电磁波辐射问题的评价与探讨

引言

电磁波辐射对环境的影响，日益成为人们所关心的话题，并越来越受到研究者的关注。怎样评价电磁波是否危害人体健康，如何避免和防护超标准有害的电磁辐射，是我们需要研究的新课题。

1.电磁辐射的评价标准

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就会对人体产生伤害呢？我们先来了解一下"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。那么，如何测定SAR的值呢？

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电磁性一致;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，由以下公式就可以计算出SAR的值:

SAR=E2（δ/ρ）（1）

其中:E为场强;

δ为介电常数;

ρ为液体密度。

(1)国际电磁辐射标准

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。目前通用的标准有两个: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，而美国采用的测试标准测量单位为1克。

(2)我国现使用的电磁辐射标准

我国现使用的标准是国家环境保护局颁布的GB8702-88"电磁辐射防护规定"。规定中给出了职业照射和公众照射两种SAR限值。

a.职业照射:在每天8小时工作期间内，任意连续6分钟按全身平均的比吸收率（SAR）应小于0.1W/kg。

b.公众照射:在1天24小时内，任意连续6分钟按全身平均的比吸收率（SAR）应小于0.02W/kg。

SAR的测量是在屏蔽室中进行的，而我们生活的空间无线电波复杂程度远远超过屏蔽室，这使人们比较难以接受SAR的概念。中华人民共和国卫生部为控制电磁波对环境的污染、保护人民健康、促进电磁技术发展而制订了GB9175-88"环境电磁波卫生标准"。该标准没有沿用国际流行的SAR标准，而是采用电场强度V/m和功率密度μW/cm2作单位。

标准中，对长波、中波、短波、超短波电磁辐射，以V/m表示辐射强度;对微波电磁辐射，以μW/cm2或mW/cm2表示辐射强度。两个或两个以上频率的电磁波复合在一起的场强，其值为各个频率场强平方和的根值，可以用下式表示:

E=（E12+E22+E32+……+En2）1/2 （2）

其中:E为复合场强，V/m;

E1、E2、E3……En为各单个频率所测得的场强，V/m。

分级标准分为二级: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，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、工作和生活的一切人群可能引起潜在性不良反应的区域。

环境电磁波容许辐射强度分级标准见表1。

2.电磁辐射强度的测量

到这里可能有人会问:我知道了标准，可我不知道我居住、工作的环境有没有超过标准啊？下面我们来讨论一下电磁辐射强度的测量。这里讨论开放辐射源产生的环境电磁波，频率从100kHz～300GHz。

2.1测量方式

根据不同需要与目的，测量常分为点测（常用）和面测两种。点测时常以辐射源为中心，将待测区按5°～10°角度划线呈扇形展开，随此划线，近区场以每隔5～20米定点测量，远区场以每隔50～100米定点测量。面测时要将待测地区按人口统计划分若干小区，并标明各小区居民重心地理坐标，从中选择若干有代表性的小区作为监测点，测量仪器应使用环境电磁波自动监测系统，实现各频段自动扫描、自动测量和实时处理，然后根据各小区人口数量进行加权，求出该地区居民环境电磁波暴露累加百分数。

2.2测量位置

旷野平坦地面环境测量一般在0.6～1.7米左右处测定三个点的高度，待建地段应在待建建筑物相应高度处测定;建筑物内部测量应以不同层次选择有代表性的若干点分别测定。

2.3计算公式

这里只介绍一下微波(300MHz～300GHz)功率密度S的计算公式:

S(μW/cm2)=(P*G/4πr2)*100（3）

其中:P为发射机平均功率，W;

G为发射天线增益，dB;

r为天线与测量点距离，m。

现阶段对于电磁辐射的测量大多以点测为主，通常将在测试区域内的测试结果与GB9175-88"环境电磁波卫生标准"进行对比，衡量被测区域是否符合GB9175-88的要求。

3.生活中电磁辐射的防护

随着文明的发展，人类进入信息社会，电磁辐射时时刻刻都伴随着我们。大量电视塔、广播站、计算机、手机、微波炉等伴有电磁辐射的设备也越来