唐勇辉,熊 斌
(1.江西省地质局实验测试大队,江西 南昌 330000;2.宜春市高安生态环境局,江西 宜春 330800)
人们在享受电子技术带来的便利时,也悄然无声地进入了电磁辐射环境当中。当环境中的电磁辐射能量积累到一定程度时,不仅会对人体健康产生危害,还会引起严重的环境污染问题。并且,电磁辐射污染并不容易被人所察觉,需要进行专业的环境影响评价和监测。在这种情况下,如何对电磁辐射污染进行环境影响评价与监测,以及如何加强对电磁辐射污染的防护,受到社会各界的高度关注。
在社会经济发展过程中,无线通信发射系统、变电站或高压线等设备在 运行过程中会在其周围形成一个电磁场,并将电磁辐射发射到环境当中。发射的电磁辐射能量越多,产生的电磁辐射污染问题越严重。近年来,我国工业领域的发展速度不断加快,工业生产中使用到的电子设备和电气设备数量也越来越多。这些电子设备与电气设备的运行,必然会产生较强的工频场、低频谐波场和脉冲场。如果不对这些场进行妥善处理,那么由此而产生的电磁辐射污染问题必然会越来越严重。
身处强电磁场当中,人们的身体健康会受到不可忽视的伤害,并伴随身体痉挛、白内障、热损伤等症状。电磁辐射污染对人体健康的危害主要分为两类。
1.2.1 热效应
一般情况下,如果人体吸收电磁辐射能量的速度较慢,那么在机体的自我调节作用下,可以将吸收到的电磁辐射能量排出体外,因此不会因为电磁辐射而出现体温升高等症状,也就不会形成热效应。但是,如果人体吸收电磁辐射能量的速度比较快,甚至超出了人体的自我调节能力,那么人体就可能因为无法排出过大的电磁辐射能量而出现体温升高的现象,形成热效应。
1.2.2 非热效应
绝大多数情况下,人体在吸收了一部分电磁辐射能量之后,虽然不会立刻体温升高,但是也会出现一些不适症状。因为电磁辐射能量会对人体的神经系统、新陈代谢和脑电流等产生影响,使人们出现一些异常行为,或使某些器官发生变化,导致人体可能出现循环系统、免疫系统、代谢系统等方面的疾病,甚至导致癌症的发生。
目前,我国已经针对电磁辐射污染的环境影响评价工作给出了具体的参考标准和相关卫生标准。在《环境电磁波卫生标准》(GB 9175--88)[1]中,将电磁波辐射对人体健康的不良影响进行了明确的级别划分[2]。一级标准属于安全区域,当电磁波强度在一级标准范围内时,相关区域的人们都可以安全、稳定地生活和工作,不用担心身体健康受到任何伤害;二级标准属于中间区域,如果电磁波强度在二级标准范围内,相关区域的人们可能会出现一些不良反应,在这一区域,可以允许建设工厂,但是不允许建设住宅楼、医院和学校;超出二级标准的区域属于危险区域,如果电磁波强度超出了二级标准范围,那么人们身处这一区域,身体健康将会受到较大影响,所以这一区域只能种植农作物或者用于绿化。
电磁污染调查结果是电磁辐射污染治理工作得以顺利开展的依据。所以,做好电磁污染调查工作,可以在加强环境保护,促进人类社会可持续发展等方面发挥重要作用。另外,做好电磁污染调查工作,还可以帮助工作人员更加全面地找出污染源,并对电磁污染的分布规律进行分析和研究,为电磁污染环境影响评价和防治打好基础。
电磁辐射对生物体的影响程度,容易受到场强、频率、周期、现场温度及湿度等因素的影响。所以,在实际的电磁污染调查工作中,需要通过布点、监测等方式,对以下几方面进行重点调查:(1)主要射频设备的分布情况、使用情况、发射频率范围以及额定功率等;(2)现场及周围的环境特征;(3)人口分布等。电磁污染源产生的场主要分为两种,一种是近场,另一种是远场。工作人员在衡量场的大小方面,可以将电场强度、磁场强度作为重要的衡量指标。需要注意的是,近场区域内的电场强度与磁场强度之间的关系并不固定,所以工作人员需要对二者进行单独考虑。远场区域内,二者之间的比值波阻抗是一个固定不变的值,在获取磁场数据的时候,需要对电场进行必要的测量。为了保证电场测量结果的准确性,所有的测量部位,都需要取5次读数的平均值;然后再将得出的平均值与相关电磁防护标准值进行对比,进行电磁辐射图的绘制;再对电磁辐射图进行综合分析,就可以得出相应的结论。
3.3.1 监测方法
针对电磁污染源的监测,主要有两种监测方法,一种是点测,另一种是面测。点测指的是以辐射源为中心,在不同方位设点,对辐射源周围环境电磁波辐射强度和分布规律进行测量的方法[3];面测指的是对某一区域环境电磁波背景值和居民所受辐射强度进行全面调查测量的方法。最后,除了点测和面测之外,还会使用到近区场强测量方法和远区场强测量方法。
3.3.2 测量仪器
在对电磁辐射源进行监测时,需要使用具有各向同性响应、方向性电场探头等使用功能的宽带辐射测量仪。目前,市面上的宽带辐射测量仪主要包括以下四种:(1)近区场强仪;(2)超高频近区场强测量仪;(3)远场仪与干扰仪;(4)微波漏能测试仪等。
3.3.3 测量位置
在对电磁辐射源进行监测时,需要在以下两处选择测量位置:(1)辐射体附近的哨位值班位置处;(2)计算机房或供电等辅助设施操作位置处。同时,测量位置应当与地面保持0.5 m、1.0 m或1.7 m远的距离。
3.3.4 测量时间
针对电磁辐射源的监测,应尽量选择在电磁污染源正常工作的时间段内。每一个测量点都要进行连续5次的测量,并对5次测量结果进行读取。如果5次测量结果的差异比较大,需要适当延长测量时间。
3.3.5 环境条件
在对电磁辐射源进行监测的过程中,还需要严格按照相关标准和测量仪器的运行要求,对环境条件进行控制。在对测量结果进行记录时,也要将测量过程中环境的温度值与湿度值准确记录下来。
3.4.1 一般电磁辐射环境的监测要点
所谓一般电磁辐射环境,其实就是相对较大范围内的电磁辐射源将电磁辐射传播出去之后,形成的电磁辐射背景值。针对一般电磁辐射环境的监测,需要严格按照《辐射环境保护管理导则 电磁辐射监测仪器与方法》(HJ/T 10.21996)[4]等文件的相关要求进行。监测过程是先将监测区域进行网格划分,然后再将网格的中心位置作为监测点;之后,再根据周边的建筑物、树木等障碍物的分布情况,对网格监测点的位置进行合理调整。一般情况下,电磁辐射污染程度能够如实反映监测区域在某一时间段内的电磁辐射环境背景水平,所以工作人员需要从以下三方面入手,对一个区域的一般电磁辐射环境做出评价,具体包括电磁辐射环境质量、电磁辐射分布规律、污染区域电磁辐射环境特征等。
3.4.2 特定电磁辐射环境的监测要点
特定电磁辐射环境就是具有特定范围、且固定性较强的电磁辐射源,将电磁辐射传播出去后,形成的电磁辐射背景值。由于电磁辐射污染的源头就是电磁辐射源,所以对特定电磁辐射环境进行有效地分析和研究,对电磁辐射源进行全面调查与统计,可以为环境监测工作的开展奠定基础[5]。针对国家规定规模以上电磁辐射源的监测,建议相关人员先通过污染源普查的方式,进行基础性调查,先对电磁辐射源的种类、数量和规模等信息有一个初步了解,使环境监测工作的开展有所依据。目前,针对特定电磁辐射环境的监测,需要将移动通信基站电磁辐射环境的监测、广播电视系统电磁辐射环境的监测和高压电力系统电磁辐射环境的监测作为重点监测目标。
要想加强电磁辐射污染防控,需要合理应用电磁辐射预防技术。首先,工作人员可以利用先进的屏蔽材料,对电磁波进行吸收和反射。需要注意的是,不同的电磁波有着不同的频率和强度,为了保证电磁波吸收与反射的有效性,需要对屏蔽材料的匹配程度进行严格控制,确保使用的屏蔽材料能够有效削弱电磁波强度。另外,工作人员还可以对屏蔽材料进行改进处理,将吸收到的电磁辐射转变为射频电流,引入大地。其次,提升电磁源头隔离的规范性,加强电磁辐射污染控制,使其始终处于允许范围内。最后,加强滤波技术的应用,并借助这一技术做好电磁辐射的过滤工作。这样,不仅可以有效放出有意义的电磁信息,还可以屏蔽无意义的电磁信息,显著减少电磁辐射污染,提高电磁波利用率。
要想加强电磁辐射污染防控,需要综合预防日常生活中的电磁辐射。首先,在电视塔、高压线等大型辐射源的周边区域,要做好孕妇、病人等特殊群体的电磁波辐射预防工作。因为与大型辐射源的距离越近,其承受的电磁辐射强度就越大,所以针对特殊群体的电磁波辐射预防,可以采用转移人员位置的方式。表1为架空电力线路边导线与建筑物之间的安全距离[6]。在将这些特殊群体转移出去之后,还需要采取相应的规范管理措施,将电磁辐射污染带来的危害控制到最小。其次,加强人们的电磁辐射防护意识,使人们在日常生活中使用家用电器或电子设备时,能够正确操作。例如,在使用存在电磁辐射污染的家用电器时,需要与家用电器之间保持1.5 m以上的安全距离,并使各电器设备之间保持一定的安全距离;在使用电器设备时,要尽量选择错峰使用;在采购电器设备时,需要对电器品质予以重点关注,优先选择品质较好,不易出现辐射泄露的电器设备;在使用手机或平板等电子设备时,尽量使自己的头部与电子设备之间保持足够的距离,以此降低电磁辐射的影响;在购买电子设备时,同样要优先购买电磁辐射强度偏低的电子设备,如果使用电子设备的频率较高,那么还可以采取一定的电磁辐射防护措施。
表1 架空电力线路边导线与建筑物之间的安全距离
在电磁辐射污染问题越来越严重的情况下,国家相关部门也对电磁辐射污染问题的治理予以高度重视,并出台了一系列电磁辐射污染治理政策。要加强电磁辐射污染防控,还需要加强贯彻国家的法律规定。首先,在电磁辐射污染预防阶段,相关部门一定要严格按照国家出台的政策方针,采取相应的电磁辐射污染预防措施[7]。其次,相关部门要加强对电磁辐射污染基本环境监测工作的关注,做好区域划分,获取、分析、统计并汇总各区域的电磁辐射污染情况,将相关材料递交上级部门,在上级部门的指导下采取针对性的防控措施。最后,还要尽快在短时间内找出引起电磁辐射污染的源头,并加强对电磁辐射污染源的控制,提高电磁辐射污染的防控质量。
综上所述,电磁辐射污染对生态环境和人体健康影响巨大。为实现人类社会的可持续发展,我们必须做好对电磁辐射污染的环境影响评价和监管管理。对此,工作人员应严格按照国家相关部门给出的参考标准和卫生标准,选择合适的方法和策略开展相应的评价工作和监管工作。同时,为了加强电磁辐射污染防控,不仅要合理应用电磁辐射预防技术,对日常生活中的电磁辐射进行综合预防,还要将国家相关部门制定的法律及规定落到实处。