電磁輻射暴露限值及測量

【摘要】近年來，隨著電子、通信技術的迅速發展和人們健康意識的不斷提高，電磁輻射正逐漸成為人們關注的一個焦點。本文較全面地介紹了電磁輻射暴露相關知識，系統分析了國內、外電磁輻射暴露安全標準現狀，指出了國內軍、民用電磁暴露標準及測試的不足，對改進現有標準體系進行了展望。

【關鍵詞】電磁輻射暴露限值標準測量

一、電磁輻射暴露相關概念和術語

1.基本限值和導出限值

科學實驗表明，過量的電磁照射對人體有一定的傷害作用，許多國際的、國家的文件都規定了電磁暴露的人體安全限值。雖然這些文件在具體規定上有所不同，但大多數文件都使用了相同的方法：即用基本限值和導出限值給出電磁輻射限值。

基本限值是指判定人體對電磁場產生生理反應的基本量。基本限值適用于身體存在場中的情形。人體暴露的基本限值通常以比吸收率（Specific Absorption Rate，SAR）來表示。

導出限值是指可以產生與基本限值相應的電場、磁場和功率密度的值。由于基本量很難測出，大多數文件給出了電場、磁場和功率密度的導出（參考）限值。

2.環境電磁波輻射強度分級

以電磁波輻射強度及其頻段特性對人體可能引起潛在性不良影響的閾下值為界，環境電磁波允許輻射強度在衛生部標準中按級分為一級和二級。在環保局GB8702-88中和軍用領域，電磁輻射暴露安全標準則分別以職業照射和公眾照射，作業區和生活區進行界定。一級為安全區，指在該環境電磁波強度下長期居住、工作、生活的一切人群（包括嬰兒、孕婦和老弱病殘者），均不會受到任何有害影響的區域；新建、改建或擴建電臺、電視臺和雷達站等發射天線，在其居民覆蓋區內，必須符合“一級標準”的要求。二級為中間區，指在該環境電磁波強度下長期居住、工作和生活的一切人群（包括嬰兒、孕婦和老弱病殘者）可能引起潛在性不良反應的區域；在此區內可建造工廠和機關，但不允許建造居民住宅、學較、醫院和療養院，已建造的必須采取適當的防護措施。超過二級標準地區，對人體可帶來有害影響，此區內可作綠化帶或種植農作物，但禁止建造居民住宅及人群經常活動的一切公共設施，如機關、工廠、商店和影劇院；如在此區內已有這些建筑，則應采取措施，或限制輻射時間。二、電磁輻射標準國際上，在電磁輻射安全領域有兩大主流標準，一個是ICNIRP標準，即國際非電離輻射防護委員會（The International Commission for Non-Ionizing Radiation Protection，ICNIRP）發布的標準，另一個標準是美國的IEEE標準。

在世界衛生組織等組織的推動下，IEEE標準的限值今后將統一到歐標（ICNIRP）的限值上。

在我國，由不同部門制定的多部電磁輻射國家標準同時并存。在民用領域主要有：

GB8702-88《電磁輻射防護規定》；

GB9715-88《環境電磁波衛生標準》；

GB12638-90《微波和超短波通信設備輻射安全要求》；

GB10436-89《作業場所微波輻射衛生標準》；

GB10437-89《作業場所超高頻輻射衛生標準》；GB16203～96《作業場所工頻電場衛生標準》等。

在軍用電磁輻射防護領域，與電磁輻射相關的國家標準比較典型的有：

GJB5313-2004《電磁輻射暴露限值和測量方法》；

GJB1450-92《艦船總體射頻危害電磁場強測量方法》；

GJB1446.40-92《艦船系統界面要求電磁環境電磁輻射對人員和燃油的危害》等。

目前，環保局執法一般按照GB8702-88來進行，其在30MHz～3GHz之間的公眾導出限值為40mW/cm2。但是，國標委關于手機電磁輻射的標準采用了歐標限值（SAR限值為2.0W/kg）。

表1為一些組織和國家在移動通信頻段的公眾照射標準比較。

二、環境電磁輻射測量

1、測量方式

在調查輻射源周圍環境電磁波輻射強度及其分布規律時，常以輻射源為中心，采用在不同方位取點的方式進行測量，簡稱點測。點測時以輻射源為中心，將待測區按一定角度劃線，呈扇形展開，按一定距離選點測量。

全面調查某地區環境電磁波的背景值及按人口調查居民人群所受輻射強度的測量簡稱面測。面測量時，將待測地區（城市）按人口統計劃分若干小區，并標明各小區居民中心地理坐標，從中選擇若干有代表性的小區作為監測點，進行自動測量和實時處理，經過加權處理后，求出該地區（城市）居民環境電磁波暴露強度值。

2、測量儀器

在對輻射源周圍測量和作業區進行測量時，測量儀器一般選用寬帶輻射測量儀，包括具有各向同性響應或有方向性磁場探頭/電場探頭的寬頻帶電場、磁場設備。在對區域性背景場強和生活區進行測量時，一般選用窄帶輻射測量儀，通常采用寬頻帶天線、頻譜分析儀和計算機配套的自動測量系統。

三、國內電磁輻射暴露安全標準和測量的不足

由于環境電磁場的復雜性，國內外在電磁輻射安全標準上尚存在較大爭議。就國內而言，相關標準的制定，對推動我國電磁防護設計、保障公眾健康、控制電磁輻射水平起到了積極作用，但在實際使用中也逐漸暴露出一些明顯不足，具體表現在：

1、標準分散，不統一。無論是軍、民標，多個相關的國家標準同時并存，歸口管理部門分散，即不利于選用，也不便于統一執法。

2、各標準規定寬嚴不一。以軍標100MHz為例，不同標準電磁輻射暴露限值規定各異，寬嚴不一，缺乏必要的說明和協調，見表2。

3、量值不統一。各標準中電場強度、磁場強度、功率密度、暴露劑量、V/m、W/m2、W.h/m2、mW/cm2、A/m等同時并存，轉換關系復雜，使用起來極不方便。

4、測試頻率覆蓋不夠，不能反映實際情況。無論是軍標還是民標，國內現有標準均僅關注了部分頻段/頻點，遠遠不能適應現代電子、通信技術的迅猛發展。圖1為實測條件下的環境電平。

四、結束語

隨著科學技術的發展，各種電子、電氣設備在極大地豐富和提高了人們的物質、精神生活的同時，也帶來了復雜、嚴重的電磁污染。加強電磁環境監控，延伸測試頻段，加大對不同頻率及不同幅照量電磁波對人生理影響基礎研究，尤其是累計效應研究，強化歸口管理，促成一部科學、安全、具有強制約束力的電磁輻射暴露限值標準任重而道遠。

參考文獻

[1]《超特高壓環境電磁場測量、計算和生態效應》何為等

[2]《高壓變電站對周圍環境的影響與評估》宋福祥等

[3] GJB5313-2004《電磁輻射暴露限值和測量方法》

[4] GB9175-88《環境電磁波衛生標準》等