日常生活环境中的电磁辐射调查与评价

姚伦芳

(1.贵州省环境工程评估中心;2.贵州绿兴清源环保有限责任公司, 贵阳 550002)

电磁辐射是能量以电磁波形式由源发射到空间的现象或能量以电磁波形式在空间传播的现象,人类生活的环境分为两大类电磁环境,一是自然界的天然电磁场,二是生活环境中人为产生的电磁场[1]。地球表面的大气场强频率极低,几乎不会造成影响,生活环境中的电磁辐射包括生活环境和办公环境中的信息技术设备和家用电器产生的电磁辐射。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[2-3]。随着广播电视、通信、导航等设备的广泛应用,人们在享受信息的便捷和高质量的生活的同时,也逐渐关注起由此引起的电磁辐射污染问题。电磁辐射这种“隐形杀手”常常在不知不觉中危害人们的健康,有人将之称作继大气污染、水污染和噪声污染之后威胁人类健康的第四大污染[4]。为了解生活环境中人们可能受到的电磁辐射来源以及电磁辐射的影响,本研究对家庭常用电器、办公区域常用电器、商业区域电器、公共设备四个场景下,电器和电子设备在运行过程中产生的电磁辐射情况进行监测,分析这些设备造成的电磁辐射影响。

1 仪器与方法

1.1 监测仪器

本研究使用Narda集团意大利生产的PMM8053B手持式场强仪,所用探头为EHP-50C型,主要测试工频电场及工频磁感应强度;Narda集团德国生产的NBM-550手持式场强仪,所用探头为EF-0691型,主要测试射频电场。仪器及参数见表1。

表1 测量仪器及探头参数

1.2 监测对象

工作频率在50Hz～60Hz,工作电压在110V～220V之间的部分家用工频电器的工频电磁场,以及工作频率300KHz～300GHz射频家用电器的射频电场。

1.3 监测方法及采用标准

根据欧洲电工标准化委员会2003年发布的《家用和类似用途电器-电磁场-评估及测量方法》(EN50366:2003)标准及《辐射环境保护管理导则 电磁辐射监测仪器和方法》(HJ/T 10.2-1996),按该标准在距离家用电器一定距离处(0～200cm)进行测量,分别记录电场强度和磁场强度的连续5个读数值,取其平均值。若在同一房间内有多台电器,则仅运行所要测量的电器,而关闭其他电器的电源,并测试本底值,以防止各台电器间的相互干扰。

1.4 电磁辐射评价标准

本研究评价标准采用《电磁环境控制标准》(GB 8702-2014)中公众曝露控制限值作为评价标准,详见表2。

表2 公众曝露控制限值

1.5 研究情景

1.5.1 单个家用电器运行时的电磁辐射

分别记录在距离电器设备正前方5cm、50cm、100cm、150cm处的电场强度和磁场强度的连续5个读数值,具体电器见表3 。

表3 本研究选择监测的家用电器

1.5.2 家庭日常生活典型场景电磁辐射

选取具有代表性的贵阳市典型家庭,监测日常生活典型场景中的电磁辐射情况,选取人们会长时间活动的区域进行监测,分别记录工频电场强度、工频磁感应强度、射频电场强度连续5个读数值,本课题家庭场景中运行的电器见表4。

表4 本研究选取的家庭场景中运行的电器

1.5.3 办公区域常用电器电磁辐射调查

(1)单个办公设备正常运行情况下电磁辐射

分别读取在距离电器设备正前方5cm、50cm、100cm、150cm处的电场强度和磁场强度的连续5个读数值,具体电器见下表5。

表5 本研究选择监测的办公设备

(2)办公区域多个设备正常运行情况下电磁辐射

办公区域是一个电器设备相对密集的封闭区域,将办公区域简单按照工作人数及配备的办公电器的多少,将单个封闭办公区域分为小型办公区域(办公人员及电脑少于5套)、中型办公区域(办公人员及电脑在5～15套之间)、大型办公区域(办公人员及电脑在15～30套之间),在办公区域的中心,进行监测工频电场强度、工频磁感应强度、射频电场强度,并记录数据,办公室大小、位置及具体电器见表6。

表6 本研究选择监测的办公区域

1.5.4 商业区域常用电器电磁辐射调查

在贵阳市内选取有条件监测的商业区,分别读取在距离电器设备正前方5cm、50cm、100cm、150cm处的电场强度和磁场强度的连续5个读数值,具体电器见下表7。

表7 商业区域常用电器

2 结果与分析

2.1 单个家用电器运行时的电磁辐射监测结果

单个家用电器运行时的电磁辐射监测结果见表8。根据监测结果,所有工频电器电场强度在0.15～476.70 V/m之间(最大值距离电器5 m,最小值距离电器150 m),磁场强度在0.02～50.05 μT之间(最大值距离电器5 m,最小值距离电器150 m),均远远低于《电磁环境控制限值》(GB 8702-2014)中工频电场强度(4000 V/m)、工频磁感应强度限值(100 μT),随着与电器距离的增加,电场强度和磁感应强度越低逐步降低。电磁炉、路由器、笔记本电脑及台式机电脑主机的电场强度监测值最大值远远小于《电磁环境控制限值》(GB 8702-2014)中70 V/m(2.9kHz～57kHz)、12 V/m(30MHz～3000MHz)的控制限值标准。

表8 单个家用电器运行时的电磁辐射监测结果

2.2 贵州家庭日常生活典型场景电磁环境影响调查

贵州家庭日常生活典型场景电磁辐射的监测结果见表9。根据监测结果,家庭日常场景中的监测值电场强度在0.21～27.14 V/m之间,磁感应强度在0.02～0.04 μT之间,射频电场强度在0.03～0.94 V/m之间,远低于国家标准《电磁环境控制限值》(GB 8702-2014)中工频电场强度4000 V/m的控制限值、工频磁感应强度100 μT以及射频电场最低安全标准12 V/m的控制限值。

表9 家庭日常生活典型场景电磁辐射的监测结果

2.3 单个办公设备正常运行情况下电磁环境影响调查

单个办公设备正常运行情况下电磁辐射监测结果见下表10。根据监测结果,所有工频电器最近距离处(5 cm)的监测值电场强度在26.89～159.46 V/m之间,磁感应强度在0.09～0.46 μT之间,均远远低于国家标准《电磁环境控制限值》(GB 8702-2014)中工频电场强度4000 V/m的控制限值、工频磁感应强度100 μT的控制限值,随着与电器距离的增加,电场强度和磁感应强度越低,电磁辐射越小;路由器、笔记本电脑、台式机电脑主机、苹果手机以及安卓手机的射频电场强度监测值,电场强度在0.52～6.12 V/m之间,远远小于《电磁环境控制限值》(GB 8702-2014)中限值(12 V/m)标准。

表10 单个办公设备正常运行情况下电磁辐射的电磁辐射监测结果

2.4 办公区域多个设备正常运行情况下电磁环境调查

办公区域多个设备正常运行情况下电磁辐射的监测结果见表11。根据监测结果,所有场景中的监测值,电场强度在29.53～120.02 V/m之间,磁感应强度在0.17～0.57 μT之间,射频电场强度在0.01～0.93 V/m之间,均远远低于国家标准《电磁环境控制限值》(GB 8702-2014)中工频电场强度4000 V/m的控制限值、工频磁感应强度100 μT及射频电场强度12 V/m限值要求。

表11 办公区域多个设备正常运行情况下电磁辐射的监测结果

2.5 商业区域常用电器电磁环境调查

商业区域常用电器电磁辐射的电磁辐射监测结果见下表12。根据监测结果,所有工频电器电场强度监测值在0.72～15.29 V/m之间,磁感应强度在0.03～0.33 μT之间,均远远低于国家标准《电磁环境控制限值》(GB 8702-2014)中工频电场强度4000 V/m的控制限值、工频磁感应强度100 μT限值要求。

表12 电磁辐射监测结果

4 结论与讨论

(1)所有电器设备除微波炉以外,在近距离的工频电场强度、工频磁感应强度和射频电场强度监测值均远远低于国家标准《电磁环境控制限值》中工频电场强度4000 V/m的控制限值、工频磁感应强度100 μT以及射频电场最低安全标准12 V/m的控制限值,全部在国家标准范围内,因此人们长时间活动的场所中的电磁辐射是很小的。其中微波炉的近距离监测数据中出现超过标准的值,但稍稍增大距离(50 cm),监测数据就降低到国家标准范围内。随着与电器距离的增加,电场强度和磁感应强度越低,因此建议在使用这些电器时应尽量保持距离。本研究结论与狄韶斌[5]、许同樵[6]、房军等人[7]的研究一致。

(3)在日常家庭环境、办公环境中,电器设备正常运行时,监测到的环境中的电磁辐射值均远远低于国家标准《电磁环境控制限值》中工频电场强度4000 V/m的控制限值、工频磁感应强度100 μT以及射频电场最低安全标准12 V/m的控制限值,全部在安全范围内,因此人们长时间活动的家庭环境、办公环境中的电磁辐射是安全的。

(4)所有公共电器、电气设备的监测值均远远低于国家标准《电磁环境控制限值》中工频电场强度4000 V/m的控制限值、工频磁感应强度100 μT以及射频电场最低安全标准12 V/m的控制限值,全部在安全范围内,因此人们长时间活动的公共场所中的电磁辐射是很小。本研究结论与路夏甲[8]、王俊等人[9]的研究一致。