電磁輻射的測量范文
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篇1
【關鍵詞】電磁輻射;環(huán)境質量;污染源;防治對策
環(huán)境污染可分為物質流污染和能量流污染兩大類。物質流污染物進入環(huán)境使大氣、水的質量變壞,并進而影響到土壤和食品。能量流污染同樣會使環(huán)境質量變壞,并進而影響到人體健康。電磁輻射是一種重要的能量流污染。電磁輻射按其來源可分為天然和人工兩大類?,F(xiàn)在環(huán)境中的電磁輻射主要來自人工輻射,天然輻射相對人工電磁輻射可以忽略不計。人工電磁輻射來自廣播、電視、雷達發(fā)射設施、通信系統(tǒng)、電牽引系統(tǒng)、電器與電子設備及電磁能在工業(yè)、科學、醫(yī)療中的應用設備。
1電磁輻射影響環(huán)境質量的主要污染源
1.1通信系統(tǒng)
隨著移動電話用戶的增多,移動通信公司必然要建設更多的移動通信發(fā)射基站來擴大容量。移動通信基站的建設要求一定的高度,但是城市中的高層建筑物必定是有限的,隨著高層建筑物頂部的空間被全部占用,越來越多的基站建在了5、6層高的居民樓頂上。再由于高層空間和選址的限制,有的建筑物上同時建有三家移動通信公司的基站。在泰州市就發(fā)現(xiàn)有的建筑物頂上同時建有聯(lián)通公司、移動通信公司和世紀公司(CDMA)的基站。有的雖然沒有建在同一個建筑物上,但是距離也很近,這必然要增加環(huán)境中的電磁輻射水平。雖然基站的發(fā)射功率并不大,一般只有十幾瓦,但是基站的分布密度大,而且是24h連續(xù)發(fā)射的,有的基站距居民很近,所以移動通信基站對電磁輻射環(huán)境質量的貢獻是不可忽視的。以泰州市聯(lián)通移動通信公司為例,泰州市行政區(qū)域內共有基站399個,分布在市區(qū)的有144個,其中距居民不超過50m的就有38個,據(jù)聯(lián)通公司上報的材料中得知,最近,有的基站就建在居民樓群中,已經(jīng)引起了當?shù)鼐用竦年P注。
1.2 聲音、廣播、電視發(fā)射系統(tǒng)由于接收機(無論是聲音還是電視)的數(shù)量十分龐大,一個大城市中可能超過千萬臺。如果采取提高接收機靈敏度(像移動通信那樣)的方法保證信號接收,從總體上看是十分不經(jīng)濟的。此外,由于電磁環(huán)境中的電磁噪聲廣泛存在,而聲音廣播與電視廣播的接收帶寬又都較寬(如調頻廣播帶寬200kHz,我國PAL―D彩色電視廣播帶寬6.5MHz),如接收機靈敏度過高,很容易使信噪比降低,影響信號質量。所以在廣播中都是采用高發(fā)射功率、低接收靈敏度的方案。例如,對于彩色電視接收機,在75Q阻抗輸入條件下,圖像通道噪波限制靈敏度:VHF頻段250IxV,UHF頻段350IxV;短波調幅廣播接收機為一二百微伏;調頻廣播接收機為數(shù)十微伏(而移動通信接收機的靈敏度高達1IxV左右)。由于以上原因,廣播發(fā)射機的功率都很大。對于中波、短波聲音廣播發(fā)射臺,由于考慮到占地面積大,要求周圍無高大建筑,以及電磁環(huán)境問題,所以多設置在城市郊區(qū),周圍人口密度不大。同時,由于中、短波廣播的服務范圍很大,也不存在把發(fā)射天線設置在市內的需要。由于發(fā)射天線所處之地,地廣人稀,所以中、短波廣播發(fā)射臺對電磁環(huán)境的污染不是主要問題。同樣原因,短波通信發(fā)射臺也與短波廣播發(fā)射臺情況類似。中波一般不用于干線通信。調頻聲音廣播的頻段87.5~108MHz,我國電視廣播的頻率為共分為5個頻段。由于在這些頻段里,電磁波主要以空間波的形式呈直線傳播,并且受高樓等建筑物的遮擋或反射。所以如要求服務范圍較大,并且不偏向城市的某一部分,則必需提高發(fā)射天線塔的高度,而且天線塔的位置也應選在城市的較中心地區(qū)。這些位置周圍往往人口稠密,加上發(fā)射功率較大,這使得調頻、電視發(fā)射塔成為城市居民與電磁環(huán)境工作者關心的焦點之一。
1.3高壓輸(變)電系統(tǒng)
由于現(xiàn)在許多高壓輸電線路已經(jīng)采用地纜形式,所以這里主要討論高壓變電系統(tǒng)。隨著城市的發(fā)展建設,許多以前遠離居民區(qū)的變電站已經(jīng)被居民樓包圍,再由于隨著人民生活水平的提高,各種家用電器基本普及,這必然要造成城市用電量的增加,在城市中就要增加高壓變電站的建設。而且隨著送電壓的增加,所造成的工頻電磁場強和電磁干擾也越來越嚴重。值得注意的是我國電力部門已決定,220kV與110kV變電站將逐漸由城市的郊區(qū)轉移到市區(qū),以降低配電線路的損耗。500kV超高壓線路建設規(guī)模正在不斷擴大,超高壓線路正逐漸成為電力系統(tǒng)的主干網(wǎng)絡,基于我國人口眾多,且人口和負荷都比較集中的國情,500kV線路進入城市近郊的人口密集區(qū)已不可避免。以泰州市為例,今年就要在市區(qū)新建220kV變電站5座。在郊區(qū)新建500kV變電站2座。高壓變電站產(chǎn)生電磁輻射主要有電暈放電、絕緣子放電電磁噪聲及其周圍產(chǎn)生的工頻電場。
2電磁輻射環(huán)境的防治對策
為了既能合理、有效地使用電磁輻射,又能保護環(huán)境,人們在產(chǎn)生或伴有電磁輻射的項目建設過程中應該采取預防為主的政策,建議在城市電磁輻射環(huán)境保護中應做好以下工作:
2.1產(chǎn)生或伴有電磁輻射項目建設單位應做好輻射的防護工作。建設單位在達到電磁輻射環(huán)境保護標準的前提下,應遵循“可合理達到盡量低”的原則,在建設地點的選擇時應考慮盡量遠離居民區(qū),在建設工藝和儀器設備的選擇等方面盡量減少電磁輻射的產(chǎn)生。
2.2進行有關電磁輻射基本知識和電磁輻射環(huán)境保護的宣傳工作,使公眾正確對待電磁輻射,既使公眾認識到電磁輻射在人們日常生活、工作中所起的作用,又使公眾能科學、有效地防護電磁輻射,避免公眾對電磁輻射產(chǎn)生不必要的誤解和恐慌。
2.3嚴格執(zhí)行政策法規(guī)。嚴格執(zhí)行國家規(guī)定的電磁輻射污染防治的政策法規(guī)是對各類電磁輻射源進行有效管理的前提。環(huán)境保護管理部門應嚴格遵守和執(zhí)行《電磁輻射防護規(guī)定》和《電磁輻射環(huán)境保護管理辦法》,認真履行建設項目環(huán)境保護審批手續(xù),對污染嚴重、工藝設備落后、資源浪費和生態(tài)破壞嚴重的電磁輻射建設項目與設備,要禁止建設或者購置。
2.4電磁輻射控制技術的應用。應用控制電磁輻射的技術措施是防治電磁輻射污染的重要途徑。(1)電磁屏蔽技術。電磁屏蔽技術的應用之一就是對高頻電磁場的屏蔽,而且在抗干擾輻射方面,屏蔽是最好的措施。(2)高頻接地。高頻接地的作用是將屏蔽體(或屏蔽部件)內由于感應生成的射頻電流迅速導入大地,使屏蔽體(或屏蔽部件)本身不致再成為射頻的二次輻射源,從而保證屏蔽作用的高效率。(3)濾波技術。濾波是抑制電磁干擾的最有效手段之一。線路濾波的作用就是要保證有信號通過,并阻截無用信號通過。(4)植物綠化。一些樹木對電磁能量有吸收作用,在電磁場區(qū),大面積種植樹木,增加電波在媒介中的傳播衰減,從而防止人體受電磁輻射的影響。(5)使用電磁輻射防護材料。在建筑、交通、包裝、衣著等很多方面,避免使用增強電磁輻射的材料如金屬材料,它會增強電磁輻射作用,因此要合理使用電磁輻射防護材料,利用其對電磁輻射的吸收或反射特性,可大大衰減電磁場場強。
結束語
伴隨著電磁技術帶給我們巨大收益的同時,電磁輻射也充斥著我們的空間,破壞了良好的電磁生態(tài)環(huán)境,構成現(xiàn)代社會新的“隱形殺手”。因此對其研究分析,并提出防治對策具有重要的現(xiàn)實意義。
參考文獻
篇2
[關鍵詞]家用電器;電磁輻射;預防措施
中圖分類號:F426.61 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)15-0022-01
前言:家用電器種類較多,對于不同家用電器輻射的研究不僅可以使人們更好地認識和了解電磁輻射的產(chǎn)生,然后針對性地采取防護措施。為了更詳細地研究家用電器輻射的產(chǎn)生,本文通過對于一些家用電器電磁輻射的實際測量,根據(jù)各類家用電器的不同輻射程度以及強度給出一些指導性的防護措施,盡可能減少電磁輻射對于人體健康的危害。
1.家用電器的電磁輻射的基本知識
1.1 電磁輻射的產(chǎn)生途徑以及來源
通過對各類家用電器電磁輻射的實際測量之后,我們可以發(fā)現(xiàn)不管是體積較大的冰箱還是手機、收音機類的小型電氣設備,其都會或多或少地產(chǎn)生電磁輻射。這些電磁輻射可以分為電離式輻射和非電離式輻射,由于其質量、體積以及能量的不同,這些電磁輻射對于人體的影響又有所不同。一般來說,家用電器輻射的主要來源有電視機、手機或移動電話、微波爐以及電腦等等。其中,電視機電磁輻射主要來自于其電子顯像管,電視機在形成圖像時,電子顯像管需要產(chǎn)生能量較高的電子束,在實際掃描過程中就會產(chǎn)生X射線以及其他電磁波,雖然這類輻射的數(shù)量較小,但是其對于人體眼球的危害還是存在的。電磁爐作為人們日常使用的電氣設備,其主要是通過電磁感應從而產(chǎn)生渦流,致使鍋底變熱而工作的。在日常生活中,由于電磁爐功率較大,所以其產(chǎn)生的電磁輻射也會隨之增加,如果在不采取任何保護措施情況下,一旦照射劑量大到一定值之后,人體就會產(chǎn)生熱量,這對人體也會間接產(chǎn)生危害。
1.2 電磁輻射對人體產(chǎn)生的危害
不管是體積較小的家用電器還會大型家用電器,人體與其之間的距離直接決定了電磁輻射對人體危害的程度。一般來說,當人體與家用電器之間的距離越短,人體受到電磁輻射的危害更多,通過數(shù)據(jù)研究我們可以發(fā)現(xiàn),當人體長期處于電磁輻射較為嚴重的區(qū)域,自身生物組織就會產(chǎn)生電解質的振動,間接產(chǎn)生渦流導致自身組織的產(chǎn)熱,體溫就會有所上升,組織器官由于溫度的上升就會產(chǎn)生一些不良反應,長期處于電磁輻射區(qū)域的人體在各個系統(tǒng)的調解與恢復方面都會存在一定的問題。具體表現(xiàn)為神經(jīng)系統(tǒng)上的精神不集中、頭暈頭痛等,免疫系統(tǒng)上就會出現(xiàn)免疫能力降低,對于疾病的防范程度有所降低,生殖系統(tǒng)上會出現(xiàn)生殖細胞不活躍等等問題。電磁輻射對人體危害較為明顯,只有通過必要的防護措施才能較好地保護人體,所以我們應該認識電磁輻射的基本知識,做好防護措施以減少由于電磁輻射對于人體產(chǎn)生的危害。一般電磁波分為兩個等級,射頻電磁波的頻率一般為30 MHz~3000 MHz,在這個范圍內的標準限值為400 mw/cm2。常見家用電器電磁射頻一般在30 MHz一下,其屬于低頻輻射。實際測量表明, 正在使用的電磁爐正前方 0.1m 處磁場強度達8.70μT,即使遠離到0.3m以外, 也有1.00μT 。
1.3 電磁輻射對于人體的作用原理
電磁輻射作用人體的主要方式有兩種,其中包括熱效應以及非熱效應作用方式。人體細胞的原子和分子從微觀角度來看,其既是電介質,同時也是磁介質。
根據(jù)研究我們可以發(fā)現(xiàn),當電介質處于在電場中就會產(chǎn)生極化現(xiàn)象,而磁介質在磁場中又會產(chǎn)生磁化現(xiàn)象,所以當人體長期處于電磁輻射中,人體細胞中的分子與原子就會反復極化和磁化,而極化和磁化又會導致人體細胞分子間的摩擦,所以就會導致熱能的產(chǎn)生。同時當電介質長期處于電場中時,人體局部就會產(chǎn)生渦流現(xiàn)象,這就會導致人體發(fā)熱。非熱效應主要是電磁輻射對于人體系統(tǒng)的破壞和損傷,當人體長期處于電磁輻射中,細胞活躍程度就會有所降低,人體就會出現(xiàn)類似于頭暈、頭痛、記憶力下降等等問題。
2.電磁輻射預防措施的研究
2.1 針對家用電器的預防措施
各類家用電器電磁輻射的源頭和輻射方式具有不同的特點,電視機產(chǎn)生電磁輻射的主要來源是其顯像管,通過電子束的投射就會間接產(chǎn)生X射線,微波爐輻射方式主要是通過微波輻射的方式。針對家用電器電磁輻射的研究要從源頭著手,所以我們要對于家用電器輻射進行妥善處理,及時采取預防措施。電視機、電冰箱以及空調等家用電器由于其與人們的生活密切相關,所以其輻射量的大小直接決定了其對于人體的危害,生產(chǎn)廠家在設計家用電器時要嚴格控制電磁輻射量,電器的輻射程度要根據(jù)國家標準進行制定。針對家用電器電磁輻射的預防不僅僅包含電器的設計階段,在具體使用時,使用者也要采取相應的預防措施,例如在家用電器的放置地點要合理挑選,選購者在選擇時一定要選擇符合國家標準的家用電器。一般來說,家用電器不能扎堆放置,要保持一定的距離,當然,電器種類的不同,其電磁輻射量也會產(chǎn)生一定的出入。超標的、扎堆放置的家用電器對于人體會產(chǎn)生嚴重危害,當然,消費者在購置家用電器之后,一定要仔細瀏覽電器使用說明書,詳細了解此電器電磁輻射對于人體的危害以及防護措施。例如在使用微波爐時,其主要輻射來源于爐門的電磁輻射外泄,所以在具體使用時,使用者一定要保持微波爐的門縫的衛(wèi)生以及安全,當微波爐長期不使用時,一定要關閉電源,減少因為待機而產(chǎn)生不必要的電磁輻射。
2.2 家用電器使用者的預防措施研究
家用電器由于與使用者長期處于一個環(huán)境,所以針對家用電器使用者對于電磁輻射的預防具有非常重要的意義。家用電器使用者在使用家用電器時一定要嚴格按照家用電器的使用手冊操作,同時避免長時間地與家用電器進行接觸,例如在使用電腦或電視時,人體一定要與其保持適當?shù)木嚯x,在使用時間上也要進行嚴格地控制,一般來說時間最好在1個小時之內比較好,在長時間地學習與工作之后,使用者一定要進行休息。在衛(wèi)生方面,使用者在使用家用電器時由于各類熒光屏的照射可能會出現(xiàn)皮膚方面的問題,同時熒光屏也會產(chǎn)生大量的靜電,所以在人體表面就會出現(xiàn)大量的灰塵,因此,家用電器使用者要及時洗臉洗手,保持個人的衛(wèi)生。在家用電器長期處于不使用的狀態(tài)時,家用電器一定要及時關閉,不能一直使其保持待機狀態(tài),較弱的磁場有時也會產(chǎn)生輻射的積累。當然,家用電器使用者的健康一定要從自身做起,使用者要合理飲食,保持健康的生活方式,這樣在免疫方面才能具有一定的能力。
2.3 掌握電磁輻射的測量方法
為了進一步地使家用電器使用者掌握電磁輻射的相關知識,在家用電器實際使用中,使用者也要能掌握一定的電磁輻射的測量方法。家用電器一般包括電視、電冰箱、空調等,其特殊性又決定了其對于人體的危害很難察覺,所以掌握并了解電磁輻射的測量方法對于使用的健康保護具有非常重要的意義。電磁波一般分為兩種,其中包括射頻電磁波以及工頻電磁波,而射頻電磁波的頻率主要在30 MHz一3000 MHz,家用電器的輻射頻率一般在在30 MHz以下,其屬于低頻輻射。在實際電磁輻射的測量方法上,我們一般分為3類,其中有TC-1160,LZT-1120和NBM-550。不同的測量方法對于電磁輻射的測量值又會產(chǎn)生一定的出入,所以正確的測量又具有非常重要的影響。
3.總結
隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展,家用電器逐漸稱為現(xiàn)代人們的必要生活工具,由于家用電器其本身的電磁輻射的影響,其對于人體的危害具有非常重要的研究價值。因此,家用電器使用者必須嚴格按照標準使用電器,做好自我保護最減少電磁輻射對于人體的危害。
參考文獻
篇3
Abstract: The measurement scheme of public exposure to environmental electromagnetic radiation of Yan'an city was designed, and the electromagnetic radiation database system was based by using Visual Foxpro 6 database software for measurement result, finally analyses the measuring data.
關鍵詞: 電磁輻射;輻射場;數(shù)據(jù)庫
Key words: electromagnetic radiation;radiation field;database
中圖分類號:TP39 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2013)07-0210-02
0 引言
隨著科學技術的發(fā)展,電磁輻射廣泛應用于廣播、電視、通迅等領域,推動了科學技術的發(fā)展和人類進步,但是電氣電子設備的大量使用使人類生存空間的電磁場強度迅速增大,過量的電磁輻射會危害人體健康,電磁輻射被認定為造成公害的主要污染物之一[1]。我國許多大中城市也相繼展開了對城市市區(qū)電磁輻射的調查研究工作。本文筆者在2012年也對延安市區(qū)公眾暴露電磁輻射進行測量,并建立了延安市區(qū)電磁輻射數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。
1 電磁輻射的測量
1.1 測量儀器 工作人員運用先進的PMM8053P非選頻式電磁輻射分析儀,實地測量延安市市區(qū)公眾暴露環(huán)境電磁輻射水平。具體運行情況由PAD及相關測控軟件進行控制,并與探頭和光電數(shù)據(jù)處理器連接,操作方便,以國內相關標準為依據(jù)對射頻進行采樣測量。用PMM8053P分析儀進行實地測量的過程中,PAD和多種頻段的測量探頭可以配合使用。采用EP2330S射頻探頭,將測量精度設定為0.3V/m,對包括手機基站、電磁爐、微波爐、電視、電臺和廣播等多種頻段進行實測,以達到環(huán)境監(jiān)測的基本要求。
1.2 測量布點方案及結果 本次針對延安市區(qū)公眾暴露環(huán)境的測量,依據(jù)“一般電磁環(huán)境”布點方法進行布點[2]。延安市區(qū)的地貌環(huán)境比較復雜,長、寬布局非常特殊,城區(qū)四面環(huán)山,平均寬度大致為0.5Km,地域狹長,河流、公路并行,公路兩側人口分布比較集中。在4條公路主干線上布設測量點,各點間距設計為1Km,將城區(qū)劃分成多個小方格,測量點就設在每個方格的中心點上,更換不同探頭測量了不同頻率范圍的場強值,最后用非選頻探頭直接讀出測試點的綜合場強值。綜合場強測量結果見表1。
2 數(shù)據(jù)庫建立
微軟公司于1998年推出了Visual Foxpro 6.0可視化數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)是基于Windows操作系統(tǒng)而設計出的小型數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng),它的面向對象程序設計與使用對象的操作要求更為貼近。通過Visual Foxpro 6.0來設置數(shù)據(jù)庫結構,具體內容包括:①數(shù)據(jù)庫結構設計;②數(shù)據(jù)表結構及關系設計;③表單設計;④查詢設計;⑤菜單結構設計;⑥主程序的編制;⑦通過項目管理器編寫應用程序并建立用戶界面;⑧系統(tǒng)測試。項目管理器屬一種組織工具,它能按既定順序及邏輯關系來組織系統(tǒng)文件,工作人員通過它運用可視化的方法途徑來管理數(shù)據(jù)表單及數(shù)據(jù)庫。設計該數(shù)據(jù)庫結構時,先組建項目文件“dcfs.pjx”,將系統(tǒng)文件存儲于“dcfs”目錄中,并根據(jù)“data”“form”“class”“report”“others”等文件類型進行分類儲存,直觀、明朗地展示出了整個開發(fā)流程。
在下文中,筆者將一個測量點的實測數(shù)據(jù)作為分析對象,對數(shù)據(jù)庫結構及其構建過程進行詳細說明。首先,建立一個項目文件“dcfs.pjx”在其中建立數(shù)據(jù)庫“dcfsl.dbc”并建立表“dcfssjl.dbf”、“cqypltl.dbf”,電磁輻射數(shù)據(jù)表1與場強與頻率曲線圖表1分別通過這兩個數(shù)據(jù)表表示。在表“dcfssjl.dbf”中加入字段;測量點,溫度,濕度,頻率范圍,輻射強度,備注。對字段的寬度、類型進行設置后建立測量點的主關鍵字。同樣在表“cqypltl.dbf”中加入字段:測量點,場強與頻率曲線,設測量點為主關鍵字,接下來在數(shù)據(jù)庫“dcfs1.dbc”中通過關鍵字測量點按照一一對應的順序建立“dcfssjl.dbf”、“cqypltl.dbf”兩個數(shù)據(jù)表,同時按要求設置參照完整性,一個比較完整的數(shù)據(jù)庫“dcfsl.dbc”便由此產(chǎn)生。根據(jù)上述編程模式,用相同的辦法就能在項目文件中建立其他測量點的電磁輻射數(shù)據(jù)表和場強與頻率曲線圖;再參照已建成的數(shù)據(jù)庫完善數(shù)據(jù)瀏覽表、數(shù)據(jù)查詢表和數(shù)據(jù)維護表,使系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)更新、數(shù)據(jù)查詢以及數(shù)據(jù)維護等功能。
3 數(shù)據(jù)分析
《環(huán)境電磁波衛(wèi)生標準》(GB 9175-88)公眾暴露導出限值標準規(guī)定,一級(安全區(qū))電場強度小于5V/m,二級(中間區(qū))電場強度小于12V/m[3]。本次設定的測量點總數(shù)為38個,A4點測得的綜合場強數(shù)據(jù)在所有測點中是最大的,最大值是6.458V/m。工作人員進行實地勘察后發(fā)現(xiàn),廣播電視轉播站、通信基站就設在A4測點的周邊,這是該測點綜合場強達到最大值的主要原因。即使如此,但該點數(shù)值仍低于二級限值。A8、C1、D1測量點的測量值大于1小于2.3,且這三點都集中在延安市中心,說明延安市中心的綜合場強較其它區(qū)域高,但仍低于一級限值。此次實測數(shù)據(jù)表明,目前延安城區(qū)整體的公眾暴露電磁輻射環(huán)境較為清潔。
參考文獻:
[1]莊振明,謝詠梅等.南京市城區(qū)電磁輻射水平調查[J].中國輻射衛(wèi)生,2008(2).
篇4
【關鍵詞】輸電線路;電磁輻射;環(huán)境影響
0.前言
近年來,隨著我國城鎮(zhèn)化進程的推進和城市用電量的增多,高壓輸變電設施開始引入城區(qū)并不斷的增多。由于對相關知識的缺乏,使得生活在高壓輸變電設施附近的人們對其產(chǎn)生的電磁輻射產(chǎn)生一定的恐懼性,高壓輸電線路所產(chǎn)生的工頻電場強度、工頻磁場越來越引起人們的重視。本文結合江蘇某輸電線路工程實例,測量及分析了110kV架空輸電線路和110kV電纜輸電線路運行中所產(chǎn)生的電磁輻射對環(huán)境的影響。提出相應的電磁輻射污染防治措施與建議,為同類電磁項目建設提供科學依據(jù),減少人們對高壓線下生活的恐懼心理。
1.輸變電工程電磁輻射相關標準
參照《500kV超高壓送變電工程電磁輻射環(huán)境影響評價技術規(guī)范》(HJ/T24-1998)標準執(zhí)行:①居民區(qū)工頻電場評價標準為4kV/m;②公眾 全天輻射的工頻限值為80A/m(0.1mT) ( 國際輻射保護協(xié)會對公眾全天輻射時的工頻限值)。
2.110kV架空輸電線路和110kV電纜輸電線路實測結果
2.1 110kV架空輸電線路實測結果
選取南通地區(qū)110kV架空線路進行測量,該線路采用雙回同相序架設,導線型號為LGJ-300/25。自線路走廊中心投影開始,垂直線路方向,間距5m布設監(jiān)測點位,測至距線路走廊中心投影50m處,監(jiān)測線路周圍離地高度1.5m處工頻電場、工頻磁場。測量期間天氣晴好,滿足監(jiān)測規(guī)范的要求。監(jiān)測時線路距離地面高度為20m,線路I電壓為113kV,電流為158A;線路II電壓為111kV,電流為149A。
110kV架空輸電線路下方工頻電場、工頻磁場監(jiān)測結果
2.2 110kV電纜輸電線路實測結果
選取南通地區(qū)110kV電纜線路進行測量。自線路走上方投影開始,垂直線路方向,間距5m布設監(jiān)測點位,測至距線路上方投影50m處,監(jiān)測線路周圍離地高度1.5m處工頻電場、工頻磁場。測量期間天氣晴好,滿足監(jiān)測規(guī)范的要求。監(jiān)測時線路I電壓為110kV,電流為123A;線路II電壓為113kV,電流為147A。
110kV電纜輸電線路上方工頻電場、工頻磁場監(jiān)測結果
2.3測量結果分析
測量結果表明,110kV架空輸電線路塔間斷面所有測點處工頻電場為7.65×10-3kV/m~1.12kV/m,工頻磁場(合成量)為3.34×10-5mT~4.69×10-4mT,工頻電場最大值出現(xiàn)在距線路走廊中心投影5m處,之后隨著距離的增大呈迅速遞減趨勢,工頻磁場最大值出現(xiàn)在線路走廊中心投影處,之后隨著距離的增大呈迅速遞減趨勢,所測工頻電場和工頻磁場值均符合《500kV超高壓送變電工程電磁輻射環(huán)境影響評價技術規(guī)范》(HJ/T24-1998)中工頻電場4kV/m和工頻磁場0.1mT的推薦限值要求。
110kV電纜線路各測點工頻電場為
空間的電場很容易被導電物質所屏蔽和削弱(即使該物質不是良導電性的),建筑物、樹木等都可以使空間電場畸變,并削弱其遮蔽空間或鄰近范圍內的電場,因此電纜線路周圍的工頻電場很小。
3.結論和建議
(1)110kV架空輸電線路和110kV電纜輸電線路運行中所產(chǎn)生的工頻電場和工頻磁場均符合《500kV超高壓送變電工程電磁輻射環(huán)境影響評價技術規(guī)范》(HJ/T24-1998)中工頻電場4kV/m和工頻磁場0.1mT的推薦限值要求,同時,高壓輸電線路的電磁場輻射強度隨著距離的增大而迅速減少。采用電纜線路和架空線路,前者產(chǎn)生的工頻電場遠小于后者,二者產(chǎn)生的工頻磁場無明顯差別。
(2)建議在高壓輸電線路選擇路徑時,盡量遠離環(huán)境敏感區(qū);位于城區(qū)的輸電線路盡量入地敷設;輸電線路設計施工時要嚴格按照相關的規(guī)定、 規(guī)范進行,保證線路架設高度,增大導線與地面的距離,以降低地面感應輻射強度。
【參考文獻】
[1]《500kV超高壓送變電工程電磁輻射環(huán)境影響評價技術規(guī)范》(HJ/T24-1998).
[2]HJ/T10.3-1996,輻射環(huán)境保護管理導則-電磁輻射環(huán)境影響評價方法與標準[S].
篇5
關鍵詞:通信基站 美化天線 電磁輻射水平 污染防治
前言
近年來,隨著移動通信業(yè)的迅猛發(fā)展,移動用戶數(shù)量飛速增長,通信基站的建設數(shù)量逐年增加。從城市的高層辦公寫字樓到普通的小區(qū)住宅樓,移動通信發(fā)射天線隨處可見。通信基站的天線是電磁波向周圍環(huán)境發(fā)射窗口,同時也是環(huán)境電磁輻射的源頭,引發(fā)潛在的電磁輻射污染問題。的基站天線常常與周邊環(huán)境格格不入,影響城市景觀,更有可能引發(fā)公眾對通信基站電磁輻射的過度心理恐懼和擔憂,最終導致居民對基站運營商投訴的激增。因而,城市景觀問題與公眾擔憂已經(jīng)成為了通信基站建設運行過程中兩個敏感議題。為了解決這兩大問題,美化天線應運而生,并逐步受到廣泛應用。
美化天線也稱為“偽裝天線”,即在不影響天線正常功能的情況下,采用損耗小、反射少的非金屬材料對天線本身的外表進行裝飾,或是在天線外部加裝美化罩,使天線與樓宇及周邊環(huán)境相和諧,進而達到美化的目的[1]。美化天線的應用在一定程度上還減少了公眾對基站電磁輻射的心理恐懼和抵觸情緒,減少了公眾與基站運營商之間的糾紛,為社會和諧做出了貢獻。然而,由于缺乏對美化天線的電磁輻射水平的系統(tǒng)分析研究,天線的美化并不能從根本上消除公眾對基站電磁輻射污染的擔憂,仍有不少居民對美化后的基站進行投訴。此外,美化天線的隱蔽性及多樣性也增加了輻射環(huán)境監(jiān)管的難度,若監(jiān)管不善,可能會加劇基站對周邊環(huán)境的電磁輻射污染。本文通過對各種典型環(huán)境敏感區(qū)域內不同類型的美化天線類型周圍的電磁輻射水平進行監(jiān)測分析,以揭示不同類型美化天線周圍電磁輻射水平,并在此基礎上提出美化天線周圍電磁輻射污染防治措施及管理措施。
1 常見美化天線的介紹
常見的美化天線一般采用外罩罩住天線 ,根據(jù)外罩的外形特點可以將美化天線分成以下幾種[2]:
(1)方(圓)柱型
一般可做成方柱型或圓柱型立在樓頂天面的面源或者樓梯堡的天面上,高度約為2~4m,外觀的顏色與樓面顏色相似。該類型的美化天線也是目前實際應用最廣泛的一種。
(2)排氣管型
排氣管型美化天線,多應用于高層居民小區(qū)或商業(yè)區(qū)樓房天面之上,外觀顏色以白色為主,結構與尺寸與真實的排氣管一致,一般高度為高出天面2m。
(3)變色龍型
為了符合樓房外墻裝飾顏色,外表跟外墻的顏色、花紋一致??梢愿鶕?jù)天線的實際尺寸和數(shù)量做成需要的造型,如半圓形、方形及橢圓形等,既能滿足通信信號覆蓋,又不影響城市建筑的景觀。
(4)空調機型
空調機型美化天線一般根據(jù)安裝天線的尺寸及數(shù)量,可以選擇做成4匹或6匹的室外空調機外型,主要應用于人群比較密集的居民生活小區(qū)內或者是商業(yè)區(qū)。由于空調機型天線的高度有限(一般不超過5m),為了達到盡可能大的覆蓋范圍,一般安裝在信號覆蓋區(qū)域內的最高樓層天面或者掛在外墻上。
(5)燈桿型
燈桿型美化天線適用于商業(yè)區(qū)、交通道路兩旁,立于街邊的高度一般為6~25m,可用于街道的信號覆蓋;放在樓頂?shù)奶烀嫔系母叨纫话銥?~10m,可以用于普通的住宅小區(qū)或商業(yè)區(qū)環(huán)境中。
(6)水箱型
一般常見于舊城區(qū)普通居民樓上或者鄉(xiāng)村,可做成高達6m的水箱型,饋線用PVC管包裝入水箱中,從外部看像水管,與居民放置在屋頂?shù)奶柲芩湎嗨啤?/p>
(7)美化樹型
一般用于風景區(qū)、公園、居民區(qū)的花園或周邊的山上以及廠房較多的工業(yè)園區(qū)或者新開發(fā)區(qū)的路邊綠化帶等等。外表看上去像一棵樹,隱藏在綠色植物當中,可以根據(jù)周圍的環(huán)境做成合適的高度??梢院椭車娘L景形成一致,既不破風景又能達到有效的信號覆蓋。
2 電磁輻射環(huán)境質量標準
根據(jù)我國的國家標準《電磁環(huán)境控制限值》(GB8702-2014)[3]中的表1規(guī)定,頻率在30~3000MHz之間,公眾曝露限值為:電場強度12V/m,功率密度0.4W/m2(40μW/cm2)?!遁椛洵h(huán)境保護管理導則―電磁環(huán)境影響評價與方法》(HJ10.3-1996)對單個項目的影響必須控制在GB8702-1998(GB8702-2014《磁環(huán)境控制限值》自2015年1月1日起實施后替代GB8702-88)限值的若干分之一[4])。因此單個基站的管理目標值選取GB8702-2014《電磁環(huán)境控制限值》中相應頻段功率密度限值的1/5,即0.08 W/m2(8μW/cm2)。
3 移動基站美化天線周圍電磁輻射水平實測
3.1 監(jiān)測方法
3.1.1 監(jiān)測布點
本研究選取廣東省內位于各種典型環(huán)境敏感區(qū)域內7種不同類型的美化基站21個(具體見表1),對基站美化天線周圍的電磁輻射水平進行現(xiàn)場測量。依據(jù)《移動通信基站電磁輻射環(huán)境監(jiān)測方法》(試行)(環(huán)發(fā)[2007]114號)[5]規(guī)定進行監(jiān)測布點,基站電磁輻射水平監(jiān)測點位優(yōu)先布設在公眾可以到達距離天線的最近處,原則上設在天線主瓣方向內。防護區(qū)內如有敏感目標,則通過巡測找出輻射水平較高的測點,如無敏感目標,則在天線前方50m內選取代表向監(jiān)測點。對于發(fā)射天線架設在樓頂?shù)幕?,在樓頂公眾可活動范圍內布設監(jiān)測點位。點位選擇應設法避免或盡量減少周圍偶發(fā)的其他輻射源干擾。
3.1.2 監(jiān)測時間、頻次及環(huán)境條件
移動通信的電磁輻射與基站發(fā)射功率、天線增益、頻率以及話務量密切相關。話務量指在特定時間段內呼叫次數(shù)與每次呼叫平均占用時間的乘積,通常隨著話務量的升高,基站實際發(fā)射功率會增大,因而產(chǎn)生的電磁輻射也會有所增強[6]。故監(jiān)測時間為移動通信基站正常工作時話務量的高峰時間段,即一天內的8:00~20: 00。監(jiān)測在無雪、無雨、無霧、無冰雹的天氣條件下進行,同時記錄下現(xiàn)場環(huán)境溫度和相對濕度。
每個監(jiān)測點位應進行連續(xù)5次電場強度測定,每次測量時間不少于15s,并讀取穩(wěn)定狀態(tài)下的最大值。
3.1.3 監(jiān)測儀器
現(xiàn)場監(jiān)測采用儀器為德國Narda公司生產(chǎn)的EMR-300型綜合場強儀,該儀器配備18C型探頭。儀器響應頻率為100kHz~3GHz,量程為0.20~400V/m,檢測限為0.20V/m。
3.1.4 測量頻段與數(shù)據(jù)處理
測量選取的美化基站為中國電信CDMA2000,發(fā)射頻段為870-880MHz。CDMA基站天線的輻射近場與遠場的界限大約是8 m,測量選取的美化基站周圍公眾可達到范圍屬于電磁輻射的遠場,在遠場中功率密度與電場強度的關系式為:Pd=E2/377,因此在遠場中,通過電場強度的測量即可求得功率密度。
3.2 結果與分析
3.2.1不同類型美化天線周圍電磁輻射水平
基站的電磁輻射水平不僅會受到周圍地理、環(huán)境條件的影響,還可能與天線的形式結構有關。為此,本研究對21個位于典型環(huán)境功能區(qū)內(包括居住、醫(yī)療衛(wèi)生、文化教育、科研、行政辦公區(qū)等)不同類型的美化基站周圍電磁輻射電場強度進行測量,并重點關注以發(fā)射天線為中心、半徑50m范圍內可能受到影響的居民和人群,結果見表1。監(jiān)測結果表明,位于不同環(huán)境敏感區(qū)域內7種常見美化天線基站正常運行時,周邊50m范圍內可到達區(qū)域環(huán)境功率密度在0.01~7.17μW/cm2之間,低于《電磁環(huán)境控制限值》中規(guī)定的30~3000 MHz頻率范圍內公眾曝露限值0.4W/m2(40μW/cm2)。同時也滿足單個移動通信基站運行對周圍電磁輻射環(huán)境影的管理限值0.08W/m2(8μW/cm2)。測量所選擇的7種類型美化天線有6中常用于公眾關注的居民區(qū),測量結果表明其周圍50m范圍內公眾可到達范圍滿足文獻[3]中規(guī)定的公眾曝露限值。
3.2.2 典型美化基站周圍電磁輻射水平分析
方柱型美化天線因其外部美化罩可以裝飾成墻體的顏色而與周圍景觀形成一致,在美化基站中得到廣泛的應用,常用于各種環(huán)境敏感功能區(qū)域如:居住、文化教育、醫(yī)療衛(wèi)生區(qū)、行政辦公區(qū)、科研區(qū)等。為了進一步探究美化基站周圍電磁場的分布特性,本研究選取位于河源市東源縣濱江花園10層居民樓天面的方柱型美化基站作為典型基站。對該基站周圍50m范圍內公眾可到達區(qū)域進行了詳細測測量,采用巡測的方式,找到公眾活動區(qū)域內電磁輻射最大點位,14個監(jiān)測位點的分布如圖1所示。該基站周圍電磁輻射環(huán)境監(jiān)測結果見表2。
從圖1中可以看出監(jiān)測點位覆蓋了公眾可到達的離天線最近、高差最小的區(qū)域。表2中美化天線周圍電磁環(huán)境輻射監(jiān)測結果看以看出該基站周圍50m范圍內電磁環(huán)境輻射功率密度范圍為0.01~5.25μW/cm2,其中功率密度最大點位出現(xiàn)在天線架設天面與天線水平距離11m垂直距離6m處(點位2#)。結合圖1與表2可知,天線主瓣方向(監(jiān)測點位為1#、8#、9#、10#)區(qū)域內的功率密度高于天線副瓣(2#、7#)區(qū)域,且離天線水平距離越遠、高差越大的區(qū)域功率密度越小。以上結果表明該基站美化天線周圍50m范圍內功電磁輻射率密度均低于文獻[3]中規(guī)定的公眾曝露限值。
4 美化天線的利與弊
4.1 美化天線的有利方面
美化天線的發(fā)展和推廣在一定程度上是因為公眾的環(huán)保意識的加強及對城市景觀要求的提高,對環(huán)保以及經(jīng)濟發(fā)展有很大的積極意義。主要表面為三個方面:①美化天線具有的仿生、掩蔽的特征使得基站與其所在的周圍環(huán)境能很好的融合在一起,避免了普通天線雜亂架設對城市及鄉(xiāng)村景觀的負面影響;②天線為基站的外置部分,美化天線的采用會減少基站天線對公眾的視覺沖擊,能夠在保障通信的覆蓋與質量的同時,避免了居民對天線輻射的過分恐懼和抵觸,減少了居民心理負擔,有利于基站的建設運行[7];③對于運營商來說,美化天線采用分體拆裝結構,體積小,運輸、安裝更加簡便,水平轉角可調且調整方便,節(jié)省運行費用。
4.2 美化天線的不利方面
雖然美化天線具有多方面的優(yōu)點,但是從環(huán)境保護和保障公眾知情角度來說也存在不可忽視的弊端,集中表現(xiàn)在四個方面:①某些運營商使用美化天線只是為了降低公眾對移動通信基站建設運行的關注度,進而損害了公眾的環(huán)境權益和知情權;②美化天線種類繁多、隱蔽性較強,偽裝成生活中常見的各種實物,增加了環(huán)境保護部門輻射環(huán)境監(jiān)管難度;③由于美化天線外部加有美化罩,在環(huán)境保護部門日常監(jiān)管、抽查測量電磁輻射水平時很難準確判斷天線主瓣方向、安裝位置及天線的數(shù)量等關系輻射環(huán)境影響的因素,也難以確定基站電磁環(huán)境輻射重點監(jiān)測范圍;④有可能激發(fā)公眾更強烈的抵觸情緒,比如,美化天線在建設及運行的過程中未充分做好與公眾的溝通工作,公眾獲知美化天線的存在后,情緒更加激動,處理不當反而會激化公眾與基站運營商之間的矛盾。
5 美化天線使用原則與電磁環(huán)境污染防治對策
5.1 美化天線架設原則
5.1.1 推薦性使用原則
在風景名勝區(qū)、旅游景區(qū)、公園、小區(qū)周邊的花園等對環(huán)境質量要求較高的地方,推薦建設美化天線,以保持上述區(qū)域的景觀協(xié)調,減小普通天線對公眾視覺的沖擊,使天線能更好的融入周邊的環(huán)境。
5.1.2 限制性使用原則
在樓房密集或樓層較低的居民區(qū)及作為公眾經(jīng)?;顒訁^(qū)域的天面等限制性使用美化天線,因為美化天線本身具有的架設高度低、隱蔽性等特點,在上述區(qū)域架設時公眾經(jīng)?;顒訁^(qū)域容易出現(xiàn)超標情況。
5.2 美化天線的電磁污染防治對策
1、優(yōu)化基站選址,首先應先調查當?shù)氐碾姶泡椛洵h(huán)境背景情況,避免在電磁輻射環(huán)境背景值較高的地方建立基站;其次盡量選擇共用設施的樓房上而避開私人居民樓,應該盡量選擇公眾不能經(jīng)常到達的天面或者非公眾居住建筑物,盡可能避免影響周圍公眾的活動;第三,還應該避免在同一個天面架設過多的天線,防止由于場強的疊加,使該天面的電磁輻射水平高于超過管理目標值;第四,對于架設在樓頂?shù)幕荆瑧訌娡ㄍ摌琼數(shù)耐ǖ拦芾聿⒃谕ㄍ炀€處懸掛警示牌[8]。
2、合理選取美化天線的主瓣方向,安裝時盡量使天線的主瓣方向避開公眾活動區(qū)域;市區(qū)基站應避免天線主瓣方向非安全距離前方處有高大樓房,以免其受到較大的電磁輻射影響而產(chǎn)生不必要的民事糾紛。
3、在美化天線周圍張貼電磁輻射警示標識并劃定一定方位的限制公眾活動區(qū)域,以防止公眾因不知道美化天線的存在而靠近,受到不必要的輻射。
4、加強監(jiān)督與管理工作,通信基站的運營商不得隨意提高基站的發(fā)射功率,應盡可能地降低基站的發(fā)射功率,以確保天面的電磁輻射水平低于目標管理值;基站正常運行時,環(huán)境保護監(jiān)管部門應不定期電磁輻射環(huán)境抽測檢查,保證天面上的電磁輻射水平滿足國家標準。
5、運營商應委托有電磁輻射檢測資質的單位或企業(yè)每年抽取一定比例的美化基站進行電磁輻射檢測并建立電磁環(huán)境檢測數(shù)據(jù)檔案,以及時發(fā)現(xiàn)電磁輻射環(huán)境問題。
6、明確針對于美化天線基站環(huán)境影響評及驗收階段的公眾參與要求。美化天線的“隱蔽性”引發(fā)公眾環(huán)境知情權等相關問題。從短期看,其隱蔽性有助于基站的建設,但如果處理不當勢必會導致嚴重的群眾環(huán)境事件,因此,及早主動處理溝通才能發(fā)揮美化天線的景觀優(yōu)勢而避免其負面影響的積累。而環(huán)境影響評價及驗收階段的公眾參與的主動溝通、協(xié)調可從根本上解決環(huán)境問題的積累。
6 結語
美化天線建設已被廣泛采納,在通信基站建設中所占的比例也逐年升高,運行效果良好,既起到了美化環(huán)境的作用又達到了移動信號覆蓋的目的。本研究對21個位于各種環(huán)境敏感區(qū)域內不同類型的美化天線類型周圍電磁輻射進行現(xiàn)場檢測,結果表明:美化天線周圍50m范圍內的公眾可到達區(qū)域環(huán)境電磁輻射功率密度在0.01~7.17μW/cm2之間,典型的方柱型美化基站周圍50m范圍內的公眾可到達區(qū)域環(huán)境電磁輻射功率密度在0.01~5.25μW/cm2之間,均低于《電磁環(huán)境控制限值》(GB8702-2014)中規(guī)定的30~3000MHz頻率范圍內公眾曝露限值40μW/cm2,天線主瓣方向區(qū)域內的功率密度高于天線副瓣區(qū)域,且離天線水平距離越遠、高差越大的區(qū)域功率密度越小。但是美化天線仍存在許多不足之處,需要把握美化天線的使用原則,從基站選址到正常運行都要做好各面的環(huán)保工作,并保證環(huán)評階段、驗收階段的公眾參與制度,與公眾多方面溝通協(xié)調,只有這樣美化天線才能體現(xiàn)真正的“美”。
【參考文獻】
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篇6
關鍵詞:變電站 電磁輻射 現(xiàn)狀監(jiān)測
隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展,近年來輸變電工程建設迅猛。本文通過對廣東省內110kV變電站電磁輻射現(xiàn)狀監(jiān)測數(shù)據(jù)的匯總,歸納總結出變電站電磁輻射影響的相關規(guī)律,從而為110kV、220kV變電站輻射環(huán)境保護工作提供一定的參考意義。
1 廣東省內不同類型110kV變電站電磁輻射現(xiàn)狀監(jiān)測數(shù)據(jù)
1.1 監(jiān)測方法
本文變電站電磁輻射現(xiàn)狀監(jiān)測數(shù)據(jù)主要為工頻電場強度和工頻磁場強度,監(jiān)測方法主要按照《交流輸變電工程電磁環(huán)境監(jiān)測方法(試行)》(HJ681-2013)、《高壓交流架空送電線路、變電站工頻電場和磁場測量方法》(DL/T988-2005)、《輻射環(huán)境保護管理導則電磁輻射監(jiān)測儀器和方法》(HJ/T10.2-1996)等執(zhí)行。
1.2 監(jiān)測儀器
本文變電站電磁輻射現(xiàn)狀監(jiān)測使用的測量儀器主要信息參數(shù)如表1-1所示。
1.3 監(jiān)測結果
1.3.1 全戶外變電站
110kV鳳江變電站采取全戶外布設方式,110kV出線采取架空出線的形式。110kV鳳江變電站電磁環(huán)境監(jiān)測結果見表1-2。
1.3.2全戶內變電站
110kV馬牙變電站采取全戶內布設方式,110kV出線采取電纜出線的形式。110kV馬牙變電站電磁環(huán)境監(jiān)測結果見表1-3所示。
1.3.3 全地下變電站
110kV太古變電站采取全地下布設方式,110kV出線采取電纜出線的形式。110kV太古變電站電磁環(huán)境監(jiān)測結果見表1-4。
2 110kV變電站電磁環(huán)境輻射影響分析
從表1-2~表1-4可知,全戶外布設的變電站(鳳江站)站界電場強度為2~53V/m,磁場強度為0.033~0.114μT;全戶內布設的變電站(馬牙站)站界電場強度為
三種布設方式的變電站中,站界外電場強度監(jiān)測結果由高到低分別為全戶外、全戶內、全地下布設,站界外磁場強度監(jiān)測結果則沒有明顯偏差。根據(jù)國內清華大學、國網(wǎng)武漢高壓院、陜西電力科學研究院等科研機構的有關學者[1-4]以及國外King、Paul Nielsen等學者對建筑物對輸變電工程的電磁場屏蔽效能的分析和研究表明,建筑物對工頻電場有較好的屏蔽效果,而對于工頻磁場的屏蔽效果較為一般,本文監(jiān)測數(shù)據(jù)也從一定程度上證明了以上觀點。
3.結語
綜上所述,110kV變電站只要按照目前技術規(guī)范的要求落實相關措施,對周圍環(huán)境電磁輻射影響可以滿足國家標準的要求,而對于采用了全戶內和地下形式布設的變電站,監(jiān)測結果更是遠低于國家標準的要求。這對于消除人們對高壓輸變電工程電磁環(huán)境的恐懼,緩和日益加劇的輸變電工程環(huán)境糾紛具有重要意義,也為110kV變電站輻射環(huán)境保護工作提供一定的參考意義。
【參考文獻】
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篇7
關鍵詞:電磁輻射 移動通信 基站 環(huán)境影響
一、引言
隨著社會的進步和通信技術的發(fā)展,移動通信工具(手機)已經(jīng)倍受人們的青睞,在我們的日常工作和生活中處處都在使用著手機,由于手機是靠電磁波來傳遞信號,因此,就在人們充分享受著移動通信帶來的方便和快捷的同時也引起了人們對移動通信的電磁輻射對人體健康影響的擔憂。手機輻射的影響是對其使用者個人影響,而移動基站的電磁輻射是對周圍環(huán)境的影響,尤其是在住宅小區(qū)建設的移動基站對小區(qū)居民的影響非常敏感,在 3G 網(wǎng)絡建設步伐不斷加快的影響下,架設在城市上空的移動通信基站越來越多。為了進一步了解移動基站所產(chǎn)生的電磁輻射,緩解與消除城市人口對于基站的不安,本研究圍繞“移動通信基站電磁輻射對環(huán)境產(chǎn)生的影響”展開了相應的研究。
二、移動通信基站的電磁輻射
移動通訊基站由室外和室內兩部分組成。室內部分有基站控制器、信號發(fā)射機、功率放大器、合路器、耦合器、雙工器以及部分饋線等設備。在設計、制造這些設備時已采取了較好的屏蔽措施,一般不會對周圍環(huán)境造成電磁輻射污染。室外部分有饋線和收、發(fā)天線?;具\行時,其發(fā)射天線向周圍發(fā)射電磁波,使周圍環(huán)境電磁輻射場增高。為此,在設計時應考慮使基站周圍環(huán)境的電場強度符合國家標準的要求?;緜溆秒娫催x用免維護密封蓄電池組,杜絕了漏液現(xiàn)象,機房地面不需要水沖洗,使用時也不散發(fā)硫酸霧,因而不存在廢水、廢氣
的環(huán)境污染。綜上所述,移動通訊系統(tǒng)對環(huán)境造成的污染主要是基站發(fā)射裝置工作時所產(chǎn)生的電磁輻射,因此,電磁輻射是該系統(tǒng)的主要環(huán)境污染因子。
三、電磁輻射和健康之間的關系分析
電磁輻射屬于能量流,具有看不見、摸不著、聽不到等特點,其不僅可能會降低設備、裝置以及系統(tǒng)的性能,還可能會損害生命體或
是無生命物質,這一現(xiàn)象即電磁輻射污染。人體在電磁波環(huán)境下暴露時,電磁波波段的不同使之對人體所產(chǎn)生的生物效應也會有所不同,可能會導致人體出現(xiàn)多種情況,例如細胞變異、細胞受損或是死亡等。另外,人體器官以及組織本身具備有較為微弱的電磁場,該磁場穩(wěn)定、有序,若該磁場的穩(wěn)定狀態(tài)受到干擾,將會破壞該磁場,而人體的循環(huán)功能等也會因此而受到一定的損害,人體長時間面對電磁輻射將會對使其各方面機能損失而引起不良的后果,例如皮膚長痘、血壓異常、聽力下降、視力下降、心律失常、提前衰老、記憶力減退、新陳代謝紊亂、免疫力下降等,因此公眾對電磁輻射具有一定的恐懼感。
四、移動通信基站電磁輻射對環(huán)境產(chǎn)生的影響分析
移動通信基站電磁輻射對環(huán)境的影響因素很復雜,包括天線性能、高度、距離、角度、環(huán)境背景、基站形狀、話務狀況等等。為了分析移動通信基站對居民生活環(huán)境產(chǎn)生的電磁輻射污染狀況,胡冀等通過比較測量,得出的結論是:電磁暴露小區(qū)的電磁輻射強度明顯高于對照小區(qū),但平均值都在GB9175-88的一級安全范圍內(10μw/cm2);安裝鋁合金防盜網(wǎng)具有良好的電磁場屏蔽作用;同時建有兩個通信基站的小區(qū),兩者所產(chǎn)生的電磁輻射在某一區(qū)域范圍可產(chǎn)生電磁場疊加現(xiàn)象,使輻射強度增加;個別與基站天線距離較近(小于20m)、窗戶與基站天線處于同一水平位置和與基站天線主瓣方向一致的居室內,電磁輻射功率密度遠遠超出一級安全范圍,可達到20.44μw/cm2,但也在GB9175-88的二級中間區(qū)容許范圍內(40μw/cm2)。
此外研究還發(fā)現(xiàn),天線主瓣方向區(qū)域電磁輻射不一定較高,副瓣方向區(qū)域電磁輻射也不一定較低。這其實并沒有與理論相違背,因為環(huán)境地形、地貌、建筑物鋼筋水泥結構、空中架設的電線等等,都將對電磁波產(chǎn)生反射、繞射、折射、散射和吸收,從而使得電磁輻射強度的分布復雜化。
五、環(huán)保措施
通信基站發(fā)射的電磁波的功率密度測試結果均在國家規(guī)定標準限值之內。根據(jù)《電磁輻射防護規(guī)定》可合理達到盡量的原則,建設單位應采取以下電磁輻射污染防治措施。
第一,基站建設在樓頂。在基站設置與對環(huán)境影響的研究中,試驗表明移動通訊基站的電磁輻射按照時空的延伸會出現(xiàn)衰減的情況。建設在樓頂?shù)幕镜碾姶泡椛鋵χ苓吔ㄖ鹊妮椛漭^小,僅僅對樓頂?shù)目臻g影響較為明顯。典型的基站多在樓頂設置,其最大值應出現(xiàn)在樓頂。電磁輻射在傳播中還會被建筑所阻擋、吸收,其輻射會隨著樓層的降低而出現(xiàn)衰減;第二,電磁輻射建設時天線主波瓣方向不應正對居民樓,如無法避開,應距居民樓水平距離 25m 以上;第三,應適當增加天線高度,減小天線下傾角來減少基站產(chǎn)生的電磁輻射;第四,在滿足覆蓋要求時,應盡量降低天線發(fā)射功率;第五,基站建成運行后應及時進行監(jiān)測,并向公眾公布監(jiān)測結果,打消公眾的憂慮,同時也有利于基站的可持續(xù)建設和保護運營商的合法權益。
參考文獻
[1]雨飄.眾說紛紜手機輻射[J].電腦知識與技術,2001,(1):65~66.
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關鍵詞:礦井煤巖破裂;探測技術
1 引言
煤礦采礦活動造成地下巖體應力的重新分布和巖體的破裂損傷,伴隨著采動的影響,將會誘發(fā)礦山煤巖體的震動破壞(即礦震或沖擊)。煤礦煤巖動力災害的發(fā)生往往與人工開挖過程具有特定的聯(lián)系,例如:采動損傷造成煤巖體內部積聚的大量能量瞬間釋放,將會導致沖擊礦壓;采動損傷極大地改變圍巖的滲透性,將會導致頂板、斷層帶或底板突水事故;采動損傷造成煤巖體的卸壓以及松散,將會導致煤與瓦斯涌出(突出),甚至發(fā)生瓦斯爆炸災害,這些災害事故隨著開采深度增加日益嚴重。煤礦采場圍巖空間破裂形態(tài)與應力場的關系,是預測和控制沖擊地壓、礦井突水、煤與瓦斯突出以及頂板整體冒落等礦井災害的基礎。因此,探究煤巖破裂的機理和煤巖破裂的探測技術十分重要。
2 煤巖破裂及其動力災害發(fā)生原理
裂紋的擴展開始是零星和隨機的,隨著應力變形的增加,裂紋不斷擴展和連通,而且逐漸集中在某一局部范圍;當應力達到煤巖體峰值強度以后的階段,煤巖體的破壞方式為剪切滑移,而且破壞集中在局部區(qū)域;針對沖擊礦壓與突出的發(fā)生需要滿足能量條件、剛度條件和沖擊傾向性條件。煤礦中,煤層、底板、頂板構成一個平衡系統(tǒng)。其中頂?shù)装宓膹姸染让簩拥拇?,而且煤體是開采的對象,故在壓力作用下,煤體極易遭到破壞,如果是穩(wěn)定破壞,則表現(xiàn)為煤柱的變形、巷道的壓縮等,如果是非穩(wěn)定破壞,則表現(xiàn)為沖擊礦壓或突出(即煤層沖擊)。
3 煤巖破裂探測技術的分析
煤巖災害動力現(xiàn)象的發(fā)生過程,或者結構材料的失穩(wěn)破壞,實際上是一種能量釋放的物理或化學過程,通過檢測聲波、聲發(fā)射,電磁輻射、地電或溫度變化規(guī)律,就可以對其變形破裂過程和特點進行分析與預測。
3.1 煤巖破裂的聲波探測。采用聲波技術來評價開采引發(fā)的采礦動力危險(沖擊地壓、煤和瓦斯突出),其基本原理是沖擊礦壓等采礦動力危險是巖體中的應力造成的,與巖體的物理力學特性有關,而巖體中的應力分布狀態(tài)與巖體的物理力學參數(shù)和聲波的分布有關。聲波測量的基本參數(shù)是不同類型的地震波的傳播速度,以及在阻尼系數(shù)的影響下,振幅和能量的變化。
上述聲波的參數(shù),特別是地震波的傳播速度與巖體中的應力應變狀態(tài)有很大的關系。巖體中重要的礦山壓力參數(shù)為裂隙率。巖體的破壞過程伴隨著裂隙區(qū)域的變化,對應聲波參數(shù)的變化及范圍的變化,那么就可以通過測量波速來辨別。
3.2 煤巖破裂的聲發(fā)射探測。巖石在荷載作用下發(fā)生破壞,主要與裂紋的產(chǎn)生、擴展及斷裂過程有關。裂紋擴展,造成應力弛豫,貯存的部分能量以彈性波的形式突然釋放出來,產(chǎn)生聲發(fā)射(Aeoustlc Emis-sion)。巖石的每一個聲發(fā)射信號都反映巖石內部缺陷性質的豐富信息,對這些信息加以處理分析和研究,可以推斷巖石內部的形態(tài)變化。
巖石聲發(fā)射研究的目的是確定巖體中的應力狀態(tài)以及預測采掘面及周圍巖體突然、猛烈的破壞。如沖擊礦壓、煤和瓦斯突出、垮落等。
聲發(fā)射法是以脈沖形式記錄弱的、低能量的地音現(xiàn)象。其主要特征是頻率從幾十到至少2000Hz或更高,能量低于100J,下限不定,振動范圍從幾米到大約200m,甚至更多。
采礦聲發(fā)射方法主要用來確定在掘進的巷道或正在回采的工作面的沖擊礦壓危險,采用的方法主要有站式連續(xù)監(jiān)測和便攜式流動地音監(jiān)測。用來監(jiān)測和評價局部震動的危險狀態(tài)及隨時間的變化情況。主要記錄聲放射頻度(脈沖數(shù)量)、一定時間脈沖能量的總和、采礦地質條件及采礦活動等,
3.3 煤巖破裂的電磁輻射探測。煤巖體裂紋擴展時,處于裂紋尖端表面區(qū)域中在應力誘導極化作用下積聚大量正負電荷,裂紋尖端表面區(qū)域的擴展運動、電荷的遷移過程以及破壞停止后正負電荷的快速中和過程均會伴隨電磁輻射效應。煤巖剪切摩擦過程微觀上是破壞過程,同樣也會伴隨電磁輻射效應。因此,承載煤巖在微觀上非均勻應力作用下的變形及破裂過程必然伴隨著電磁輻射效應。煤體中應力越高,變形破裂過程越強烈,電磁輻射信號越強,其主頻帶也越高。
地層中的煤巖體未受采掘影響時,基本處于準平衡狀態(tài)。當掘進或回采空間形成后,周圍煤巖體失去應力平衡,處于不穩(wěn)定狀態(tài),發(fā)生變形或破裂,以向新的應力平衡狀態(tài)過渡,即發(fā)生變形或破裂,從而產(chǎn)生電磁輻射。即使當采掘空間或巷道周圍煤巖體處于基本穩(wěn)定狀態(tài)時,由于煤巖體仍然承受著上覆巖層的應力作用,此時工作面煤體處于流變狀態(tài),同樣會產(chǎn)生電磁輻射。
煤體受載破裂時,其聲發(fā)射信號的頻譜不是一成不變的,而是隨載荷及變形破裂過程而發(fā)生變化,基本上是隨著載荷的增大及變形破裂過程的增強,聲發(fā)射信號增強,主頻帶增高。因此,可將聲發(fā)射技術應用于預測預報煤巖動力災害、研究煤巖體等材料的破裂過程。
3.4 煤巖破裂的地電探測。采礦電法是利用巖石電特性的變化來解決頂板、地質及采場技術的問題。
其探測方法有電阻法和雷達法兩種。在電阻法中,主要是測量巖體的電阻及其隨時間變化的規(guī)律,測量電阻可以獲得采礦影響下巖體結構及變化信息。雷達法是屬于電磁波傳播的方法之一,其物理基礎是利用電磁波傳播和阻尼與巖體結構和性能之間的關系,這種波的傳播就像地震波的傳播一樣。電磁波正傳播途中遇到電介質不同的邊界會反射回來,形成反射波。根據(jù)反射波傳回的時間和速度可對邊界定位,從而可以探測煤巖體的破裂及裂隙等。
3.5 煤巖破壞的紅外溫度探測。紅外遙感對物質的溫度十分敏感,在軍事和國民經(jīng)濟的諸多部門得到了廣泛的應用,取得了巨大的效果。紅外遙感目前探測的物理量主要是物質的紅外輻射溫度。
煤柱承載直到屈服破壞是一個動力過程;煤爆、煤巖與瓦斯的突出也是一個動力過程;煤層頂板運動破壞也是一個動力過程,它們在地應力和采動應力的共同作用于產(chǎn)生移動變形,并會引起煤巖內部結構的物理化學變化,其中必然包括能量的轉移和電子的躍遷。那么,作為電磁輻射之―的熱紅外輻射溫度的特征變化必然反應上述物理化學過程,并提供一些前兆信息。
4 結束語
總之,目前應用較為廣泛的煤巖破裂探測方法有聲波法、聲發(fā)射法和電磁輻射法,這些測試方法不受人工和工作面煤巖體分布均勻及穩(wěn)定的影響,預測準確率高,成本低,不需打鉆,對生產(chǎn)影響小,預測費用大幅度降低。其中電磁輻射法真正實現(xiàn)了非接觸預測,而且這些方法能夠連續(xù)監(jiān)測采掘工作面的煤巖體活動,但是由于使用的探頭需要和煤巖體耦合,這給探測帶來了誤差。地電法中的雷達(地質雷達)法也有一定的應用,但是地下巖層包含黏土、水和鹽類物質的這些特性,顯著減小了雷達的穿透能力,因而有待于進一步的改進。 近年來,紅外溫度探測法雖然有了很大的發(fā)展,但是輻射衰減以及其他輻射源的干擾仍然是面臨的新問題,還需要進一步的探索。
參考文獻:
[1]孫玉成,煤巖破裂產(chǎn)生的沖擊破壞及其探測技術,《煤炭科技》雜志,2009、11
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關鍵詞:計算機電磁輻射電磁場
一、概述
任何帶電物體的周圍都存在電場,而周期變化的電場將會產(chǎn)生周期變化的磁場,也就存在電磁波,產(chǎn)生電磁輻射,如果這種輻射的量超過限定條件,那么就會對環(huán)境形成電磁污染。和無處可躲的大氣污染、水污染、噪聲污染一樣,電磁輻射同樣無處不在,這使它成為公認的“第四污染源”。
只要存在電場變化的地方就會有電磁輻射。目前,能造成大面積電磁污染的主要有高壓輸配電系統(tǒng)、發(fā)射設備、微波設備、家用電器、計算機等等。其中高壓輸電系統(tǒng)的電磁輻射強度最大,對人體的危害最明顯。為了保障從業(yè)者的健康,在輻射環(huán)境下的工作時間有著嚴格的限定。相比之下,諸如彩電、手機、微波爐、空調機、電冰箱、計算機等等家庭必需的電氣設備所影響的人群更廣泛。在上述常見的電氣設備中,與人們工作、生活息息相關的計算機更值得關注。許多上班族和沉迷于網(wǎng)絡世界的網(wǎng)蟲每天面對計算機的時間往往超過8小時。而計算機本身就是一個不可小覷的電磁輻射源:微處理器、主板、顯卡、聲卡、內存、硬盤、光驅、顯示器、USB接口等主要部件在工作時都會向外界輻射電磁能量。計算機所產(chǎn)生的電磁輻射,對那些長期接觸計算機的人的身心健康有巨大的危害。
二、計算機電磁輻射對人體的危害
計算機已進入現(xiàn)代社會的各行各業(yè)和千家萬戶,它給人們的工作、學習、生活帶來了極大的方便。但“計算機病”也與日俱增,嚴重的影響了人們的身心健康?!坝嬎銠C病”的癥狀表現(xiàn)為神經(jīng)衰弱綜合癌(頭暈、頭痛、疲勞、失眠或噩夢、記憶力減退、情緒低落等)、肩頸腕綜合癥(骨骼不適、手指麻等、感覺異常、震顫、有壓痛),以及腰背酸痛、抗病能力降低、易感冒等,發(fā)病率最高的是那些每天在計算機旁敲擊鍵盤的專業(yè)人員。這些專業(yè)人員精神壓力大,大腦處于高度集中和緊張狀態(tài),這是產(chǎn)生神經(jīng)衰弱綜合癥的根源。流產(chǎn)、面部褐斑、類似紅斑或濕疹等的出現(xiàn),亦與精神因素密切相關。專業(yè)人員連續(xù)注視計算機屏幕,長時間近距離盯著閃爍的熒光屏,易使眼睛充血、干燥、怕光,嚴重者還會使眼球視網(wǎng)膜的感光功能失調,晶體受損,暗適應能力降低,造成視力減退,甚至可導致微波自內障、夜盲癥等。如人體受輻射還可導致人體循環(huán)系統(tǒng)異常,男性生殖能力下降,人體激素分泌異常等。孕婦、兒童、心臟起搏器佩戴者和老人是電磁輻射的易感人群,而心臟、眼睛和生殖系統(tǒng)等是電磁輻射敏感器官。近年來的畸形兒出生率和兒童的自血病增多,心臟起搏器佩戴者的死亡率增加,電磁輻射難逃其咎。
三、計算機輻射的主要來源
雖然微處理器、主板、顯卡、聲卡、內存、硬盤、光驅、顯示器、USB接口等主要部件在工作時都會向外界輻射電磁能量,但幸運的是,除顯示器之外,這些配件都是被裝在具有電磁屏蔽能力的機箱里面,阻擋了大部分電磁輻射。所以,我們通常受到的輻射一方面來自顯示器,而另一方面則來自主機。倘若顯示器在電磁屏蔽技術方面不夠嚴謹,那么用戶可能一周5天、每天8小時都會受到電磁輻射,對健康的危害顯而易見。而機箱同樣如此,設計不良的產(chǎn)品往往臺發(fā)生電磁輻射泄漏,如果機箱與用戶之間的距離太近,外泄的電磁輻射同樣會影響到用戶健康。
上述表明,計算機的電磁輻射主要來源于顯示器和主機。其中顯示器又分為CRT顯示器(陰極射線管顯示器)和LCD顯示器(液晶顯示器)。CRT顯示器是計算機中最嚴重的輻射源。CRT顯示器通過電子槍發(fā)射電子束實現(xiàn)畫面顯示,對外發(fā)射電子本身就會產(chǎn)生嚴重的電磁輻射,盡管厚厚的含鉛玻璃屏幕可在一定程度上阻隔輻射,但仍然有不少電子穿透阻隔層而直接照射到使用者。所以,如何削弱這部分輻射至關重要。
按照物理學的定義,來自CRT顯示器的輻射傷害主要可分為光輻射、低能x射線、無線電場、靜電場和低頻電磁場。其中光輻射為電子槍打在屏幕背后熒光層而發(fā)出的可見光和少量紫外線,只有少量的紫外線會對人體造成危害。X射線由電子束碰撞陰極射線管的內部前屏所產(chǎn)生,但因為能量極低,其輻射程度也可忽略不計。無線電場主要從CRT的控制電路部分發(fā)出,強度非常弱,經(jīng)過短距離后基本上就衰減到零。靜電場則是從CRT電子槍內部的加速電場所產(chǎn)生,最直接的體現(xiàn)就是會讓屏幕吸附灰塵。而被認為對人體健康損害最嚴重的應該是低頻電磁場,它主要由顯示器的電源部分(高壓包)和垂直/水平掃描電場所產(chǎn)生,電磁場頻率在5Hz~400kHz之間。
LCD電磁輻射相對低很多。從原理上說,LCD顯示器以液晶材料作為光線通過的開關來控制光線照射屏幕,進而獲得畫面輸出。而這個過程并沒有涉及紫外線、靜電場、高壓電源等容易產(chǎn)生輻射的部件,因此從這個方面考慮可以說LCD正面幾乎是零輻射。另外,LCD和CRT顯示器一樣,機內同樣需要一個高壓電源,只是電源驅動的并不是電子槍,而是LCD背光模組中的冷陰極熒光管。此種熒光燈管其實和我們常見的日光燈一樣,都需要較高的電壓才能驅動,只是點亮之后電壓會迅速回落到較低的水平。因此,LCD的電源只需要維持一定時間的高壓狀態(tài)(可達到l000V),然后轉為常壓甚至低壓狀態(tài),而不必像CRT顯示器的高壓包一樣始終得保持高電壓狀態(tài)。因此相對而言,LCD顯示器電源部分對外輻射的低頻電磁波會比CRT要弱很多,加上LCD的擺放位置往往貼近墻面.所以不會背對著人體,這種輻射對人的影響可減弱到零。
顯示器之外,第二輻射源就是主機。眾所周知,金屬機箱對電磁輻射可起著屏蔽的作用,但不同材料,不同設計、不同工藝的機箱的防輻射能力并不相同,如果設計不良,主機外泄的電磁輻射仍可能超標。首先,機箱的材料至關重要,目前大多數(shù)機箱都是使用鍍鋅銅板,它可起到良好的屏蔽效果。不少高檔機箱采用更輕的鋁合金材料,同樣具有良好的防輻射能力。材料僅是防輻射要求的基本方面,更關鍵的地方在于機箱制造工藝,只有模具精細,制造工藝好的機箱才會具有良好的電磁屏蔽效果。這方面主要體現(xiàn)在機箱面板、前置接口,后側擋板及其他所有存在任何接縫的地方,劣質機箱與優(yōu)質機箱在這方面差異甚大,前者的接縫處通常很不嚴密,設計、制造過程中都沒通過輻射實驗室進行嚴格檢測、電磁輻射外泄情況嚴重。尤其是在前置接口方面,電磁輻射很容易就直接影響到用戶。而優(yōu)質機箱在這些細節(jié)都比較嚴謹,基本不存在接縫不夠密合的問題,樣品制造出來后都必項在電磁實驗室中測量輻射是否達標,選標之后方可進行大批量制造。此外,不少機箱為了制造方便都采用雙面噴漆,但內部表面如果被噴漆的話,機箱板就無法直接吸收電磁坡,電磁波會出現(xiàn)四處散射的情況。倘若在機箱接縫處不夠嚴密就很容易因電磁波散射而造成泄漏現(xiàn)象。相較之下,外表面噴漆、內部鍍鋅的做法更值得提倡。鋼板內表面所鍍的鋅(防氧化需要)同樣也是金屬,電磁波射到表面后可以被有效屏蔽而不會出現(xiàn)散射現(xiàn)象,這對機箱整體的電磁輻射屏蔽是很有利的——從健康角度考慮,我們認為多花點預算購買品質優(yōu)良的機箱還是值得提倡的。
因此,對于廣大計算機用戶來說,選擇LCD顯示器,購買選材合理、設計優(yōu)秀、屏蔽良好的機箱是非常重要的。這樣可以最大限度的保證計算機用戶免于受到過度的電磁輻射危害。
除了在購買時選擇符合電磁輻射標準的計算機外,還可以根據(jù)情況采取下列措施。①平時飲食應選擇富含維生素類的食品,以降低輻射的危害②有必要選用防護產(chǎn)品,如防護屏、護目鏡、防磁帖防護服等③長時間使用計算機,應注意間隔與調劑,孕婦操作計算機一天不宜超過2h。④人體與計算機,應保持一定的安全距離。室內辦公和家用電器的設置不宜過密,不要把家用電器擺放得過于集中,以免使自己暴露在超劑量輻射的危險之中。
按照物理學的定義,來自CRT顯示器的輻射傷害主要可分為光輻射、低能x射線、無線電場、靜電場和低頻電磁場。其中光輻射為電子槍打在屏幕背后熒光層而發(fā)出的可見光和少量紫外線,只有少量的紫外線會對人體造成危害。X射線由電子束碰撞陰極射線管的內部前屏所產(chǎn)生,但因為能量極低,其輻射程度也可忽略不計。無線電場主要從CRT的控制電路部分發(fā)出,強度非常弱,經(jīng)過短距離后基本上就衰減到零。靜電場則是從CRT電子槍內部的加速電場所產(chǎn)生,最直接的體現(xiàn)就是會讓屏幕吸附灰塵。而被認為對人體健康損害最嚴重的應該是低頻電磁場,它主要由顯示器的電源部分(高壓包)和垂直/水平掃描電場所產(chǎn)生,電磁場頻率在5Hz~400kHz之間。
LCD電磁輻射相對低很多。從原理上說,LCD顯示器以液晶材料作為光線通過的開關來控制光線照射屏幕,進而獲得畫面輸出。而這個過程并沒有涉及紫外線、靜電場、高壓電源等容易產(chǎn)生輻射的部件,因此從這個方面考慮可以說LCD正面幾乎是零輻射。另外,LCD和CRT顯示器一樣,機內同樣需要一個高壓電源,只是電源驅動的并不是電子槍,而是LCD背光模組中的冷陰極熒光管。此種熒光燈管其實和我們常見的日光燈一樣,都需要較高的電壓才能驅動,只是點亮之后電壓會迅速回落到較低的水平。因此,LCD的電源只需要維持一定時間的高壓狀態(tài)(可達到l000V),然后轉為常壓甚至低壓狀態(tài),而不必像CRT顯示器的高壓包一樣始終得保持高電壓狀態(tài)。因此相對而言,LCD顯示器電源部分對外輻射的低頻電磁波會比CRT要弱很多,加上LCD的擺放位置往往貼近墻面.所以不會背對著人體,這種輻射對人的影響可減弱到零。
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關鍵詞:移動通信;基站;電磁輻射;環(huán)境影響;環(huán)保措施
前言
隨著通信技術的快速發(fā)展,當前移動通信工具數(shù)量激增,手機成為人們日常工作和生活中必不可少通話工具。手機通信功能的實現(xiàn)是依靠電磁波來實現(xiàn)信息的傳遞,因此在人們享受移動通信便捷性的同時,也會擔憂移動通信電磁輻射對身體健康的影響。但相較于手機對使用者所帶來的輻射影響而言,移動通信基站的電磁輻射則是針對于周圍環(huán)境,這使處于移動基站周圍的小區(qū)居民對移動基站電磁輻射影響非常敏感。因此需要對移動通信基站電磁輻射環(huán)境影響進行分析,以此來有效的緩解人們對基站電磁輻射所帶來的不安。
1電磁環(huán)境與電磁輻射
電磁環(huán)境即是由不同頻率的電場、磁場所組成,將自然、人為、有源、無源、靜態(tài)和動態(tài)的電磁現(xiàn)象都包括在內。在電磁環(huán)境中,由于變化的電場和磁場交替在空間內傳播,這些通過空間傳播的電磁能量稱之為電磁輻射。在電磁輻射下會對裝置、系統(tǒng)和設備等的性能帶來不利影響,同時還會對有生命及無生命的物質帶來一定的損害,從而造成電磁輻射污染現(xiàn)象發(fā)生。
2移動通信基站的電磁輻射
在移動通訊基站中,其主要由兩部分組成,基站內很大一部分設備都屬于室內部分,只有饋線、收發(fā)天線屬于室外部分。室內部分中的各種設備在設計和制造過程中就采取有效的電磁屏蔽措施,這也使其不會對周圍環(huán)境帶來電磁輻射污染。但處于室外部分的饋線及天線在運行過程中,則會向周圍環(huán)境中發(fā)射電磁波,從而造成周圍環(huán)境空間內電磁輻射場增高。因此在確保基站周圍環(huán)境電場強度要與國家標準要求相符。因此在基站選擇備用電源時,盡可能選拔免維護的密封蓄電池組,避免發(fā)生漏液現(xiàn)象,使機房使用過程中不存在廢水、廢氣對環(huán)境的污染問題。在當前移動通信基站運行過程中,其電磁輻射主要由三個方面產(chǎn)生:即發(fā)射機本身電磁泄漏、發(fā)射天線信號發(fā)射及高頻電纜和接頭處等。這其中無論是發(fā)射機還是發(fā)射天線抽導致的電磁輻射,由于基站建設高度較大,這也使其對地面所帶來的輻射強度較小。對于高頻電纜接頭處通常都有著特殊的防護措施,因此基站電磁輻射對于地面的影響度不大。但對于部分建設在高樓樓頂?shù)陌l(fā)射基站,其對居住在離樓頂較近處的居民所帶來的危害不容忽視。
3電磁輻射和健康之間的關系分析
電磁輻射作為能量流,其所產(chǎn)生的電磁輻射污染現(xiàn)象會對人體健康帶來較大的危害。在電磁波環(huán)境下,不同的電磁波波段會對人們產(chǎn)性不同的生物效應,從而使人們健康受到不同程度的損害。另外,由于人體自身也具有十分微弱的電磁場,一旦人體內部這個穩(wěn)定、有序的磁場受到干擾后,則會損害人體的循環(huán)功能。因此長時間處于電磁輻射環(huán)境下人體各方面機能都會受到不同程度的損害,引發(fā)一些不良后果??梢哉f電磁輻射和人體健康之間具有十分緊密的關系,其為人們健康的帶來的危害不容小覷。
4移動通信基站電磁輻射對環(huán)境產(chǎn)生的影響分析
在對移動通信基站電磁輻射對環(huán)境帶來的影響研究過程中,發(fā)現(xiàn)具體的影響因素十分復雜,但在通過實踐測量過程中發(fā)現(xiàn):電磁暴露小區(qū)的電磁輻射強度明顯高于對照小區(qū),但平均值都在GB9175-88的一級安全范圍內(10μw/cm2);安裝鋁合金防盜網(wǎng)具有良好的電磁場屏蔽作用;同時建有兩個通信基站的小區(qū),兩者所產(chǎn)生的電磁輻射在某一區(qū)域范圍可產(chǎn)生電磁場疊加現(xiàn)象,使輻射強度增加;個別與基站天線距離較近(小于20m)、窗戶與基站天線處于同一水平位置和與基站天線主瓣方向一致的居室內,電磁輻射功率密度遠遠超出一級安全范圍,可達到20.44μw/cm2,但也在GB9175-88的二級中間區(qū)容許范圍內(40μw/cm2)。此外研究還發(fā)現(xiàn),天線主瓣方向區(qū)域電磁輻射不一定較高,副瓣方向區(qū)域電磁輻射也不一定較低。這其實并沒有與理論相違背,因為環(huán)境地形、地貌、建筑物鋼筋水泥結構、空中架設的電線等等,都將對電磁波產(chǎn)生反射、繞射、折射、散射和吸收,從而使得電磁輻射強度的分布復雜化。
5移動通信基站電磁輻射對環(huán)境影響的環(huán)保措施
在日常移動通信基站運行過程中,其所發(fā)射的電磁波功率密度需要保持在國家規(guī)定標準限值范圍內,同時采取必要的措施來有效的防范電磁輻射污染。對于在樓頂上建設基站的情況,在電磁輻射過程中,隨著時空的延伸電磁輻射會出現(xiàn)衰減的情況,這也表明建設在樓頂?shù)幕緦琼數(shù)目臻g影響較大,對于周邊建筑內的輻射相對較小。即設置在樓頂位置的基站,其電磁波輻射的最大值則會出現(xiàn)在樓頂,電磁波在傳遞過程中受建筑物阻擋和吸收,因此電磁波輻射也會隨著樓層的降低不斷衰減。但在具體基站建設過程中,需要注意天線主波瓣方向要避免居民樓,對于實在無法避開的情況,需要確保與居民樓之間水平距離保持在25米以上。同時還要適當增加天線的高度,并適當?shù)臏p少天線下傾角,這樣可以有效的降低基站電磁輻射的產(chǎn)生。在保證基站發(fā)射天線滿足覆蓋要求的同時,還要盡可能的做到降低天線發(fā)射功率。當基站建成運行后,還要加強對基站的監(jiān)測工作,并對監(jiān)測到的結果及時向公眾進行公布,有效的消除公眾的不安情緒,為基站的建設和運營商合法權益的保護奠定良好的基礎。
6結束語
近年來移動通訊已全面普及,成為人們工作和生活中必不可少的重要工具。在使用移動通訊過程中,人們在享受其所帶來便捷性的同時,也越來越意識到移動通信設備所帶來的電磁輻射影響問題。但由于民眾對于移動通訊電磁輻射影響方面的知識了解不多,這也使人們容易由此引發(fā)恐慌和不安。針對于這種情況下,媒體需要加大宣傳教育的力度,通信企業(yè)要采取有效的防護措施,專業(yè)技術人員要加快新技術的研發(fā),提高天線發(fā)射系統(tǒng)的標準,有效的減少電磁輻射對環(huán)境帶來的不利影響,使公眾能夠科學合理的面對移動通信基站的電磁輻射。
參考文獻
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