磁辐射；污染；辐射源；传播途径
近些年来，由于无线电广播、无线移动通信以及电视、雷达、遥感等事业的普及与发展，不仅射频设备大幅增加，[1]其功率也呈现逐级增大的趋势，造成人类生存的大气中电磁辐射大幅增加，很多场所已达到能危害人类健康的边限。电磁辐射也成为继大气污染、水污染和噪音污染后的第四污染[2]。而且由于电磁辐射无形、无色、无味，且可以穿透物质，因此电磁污染的危害更应该引起人们的警惕。
1 电磁辐射源的种类
电磁污染源可以分为天然和人为两类电磁污染源。前者是由自然现象引起的，历史由来已久，比如雷电、太阳黑子活动的磁爆、黑体放、银河系恒星爆发等都能产生电磁辐射。
当今世界的电磁污染主要来源于人为电磁辐射污染。人为电磁污染源一般可分为三类，（一）脉冲放电：切断电路的大电流时产生的火花放电，类似于天然电磁污染中的雷[4]电，比如辉光、弧光放电 以及火花放电等。（二）工频场源：无辐射电磁波，但在附近有较强的电磁场，以大功频输电线路产生的电磁污染为主，比如变压器、发电机、交流高电压输电线等。（三）射频场源：射频电磁波是非电离辐射，其辐射总功率正比于电磁波频率的平方，频率越高辐射电磁波的能量越大。
2 电磁辐射污染的传播途径
一般电磁辐射污染的传播途径可以归结为三类。
（1）导线传播，根据集总电路理论，电路中的能量实际上是以电磁波的形式在电路附近的空中传播的，所谓电磁能通过导线进行传播只是一种近似的说法。
（2）空间辐射，电气与电子设备的工作过程类似于一个发射天线，向空间辐射电磁能。这种辐射也分两种，其中电磁能传播以电磁感应方式为主作用于附近的人体，称为近[2]区场，比如微波炉、电磁炉、射频电热器、氦弧焊机、计算机、转换开关以及各种医疗理疗、检测器械等。另一种是以空间放射方式施加于人体，称为远区场，比如无线对讲机、电台和电视台的发射机、雷达、卫星通信装置等。
3 电磁辐射的危害根据中华人民共和国电磁辐射防护规定（GB8702-88）[1，3]8h，电磁辐射防护限值的基本限值为：职业照射在每天工作期间内，任意连续 6min 按全身平均的比吸收率（SAR）应小于 0.1W/kg。公众照射在一天 24h 内，任意连续 6min 按全身平均的比吸收率（SAR）应小于0.02w/kg。根据中华人民共和国标准 GB16203-1996《作业场所工频电场卫生标准》规定“作业场所工频电场强度 8h 最高容许量为5kV/m”；根据电力行业标准 DL/T799.7-2002 规定“0.1mT 作为作业场所工频磁场的最高容许量”。对高频射频波和甚高频电磁波等还有专门的卫生标准限值。[4]鉴于此，电磁辐射污染的防护 要注重这些方面：辐射场强、频率、辐射作用时间与作用周期、与辐射源的间距、作业现场环境温度和湿度、受体性别与年龄以及适应与积累作用等。
4 了解我们身边的电磁辐射污染
1）X 射线，X 射线虽然穿透能力强，但如果控制 X 射线量在较小的容许范围内，则影响不大。2）微波炉，所有的微波炉都使用2.45GHz 的微波，其正前方65cm 的地方，可测出 10mGS 的电磁波辐射，距离 2m 开外，测到 1mGS。3）电磁炉，其灶面以上十公分处电磁波强度约840mGS，距离100 公分处电磁波的强度仍有 4.5mGS，远高于安全标准。4）电热毯，其电磁辐射强度一般大于100mG。4）电吹风，1200W 电吹风 15cm 开外电磁辐射值 50mG。5）电动剃须刀，其中交流式剃须刀在电源启动时，在距离剃须刀刃 3cm 处，最大电磁辐射值15000mG。5）电脑，电脑显示器和主机是电脑辐射最大的两个部件。经常使用电脑的建议每工作一小时休息十五分钟，每周工作不超过 32 小时。6）手机，电磁波发生源开始一个波长之内被称作“边近界”，当手机贴在耳朵上时，头部正好处在“边近界”区域，且手机信号刚接通时，输出功率最大，辐射也最大，建议距离人体2.5cm 处[5]。7）电视机，保持与电视机的距离为视屏尺寸乘以 6。
参考文献：
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【关键词】 电磁辐射 移动通信基站 环境评价 监测
电磁辐射在人们生活中不可避免，它是由空间共同移送的电能和磁能量组成的，由电荷的移动产生的能量，而移动通信正是依赖电磁辐射来实现传播的。新疆地区地域辽阔，随着新疆地区经济的快速发展，对移动通信的质量要求也越来越高，这势必会导致移动基站的大量建设。为了确定新疆地区移动基站的辐射水平，本文在综合以往研究成果的基础上，对新疆地区典型基站电磁辐射监测数据进行分析、总结和归纳，最终得出其辐射环境影响水平结论。
一、WCDMA移动通信基站
1.1 WCDMA系统简介
WCDMA移动通信系统是第三代无线通讯技术之一，它采用直接序列扩频码分多址（DS-CDMA）、频分双工（FDD）方式，能够支持移动/手提设备之间的语音、图象、数据以及视频通信，速率可达2Mb/s（对于局域网而言）或者384Kb/s（对于宽带网而言）。
1.2 WCDMA移动通信基站组成
WCDMA移动通信基站由天馈系统、GPS天线、传输设备、电源和接地等组成，主要分为室内和室外两个部分。室内部分包括机架及其内部硬件模块，主要包括射频收发信机单元、基带处理单元、RNC接入控制单元及GPS时钟控制单元；室外部分为基站天馈系统（AS），包括智能天线、功率放大器单元（TPA）和各种电缆。
1.3 移动基站工作原理
基站是在一定的无线覆盖区中由移动交换中心（MSC）控制，与手机（移动台，MS）之间进行通信所构成的系统，主要由基站控制器（BSC）和基站收发信台（BTS）组成，它是移动通信网的主要组成部分。基站的作用原理是：当小区内任意移动台（手机）发送信息时，基站即开始接受，加工和整理信息，通过无线连接将信息传送到交换中心，同时将交换中心发到本小区的信息分别传送给各个移动台，这个“接”和“发”的过程，就实现了不同地区、不同网际间的无线与无线或无线与有线的信息传递。可见，基站是传送、加工和处理信息的“中转站”。
移动通信基站产生的电磁辐射强度主要由发射功率、天线增益、与天线的距离和与天线的相对高度等因素决定在本评价项目中，移动通信基站均采用定向天线，通过定向天线传递的电磁信号具有一定的方向性，即在一定角度内存在较强的辐射水平，其轴向上的电磁辐射强度最大。
二、电磁辐射评价标准
根据《电磁辐射防护规定》（GB8702-88）的要求，公众总的受照射剂量限值如下：公众在一天（24h）内，环境电磁辐射场的场量参数在任意连续6min内的全身平均值应满足表1的要求。
根据《辐射环境保护管理导则一电磁辐射环境影响评价方法与标准》（HJ/T10.3-1996）规定：为使公众受到总照射剂量小于GB8702-88的规定值，对单个项目的影响必须限制在GB8702-88规定的功率密度限值的1/5，移动基站的发射频率在900MHz～2900MHz频段，故单个基站的电磁辐射管理值是：40/5=8uW/cO。
三、WCDMA移动通信基站电磁辐射环境的监测
3.1 监测方法
本次监测在以发射天线为中心半径50m的范围内，对人员可以到达的距离天线最近处可能受到影响的环境保护目标和以基站天线的主瓣方向为延长线不同距离的变化值进行监测。测量时测量仪器探头（天线）尖端距地面（或立足点）1.7m，与操作人员之间距离不少于0.5m。在室内测量，一般选取房间中央位置，点位与家用电器等设备之间距离不少于1m。若在窗口（阳台）位置监测，探头（天线）尖端在窗框（阳台）界面以内。在通信基站正常工作时间内进行测量。每个测点连续测5次，每次测量时间不小于15s，并读取稳定状态下的最大值，若监测读数起伏较大时，适当延长监测时间。
3.2 监测基站的选取
按照基站的不同特征及所处环境的不同状况，分别在城市人口和基站密集区、高电磁辐射背景值区、市区、县乡，按照移动基站不同发射频率、单站、共站情况、不同架设方式（楼顶支架、铁塔、美化塔等）、不同等效辐射功率（标称功率、天线增益）、不同最大落地点的基站（天线形式、高度、倾角），分别选择有代表性的基站作为现场调查、监测基站。此次共选取117个具有代表性基站进行监测。
3.3 监测参数的选取
根据《电磁辐射防护规定》（GB8702-88）要求，结合移动通信基站的发射频率，确定测量因子为电场强度（V/m），再转换为评价因子功率密度（uW/cO）。
3.4 监测仪器
此次监测采用的仪器主要包括：NBM-550电磁分析仪（为非选频式辐射测量仪）、EMR-300电磁分析仪（为非选频式辐射测量仪）、SRM3000频谱分析仪（选频）。
3.5 监测结果分析
此次监测的117个基站均属新疆联通公司，设备为华为、中兴公司产品，主要天线架设方式为铁塔、楼顶支架方式。监测结果汇总表见表2。
由表2监测结果可知，建成运行基站周围环境的功率密度最大值为6.611uW/cO，出现在阿克苏第十小学基站240°天线主瓣方向水平距离10米处，监测的117个基站其电磁辐射值均符合《电磁辐射防护规定》（GB8702-88）中公众照射导出限值40uW/cO要求，同时满足《辐射环境保护管理导则一电磁辐射环境影响评价方法和标准》（HI/T10.3-1996）中单个项目电磁辐射管理值8uW/cO要求。总体上来说，新疆WCDMA移动通信基站电磁辐射对周围环境影响不大，符合国家标准。
四、结论与建议
4.1 结论
此次新疆地区WCDMA移动通信基站电磁辐射环境影响评价工作是针对新疆地区16个地州的117个典型基站进行电磁辐射监测，监测结果表明其电磁辐射值均符合相关规范要求，移动基站引起的电磁辐射水平对环境的影响程度小，符合评价标准要求。
4.2 电磁辐射防护措施建议
（1）移动基站站址应选在地势相对较高或有高层建筑、高塔利用的地方。如果高层的高度不能满足基站天线高度要求，应有房顶设塔或地面立塔的条件，以便保证基站周围视野开阔，附近没有高于基站天线的高大建筑物阻挡；
（2）市区基站应避免天线前方近处有高大楼房而造成障碍或反射后对其周围基站产生干扰；
（3）在住宅楼上建设移动通信基站，建设前建设单位、建筑物产权单位或业主应充分征求所住居民的意见：
（4）应避免在高山上设站。在高山上架设基站干扰范围大且易产生谷底“塔下黑”现象，如果设站应采取相应措施
（5）站址选择时尽量避免附近有模拟集群系统或其他系统的基站天线，如果有，应详细了解其使用频率、发射功率、天线高度等，以便频率配置避开干扰频点，防止相互干扰，不肆意污染基站附近的电磁环境；
（6）新建移动通信基站前要预测用户密度分布，采用最佳的频率复用方式，合理地进行蜂窝分裂，尽量减少基站个数；
【关键词】电磁辐射 移动通信 基站 安全距离
1 引言
近几年来，某些区域移动网络信号差成为用户投诉的焦点，可一旦运营商去这些区域增设移动通信基站，却又遭到用户集体反对。投诉多和建站难成为困扰电信运营商的两难问题，电信运营商的通信保障能力正因基站建设难而下降。以上海移动为例，10年来手机用户增长了10倍，话务量猛增了300%，但是移动基站数在内环线范围只增加了10%左右。从2008年1月到2009年5月底，上海移动一共有177座基站因各种原因被迫关闭。造成这个两难问题的原因之一是公众对基站电磁辐射的恐惧。
随着3G网络的建设，更多的移动通信基站将架设在人口密集的城市上空。为了科学认识移动基站的电磁辐射，消除公众对基站的不安，有必要对基站电磁辐射及其对环境的影响进行研究和分析。
2 移动通信基站的电磁辐射
电磁辐射，是指能量以电磁波的形式在空间传播的现象。基站电磁辐射一般是指室外部分的电磁辐射，室外部分主要由馈线（传输线）和天线组成。基站运行时，其发射天线将馈线中的高频电磁能转化成为自由空间的电磁波，电磁波承载着能量向周围空间传播，形成电磁辐射。
图1是移动通信基站天线辐射电磁波的基本原理图，导线载有交变电流时，就可以形成电磁波的辐射，辐射能力与导线形状和长短有关。如果两导线的距离很近，那么导线所产生的感应电动势几乎可以抵消，因而辐射很微弱；将两导线逐渐张开，导线所产生的感应电动势叠加，辐射随之逐渐增强，直至两导线电流方向一致时达到最强。当导线的长度远小于波长时，导线的电流很小，辐射很微弱；当导线的长度等于1/4波长时，辐射最强，称为半波对称振子。实际的天线是由振子叠放而成的。
移动通信基站天线按照方向性可以分为全向天线和定向天线。方向性反映天线向一定方向辐射或接收电磁波的能力，天线方向性的获得，是通过天线内部加反射板或振子叠放而实现的。基站天线方向性的选择可以满足不同区域的电磁辐射的需要，例如乡村大区制的站型选用全向天线，而城区小区制的站型选用定向天线。
作为移动通信系统的重要组成部分，基站天线在提高移动通信网络覆盖范围和网络营运指标中起着重要作用，同时带来的问题是公众对基站电磁辐射的不安与恐惧。
3电磁辐射与健康及电磁辐射标准
电磁辐射是能量流，虽然看不见、听不到、闻不着，但是电磁辐射可能引起装置、设备、系统性能降低，还可能对有生命或无生命的物质产生损害，这就是电磁辐射污染。
当人体暴露在电磁波环境中，不同波段的电磁波会对人体产生不同的生物效应，可能会导致细胞损伤、变异或死亡。此外，人体的器官和组织存在微弱的电磁场，它们是稳定而有序的，如果受到外界电磁波的干扰就会遭到破坏，人体正常循环机能随之遭到一定程度的损伤，长期接受电磁辐射会造成人体免疫力下降、新陈代谢紊乱、记忆力减退、提前衰老、心率失常、视力下降、听力下降、血压异常、皮肤产生斑痘等[1]，公众由此产生对电磁辐射的恐惧。
第5届电磁辐射与健康国际研讨会（2009，杭州）的会议报告指出，低强度电磁波的生物学效应及其作用机制至今还是一个困扰学术界的充满争议的问题，各国电磁辐射的卫生学标准还存在着甚至上百倍的差异。对照一些组织和国家的公众照射限值[2,3]，发现我国的标准更严格、更安全可靠。例如，在900MHz移动通信频段，中国环保局制定的公众照射限值（功率密度）是40μw/cm2，而欧洲电子技术标准委员会制定的公众照射限值是450μw/cm2。国内目前使用的相关标准主要有：《电磁辐射防护规定》（GB8702-88）、《环境电磁波卫生标准》（GB9175-88）和《辐射环境保护管理导则－电磁辐射监测仪器和方法》（H J/T10.2-1996）。
4 移动通信基站电磁辐射对环境的影响因素
移动通信基站电磁辐射对环境的影响因素很复杂，包括天线性能、高度、距离、角度、环境背景、基站形状、话务状况等等。
为了分析移动通信基站对居民生活环境产生的电磁辐射污染状况，胡冀等通过比较测量，得出的结论是[4]：电磁暴露小区的电磁辐射强度明显高于对照小区，但平均值都在GB9175-88的一级安全范围内（10μw/cm2）；安装铝合金防盗网具有良好的电磁场屏蔽作用；同时建有两个通信基站的小区，两者所产生的电磁辐射在某一区域范围可产生电磁场叠加现象，使辐射强度增加；个别与基站天线距离较近（小于20m）、窗户与基站天线处于同一水平位置和与基站天线主瓣方向一致的居室内，电磁辐射功率密度远远超出一级安全范围，可达到20.44μw/cm2，但也在GB9175-88的二级中间区容许范围内（40μw/cm2）。
此外研究还发现，天线主瓣方向区域电磁辐射不一定较高，副瓣方向区域电磁辐射也不一定较低。这其实并没有与理论相违背，因为环境地形、地貌、建筑物钢筋水泥结构、空中架设的电线等等，都将对电磁波产生反射、绕射、折射、散射和吸收，从而使得电磁辐射强度的分布复杂化。
通过物理学的观点分析，基站发射电磁波的功率密度随距离的增大而减小，而事实并非如此，在近距离范围（30m内），由于上述环境地形等因素的影响，电磁波的功率密度随距离的变化规律很复杂，往往在某处达到最高值。以某移动基站为例[5]，在不同时间对距离与功率密度的关系进行测量分析，关系曲线如图2所示。对特定基站而言，在某一固定距离处，功率密度还与时间有关，也即与话务量有关，如图3所示，凌晨话务量低，功率密度也低，功率密度整体上随话务量的增加而增加。
5 移动通信基站安全距离的理论计算方法[6~8]
由于移动通信基站发射电磁波的功率密度分布不仅与基站性能指标有关，还与周边环境、话务量因素等有关，因此，移动通信基站安全距离的计算一直是个复杂的问题。下面根据国家环保局的H J/T10.2-1996中关于微波远场轴向功率密度计算公式进行理论分析，这个计算公式的表达式为：
（1）
式中，Pd（μw/cm2）为离基站天线水平距离为d处的电磁波功率密度，d（m）为离基站天线的水平距离，P（w）为机顶发射功率，G（倍数）为天线最大辐射方向的增益。
下面分析计算方法。图4所示的一种基站天馈线系统，基站设备上每一块载频插板连接一根载频输出线，每根载频输出线含有两个频点，每个频点有其固有的发射功率。载频输出馈线在需要耦合器时存在，耦合器的作用是将多个频点的电磁波信号合到一根天线馈线上发送，具有一定的功率损耗。天线馈线一般比较长，也有一定的功率损耗，还需考虑避雷针和馈线接头等带来的损耗。天线向空间发射电磁波，天线的增益越大，发射电磁波的功率越强。
如前所述，每根载频输出线含有两个频点，A点处的信号功率为每个频点固有功率的2倍，两根载频馈线的信号耦合到B点，耦合后的功率大小需考虑耦合器的损耗，两个耦合器输出的总信号经过天线馈线后将再次损耗。也即，载频输出信号在C点的总功率应考虑到耦合器与天线馈线的两次损耗，式（1）中机顶发射功率P应为损耗后的功率。
根据H J/T10.2-1996中电磁辐射环境影响评价方法与标准，对单个项目的影响必须限制在《电磁辐射防护规定》（GB8702-88）公众照射导出限值的若干分之一。在评价时，对于由国家环境保护局负责审批的大型项目可取GB8702-88中功率密度限值的1/2；其他项目则取功率密度限制值的1/5作为评价标准，即移动通讯基站的功率密度限值应是8μw/cm2，即式（1）中Pd＝8μw/cm2，这样就可根据式（1）计算基站最大辐射方向上的安全距离了。
应该指出，假如偏离最大辐射方向，天线增益将急剧下降，保护距离随之急剧减小。假如有建筑物阻隔，电磁波穿过一般砖墙要衰减6dB左右（为原来功率的1/4），而穿过带钢筋的墙要衰减20dB（为原来功率的1/100）；城市市区建筑物密集，安全距离应比理论计算值小很多。此外，由于基站设备容量足够，加上GSM系统有功率控制和非连续发射功能，天线全方位全功率发射电磁波的可能性几乎是没有的，也即实际的天线辐射功率要小很多，实际的安全距离远小于理论计算值，公众不必对基站产生恐惧。
6 结束语
一方面，政府、企业和公众应该对电磁辐射产生的环境影响引起足够的重视；另一方面，媒体应该积极做好宣传教育工作，消除公众对电磁辐射的恐惧心理，使公众合理科学地面对移动通信基站的电磁辐射；此外，专业技术人员应加快新技术研发，设计出更高标准的天线发射系统，最大限度降低电磁辐射污染。
为了消除公众的不安，创建和谐城市生活环境，上海的做法值得借鉴，改“事后配套”为“事前介入”，基站选址遵循“政府大楼、企事业单位办公大楼、公建配套设施、住宅建筑”的先后顺序，将移动通信基站建设纳入城市基础设施建设和住宅建设的总体规划中。
参考文献
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【作者简介】
关键词：输电线谐波辐射 磁层线辐射 近地空间环境
中图分类号：TM711 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）10（c）-0079-01
大量地基观测和卫星探测实例已经表明，电力系统辐射的谐波不仅会影响公用电网和其他地面系统的运行，而且会传播到高空电离层和磁层，在一定条件下对其造成扰动，这种现象称为输电线谐波辐射（Power Line Harmonic Radiation，简称为PLHR）。
1 输电线谐波辐射的首次发现
输电线谐波辐射现象第一次被发现是在1975年，当时美国斯坦福大学的研究学者Helliwell等在分析Siple站（位于南极洲）和Roberval站（位于加拿大，与Siple站互为地磁共轭点）的电磁观测数据时，发现在时频图中2～5 kHz频率范围内存在一些平行谱线，有些平行谱线的频率间隔约为120 Hz。这些学者认为这可能是由加拿大电力系统（电网频率为60 Hz）中长输电线的谐波辐射到高空电离层和磁层引起[1]。
2 输电线谐波辐射与磁层线辐射
自从输电线谐波辐射现象被发现以来，很多国外学者都开展了深入研究。二十世纪八九十年代，已经有大量的类似事件被观测到，其中大多数是地基观测实例，少数几例为卫星探测实例。这些实例中的频率谱线很多都有偏移，并不是准确地以50/100Hz或60/120Hz为频率间隔，因此学者们称这些事件为磁层线辐射（Magnetospheric Line Radiation，简称为MLR）。随后，磁层线辐射是否就是输电线谐波辐射，或者是否是由输电线谐波辐射引起等问题成为学者们研究和争论的焦点。
2006年，法国学者Nemec等利用DEMETER卫星的探测数据观测到了72例典型的辐射事件。他们将这些事件分为两类，一类是输电线谐波辐射事件，共有49例。在时频图中，输电线谐波辐射事件表现为水平的几条频率谱线，谱线频率为50或60Hz的谐波频率，谱线频率间隔分为50/100 Hz和60/120 Hz，频率间隔为50/100Hz的辐射事件主要发生在欧洲上空，频率间隔为60/120 Hz的辐射事件主要出现在美国上空和日本东北上空。也就是说，输电线谐波辐射事件的谱线频率和频率间隔都与当地地面电网频率相对应。因此，他们认为输电线谐波辐射是由地面电力系统辐射的谐波直接传播到高空电离层引起。
另一类是磁层线辐射事件，共有23例。通过研究发现，磁层线辐射特性与输电线谐波辐射特性明显不同：（1）磁层线辐射的强度比输电线谐波辐射的大，输电线谐波辐射的强度通常比较微弱；（2）磁层线辐射持续的时间比输电线谐波辐射长，有的磁层线辐射事件甚至能持续2 h；（3）在时频图中，磁层线辐射事件形成的频率谱线带宽也比输电线谐波辐射的大，输电线谐波辐射事件的频率谱线带宽最大不超过3 Hz[2-3]。
通过Nemec等的研究可知，输电线谐波辐射与磁层线辐射是两种不同的现象，它们都存在于电离层和磁层中。
3 输电线谐波辐射的影响及研究意义
目前，国外多数学者认为，随着电力工业的飞速发展和电力电子设备应用的增加，输电线谐波辐射现象将变得愈加明显。输电线谐波辐射在一定条件下会影响电离层和磁层的状态，而且可能会与电离层中的带电粒子相互作用，触发强度更大、频带更宽的辐射，这会对电离层环境产生一定的影响。因此，研究输电线谐波辐射现象对于认识地球的近地空间环境，特别是电离层环境，具有重要科学价值[4]。
4 结论
输电线谐波辐射是一种存在于电离层、磁层中但与磁层线辐射不同的现象，该现象对电离层环境会产生一定影响，对其进行研究有助于我们认识地球的近地空间环境。
参考文献
[1] Helliwell R A，Katsufrakis J P， Bell T F， Raghuram R.VLF line radiation in the Earth’s magnetosphere and its association with power system radiation [J]. J.Geophys.Res.，1975，80（31）：4249-4258.
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关键词 输变电工程 电磁辐射 环境保护
前言
随着城市的现代化建设和人民生活水平的日益提高，大量的110kV及220kV电压等级变电站逐渐深入到城区，高压变电站邻近居民区及城市公共设施，不断地引发关于电磁辐射问题的种种争议。由于对电磁辐射污染的知识普及不够，群众对其缺乏全面的认识，出现对电磁辐射污染过度恐慌，给项目建设及国家经济造成巨大的损失。因此，了解和掌握不同电压等级的高压变电站和输电线路运行中实际电磁辐射污染的程度和范围，提出有效的控制措施，降低辐射污染，对搞好高压输变电工程的环境保护工作十分重要。以下通过对承德地区部分110kV输变电工程电磁辐射的实际测量，研究和讨论110kV输变电工程产生的电磁辐射对环境的影响。
1 电磁辐射的产生
1.1高压变电站
变电站内高压设备的上层有互相交叉的带电导线，下层有各种形状高压带电的电气设备以及设备连接导线，电极形状复杂，数量很多，在它们周围空间形成了一个比较复杂的高交变工频电磁场。这种高电场的影响之一是对周围地区产生静电感应，即变电站周围存在一定的电磁辐射场。变电站布局和周围环境协调不妥时，将会对其周围环境产生一定的电磁辐射。
1.2高压输电线路
高压输电线路工作时，其电压等级较高，相对地面将产生一定的静电感应，即产生一个交变电磁辐射场。
过量的辐射照射会对人的中枢神经、末稍神经系统、心脏血管系统、肌肉组织和其他器官产生直接的影响。变电站高压构架及输电导线离地面的高度越大，相当于带电体离地面越远，则它在地面附近产生的电场强度就越小。因此，变电站高压构架附近和输电线路导线下方场强具有最大值，且随着距离加大，场强很快减小。由于导线弧垂影响，相应的最大场强影响区域位于档距中央，而最小场强影响区域在靠杆塔处，因为此处导线悬挂高度较高，且杆塔自身也有一定的屏蔽作用。
2 电磁辐射的生态效应
电磁辐射是以电磁波形式通过空间传播的能量流，在人们日常的生存空间，电磁辐射无处不在。除太阳、雷电等自然因数外，交变电流的存在产生交变磁场，交变磁场反过来又会产生交变电场，因此只要有电流存在就一定会产生电磁波，也就一定会有电磁辐射存在。而在输变电系统中，电磁辐射源主要是高压输电线路和高压电力设备等产生的工频电磁波和少量因高次谐波引起的高频电磁波。
电磁波对于人类的影响可分为热效应和非热效应(人体电磁场与外部电磁场的祸合)。人体的器官和组织均为具有一定的电容和电导的电介质或导体及半导体，当人体处于外界电磁场中，会在体内感应出电荷，并产生一定的电流密度。在不同电磁频率下人体各部分的电容和电导率各不相同，所产生的感应电流也不尽相同。高频电磁场在生物组织中最易产生感应电流，电磁能转化为作用于人体的热量，由此产生的热效应将引起中枢神经和植物神经系统的机能障碍。当生物体热效应达到一定程度时可以令生物组织受到损伤，并且与外界电磁场的祸合作用也将改变人体正常的电特性，对人体健康产生影响。
3 电磁辐射水平的测量
根据输变电过程交变电磁场的特点，在正常运行工况下，选择测量工频未畸变电场强度和工频磁场强度。
3.1测量仪器
选用美国产H13604型工频电磁场计作为测量仪器。
3.2测量布点与方法
变电站及输电线路测量方法与布点均参照HJ／T 241998《500 kv超高压送变电工程电磁辐射环境影响评价技术规范》进行，并根据现场情况做部分调整。
测试路径的选择标准为：地形平坦、附近没有高大构筑物和树木。各变电站均在变电站高压构架处围墙外垂直方向(避开高压进线)，测点间距为5m，测至本底处。110kV线路测量点选择在上板城变电所进线第5～6塔档距中央导线弧垂最大处线路中心的地面投影为测试原点，沿垂直于线路方向进行，测点间距为5m，顺序测到本底处。
4 测量结果分析
110 kV变电站
4.1工频电场
通过对3个110kV变电站的工频电场分析，最大值分别为124.2、20.6、17.3Wm，出现在距围墙0、0、20m处。110kV变电站的工频电场随距离增加，测值逐渐降低。
4.2工频磁场
110kv变电站工频磁场垂直分量最大值出现在距围墙0m处，为27.2nT，水平分量最大值出现在距围墙5m和15m处，为14.4nT。其余随着距离的增加，垂直磁场呈逐渐降低趋势，水平磁场强度变化不明显。
5 影响及对策
从测量结果可以得出，110kV变电站和输电线路附近地面环境的工频感应电磁辐射强度相对较低，周围环境电磁辐射水平符合HJ／T 241998《500kV超高压送变电工程电磁辐射环境影响评价技术规范》中4000V／m居民区工频电场评价标准和对公众全天辐射时的工频限值100μT磁感应强度的评价标准。人们在110kv变电站围墙外和输电线路附近下方接触金属时亦没有明显的麻电感和电击痛感。但110kV输变电工程设计和建设运行中，预防电磁辐射污染仍是不可忽略的问题，应确保把电磁辐射降低到尽可能低的水平，确保公众不受辐射影响。在变电站和线路选址时尽量远离敏感区，设计中尽量减少分相设备的使用，多采用三相设备、线路架设方式，最大可能采用倒三角形和三角形架线方式，充分利用三相电的特性，将其各相产生的电磁场相抵消，以降低总辐射水平；严格按规范设计施工，保证高压构架和线路架设高度，增大与地面距离，降低地面感应辐射强度。
结论
电磁辐射同水、大气等污染一样已成为不可忽视的污染源，同样应引起大家的高度重视。输变电工程设计应充分考虑电磁辐射对环境的影响，应进一步优化设计，采用合理手段屏蔽电磁场，从源头最大程度地减少污染。在正常运行工况下，110kv变电站站界外和输电线路走廊下附近环境工频感应电场强度小于1500Wm，工频感应磁场强度小于100nT，二者均小于相关环境保护评价标准限值。但鉴于辐射污染的特殊性和辐射防护三原则的要求，在此电压等级输变电工程的设计和建设运行中，应确保高压构架和线路架设高度，使站界外和线路走廊附近环境(包括建筑物)感应电磁辐射处于合理的水平，保护环境和公众身体健康。
参考文献：
关键词：电磁辐射 生物电 热效应 非热效应
随着人们生活水平的提高，人们对生活的品质要求越来越高，人们都希望使自己和家人生活在安全舒适的环境中。但现实并非如此，我们周围的环境中存在着各种各样的危险，随时有可能对我们造成严重伤害。电磁辐射就是其中一种。电磁辐射的存在不像其他污染那样：看得见、摸得着、闻得出。它分布在空中，潜伏于地下，能造成飞机、轮船、车辆和电气、电子产品运行失常、失灵，甚至被损坏；还会损害人类身体健康，导致人体多种疾病的出现。并且不受时间、空间和国界的约束，随时都可能向我们人类发起进攻！所以我们有必要认识生活中的电磁辐射，并做到最大限度地自我保护。
1、什么是电磁辐射
电磁辐射又称电子烟雾，是指能量以电磁波形式由信号源发射到空间的现象，是以相互垂直的电场和磁场随时间的变化而传递能量。电磁波谱包括形形的电磁辐射，从极低频率的电磁辐射至极高频率的电磁辐射，两者之间还有无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线、Y射线。从电磁辐射的来源看可分为天然辐射和人工辐射。天然辐射来自于地球、太阳的热辐射等，人工辐射主要来自广播、电视、通信基站及电磁能在生活中的应用设备。
一般来说，电磁辐射可以分为“电离辐射”和“非电离辐射”两类。例如X射线、7射线和宇宙射线产生的能量，足以破坏人体组织结构的分子，甚至可以使原子和分子电离化，这种辐射称为“电离辐射”。而我们常见的电磁辐射，大部分是频率为9kHz？300GHz的无线电发射设备或工、科、医电子产品所产生的，其发射频率较低，能量也较弱，远没达到将分子分解的水平，这类辐射称为“非电离辐射”。
2、电磁辐射对人体的影响
人体生命活动包含一系列的生物电活动，这些生物电对环境的电磁波非常敏感，因此，电磁辐射可以对人体造成影响和损害。电磁辐射对人体的危害，表现为热效应和非热效应两大方面。
2.1、热效应
当人体接受电磁辐射时，体内分子会随着电磁场的转换快速运动，使人体升温，热效应会引起中枢神经和植物神经系统的功能障碍，主要表现为头晕、失眠、健忘等亚健康表现。
2.2、非热效应
非热效应即吸收辐射不足以引起体温增高，但也引起生理变化和反应。生活和工作在这种环境中过久，会出现头晕、疲乏无力、记忆力衰退、食欲减退等临床症状。
世界卫生组织调查显示，一些受到较强或较久电磁波辐射的人，已经有的病态表现，主要反映在：
（1）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，窦性心律不齐，白细胞和血小板减少，乏力，免疫功能下降等；
（2）对神经系统的影响：表现为记忆力减退，容易激动，失眠；
（3）对视觉系统的影响：表现为使眼球晶状体混浊，严重时造成白内障，是不可逆的器质性损害，影响视力；
（4）对生殖系统的影响：表现为降低，男子质量降低，使孕妇发生自然流产和胎儿畸形等；
（5）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、免疫系统、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，对儿童甚至还可能诱发白血病；
（6）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工作。
3、环境电磁波卫生标准
以电磁波辐射强度及其频段特性对人体可能引起潜在性不良影响的 阈下值为界，将环境电磁波容许辐射强度标准分为两级。
一级标准：为安全区，指在该环境电磁波强度下长期居住、工作、生活的一切人群（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；新建、改建或扩建电台、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。
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）可能引起潜在性不良反应的区域；在此区内可建造工厂和机关，但不许建造居民住宅、学较、医院和疗养院等，已建造的必须采取适当的防护措施。
超过二级标准地区，对人体可带来有害影响；在此区内可以h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；如在此区内已有这些建筑，则应采取措施，或限制辐射时间。
4、家庭常用电器的辐射强度
普通家用电器如电视机的辖射强度为（正面紧贴显示屏）50υW/cm2，背面紧贴机壳的辐射强度为40？50υW/cm2；台式电脑显示器正面的辐射强度为40υW/cm2；背面的辐射强度更是高达1000υW/cm2。
5、预防之道
关于电磁污染标准的学界争论还在继续，但我们还需在各种电磁辐射环境中工作与生活。作为这世界上平凡而弱小生命的一员，人们又该如何预防并减轻电磁辐射对自身的伤害呢？
5.1.提高自我保护意识，重视电磁辐射可能对人体产生的危害，多了解有关电磁辐射的常识，掌握防范措施，加强安全防范。如：对配有应用手册的电器，应严格按指示规范操作，保持安全操作距离等。
5.2.不要把家用电器摆放得过于集中，或经常一起使用，以免使自己暴露在超剂量辐射的危害之中。特别是电视、电脑、冰箱等电器更不宜集中摆放在卧室里。
5.3.各种家用电器、办公设备、移动电话等都应尽量避免长时间操作。如电视、电脑等电器需要较长时间使用时，应注意至少每1小时离开一次，采用眺望远方或闭上眼睛的方式，以减少眼睛的疲劳程度和所受辐射影响。
5.4.当电器暂停使用时，最好不要让它们处于待机状态，因为此时可产生较微弱的电磁场，长时间也会产生辐射积累。
5.5.对各种电器的使用，应保持一定的安全距离。如眼睛离电视荧光屏的距离，一般为荧光屏宽度的5倍左右；微波炉在开启之后要离开至少1米远，孕妇和小孩应尽量远离微波炉；手机在使用时，应尽量使头部与手机天线的距离远一些，最好使用分离耳机和话筒接听电话。
5.6.男性生殖细胞和对电磁辐射更为敏感。因此，男性应尽量减少与电磁波太频繁密集的接触，而且接触时也要保持安全距离，一般是半米以上。
5.7.消费者如果长期涉身于超剂量电磁辐射环境中，应注意采取以下自我保护措施：
（1）居住、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，佩带心脏起搏器的患者，经常使用电子仪器、医疗设备、办公自动化设备的人员，以及生活在现代电器自动化环境中的人群，特别是抵抗力较弱的孕妇、儿童、老人及病患者，有条件的应配备针对电磁辐射的屏蔽服，将电磁辐射最大限度地阻挡在身体之外。
（2）电视、电脑等有显示屏的电器设备可安装电磁辐射保护屏，使用者还可佩戴防辐射眼镜，以防止屏幕辐射出的电磁波直接作用于人体。
（3）手机接通瞬间释放的电磁辐射最大，为此最好把手机拿远一点，等手机接通之后再拿近听，或者佩戴防辐射耳机接打电话。
（4）电视、电脑等电器的屏幕产生的辐射会导致人体皮肤干燥缺水，加速皮肤老化，严重的会导致皮肤癌，所以，在使用完上述电器后应及时洗脸。
（5）多食用一些胡萝卜、豆芽、西红柿、油菜、海带、卷心菜、瘦肉、动物肝脏等富含维生素A、C和蛋白质的食物，以利于调节人体电磁场紊乱状态，加强肌体抵抗电磁辐射的能力。
【关键词】 电磁辐射 危害 防护
【中图分类号】 G633.7 【文献标识码】 A 【文章编号】 1674-4772（2012）11-062-01
一、 前言
随着科学技术的迅猛发展，电磁波广泛应用于工业、科研、医疗、通信、广播等诸多领域，使人类生产和生活方式发生了革命性变化。然而当人们在充分享受由电磁波带来的舒适生活的同时，一种无形的环境污染电磁辐射对环境造成的污染变得日益严重。
二、电磁辐射的来源
当电荷、电流随时间变化时，在其周围就激励起电磁波。长寿地区的电磁辐射产生于电子设备和电气装置，主要有以下几类来源：第一：广电设备与电讯设备。长寿广播电视发射塔、渡舟等地的微波通讯站、地面卫星通信站、寻呼通信基站等，这些设备大功率定时或不定时发射。第二：工业用电磁辐射设备：主要有长寿晏家工业园区、江南的重钢的高频炉（包括高频感应炉、高频淬火炉、高频熔炼炉、高频焊接炉及电子管的排气、烤消、退火、封接、钎焊，半导体的外延、区熔、拉单晶等。）、塑料热合机（包括高频热合机、塑料焊接机等。）、高频介质加热机、高频烘干机、放电加工机床、各种类型电火花加工设备等。第三：电力系统设备。包括发电厂、高压输配电线、变压器以及数以千计的电动机等。第四：交通系统。各种汽车、电动车等。第五：各类家用电器。包括电子闹钟、吹风机、微波炉、电视机、电冰箱、计算机、空调和电热毯等。
三、电磁辐射的危害
电磁辐射的污染危害人体的机理及相关报道电磁波对人体组织的作用分为两种：一种是致热效应，即电磁波会使人体发热。电磁辐射对人体的作用随频率的增高而增大。当被人体吸收的电磁波能量达到一定强度时会使人体发热而出现高温生理反应，人体将出现如神经衰弱、白细胞减少等病变。另一种是非致热效应，当超过一定强度的电磁波长时间地作用在人体时，虽然人体的温度没有明显升高，但会引起人体细胞膜的共振，使细胞的活动能力受限。会使人出现诸如心率、血压的改变及失眠、健忘等生理反应。
四、电磁辐射对环境污染的防护对策
首先：广播、电视发射台及通讯设备等的电磁辐射防护
广播、电视发射台及通讯设备在建设前选址应以《电磁辐射防护规定》（GB8702-88）为标准，进行电磁辐射对环境影响的评估，实行防护性卫生监督，提出预防性防护措施，最大限度地降低对周围环境的电磁辐射强度。已建成的发射台若对周围环境造成较强场强，可以考虑以下防护措施：第一：改变发射天线的结构和发射方位，尽量减少对人群密集居住方位的辐射强度。第二：树木对电磁能量有吸收作用，在天线周围或电磁场区，希望长寿地区的政府大面积种植树木，增加电波在媒介中的传播衰减，起到防止人体受辐射之目的。第三：使用不同的建筑材料，包括钢筋混凝土，甚至金属材料覆盖建筑物，利用这些材料对电磁波吸收和反射特性，来衰减室内的场强。第四：在中波发射天线周围电磁场场强大约为10 V/m，短波场源周围电磁场场强为4 V/m的范围内的房间尽量不用作生活用房。
其次：工业、医疗设备的电磁辐射防护
这类设备的电磁辐射防护措施与其辐射频率有关，下面分别对象长寿晏家工业园区的电磁污染最严重的高频设备的防护进行论述。第一：电磁屏蔽。电磁屏蔽的机理是电磁感应现象。在外界交变电磁场下，通过电磁感应，屏蔽壳体内产生感应电流，而这电流在屏蔽空间又产生了与外界电磁场方向相反的电磁场，从而抵消了外界电磁场，达到了屏蔽效果。一般良导体（如铜和铝等）常用作电磁屏蔽装置。第二：高频接地。高频防护接地的作用是将屏蔽体（或屏蔽部件）内由于感应生成的射频电流迅速导入大地，使屏蔽体（或屏蔽部件）本身不致再成为射频的二次辐射源，从而保证屏蔽作用的高效率，高频接地极和接地线用铜材最好，接地极一般埋设在接地井内，接地电阻要最小。第三：距离防护。辐射电磁场强度与辐射源到被照体之间的距离成反比。因此，应适当加大辐射源与被照体之间的距离，可减少电磁辐射的影响。第四：个体防护。在高频辐射环境内作业的人员，应佩带防护头盔、防护眼镜，穿防护服。这些防护用品一般用金属丝布、金属膜布和金属网制作。
最后：日常生活中电磁辐射的防护
随着家用电器和移动通讯工具等的日益普及日常生活中人们承受的电磁辐射污染也更加严重，为了减少电磁辐射的污染，建议采取以下措施进行防范：第一：电视机、电冰箱、空调等家用电器的摆放应适当分散，不宜过分集中，可减少开机时的磁场强度。第二：安放微波炉时，高度应该在人体头部之下，可防止人脑和眼睛受损。使用过程中，应尽量远离。另外购买时，应选择质量好、信誉好的名牌厂家，以保证产品的质量，防止微波泄漏。第三：使用移动电话时，话筒不要紧贴头部，最好使用专用耳机和受话器接听电话，不要长时间通话。在医院、飞机上不要使用移动电话。第四：收看电视时不应离电视过近，最好保持4～5m距离，并注意开窗通风。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 赵爱华，刘兆明.电磁辐射对人体的危害及防护措施.中国环境管理，2000，4：46～47.
孕期无法承受之辐射
全国每年出生的两千多万新生儿中，接近120万为缺陷儿。专家指出，导致婴儿缺陷因素中，电磁辐射的危害最大。电磁辐射是造成孕妇流产、不育、畸胎等病变的诱发因素，胚胎和胎儿组织特别容易受辐射损伤。这种损伤的表现形式多种多样，可以表现为坏死或细胞膜受损，但细胞不死亡，就会导致胎儿生长发育的缺陷。
孕期三个阶段胎儿受辐射伤害各不相同：
1―3月为胚胎期，受到强电磁辐射可能造成肢体缺陷或畸形。
4―5月为胎儿形成期，受到电磁辐射可能引起智力不全，甚至造成痴呆。
6一10月为胎儿形成期，受到电磁辐射可能导致免疫功能低下，出生后体质弱，抵抗力差。
妊娠头3个月，也就是妊娠早期，受辐射影响的危险比妊娠中、晚期的危险大得多。因此，为了宝宝的健康发育，避免他受到任何伤害，孕妈妈在怀孕的头3个月一定要坚决地远离电磁辐射。
防范6项生活细节辐射
1远离电脑辐射。
怀孕早期的准妈妈，每周使用20个小时以上电脑，其流产率增加80％，同时也增加畸形胎儿的出生率。为此，孕前女性及孕妈妈应暂时离开电脑、电视等视屏岗位，有困难的，最好能在怀孕的头三个月，既胎儿器官形成期暂离此类工作环境。无法离开工作岗位的孕妈妈必须穿着防辐射服装。否则，长期在电磁辐射环境下工作的孕妇即使顺利产下婴儿，但婴儿的智力和体质也可能已受到损伤，并将产生难以弥补的后果。
2远离家电辐射。
家里是电磁辐射较为集中的场所，故新婚、孕前女性和孕妇在居室时要远离微波炉、电热毯、电视机和电脑等电器，必要时也可穿着专门用于屏蔽电磁辐射的防护服。建议不要把家用电器摆放得过于集中或经常一起使用，特别是电视、电脑、电冰箱不宜集中摆放在卧室里，以免孕妈妈处于超剂量辐射的危险中。
3远离办公设备辐射。
电话、传真、电脑、复印机等办公设备都应尽量避免长时间操作，以免室内辐射聚集过多。当电器暂停使用时，最好不要让它们处于待机状态，因为此时可产生较微弱的电磁场，长时间也会产生辐射积累。
4远离手机辐射。
孕妈妈使用手机时，最好使用分离耳机和话筒接听电话。手机接通瞬间释放的电磁辐射最大，为此孕妈妈最好在手机响过一两秒或电话两次铃声间歇中接听电话，有座机的地方就关掉手机，用手机通话长话要短说。不把手机挂胸前，就算它再炫也要放在包包里或者桌子上。
5远离充电器辐射。
充电器充电时，周围会产生很强的电磁波，能杀死人体内的免疫细胞，所以孕妈妈应远离手机充电插座30公分以上。切忌将充电器放在床边。
6远离电波辐射。
居住或工作在高压线、雷达站、电视台、电磁波发射塔附近的的孕妈妈应配备阻挡电磁辐射的屏蔽防护服。
TIP家用电器辐射量
利用工具防辐射
防辐射服：防辐射服装面料通常是由两种材料织成的。一个是用不锈钢纤维织成的，一个是碳素纤维织成的，从我们电磁辐射防护的角度来说，不锈钢纤维织成的面料的防护性能是要优于碳素纤维织成的面料。防辐射服有肚兜、马夹、衫衣等多种款式。
电脑／电视防辐射屏：防辐射屏采用隐形飞机吸波技术、纳米技术和人体工程学光吸收技术，能有效吸收电脑／电视显示器发出的对人体有害的电磁辐射和静电，并使电脑／电视光线更加柔和，防止眼睛疲劳，同时证非常高的透光率。
电脑辐射消除器：工作中的电脑显示器、主机、键盘、鼠标及设备，对外都会产生多种频率的辐射(主要是低频辐射)，用“电脑辐射消除器”替换原来电脑机箱上的电源线后，即可从电源中排除掉产生辐射源的多种谐波；
防护帽：它是由几微米粗细的不锈钢纤维与化学纤维混纺成的导电布制成的，对电磁波可以起屏蔽作用。
手机防护套：采用吸波材料技术原理，对于手机电磁辐射磁场是吸收原理，吸收手机微波，转化为无害的热能挥发，从而降低辐射值。
防磁贴：欧美和日本近几年推出的特殊贴片，能改变天线附近的电磁场分布，减少对人体头部的照射剂量。
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