电磁辐射是一种复合的电磁波,以相互垂直的电场和磁场随时间的变化而传递能量。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。
现代社会发展日新月益,人类已快速进入信息时代,各种输变电设备、数字广播电视、卫星通信站、无线电通信站、移动基站等得到快速发展。这些设备对人类的生活和发展起到了重要的作用,但是这些设备在工作的时候能产生大量电磁波,会造成环境中电磁能量密度增大、频谱增宽、无线电噪声水平增高。尽管输变电设施和广电通信设施产生电磁效应的机理和对电磁环境影响不同,但它们都会在邻近该设施的局部空间可能产生较高的电磁场曝露。高强度,长时间的电磁场照射,对公众的身体健康有不良的影响;同时对家用电器、医疗设施等造成干扰。
高强度的电磁场是一个重要的环境污染要素,而电磁波是一种能量流污染,看不到,听不到,嗅不着,摸不着,但却充满了环境空间。所以,我们要加强对电磁波特性的研究,既要把电磁能作为一种资源,充分地利用为人类造福;又要加强电磁环境管理,做好建设项目电磁环境的预测与评价,将其负面效应控制在最小的影响程度。
在当前,对各类设备产生的电磁场和电磁辐射监测是环保机构日常工作的一个重点,但是电磁辐射领域涉及的点非常多,许多刚开始接触电磁辐射监测的人员并不一定都接受过系统的电磁辐射监测培训,因此,在实际工作中经常出现许多不正常的操作,导致测量数据的错误。广州极端科技有限公司是一家知名的仪器仪表销售、服务商,在电磁辐射监测领域具有长期的一线工作经验,可提供全面的电磁辐射监测设备及系统的电磁辐射监测技术支持。为帮助许多一线操作人员的技能提高,广州极端科技有限公司整理了下面电磁辐射监测基础知识,希望对从业者有帮助。
一、电磁辐射领域术语
1. 电磁辐射形式
一般有三种典型存在形式:
1) 工频电场、工频磁场:目前我国电力供电频率为50Hz,在导线或设备周边产生工频电磁环境,以电磁感应为主。
2) 低频电磁场:一般指10K-100KHz频率特征的电磁场,是一个较复杂的电磁环境,感应、传导、辐射几种形式共存。
3) 高频电磁场:国标《电磁辐射防护规定》(GB8702-88)中频率范围是指100KHz以上的电磁环境,远场主要为辐射场。
2. 电磁辐射定义
能量以电磁波的形式由源发射到空间的现象。或称时变电磁场以波的形式向远处传播不再返回的过程称电磁辐射。
3. 电磁辐射污染定义
是指天然的和人为的各种电磁波的干扰及有害的电磁辐射。
4. 电磁波
交替变化与交替产生的电场和磁场,由近而远的传播。即波动的电磁场。它是物质存在的一种特殊形式,它是由交变的电场和交变的磁场所组成。表征电磁波属性的是电场强度和磁场强度。交变的电场产生交变的磁场,交变的磁场产生交变的电场,二者互为前提、互为结果,相互依存。在空间上二者相互垂直、同相位变化。
电磁波产生示意图
5. 频率
物质在1秒内完成周期性变化的次数叫做频率,常用f表示
常见电磁波频率
频段代号 |
分类 |
频率范围 |
波长 | |
ELF |
极低频 |
3~30Hz |
1KKm |
超长波 |
SLF |
超低频 |
30~300Hz | ||
UHF |
特低频 |
300~3000Hz | ||
VLF |
甚低频 |
3~30kHz | ||
LF |
低频 |
30~300kHz |
|
长波 |
MF |
中频 |
300~3000kHz |
100m~1000m |
中波 |
HF |
高频 |
3~30MHz |
10~100m |
短波 |
VHF |
甚高频 |
30~300MHz |
1~10m |
米波 |
UHF |
特高频 |
300~3000MHz |
0.1~1m |
分米波 |
SHF |
超高频 |
3~30GHz |
1cm~10cm |
厘米波 |
EHF |
极高频 |
30~300GHz |
1mm~1cm |
毫米波 |
二、 建设项目电磁环境管理的分类
建设项目中电磁环境管理可按照国家环保总局1997年组织进行的《全国电磁辐射环境污染源调查》中的分类实施,即:
1) 广播电视系统发射设备;
2) 通信、雷达及导航等无线电发射设备;
3) 工业、科学、医疗射频设备;
4) 交通系统电磁辐射设备;
5) 高压电力系统设备。
上述设备有关电磁环境的主要内容见下表。
项目分类 |
建设项目名称 |
建设项目主要内容 |
电磁环境因子单位 |
广播电视发射系统 |
中波广播台站 0.1~3.0MHz |
1.机房:发射机、馈线; 2.发射天线:中波塔,有单塔、双塔、四塔和八塔等 |
电磁辐射:V/m |
短波广播台站 3.0~30MHz |
1.机房:发射机、馈线; 2.发射天线:有同相水平、菱形天线等 |
电磁辐射:V/m | |
电视发射塔 48.5~960MHz |
1.机房:发射机、馈线; 2.发射塔:单偶极子板、双偶极子板、四偶极子板等不同层天线 |
电磁辐射:mW/cm2 | |
调频广播塔 87~108MHz |
1.机房:发射机、馈线; 2.发射塔:双偶子板天线 |
电磁辐射:mW/cm2 | |
通信、雷达及导航等无线发射设备 |
短波发射台站3.0~30MHz |
1.机房:发射机、馈线; 2.天线:同相水平、菱形天线等型式 |
电磁辐射:V/m |
卫星通信地球站 C波段4/6GHz Ku波段11/14GHz |
1.机房:发射机、馈线; 2.天线:抛物面天线 |
电磁辐射:mW/cm2 | |
微波通信站 1~40GHz |
1.机房:发射机、馈线; 2.天线:发射塔、抛物面天线 |
电磁辐射:mW/cm2 | |
移动通信基地站0.15~2.0GHz 包括:移动电话、集群通信、寻呼通信、网络通信等 |
1.机房:发射机、馈线; 2.天线:全向或定向天线 |
电磁辐射:mW/cm2 | |
雷达与导航设备 包括中波、超短波和微波多种频率 |
1.机房:发射机、馈线; 2.天线:多种型式天线 |
电磁辐射:mW/cm2 或V/m | |
工业、科学、医疗射频设备 |
工业和科学射频设备(多种频率泄漏) |
1.高频感应加热设备:如高频溶炼炉、高频淬火设备等; 2.高频介质加热设备:如塑料热合机、高频干燥设备等; 3.微波加热设备:如微波炉等; 4.其他高频加工设备:如高频电弧焊机、超声探头等 |
电磁辐射:V/m、mW/cm2、dB(μV/m) |
医疗射频设备(多种频率泄漏) |
1.超短波理疗仪(超短波频段); 2.微波治疗仪(微波频段); 3.其他类 |
电磁辐射:mW/cm2、V/m、dB(μV/m) | |
交通系统电磁辐射设备 |
电牵引系统 |
1.电气化铁道; 2.城市轨道交通(地铁、轻轨、无轨等) |
电磁辐射:dB(μV/m) |
城市道路 |
汽车发动机点火系统、电动喇叭、整流器、蓄电池等 |
电磁辐射:dB(μV/m) | |
高压电力设备 |
高压电力线 |
1. 1000kV超高压架空电力线; 2. ±800kV超高压直流输电线; 3. 500kV架空电力线;±500kV直流输电线 4. 220kV(330kV)架空电力线; 5. 110kV架空电力线 |
电磁感应:(1)交流:工频电场(V/m)、工频磁场 (2)直流:合成场强(V/m)、电子流密度(nA/m2)、直流感应强度(mT)。 电磁噪声:dB(μV/m) |
变电站、牵引变电所 |
1.地面户外型站所 2.地面户内型站所 3.地下户内型站所 |
同上 | |
大电流电力设备 |
变电站、升压站、开闭站、换流站等 |
同上 |
建设上列电磁辐射建设项目应在建设项目立项前办理环境保护申报登记手续,是用上列电磁辐射设备应在购置设备前办理环境保护申报登记手续。
豁免水平的确认由省级人民政府环境保护主管部门依据《电磁辐射防护规定》(GB8702-88)执行。
三、电磁辐射环境保护的法律法规
我国电磁环境管理始于20世纪80年代。1988年国家环保局组织制定了《电磁辐射防护规定》(GB8702-88)。1997年国家环保总局以第18号令形式颁布了《电磁辐射环境保护管理办法》,使我国电磁辐射环境管理有了依据,并提出了具体的“电磁辐射建设项目和设备名称”,为建设项目电磁环境影响评价做了具体规定,并相继出台了《辐射环境保护管理导则——电磁辐射监测仪器和方法》(HJ/T10.2-96)、《辐射环境保护管理导则——电磁辐射环境影响评价方法与标准》(HJ/T10.3-96)、《500kV超高压送变电工程电磁辐射环境影响评价技术规范》(HJ/T24-1998)、《移动通信基站电磁辐射环境监测方法》(环发[2007]114号)等技术规范和导则,使我国电磁环境影响评价有了相关政策和依据。
在广播电视、无线电通信领域也颁布了相应的行业法规及技术政策,这些都是我们进行环境影响评价工作的依据
四、环境标准
目前,我国针对电磁环境管理的标准最主要就是《电磁辐射防护规定》(GB8702-88)。该标准与环境影响评价有关的条款主要为“电磁辐射防护限值”、“对电磁辐射源的管理”、“电磁辐射监测”。
1. 电磁辐射防护限值
1) 基本限值
l 职业照射:在每天8h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。
l 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0.2W/kg。
2) 导出限值
l 职业照射:在每天8h工作期间内,电磁辐射场的场量参数在任意连续6min内的平均值应满足下面要求.
职业照射导出限值
频率范围MHz |
电场强度V/m |
磁场强度A/m |
功率密度W/m2 |
0.1~3 |
87 |
0.25 |
(20)1) |
3~30 |
150/ |
0.40/ |
(60/f) 1) |
30~3000 |
(28)2) |
(0.075)2) |
2 |
3000~15000 |
(0.5 ) 2) |
(0.0015 )2) |
f/1500 |
15000~30000 |
(61)2) |
(0.16)2) |
10 |
注:
1)系平面波等效值, 供对照参考。
2)供对照参考, 不作为限值; 表中f是频率, 单位为MHz; 表中数据作了取整处理
l 公众照射:在一天24h内,环境电磁辐射场的场量参数在任意连续6min内的平均值应满足下面要求。
公众照射导出限值
频率范围MHz |
电场强度V/m |
磁场强度A/m |
功率密度W/m2 |
0.1~3 |
40 |
0.1 |
(40)1) |
3~30 |
67/ |
0.17/ |
(12/f)1) |
30~3000 |
(12) 2) |
(0.032) 2) |
0.4 |
3000~15000 |
( 0. 22/ )2) |
(0.001 )2) |
f/7500 |
15000~30000 |
(27) 2) |
(0.073) 2) |
2 |
注:
1)系平面波等效值, 供对照参考。
2)供对照参考, 不作为限值; 表中f是频率, 单位为MHz; 表中数据作了取整处理
来源:环保部网站
整理:广州极端科技有限公司
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