电磁辐射的污染及防护与治理

随着电子技术的广泛应用，家用电器的日益增多，人们对电器所产生的电磁波污染的忧虑与日俱增。那么，电磁辐射的污染有哪些？我们应该如何防止和减少电磁辐射污染呢？

电磁辐射的污染有哪些？

影响人类生活环境的电磁污染可分天然电磁污染和人为电磁污染两大类。

天然

天然的电磁污染是某些自然现象引起的。最常见的是雷电，雷电除了可能对电气设备、飞机、建筑物等直接造成危害外，还会在广泛的区域产生从几千Hz到几百MHz的极宽频率范围内的严重电磁干扰。火山喷发、地震和太阳黑子活动引起的磁爆等都会产生电磁干扰。天然的电磁污染对短波通信的干扰极为严重。

人为的电磁污染包括有：

1、脉冲放电。例如切断大电流电路时产生的火花放电，其瞬变电流很大，会产生很强的电磁。它在本质上与雷电相同，只是影响区域较小。

2、工频交变电磁场。例如在大功率电机、变压器以及输电线等附近的电磁场，它并不以电磁波的形式向外辐射，但在近场区会产生严重电磁干扰。

3、射频电磁辐射。例如无线电广播、电视、微波通信等各种射频设备的辐射，频率范围宽，影响区域也较大，能危害近场区的工作人员。射频电磁辐射已经成为电磁污染环境的主要因素。

电磁辐射的防护与治理

电磁辐射污染的防治方法主要包括控制源头的屏蔽技术、控制传播途径的吸收技术和保护受体的个人防护技术。

屏蔽技术

为了防止电磁辐射对周围环境的影响，必须将电磁辐射的强度减少到容许的程度，屏蔽是最常用的有效技术。屏蔽分为两类：一类是将污染源屏蔽起来，叫做主动场屏蔽；另一类称被动场屏蔽，就是将指定的空间范围、设备或人屏蔽起来，使其不受周围电磁辐射的干扰。

目前，电磁屏蔽多采用金属板或金属网等导电性材料，做成封闭式的壳体将电磁辐射源罩起来。在电磁屏蔽过程中有三方面的作用：

①屏蔽金属板的吸收作用，这是由于金属厚壁在电磁能的作用下产生涡流造成热损失，消耗了电磁能，起到了减弱电磁能辐射的作用。

②由于电磁能从屏蔽金属表面反射而引起的反射损耗。这种反射作用是由于制造屏蔽所用金属材料与它们四周介质的波特性有差异造成的，差异越大，屏效越高。

③电磁波在屏蔽金属内部会产生反射波也会造成电磁能的损耗，称为屏蔽金属内部的反射损耗。

接地技术

接地技术有射频接地和高频接地两类。射频接地是指能够将射频场源屏蔽体或屏蔽部件内由于感应生成的射频电流迅速导入大地，形成等电势分布，从而使屏蔽体本身不致成为射频辐射的二次场源。是实践中常用的一种方法。接地系统包括接地线、接地极。

对射频接地系统要求如下：

（1）由于射频电流的趋肤效应和为了及时地将屏蔽体上所感应的电荷迅速导入大地，屏蔽体的接地系统表面积要足够大。

（2）接地线要尽可能地短，以保证接地系统具有相当低的阻抗。

（3）接地线应避开1/4波长的奇数倍，以保证接地系统的高效能。

（4）接地极设计合理，导流面积相当，埋置深度妥当。

（5）无论接地物为何种方式，要求有足够厚度，以维持一定机械强度和耐腐蚀。

（6）为了有效导流，一般要求接地极立埋，即将2m的铜板埋于地下土壤中，并将接地线良好地连接在接地铜板上。

高频接地是设备屏蔽体和大地之间，或者与大地上可以看做公共点的某些构件之间，采用低电阻导体连接起来形成电流通路，使屏蔽系统与大地之间形成一个等电势分布。

屏蔽体直接接地的作用效果有随频率增高而降低的趋势。在频率增高时，接地回路的阻抗匹配与谐振问题愈加明显，可通过调整接地回路的电容量大小达到阻抗匹配的目的，从而保证高效屏蔽性能。

线路滤波

线路滤波是通过滤波器截止线路上的杂波信号，保证有用信号正常传输的途径。滤波器的安装准则为：

（1）各种电源系统的滤波器应每根进入屏蔽室内电源线均必须装有滤波器。为最大限度地减少滤波器的接入数量，要求合理地设计电源线系统，使进入屏蔽室内的引入线为最少。

（2）当分别进行屏蔽，屏蔽妥善接地。

（3）为避免滤波器置于强电磁场中，原则上要求将滤波器的主要部分放于弱场的地方。

（4）对于滤波器输入端与输出端形成的杂散耦合，应当采用将滤波器两端分别置于屏蔽室内外的办法进行防治。

（5）电源线一般置于滤波器的两端。应装在金属导管中。

（6）滤波器的屏蔽壳体应在最短距离内良好接地。

（7）电源线必须垂直引入滤波器的输入端，以减少电源线上的干扰电压和屏蔽壳体的耦合。

（8）一般情况下，可将电源线中的零线接到屏蔽室的接地芯柱上，将火线通过滤波器引入屏蔽室内。

区域控制及绿化

对工业集中城市，特别是电子工业集中城市或电气、电子设备密集使用地区，可以将电磁辐射源相对集中在某一区域，使其远离一般工作区或居民区，并对这样的区域设置安全隔离带，从而在较大的区域范围内控制电磁辐射的危害。

吸收防护

采用吸收电磁辐射能量的材料进行防护是降低电磁辐射的一项有效的措施，能吸收电磁辐射能量的材料种类很多，如铁粉、石墨、木材和水等，以及各种塑料、橡胶、胶木、陶瓷等。吸收防护就是利用吸收材料对电磁辐射能量有一定的吸收作用。从而使电磁波能量得到衰减，达到防护的目的。吸收防护主要用于微波频段，不同的材料对微波能量均有不同的微波吸收效果。

电磁辐射区内人员的防护

推测或检测到射频功率密度超过40μW/cm2的区域，应认为是电磁辐射潜在危险区。人员容易误入的危险区域应设有警告标记。除非有紧急情况，凡经计算或用场强计测量超过40μW/cm2的区域不允许人员在未采取防护措施的情况下进入。应利用保护用品使辐射危害减至最小，必须保证在发射天线射束区内工作的维护人员穿好保护服装。应该禁止身上带有金属移植件，心脏起搏器等辅助装置的人员进入电磁辐射区。应给受到辐射源，电磁能和高压装置辐射的人员作定期身体检查。

室内电磁辐射的防护

第一、注意室内办公和家用电器的安排，不要集中摆放。特别是一些易产生电磁波的家用电器，如收音机、电视机、电脑、电冰箱等，不易集中摆放在卧室里。

第二、注意使用办公和家用电器时间。各种电器、办公设备、移动电话尽量避免长时间操作，同时避免多种办公和家用电器同时启用。手机接通瞬间释放的电磁辐射最大，使用时头部与手机天线的距离远一些，最好使用分离耳机和话筒接听。电脑最好安装铅玻璃制作的电脑防辐射屏。

第三、保持人体与办公和家用电器的距离。彩电的距离应在4—5米，日光灯距离应在2—3米，微波炉开启之后离开至少1米远。电器暂停使用时，最好不让它们处于待机状态，因为此时可产生较微弱的电磁场，长时间也会产生辐射积累。

第四、生活和工作在高压线、变电站、电台、电视台、雷达站、电磁波发射塔附近的人员，经常使用电子仪器、医疗设备、办公自动化设备的人员，生活在现代电器自动化环境中的工作人员，佩带心脏起搏器的患者，生活在上述环境里的孕妇、儿童、老人及病患者等5种人员，要特别注意电磁辐射污染的环境指数，如果室内环境电磁波污染比较高，必须采取相应的措施，或请有关部门帮助解决。

第五、注意身体保健。多吃新鲜的蔬菜和水果，如胡萝卜、豆芽、西红柿、油菜、海带、卷心菜、瘦肉、动物肝脏等富含维生素A、C和蛋白质的食物，加强机体抵抗电磁辐射的能力。

另外，购买家用电器和办公自动化设备时，一定要买正规企业生产的合格产品，因为合格产品的电磁辐射值必须在国家规定的安全范围以内。

事实上，电磁波也如同大气和水资源一样，只有当人们规划、使用不当时才会造成危害。一定量的辐射对人体是有益的，医疗上的烤电、理疗等方法都是利用适量电磁波来达到治病健身的目的。

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