时间:2024-01-04 11:49:28
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任何带电物体的周围都存在电场,而周期变化的电场将会产生周期变化的磁场,也就存在电磁波,产生电磁辐射,如果这种辐射的量超过限定条件,那么就会对环境形成电磁污染。和无处可躲的大气污染、水污染、噪声污染一样,电磁辐射同样无处不在,这使它成为公认的“第四污染源”。
一、计算机电磁辐射对人体的危害
计算机已进入现代社会的各行各业和千家万户,它给人们的工作、学习、生活带来了极大的方便。但“计算机病”也与日俱增,严重的影响了人们的身心健康。“计算机病”的症状表现为神经衰弱综合症(头晕、头痛、疲劳、失眠或噩梦、记忆力减退、情绪低落等)、肩颈腕综合症(骨骼不适、手指麻等、感觉异常、震颤、有压痛),以及腰背酸痛、抗病能力降低、易感冒等,发病率最高的是那些每天在计算机旁敲击键盘的专业人员。这些专业人员精神压力大,大脑处于高度集中和紧张状态,这是产生神经衰弱综合症的根源。流产、面部褐斑、类似红斑或湿疹等的出现,亦与精神因素密切相关。专业人员连续注视计算机屏幕,长时间近距离盯着闪烁的荧光屏,易使眼睛充血、干燥、怕光,严重者还会使眼球视网膜的感光功能失调,晶体受损,暗适应能力降低,造成视力减退,甚至可导致微波自内障、夜盲症等。如人体受辐射还可导致人体循环系统异常,男性生殖能力下降,人体激素分泌异常等。孕妇、儿童、心脏起搏器佩戴者和老人是电磁辐射的易感人群,而心脏、眼睛和生殖系统等是电磁辐射敏感器官。
二、计算机辐射的主要来源和防护措施
虽然微处理器、主板、显卡、声卡、内存、硬盘、光驱、显示器、USB接口等主要部件在工作时都会向外界辐射电磁能量,但幸运的是,除显示器之外,这些配件都是被装在具有电磁屏蔽能力的机箱里面,阻挡了大部分电磁辐射。所以,我们通常受到的辐射一方面来自显示器,而另一方面则来自主机。倘若显示器在电磁屏蔽技术方面不够严谨,那么用户可能一周5天、每天8小时都会受到电磁辐射,对健康的危害显而易见。而机箱同样如此,设计不良的产品往往台发生电磁辐射泄漏,如果机箱与用户之间的距离太近,外泄的电磁辐射同样会影响到用户健康。LCD电磁辐射相对低很多。从原理上说,LCD显示器以液晶材料作为光线通过的开关来控制光线照射屏幕,进而获得画面输出。而这个过程并没有涉及紫外线、静电场、高压电源等容易产生辐射的部件,因此从这个方面考虑可以说LCD正面几乎是零辐射。另外,LCD和CRT显示器一样,机内同样需要一个高压电源,只是电源驱动的并不是电子枪,而是LCD背光模组中的冷阴极荧光管。此种荧光灯管其实和我们常见的日光灯一样,都需要较高的电压才能驱动,只是点亮之后电压会迅速回落到较低的水平。因此,LCD的电源只需要维持一定时间的高压状态(可达到l000V),然后转为常压甚至低压状态,而不必像CRT显示器的高压包一样始终得保持高电压状态。因此相对而言,LCD显示器电源部分对外辐射的低频电磁波会比CRT要弱很多,加上LCD的摆放位置往往贴近墙面。显示器之外,第二辐射源就是主机。众所周知,金属机箱对电磁辐射可起着屏蔽的作用,但不同材料,不同设计、不同工艺的机箱的防辐射能力并不相同,如果设计不良,主机外泄的电磁辐射仍可能超标。除了在购买时选择符合电磁辐射标准的计算机外,还可以根据情况采取下列措施。一是平时饮食应选择富含维生素类的食品,以降低辐射的危害;二是有必要选用防护产品,如防护屏、护目镜、防磁帖防护服等;三是长时间使用计算机,应注意间隔与调剂,孕妇操作计算机一天不宜超过2h;四是人体与计算机,应保持一定的安全距离。
总之,随着计算机走进人们的日常生活,它给现代人的工作、学习带来了极大的便利,成为人们生产生活所必不可少的一件工具。在给人们带来便利的同时,应该注意到,计算机所产生的电磁辐射也给人们的健康带来了危害。如何有效地防止和降低计算机对人身健康的威胁,是人们生产生活中所应该关心和关注的一个问题。计算机的电磁辐射主要来源于显示器和主机,选择LCD显示器和具有良好防辐射效果的机箱是防止用户免于过度电磁辐射的关键。另外加强维生素的摄入,选择防护用具,避免长时间近距离接触计算机也是重要的防护措施。
参 考 文 献
关键词:计算机 电磁辐射 电磁场
1 概述
任何带电物体的周围都存在电场,而周期变化的电场将会产生周期变化的磁场,也就存在电磁波,产生电磁辐射,如果这种辐射的量超过限定条件,那么就会对环境形成电磁污染。和无处可躲的大气污染、水污染、噪声污染一样,电磁辐射同样无处不在,这使它成为公认的“第四污染源”。
只要存在电场变化的地方就会有电磁辐射。目前,能造成大面积电磁污染的主要有高压输配电系统、发射设备、微波设备、家用电器、计算机等等。其中高压输电系统的电磁辐射强度最大,对人体的危害最明显。为了保障从业者的健康,在辐射环境下的工作时间有着严格的限定。相比之下,诸如彩电、手机、微波炉、空调机、电冰箱、计算机等等家庭必需的电气设备所影响的人群更广泛。在上述常见的电气设备中,与人们工作、生活息息相关的计算机更值得关注。许多上班族和沉迷于网络世界的网虫每天面对计算机的时间往往超过8小时。而计算机本身就是一个不可小觑的电磁辐射源:微处理器、主板、显卡、声卡、内存、硬盘、光驱、显示器、USB接口等主要部件在工作时都会向外界辐射电磁能量。计算机所产生的电磁辐射,对那些长期接触计算机的人的身心健康有巨大的危害。
2 计算机电磁辐射对人体的危害
计算机已进入现代社会的各行各业和千家万户,它给人们的工作、学习、生活带来了极大的方便。但“计算机病”也与日俱增,严重的影响了人们的身心健康。“计算机病”的症状表现为神经衰弱综合癌(头晕、头痛、疲劳、失眠或噩梦、记忆力减退、情绪低落等)、肩颈腕综合症(骨骼不适、手指麻等、感觉异常、震颤、有压痛),以及腰背酸痛、抗病能力降低、易感冒等,发病率最高的是那些每天在计算机旁敲击键盘的专业人员。这些专业人员精神压力大,大脑处于高度集中和紧张状态,这是产生神经衰弱综合症的根源。流产、面部褐斑、类似红斑或湿疹等的出现,亦与精神因素密切相关。专业人员连续注视计算机屏幕,长时间近距离盯着闪烁的荧光屏,易使眼睛充血、干燥、怕光,严重者还会使眼球视网膜的感光功能失调,晶体受损,暗适应能力降低,造成视力减退,甚至可导致微波自内障、夜盲症等。如人体受辐射还可导致人体循环系统异常,男性生殖能力下降,人体激素分泌异常等。孕妇、儿童、心脏起搏器佩戴者和老人是电磁辐射的易感人群,而心脏、眼睛和生殖系统等是电磁辐射敏感器官。近年来的畸形儿出生率和儿童的自血病增多,心脏起搏器佩戴者的死亡率增加,电磁辐射难逃其咎。
3 计算机辐射的主要来源
关键词:计算机电磁辐射电磁场
一、概述
任何带电物体的周围都存在电场,而周期变化的电场将会产生周期变化的磁场,也就存在电磁波,产生电磁辐射,如果这种辐射的量超过限定条件,那么就会对环境形成电磁污染。和无处可躲的大气污染、水污染、噪声污染一样,电磁辐射同样无处不在,这使它成为公认的“第四污染源”。
只要存在电场变化的地方就会有电磁辐射。目前,能造成大面积电磁污染的主要有高压输配电系统、发射设备、微波设备、家用电器、计算机等等。其中高压输电系统的电磁辐射强度最大,对人体的危害最明显。为了保障从业者的健康,在辐射环境下的工作时间有着严格的限定。相比之下,诸如彩电、手机、微波炉、空调机、电冰箱、计算机等等家庭必需的电气设备所影响的人群更广泛。在上述常见的电气设备中,与人们工作、生活息息相关的计算机更值得关注。许多上班族和沉迷于网络世界的网虫每天面对计算机的时间往往超过8小时。而计算机本身就是一个不可小觑的电磁辐射源:微处理器、主板、显卡、声卡、内存、硬盘、光驱、显示器、USB接口等主要部件在工作时都会向外界辐射电磁能量。计算机所产生的电磁辐射,对那些长期接触计算机的人的身心健康有巨大的危害。
二、计算机电磁辐射对人体的危害
计算机已进入现代社会的各行各业和千家万户,它给人们的工作、学习、生活带来了极大的方便。但“计算机病”也与日俱增,严重的影响了人们的身心健康。“计算机病”的症状表现为神经衰弱综合癌(头晕、头痛、疲劳、失眠或噩梦、记忆力减退、情绪低落等)、肩颈腕综合症(骨骼不适、手指麻等、感觉异常、震颤、有压痛),以及腰背酸痛、抗病能力降低、易感冒等,发病率最高的是那些每天在计算机旁敲击键盘的专业人员。这些专业人员精神压力大,大脑处于高度集中和紧张状态,这是产生神经衰弱综合症的根源。流产、面部褐斑、类似红斑或湿疹等的出现,亦与精神因素密切相关。专业人员连续注视计算机屏幕,长时间近距离盯着闪烁的荧光屏,易使眼睛充血、干燥、怕光,严重者还会使眼球视网膜的感光功能失调,晶体受损,暗适应能力降低,造成视力减退,甚至可导致微波自内障、夜盲症等。如人体受辐射还可导致人体循环系统异常,男性生殖能力下降,人体激素分泌异常等。孕妇、儿童、心脏起搏器佩戴者和老人是电磁辐射的易感人群,而心脏、眼睛和生殖系统等是电磁辐射敏感器官。近年来的畸形儿出生率和儿童的自血病增多,心脏起搏器佩戴者的死亡率增加,电磁辐射难逃其咎。
三、计算机辐射的主要来源
虽然微处理器、主板、显卡、声卡、内存、硬盘、光驱、显示器、USB接口等主要部件在工作时都会向外界辐射电磁能量,但幸运的是,除显示器之外,这些配件都是被装在具有电磁屏蔽能力的机箱里面,阻挡了大部分电磁辐射。所以,我们通常受到的辐射一方面来自显示器,而另一方面则来自主机。倘若显示器在电磁屏蔽技术方面不够严谨,那么用户可能一周5天、每天8小时都会受到电磁辐射,对健康的危害显而易见。而机箱同样如此,设计不良的产品往往台发生电磁辐射泄漏,如果机箱与用户之间的距离太近,外泄的电磁辐射同样会影响到用户健康。
上述表明,计算机的电磁辐射主要来源于显示器和主机。其中显示器又分为CRT显示器(阴极射线管显示器)和LCD显示器(液晶显示器)。CRT显示器是计算机中最严重的辐射源。CRT显示器通过电子枪发射电子束实现画面显示,对外发射电子本身就会产生严重的电磁辐射,尽管厚厚的含铅玻璃屏幕可在一定程度上阻隔辐射,但仍然有不少电子穿透阻隔层而直接照射到使用者。所以,如何削弱这部分辐射至关重要。
按照物理学的定义,来自CRT显示器的辐射伤害主要可分为光辐射、低能x射线、无线电场、静电场和低频电磁场。其中光辐射为电子枪打在屏幕背后荧光层而发出的可见光和少量紫外线,只有少量的紫外线会对人体造成危害。X射线由电子束碰撞阴极射线管的内部前屏所产生,但因为能量极低,其辐射程度也可忽略不计。无线电场主要从CRT的控制电路部分发出,强度非常弱,经过短距离后基本上就衰减到零。静电场则是从CRT电子枪内部的加速电场所产生,最直接的体现就是会让屏幕吸附灰尘。而被认为对人体健康损害最严重的应该是低频电磁场,它主要由显示器的电源部分(高压包)和垂直/水平扫描电场所产生,电磁场频率在5Hz~400kHz之间。
LCD电磁辐射相对低很多。从原理上说,LCD显示器以液晶材料作为光线通过的开关来控制光线照射屏幕,进而获得画面输出。而这个过程并没有涉及紫外线、静电场、高压电源等容易产生辐射的部件,因此从这个方面考虑可以说LCD正面几乎是零辐射。另外,LCD和CRT显示器一样,机内同样需要一个高压电源,只是电源驱动的并不是电子枪,而是LCD背光模组中的冷阴极荧光管。此种荧光灯管其实和我们常见的日光灯一样,都需要较高的电压才能驱动,只是点亮之后电压会迅速回落到较低的水平。因此,LCD的电源只需要维持一定时间的高压状态(可达到l000V),然后转为常压甚至低压状态,而不必像CRT显示器的高压包一样始终得保持高电压状态。因此相对而言,LCD显示器电源部分对外辐射的低频电磁波会比CRT要弱很多,加上LCD的摆放位置往往贴近墙面.所以不会背对着人体,这种辐射对人的影响可减弱到零。
显示器之外,第二辐射源就是主机。众所周知,金属机箱对电磁辐射可起着屏蔽的作用,但不同材料,不同设计、不同工艺的机箱的防辐射能力并不相同,如果设计不良,主机外泄的电磁辐射仍可能超标。
首先,机箱的材料至关重要,目前大多数机箱都是使用镀锌铜板,它可起到良好的屏蔽效果。不少高档机箱采用更轻的铝合金材料,同样具有良好的防辐射能力。材料仅是防辐射要求的基本方面,更关键的地方在于机箱制造工艺,只有模具精细,制造工艺好的机箱才会具有良好的电磁屏蔽效果。这方面主要体现在机箱面板、前置接口,后侧挡板及其他所有存在任何接缝的地方,劣质机箱与优质机箱在这方面差异甚大,前者的接缝处通常很不严密,设计、制造过程中都没通过辐射实验室进行严格检测、电磁辐射外泄情况严重。尤其是在前置接口方面,电磁辐射很容易就直接影响到用户。而优质机箱在这些细节都比较严谨,基本不存在接缝不够密合的问题,样品制造出来后都必项在电磁实验室中测量辐射是否达标,选标之后方可进行大批量制造。此外,不少机箱为了制造方便都采用双面喷漆,但内部表面如果被喷漆的话,机箱板就无法直接吸收电磁坡,电磁波会出现四处散射的情况。倘若在机箱接缝处不够严密就很容易因电磁波散射而造成泄漏现象。相较之下,外表面喷漆、内部镀锌的做法更值得提倡。钢板内表面所镀的锌(防氧化需要)同样也是金属,电磁波射到表面后可以被有效屏蔽而不会出现散射现象,这对机箱整体的电磁辐射屏蔽是很有利的——从健康角度考虑,我们认为多花点预算购买品质优良的机箱还是值得提倡的。:
因此,对于广大计算机用户来说,选择LCD显示器,购买选材合理、设计优秀、屏蔽良好的机箱是非常重要的。这样可以最大限度的保证计算机用户免于受到过度的电磁辐射危害。除了在购买时选择符合电磁辐射标准的计算机外,还可以根据情况采取下列措施。①平时饮食应选择富含维生素类的食品,以降低辐射的危害②有必要选用防护产品,如防护屏、护目镜、防磁帖防护服等③长时间使用计算机,应注意间隔与调剂,孕妇操作计算机一天不宜超过2h。④人体与计算机,应保持一定的安全距离。室内办公和家用电器的设置不宜过密,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。
四、结语
随着计算机走进人们的日常生活,它给现代人的工作、学习带来了极大的便利,成为人们生产生活所必不可少的一件工具。在给人们带来便利的同时,应该注意到,计算机所产生的电磁辐射也给人们的健康带来了危害。如何有效地防止和降低计算机对人身健康的威胁,是人们生产生活中所应该关心和关注的一个问题。计算机的电磁辐射主要来源于显示器和主机,选择LCD显示器和具有良好防辐射效果的机箱是防止用户免于过度电磁辐射的关键。另外加强维生素的摄入,选择防护用具,避免长时间近距离接触计算机也是重要的防护措施。
参考文献:
[1]胡焱弟,白志鹏等.大学生受电脑电磁辐射的研究.安全与环境学报.2005.5(3).37~41.
[2]刘英杰.电磁辐射与劳动保护.水利电力劳动保护.2002.(1).17~18.26.
[3]吴忠智.关于电源污染及电磁辐射的探讨.电工技术杂志.2001.(11).30~31.
[4]张剑.关注健康——从设计的角度看待电磁辐射.微型计算机.2003.(23).112~118.
关键词:通信基站 美化天线 电磁辐射水平 污染防治
前言
近年来,随着移动通信业的迅猛发展,移动用户数量飞速增长,通信基站的建设数量逐年增加。从城市的高层办公写字楼到普通的小区住宅楼,移动通信发射天线随处可见。通信基站的天线是电磁波向周围环境发射窗口,同时也是环境电磁辐射的源头,引发潜在的电磁辐射污染问题。的基站天线常常与周边环境格格不入,影响城市景观,更有可能引发公众对通信基站电磁辐射的过度心理恐惧和担忧,最终导致居民对基站运营商投诉的激增。因而,城市景观问题与公众担忧已经成为了通信基站建设运行过程中两个敏感议题。为了解决这两大问题,美化天线应运而生,并逐步受到广泛应用。
美化天线也称为“伪装天线”,即在不影响天线正常功能的情况下,采用损耗小、反射少的非金属材料对天线本身的外表进行装饰,或是在天线外部加装美化罩,使天线与楼宇及周边环境相和谐,进而达到美化的目的[1]。美化天线的应用在一定程度上还减少了公众对基站电磁辐射的心理恐惧和抵触情绪,减少了公众与基站运营商之间的纠纷,为社会和谐做出了贡献。然而,由于缺乏对美化天线的电磁辐射水平的系统分析研究,天线的美化并不能从根本上消除公众对基站电磁辐射污染的担忧,仍有不少居民对美化后的基站进行投诉。此外,美化天线的隐蔽性及多样性也增加了辐射环境监管的难度,若监管不善,可能会加剧基站对周边环境的电磁辐射污染。本文通过对各种典型环境敏感区域内不同类型的美化天线类型周围的电磁辐射水平进行监测分析,以揭示不同类型美化天线周围电磁辐射水平,并在此基础上提出美化天线周围电磁辐射污染防治措施及管理措施。
1 常见美化天线的介绍
常见的美化天线一般采用外罩罩住天线 ,根据外罩的外形特点可以将美化天线分成以下几种[2]:
(1)方(圆)柱型
一般可做成方柱型或圆柱型立在楼顶天面的面源或者楼梯堡的天面上,高度约为2~4m,外观的颜色与楼面颜色相似。该类型的美化天线也是目前实际应用最广泛的一种。
(2)排气管型
排气管型美化天线,多应用于高层居民小区或商业区楼房天面之上,外观颜色以白色为主,结构与尺寸与真实的排气管一致,一般高度为高出天面2m。
(3)变色龙型
为了符合楼房外墙装饰颜色,外表跟外墙的颜色、花纹一致。可以根据天线的实际尺寸和数量做成需要的造型,如半圆形、方形及椭圆形等,既能满足通信信号覆盖,又不影响城市建筑的景观。
(4)空调机型
空调机型美化天线一般根据安装天线的尺寸及数量,可以选择做成4匹或6匹的室外空调机外型,主要应用于人群比较密集的居民生活小区内或者是商业区。由于空调机型天线的高度有限(一般不超过5m),为了达到尽可能大的覆盖范围,一般安装在信号覆盖区域内的最高楼层天面或者挂在外墙上。
(5)灯杆型
灯杆型美化天线适用于商业区、交通道路两旁,立于街边的高度一般为6~25m,可用于街道的信号覆盖;放在楼顶的天面上的高度一般为6~10m,可以用于普通的住宅小区或商业区环境中。
(6)水箱型
一般常见于旧城区普通居民楼上或者乡村,可做成高达6m的水箱型,馈线用PVC管包装入水箱中,从外部看像水管,与居民放置在屋顶的太阳能水箱相似。
(7)美化树型
一般用于风景区、公园、居民区的花园或周边的山上以及厂房较多的工业园区或者新开发区的路边绿化带等等。外表看上去像一棵树,隐藏在绿色植物当中,可以根据周围的环境做成合适的高度。可以和周围的风景形成一致,既不破风景又能达到有效的信号覆盖。
2 电磁辐射环境质量标准
根据我国的国家标准《电磁环境控制限值》(GB8702-2014)[3]中的表1规定,频率在30~3000MHz之间,公众曝露限值为:电场强度12V/m,功率密度0.4W/m2(40μW/cm2)。《辐射环境保护管理导则―电磁环境影响评价与方法》(HJ10.3-1996)对单个项目的影响必须控制在GB8702-1998(GB8702-2014《磁环境控制限值》自2015年1月1日起实施后替代GB8702-88)限值的若干分之一[4])。因此单个基站的管理目标值选取GB8702-2014《电磁环境控制限值》中相应频段功率密度限值的1/5,即0.08 W/m2(8μW/cm2)。
3 移动基站美化天线周围电磁辐射水平实测
3.1 监测方法
3.1.1 监测布点
本研究选取广东省内位于各种典型环境敏感区域内7种不同类型的美化基站21个(具体见表1),对基站美化天线周围的电磁辐射水平进行现场测量。依据《移动通信基站电磁辐射环境监测方法》(试行)(环发[2007]114号)[5]规定进行监测布点,基站电磁辐射水平监测点位优先布设在公众可以到达距离天线的最近处,原则上设在天线主瓣方向内。防护区内如有敏感目标,则通过巡测找出辐射水平较高的测点,如无敏感目标,则在天线前方50m内选取代表向监测点。对于发射天线架设在楼顶的基站,在楼顶公众可活动范围内布设监测点位。点位选择应设法避免或尽量减少周围偶发的其他辐射源干扰。
3.1.2 监测时间、频次及环境条件
移动通信的电磁辐射与基站发射功率、天线增益、频率以及话务量密切相关。话务量指在特定时间段内呼叫次数与每次呼叫平均占用时间的乘积,通常随着话务量的升高,基站实际发射功率会增大,因而产生的电磁辐射也会有所增强[6]。故监测时间为移动通信基站正常工作时话务量的高峰时间段,即一天内的8:00~20: 00。监测在无雪、无雨、无雾、无冰雹的天气条件下进行,同时记录下现场环境温度和相对湿度。
每个监测点位应进行连续5次电场强度测定,每次测量时间不少于15s,并读取稳定状态下的最大值。
3.1.3 监测仪器
现场监测采用仪器为德国Narda公司生产的EMR-300型综合场强仪,该仪器配备18C型探头。仪器响应频率为100kHz~3GHz,量程为0.20~400V/m,检测限为0.20V/m。
3.1.4 测量频段与数据处理
测量选取的美化基站为中国电信CDMA2000,发射频段为870-880MHz。CDMA基站天线的辐射近场与远场的界限大约是8 m,测量选取的美化基站周围公众可达到范围属于电磁辐射的远场,在远场中功率密度与电场强度的关系式为:Pd=E2/377,因此在远场中,通过电场强度的测量即可求得功率密度。
3.2 结果与分析
3.2.1不同类型美化天线周围电磁辐射水平
基站的电磁辐射水平不仅会受到周围地理、环境条件的影响,还可能与天线的形式结构有关。为此,本研究对21个位于典型环境功能区内(包括居住、医疗卫生、文化教育、科研、行政办公区等)不同类型的美化基站周围电磁辐射电场强度进行测量,并重点关注以发射天线为中心、半径50m范围内可能受到影响的居民和人群,结果见表1。监测结果表明,位于不同环境敏感区域内7种常见美化天线基站正常运行时,周边50m范围内可到达区域环境功率密度在0.01~7.17μW/cm2之间,低于《电磁环境控制限值》中规定的30~3000 MHz频率范围内公众曝露限值0.4W/m2(40μW/cm2)。同时也满足单个移动通信基站运行对周围电磁辐射环境影的管理限值0.08W/m2(8μW/cm2)。测量所选择的7种类型美化天线有6中常用于公众关注的居民区,测量结果表明其周围50m范围内公众可到达范围满足文献[3]中规定的公众曝露限值。
3.2.2 典型美化基站周围电磁辐射水平分析
方柱型美化天线因其外部美化罩可以装饰成墙体的颜色而与周围景观形成一致,在美化基站中得到广泛的应用,常用于各种环境敏感功能区域如:居住、文化教育、医疗卫生区、行政办公区、科研区等。为了进一步探究美化基站周围电磁场的分布特性,本研究选取位于河源市东源县滨江花园10层居民楼天面的方柱型美化基站作为典型基站。对该基站周围50m范围内公众可到达区域进行了详细测测量,采用巡测的方式,找到公众活动区域内电磁辐射最大点位,14个监测位点的分布如图1所示。该基站周围电磁辐射环境监测结果见表2。
从图1中可以看出监测点位覆盖了公众可到达的离天线最近、高差最小的区域。表2中美化天线周围电磁环境辐射监测结果看以看出该基站周围50m范围内电磁环境辐射功率密度范围为0.01~5.25μW/cm2,其中功率密度最大点位出现在天线架设天面与天线水平距离11m垂直距离6m处(点位2#)。结合图1与表2可知,天线主瓣方向(监测点位为1#、8#、9#、10#)区域内的功率密度高于天线副瓣(2#、7#)区域,且离天线水平距离越远、高差越大的区域功率密度越小。以上结果表明该基站美化天线周围50m范围内功电磁辐射率密度均低于文献[3]中规定的公众曝露限值。
4 美化天线的利与弊
4.1 美化天线的有利方面
美化天线的发展和推广在一定程度上是因为公众的环保意识的加强及对城市景观要求的提高,对环保以及经济发展有很大的积极意义。主要表面为三个方面:①美化天线具有的仿生、掩蔽的特征使得基站与其所在的周围环境能很好的融合在一起,避免了普通天线杂乱架设对城市及乡村景观的负面影响;②天线为基站的外置部分,美化天线的采用会减少基站天线对公众的视觉冲击,能够在保障通信的覆盖与质量的同时,避免了居民对天线辐射的过分恐惧和抵触,减少了居民心理负担,有利于基站的建设运行[7];③对于运营商来说,美化天线采用分体拆装结构,体积小,运输、安装更加简便,水平转角可调且调整方便,节省运行费用。
4.2 美化天线的不利方面
虽然美化天线具有多方面的优点,但是从环境保护和保障公众知情角度来说也存在不可忽视的弊端,集中表现在四个方面:①某些运营商使用美化天线只是为了降低公众对移动通信基站建设运行的关注度,进而损害了公众的环境权益和知情权;②美化天线种类繁多、隐蔽性较强,伪装成生活中常见的各种实物,增加了环境保护部门辐射环境监管难度;③由于美化天线外部加有美化罩,在环境保护部门日常监管、抽查测量电磁辐射水平时很难准确判断天线主瓣方向、安装位置及天线的数量等关系辐射环境影响的因素,也难以确定基站电磁环境辐射重点监测范围;④有可能激发公众更强烈的抵触情绪,比如,美化天线在建设及运行的过程中未充分做好与公众的沟通工作,公众获知美化天线的存在后,情绪更加激动,处理不当反而会激化公众与基站运营商之间的矛盾。
5 美化天线使用原则与电磁环境污染防治对策
5.1 美化天线架设原则
5.1.1 推荐性使用原则
在风景名胜区、旅游景区、公园、小区周边的花园等对环境质量要求较高的地方,推荐建设美化天线,以保持上述区域的景观协调,减小普通天线对公众视觉的冲击,使天线能更好的融入周边的环境。
5.1.2 限制性使用原则
在楼房密集或楼层较低的居民区及作为公众经常活动区域的天面等限制性使用美化天线,因为美化天线本身具有的架设高度低、隐蔽性等特点,在上述区域架设时公众经常活动区域容易出现超标情况。
5.2 美化天线的电磁污染防治对策
1、优化基站选址,首先应先调查当地的电磁辐射环境背景情况,避免在电磁辐射环境背景值较高的地方建立基站;其次尽量选择共用设施的楼房上而避开私人居民楼,应该尽量选择公众不能经常到达的天面或者非公众居住建筑物,尽可能避免影响周围公众的活动;第三,还应该避免在同一个天面架设过多的天线,防止由于场强的叠加,使该天面的电磁辐射水平高于超过管理目标值;第四,对于架设在楼顶的基站,应加强通往该楼顶的通道管理并在通往天线处悬挂警示牌[8]。
2、合理选取美化天线的主瓣方向,安装时尽量使天线的主瓣方向避开公众活动区域;市区基站应避免天线主瓣方向非安全距离前方处有高大楼房,以免其受到较大的电磁辐射影响而产生不必要的民事纠纷。
3、在美化天线周围张贴电磁辐射警示标识并划定一定方位的限制公众活动区域,以防止公众因不知道美化天线的存在而靠近,受到不必要的辐射。
4、加强监督与管理工作,通信基站的运营商不得随意提高基站的发射功率,应尽可能地降低基站的发射功率,以确保天面的电磁辐射水平低于目标管理值;基站正常运行时,环境保护监管部门应不定期电磁辐射环境抽测检查,保证天面上的电磁辐射水平满足国家标准。
5、运营商应委托有电磁辐射检测资质的单位或企业每年抽取一定比例的美化基站进行电磁辐射检测并建立电磁环境检测数据档案,以及时发现电磁辐射环境问题。
6、明确针对于美化天线基站环境影响评及验收阶段的公众参与要求。美化天线的“隐蔽性”引发公众环境知情权等相关问题。从短期看,其隐蔽性有助于基站的建设,但如果处理不当势必会导致严重的群众环境事件,因此,及早主动处理沟通才能发挥美化天线的景观优势而避免其负面影响的积累。而环境影响评价及验收阶段的公众参与的主动沟通、协调可从根本上解决环境问题的积累。
6 结语
美化天线建设已被广泛采纳,在通信基站建设中所占的比例也逐年升高,运行效果良好,既起到了美化环境的作用又达到了移动信号覆盖的目的。本研究对21个位于各种环境敏感区域内不同类型的美化天线类型周围电磁辐射进行现场检测,结果表明:美化天线周围50m范围内的公众可到达区域环境电磁辐射功率密度在0.01~7.17μW/cm2之间,典型的方柱型美化基站周围50m范围内的公众可到达区域环境电磁辐射功率密度在0.01~5.25μW/cm2之间,均低于《电磁环境控制限值》(GB8702-2014)中规定的30~3000MHz频率范围内公众曝露限值40μW/cm2,天线主瓣方向区域内的功率密度高于天线副瓣区域,且离天线水平距离越远、高差越大的区域功率密度越小。但是美化天线仍存在许多不足之处,需要把握美化天线的使用原则,从基站选址到正常运行都要做好各面的环保工作,并保证环评阶段、验收阶段的公众参与制度,与公众多方面沟通协调,只有这样美化天线才能体现真正的“美”。
【参考文献】
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辐射的危害
世界卫生组织最新公布:辐射污染已经成为21世纪人类健康最大危害之一,核辐射、手机、电视、电磁炉等工作生活环境的辐射无处不在。电磁辐射是心血管病、糖尿病、癌突变的主要诱因;是孕妇流产、不育、畸胎等病变的诱发因素;直接影响儿童的发育、骨髓发育、导致视力下降、视网膜脱落,肝脏造血功能下降;对人体生殖系统、神经系统、免疫系统造成伤害;使女性内分泌紊乱,月经失调等等。
防辐射措施
电磁辐射虽然有危害,但在这个电气时代,只要采取一些积极有效的防护措施,还是可以大大减少这些危害。
常用手机的朋友,在接电话时最好先把手机拿到离身体较远的距离接通,然后再放到耳边通话。此外,尽量不要用手机聊天,睡觉时也注意不要把手机放在枕头边。莫把手机挂胸前,研究表明,手机挂在胸前,会对心脏和内分泌系统产生一定影响。使用耳机来接听手机也能有效减少手机辐射的影响。尽量少打,尽量用耳机,连续通话不要超过30分钟。
1.距离电磁辐射源1.5米以上。
2.尽量缩短接触家电时间。
3.不要把家用电器摆放得过于集中,特别是电视、电脑、电冰箱不宜集中摆放在卧室里。
4.当电器暂停使用时拔掉电源。
5.佩戴心脏起搏器的患者以及抵抗力较弱的孕妇、儿童、老人等,较长时间接触电器时,最好穿上阻挡电磁辐射的屏蔽防护服。
6.在手机响过一两秒或电话两次铃声间歇中接听电话。
此外,针对不同的家用电器,还应采取必要的防护措施。
防电脑电磁辐射
电脑是家庭电磁辐射最大的污染源,因此,要格外地加以重视。
合理放置
①电脑最好放置于家人活动较少的房间里,这样在使用电脑时,其他人就会减少受到危害的可能。②尽量别让屏幕的背面朝着有人的地方,因为电脑辐射最强的是背面,其次为左右两侧,屏幕的正面反而辐射最弱。③将显示器尽可能向后推,以能看清楚字为准,至少也要与眼睛相距50厘米到75厘米的距离。④电脑桌下方常常有一堆电线及变压器,要尽可能地远离你的脚。⑤操作电脑时,椅子的高度以眼睛向下视与屏幕成30度角为宜。
选用防护屏
质量合格的防护屏,具有防辐射、防静电、防强光等多种作用。选用电磁辐射复合型抑制织物制成的防护屏,或选用不锈钢纤维织物制成的防辐射罩,可达到良好的防护效果。当然,有条件的最好选择液晶显示器,因为液晶显示器的电磁辐射很小。
注意室内通风
科学研究证实,电脑的荧屏能产生一种叫溴化二苯并呋喃的致癌物质。所以,放置电脑的房间最好能安装换气扇,倘若没有,上网时尤其要注意通风。
防冰箱电磁辐射
电冰箱是厨房中一个高磁场的所在,所以,应尽量避免在冰箱工作时靠近它,即使在取食物时也应尽量避免在冰箱工作时打开冰箱。另外,如果冰箱的散热管灰尘太多,电磁辐射也就越大。所以,经常用吸尘器把散热管上的灰尘吸掉,提高其效率,也是减少电磁辐射的有效方法。
防音响电磁辐射
有些家庭为了方便欣赏音乐,喜欢将组合音响放置在卧室里。而一套组合音响的磁场可高达150mG以上,因此,组合音响最好不要放置在卧室里。原则上任何电器用品都应该远离你的床铺。有人总抱怨睡眠质量不好,其实很可能就是床铺附近放置的电暖器、电风扇、空气清新机、空调等电器在作怪。
防低压电源电磁辐射
带变压器的低压电源一般磁场都很高,手机充电器、便携式单放机在插座上的变压器磁场也较高。所以,在使用这些带变压器的低压电源时应与之保持一定的距离。
防相邻电器的电磁辐射
孕期尤其是早孕期间(孕3月以前)是胚胎发育的关键时期,而最可能影响胚胎发育并导致胎儿出现先天性心脏病、神经管畸形等的几大因素有病毒感染、电磁辐射、接触有毒化学物质等。其中,电磁辐射最近被越来越多地提及。
电脑 不要长时间操作
目前没有确切的证据证明,电脑辐射会导致流产率和畸胎率的上升。电脑显示器虽可产生电离辐射,但极少泄漏。国际上曾对市场上近百种型号电脑显示器的X射线进行过监测,绝大多数照射量率仅是天然辐射水平。
为了宝宝的健康,在孕期减少和电脑接触的时间,还是非常有必要的。一般认为,孕妇操作电脑的时间,每周不应超过20小时;看电视的时间每天应控制在两小时以内。使用电视机和微波炉时,最好距离3米外。不得已需要接触电脑的准妈妈们,可以采取以下“以防万一”的措施。
一是将显示器换成液晶显示屏。研究发现,液晶显示器不会产生电磁辐射,所以可考虑将普通显示器换成液晶显示器,或改用笔记本电脑。
二是穿上防辐射衣服。孕妇操作电脑,特别在怀孕的头3个月,最好选用防电磁辐射的工作服。可以采用含多元素的织物,因为既要防电场,又要消除磁场,还要阻隔少量的X射线。因此,这种含多元素的织物是当前防电磁辐射比较理想的材料。但在没有具备相关条件的情况下,也不必全部照搬,穿防护服等措施仅限于所从事职业长期不能远离电脑的女性。
至于视保屏则没有必要装,因为它对电离辐射不会有任何实际防护效果。相反,还可能会影响视力。
手机 不宜直接放在腹部
目前还没有明显的医学证据表明打手机可以造成胎儿的畸形,但是有研究提示,即便小剂量的慢性辐射,也可能对人体产生影响(如增加脑瘤发生率),所以建议准妈妈注意以下几点:
摘要:电磁辐射;危害;防护
1 电磁辐射及其污染
1.1 电磁辐射的定义电磁辐射的定义
一般情况下,电磁辐射通常是指被定义为能量以电磁波的形式通过空间传播的现象。
。电磁波有不同频率,可以按照频率分类,从低频率到高频率,包括有无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等。
电磁波传播的能量量子即光子的能量与电磁波的频率成正比,γ射线、X射线频率很高,其光子能量也很高,与物质相互作用时能够使原子电离,对人类健康和环境影响主要是以电离辐射的形式。所以将γ射线、X射线归类到核辐射(电离辐射),我们通常所说的电磁辐射应当是指可见光频段及以下的电磁波,与物质相互作用时不能够直接使物质发生电离。
《电磁辐射防护规定》(GB 8702-88)中规定的适用频率范围为100kHz~300GHz。国标《电磁兼容术语》GBT4365中也注释“也可将电磁感应引申包括在电磁辐射中”,所以在环境保护中有时也将高压输变电产生等电磁环境污染也纳入电磁辐射中,但其本质上并不是能量以已电磁波形式传播的电磁辐射环境。
1.2 电磁辐射辐射污染
电磁辐射污染是指电磁场的能量流或电磁场强度超过国家规定的电磁环境质量标准,并影响他人健康或干扰他人正常生活、工作的现象。并非所有的电磁辐射对人类都是有害的。电磁辐射对人类生存所必须的,如太阳光。电磁辐射来源主要有两种,一种是自然本底电磁辐射,另一种是人类活动产生的电磁辐射。电磁辐射防护主要是防止防护因人类活动产生的电磁辐射污染的危害。
1.3 电磁辐射危害
电磁辐射对人的健康的危害主要有以下3种:
(1)对生物的热效应危害
主要是对生命体的蛋白质和水分子等电解质在变化的电磁场随变化的电磁场组织振动产生热量,原理与微波炉加热一样。对热效应的科学研究已经取得定量结果。
(2)对生物的非热效应危害。
如对神经系统、生殖系统的影响等。对非热效应的研究目前还只是定性的结果。
(3)对电子电器设备的干扰、损坏。
对于50Hz的工频高压输变电系统,能量要以电磁波形式以光速传播,其波长将达到几千公里,远超过一般的输变电线路长度,难以形成有效的辐射系统,所以其电磁环境影响主要不是电磁辐射,而是高压准静电场和磁场以及放电产生的无线电干扰。我国《电磁辐射环境保护管理办法》不将电压在100千伏以下的送、变电系统和电流100安培以下的工频系统列入电磁辐射建设项目和设备名录。
1.4常见电磁辐射源
(1)(1)日常生活中的电磁辐射
存在电场、磁场变化的系统都会产生电磁辐射。家庭日常生活中接触的常用家用电器,其电源频率为50Hz,除了专门产生电磁辐射或者以电磁辐射为工作机理的电器设备外,其他设备产生的对人体有害的电磁辐射是可以忽略的。日常家庭生活接触到的电磁辐射源主要任何电器只要通上电流就有电磁辐射,大到空调、电视机、电脑、为微波炉、加湿器,小到吹风机、手机、无线网络系统等,像空调、电风扇等设备是不会产生对人体有害的电磁辐射的、充电器,甚至接线板都会产生电磁辐射,但各种电器产生的辐射量不尽相同。依照《电磁辐射防护规定》(GB8702-88) 等国家标准要求的实测方法,采用EMR-300辐射测量仪,在屏蔽的条件下,检测出被测物品在最大输出功率状态下的电磁辐射量如表1所示。
(2)强主要的电磁辐射系统行业
IT:大量的计算机及网络设备不断的向四周发射大量电磁波;雷达系统;广电:广播、电视台站的微波发射和接受系统大量的产生电磁波塔台;电信:为手机、小灵通及笔记本服务的移动通讯基站等无线通讯系统也会产生强大的电磁辐射;电力:高压输电线路、变电站、发电厂以及其他电力设施周围也会产生强大的电磁辐射;医疗:各种医疗、科研、卫生和工业生产使用的高频、超短波、微波理疗设备,如工业高频感应炉等及各类频谱仪都会产生大量的电磁污染。;交通:民航、铁路以及远洋运输等行业动力设备,信号接收设备也会生产大量的电磁污染;科研:很多实验设备装置在试用过程中会发射能量惊人的电磁波。
2电磁辐射的危害
(1)影响生物组织
扰乱人体的自然生理节律。电磁波可扰乱人体的自然生理节律,引起头痛、失眠、健忘等神经衰弱症状;电磁波还能使人体热调节系统失调,从而导致心率加快、呼吸障碍,对心血管疾病的发生发展起着“推波助澜”的作用。由于电磁波具有穿透力,故不仅作用于体表,还可殃及深层组织和器官,往往人体还未感到体表组织疼痛,深层组织或器官已受到损伤。
干扰生物体的免疫功能。电磁波能干扰生物体的免疫功能,助长癌细胞生长,使癌症发病率增高。研究表明:电磁波与癌症,尤其是脑痛和儿童白血病有一定联系。
影响动物生殖系统的功能。电磁波也能抑制动物生殖细胞的发育,影响其生殖系统的功能。研究表明,功率密度为30~40Mv/cm2的微波照射对小白鼠生殖细胞有明显的破坏作用,发育迟缓,曲细精管的细胞层次减少,发生过程障碍;有研究对视屏作业工人健康状况的调查表明,视屏作业女工月经异常发生率及异常妊娠经过与结局的发生率明显高于对照组,支持视屏作业可影响女工生殖机能的观点。日本曾对电脑操作员作过调查,发现每周在电脑屏幕前工作20h以上的孕妇,比一般孕妇流产率高2倍。
(2)导致人体病变
对眼球晶状体的影响:强功率电平微波照射可导致晶状体蛋白质凝固,形成白内障。对血液生成的影响:表现为白血球总数的波动及淋巴细胞和嗜酸性细胞减少。对内分泌的影响:在性机能上男性表现为阳痿,女性出现月经周期紊乱,其他方面有甲状腺肿大、碘摄取率增高、妇女乳汁分泌机能下降、糖代谢内分泌紊乱等。对免疫力的影响:微波照射抑制了抗体形成甚至球蛋白抗体完全消失,还可以是机体的血清补体率升高和免疫球蛋白含量下降。
对心血管系统的影响:反映在心电图上的一些指标的改变,如心动过缓、心动过速、R波变宽、K值减少、局限性心室传导阻滞增加、血压波动等。
对中枢神经系统的影响:除了改变大脑对体温调节的控制功能外,主要还表现在:头痛、全身无力、易疲劳、睡眠障碍、记忆力减退、易冲动等。
电磁辐射对现代人心理的负面影响:许多作业人员知道自己所处工作环境存在一定程度的电磁辐射,但是不知道实际的辐射水平,产生了心理压抑或者心理恐惧。
3电磁辐射防护
对电磁辐射的防护策略主要有四种:削减电磁辐射发射源强,采取屏蔽措施,远离电磁辐射源,减少接触时间。对不同频段的辐射防护需要采用不同的方法。人类每天都在不断接受大自然背景的电磁辐射,对日常生活中的电磁辐射不必谈辐射变色。目前没有确实的科学研究结果表明
3.1避免电器集中摆放
其实最简单的防辐射方法就是与家用电器、办公设备、移动电话等放射源保持适当距离,不要把家用电器集中摆放形成“大辐射磁场”,同时减少与这些放射源的接触频率。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,同时尽量避免多种办公和家用电器同时使用。
3.2避免置身电脑背面
电脑的摆放位置很重要。尽量别让屏幕的背面朝着有人的地方,因为电脑辐射最强的是背面,其次为左右两侧,屏幕的正面反而辐射最弱。
3.3 用水吸电磁波
室内要保持良好的工作环境,如舒适的温度、清洁流通的空气等。因为水是吸收电磁波的最好介质,可在电器的周边多放几瓶水。不过,必须是塑料瓶和玻璃瓶的才行,绝对不能用金属杯盛水。
3.4多吃抵御辐射的食品
人们日常应该多吃一些绿色蔬菜。这是因为新鲜蔬菜的碱性成分可使血液呈碱性,溶解沉淀于细胞内的毒素,使之随尿液排泄掉;海带-海带中含有一种海带胶质的物质,可促使侵入人体的放射性物质从肠道排出;猪血-猪血的血浆蛋白丰富,血浆蛋白经消化酶分解后,可与进入人体的粉尘、有害金属微粒发生反应,变成难以溶解的新物质沉淀下来,然后排出体外;绿豆-民间素有“绿豆汤解百毒”之说。现代医学研究证实,绿豆含有帮助排泄体内毒物,加速新陈代谢的物质,可有效抵抗各种形式的污染;黑木耳-黑木耳的最大优势在于可以帮助排出纤维素物质,使这些有害纤维在体内难以立足。
3.5严把采购关
目前,国内对电子产品的辐射有了严格的规定,如强制执行的3C认证就是其中之一,但该标准对于零售的机箱产品是无效的(机箱本身并不是辐射源),而且从实际情况来看,要在电脑等产品设计中完全杜绝辐射是不现实的。因此,我们在购买电器时一定要选择通过质量认证的品牌产品。比如,显示器可以购买通过TCO认证的、机箱选择大品牌厂商的。
3.6使用防辐射装备
现在市场上推出了一些民用防电磁辐射产品,正常人群在普通的家庭和办公场所需要采取特别的电磁辐射防护措施。
对于手机不要长期近距离放在头部接听;对微波炉保持一定距离并关闭微波炉门;无线路由器、无线网卡不使用时关闭。对于普通的无线通信基站,一般不要和基站天线处于同一高度,应当低于基站天线并保持30米以上的距离。如孕妇防辐射服,防辐射马甲、防辐射衬衫、防辐射围裙、防辐射屏、防辐射眼镜等。我们可以根据自己的情况加以选用。如果在强辐射区工作或需要特殊保护的人,就要选择专业防辐射产品来避免电磁辐射。尽管电磁辐射无时不在、无处不在,但只要掌握足够的辐射知识和电器产品的正确使用方法,
我们完全不用为周围的电磁辐射感到恐慌。根据国家环境保护部的《电磁辐射防护规定》,电场强度如果低于每米40伏应该就是安全的。即使超过这个数值也不一定产生危害,这根据个人的抵抗力和接触的时间、距离等情况而定。所以说我们只要正确对待,合理利用,采取适当的屏蔽防护措施,就可以大大降低电磁辐射影响,尽情享受它给我们的生活带来的无限便利。
4结语
随着科学技术的进步,各种产生电磁辐射的设备无线电技术已经被广泛应用于国防、工农业生产、交通运输、通讯、信息产业等各个领域并深入到千家万户,它给人类创造了巨大的物质文明,但同时也把人们带进了一个充满人造电辐射的环境也不可避免的对电磁环境产生一定不利影响。它是续废水、废气、噪声污染之后的又一大影响居民身体健康环境的重要污染但只要科学合理地采取防护措施,电磁辐射的环境影响是可以控制的,是安全的。
参考文献: