高壓電電磁輻射污染與防護

范婕

【摘要】電磁波輻射是近三四十年才被人們認識的一種新的環(huán)境污染，現(xiàn)在人們對電磁輻射仍處于認識和研究階段，人們對它的認識還是很有限的。本文論述了高壓電電磁輻射的污染和防治方法。

【關(guān)鍵詞】高壓電電磁輻射防治

隨著我國經(jīng)濟與城市化的飛速發(fā)展，隨著城市規(guī)模的擴大，電力負荷的迅猛增長加速了電力工業(yè)的發(fā)展，社會對電力的需求不斷加大，高壓輸電線路的敷設(shè)越來越多，輸電線路與居民區(qū)之間的距離也越來越近，人們開始關(guān)注城市的電力設(shè)施是否會影響市民的身體健康等問題，電磁輻射對于人身和環(huán)境的安全問題越來越受到人們的關(guān)注。電磁輻射的五大來源：電波發(fā)射設(shè)施（如廣播、電視發(fā)射塔等）；通信設(shè)施（如人造衛(wèi)星通信系統(tǒng)的地面站、雷達系統(tǒng)的雷達站、移動通訊塔等）；各種高頻設(shè)備（如高頻熱和機、高頻淬火機、高頻焊接機、高頻烘干機、家用微波爐等）；交通設(shè)備（如電氣化鐵道、電車等）；來源五電力設(shè)備（如高壓電線路、變電站等）。

一、電磁輻射的產(chǎn)生

電磁輻射是一種物理現(xiàn)象，是指“能量以電磁波形式由源發(fā)射到空間的現(xiàn)象”。電磁環(huán)境是“存在于給定場所的所有電磁現(xiàn)象的總和”。電磁輻射源一般分為天然電磁輻射和人為電磁輻射兩類。一是自然界電磁輻射源，來自某些自然現(xiàn)象，如雷電、臺風(fēng)、太陽的黑子活動與黑體放射等。二是人工型電磁輻射源。人工型電磁輻射源、來自人工制造的若干系統(tǒng)或裝置與設(shè)備，其中又分放電型電磁輻射源、射頻電磁輻射源及工頻電磁輻射源。

經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)有人將電磁煙霧污染稱作繼大氣污染、水污染和噪聲污染之后，威脅人類健康的第4大污染。

電磁波輻射是近三四十年才被人們認識的一種新的環(huán)境污染，現(xiàn)在人們對電磁輻射仍處于認識和研究階段，人們對它的認識還是很有限的。由于它看不見、摸不著、不易察覺、很陌生，所以，容易引起人們的疑慮。電磁輻射環(huán)境污染源根據(jù)電磁波的頻率范圍，劃分為工頻（50/60Hz）、射頻（又稱高頻103-106Hz）與微波（>106Hz）三個波段。電磁輻射是一種以電磁波形式傳播的能量流，具有“波粒”二象性，環(huán)境科學(xué)把高于12電子伏特的電磁波輻射稱為電離輻射（放射性），如：x射線和丫射線等；而低于12電子伏特的電磁波輻射稱為電磁輻射。

二、高壓電電磁輻射的特性

有電就有磁場和電場。

1、磁場特性

磁場強度的大小和電流大小有關(guān)，與電壓無關(guān)；50Hz或60Hz的磁場能很容易穿透大多數(shù)物體（建筑物或人），且不受這些物體的干擾。從理論上講，因為三相交流輸電線中各相電流的有效值相等，相位互差120，所以在距輸電線較遠外產(chǎn)生的磁場相互抵消，近似為零。

2、電場特性

載流輸電線會在周圍空間產(chǎn)生電場，其特性如下：電場強度與輸電線相對于大地的電壓成正比；場中的導(dǎo)電物體（樹林、建筑物等）會使電場嚴(yán)重畸變，從而產(chǎn)生一定的屏蔽。

3、電暈特性

當(dāng)導(dǎo)線表面的電場強度大于空氣擊穿強度時，會產(chǎn)生電暈放電。這時，在導(dǎo)線表面的電場強度一般達到30kV/ln以上，這種如此巨大的電場強度，只有高壓輸電線路導(dǎo)線表面才有。因此，電暈放電多發(fā)生在高壓輸電線路上。

三、高壓電電磁輻射的危害

1、高壓電電磁輻射對人的危害

電磁輻射對人體造成的傷害是多方面的，大量研究證明了高壓輸電線路的電磁輻射對細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程，心臟、血液系統(tǒng)和生殖系統(tǒng)以及學(xué)習(xí)記憶能力等方面都存在不同程度的影響。電磁輻射能夠誘發(fā)癌癥并加速人體的癌細胞增殖。電磁輻射污染會影響人類的循環(huán)系統(tǒng)、免疫、生殖和代謝功能，嚴(yán)重的還會誘發(fā)癌癥，并會加速人體的癌細胞增殖。瑞士的研究資料指出，周圍有高壓線經(jīng)過的住戶居民，患乳腺癌的概率比常人高7.4倍。

美國得克薩斯州癌癥醫(yī)學(xué)基金會針對一些遭受電磁輻射損傷的病人所做的抽樣化驗結(jié)果表明，在高壓線附近工作的工人，其癌細胞生長速度比一般人要快24倍。

高劑量的電磁輻射還會影響及破壞人體原有的生物電流和生物磁場，使人體內(nèi)原有的電磁場發(fā)生異常。人如果長期曝露在超安全的輻射下，人體細胞就會大面積殺傷或殺死。值得注意的是，不同的人或同一個人在不同年齡階段對電磁輻射的承受能力是不一樣的，老人、兒童、孕婦屬于對電磁輻射的敏感群。研究還表明，220KV高壓線周圍40米～300米范圍內(nèi)人群患白血病、癌癥的幾率是其他地區(qū)的數(shù)倍，電磁輻射也會導(dǎo)致孕婦流產(chǎn)、胎兒畸形和心血管疾病，對人的危害極大。電磁輻射對人體的危害是多方面的，女性和胎兒尤其容易受到傷害，調(diào)查表明：1到3個月為胚胎期，受到強電磁輻射可能造成肢體缺陷或畸形；4至5個月為胎兒成形期，受到電磁輻射可能引起智力發(fā)育不全，甚至造成癡呆；6至10個月為胎兒成長期，受電磁輻射可導(dǎo)致免疫功能低下，出生后體質(zhì)弱，抵抗力差。

研究證實，長期暴露在電磁輻射下，電磁強度只要達到1毫高斯，就可使抗體無法和血細胞結(jié)合，如果達到10毫高斯，則可使胸腺細胞死亡，免疫力下降，若達到40毫高斯，則胚胎發(fā)育異常，導(dǎo)致畸形兒。對于高壓電低頻電磁波非游離輻射一般環(huán)境建議值為833毫高斯。300米以內(nèi)的影響非常嚴(yán)重，會導(dǎo)致癌癥、白血病，幼兒白血病的患病率增加幾倍，是不容忽視的問題！

2、高壓電電磁輻射對電子設(shè)備的危害

電磁輻射對電子設(shè)備來說是一種干擾，如果電磁輻射的頻率與被干擾設(shè)備的頻率相近時，干擾的程度就越明顯。大量的研究表明，使沿線一定范圍內(nèi)的無線電接收設(shè)備在正常工作時所接收的有用信號的波形幅值和相位受到影響，導(dǎo)致這些無線電接收設(shè)備達不到正常工作所需的信噪比。會造成廣播與電視不能收聽、收看，自動控制信號失誤，電子儀器儀表失靈，飛機指示信號失誤或空中指揮信號受到干擾，干擾醫(yī)院的醫(yī)療器械或病人的心臟起搏器等。

3、高壓電電磁輻射對易燃易爆物品的危害

通常情況下，高壓線路產(chǎn)生的電暈在導(dǎo)線及其金屬表面空氣中的電暈放電，絕緣子承受高電位梯度區(qū)域中放電并產(chǎn)生火花，連接松動或接觸不良產(chǎn)生的間隙火花放電的電磁輻射對諸如武器彈藥、燃油等易燃、易爆物質(zhì)產(chǎn)生潛在的威脅，或者使電爆管的效應(yīng)提前或滯后，從而危及人身安全與財產(chǎn)安全。

四、高壓電電磁輻射污染的防護措施

1、加強對電磁輻射環(huán)境管理

我國對于電磁輻射環(huán)境管理先后己發(fā)布了《電磁輻射防護規(guī)定》和《環(huán)境電磁波衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》等多項中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)布了《輻射環(huán)境保護導(dǎo)則-電磁輻射環(huán)境影響評價方法與標(biāo)準(zhǔn)》等中華人民共和國環(huán)境保護行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)布了《微波輻射生活區(qū)安全限值》等中華人民共和國國家軍用標(biāo)準(zhǔn)。職業(yè)照射的限值為在每天8H工作期間內(nèi)，任意連續(xù)6min按全身平均的SAR應(yīng)小于0.1W/Kg；公眾照射的限值在1天24H內(nèi)，任意連續(xù)6min按全身平均的SAR應(yīng)小于0.02W/Kg。

2、高壓電電磁輻射防治措施

采用屏蔽技術(shù)，減少電磁輻射的危害。避免電磁輻射對人體的影響，高壓線路盡可能避開或遠離居民區(qū)、敏感環(huán)境區(qū)。若在建設(shè)中無法避開居民區(qū)，可以考慮鋪設(shè)地下電纜。在設(shè)計線路時嚴(yán)格按規(guī)程執(zhí)行，適當(dāng)選用塔型、高塔，盡量減少路徑走廊寬度以及降低線路走廊下的電磁場強度。綜合比較，合理選擇路徑方案，使所選路徑環(huán)境影響最小。提高導(dǎo)線對地的高度，雙回路導(dǎo)線逆相布置，高低壓導(dǎo)線分層架設(shè)等措施，會獲得降低地面強度的效果。合理選擇相導(dǎo)線結(jié)構(gòu)以降低可聽噪聲水平，選用噪聲水平達到國家規(guī)定允許范圍內(nèi)的設(shè)備。在運行中對工作人員采取局部屏蔽與限制工作時間等防護措施，以減少電磁輻射對人體的影響。作業(yè)人員所處環(huán)境的電磁場強度超過國標(biāo)限值或者作業(yè)人員所處環(huán)境的電磁場強度未超過國標(biāo)限值，但與此限值比較接近，而作業(yè)人員又需要長時間在此環(huán)境工作時，都應(yīng)考慮采用輻射防護用品。選用個體防護產(chǎn)品時，應(yīng)首先確定電磁輻射的衰減度，然后，參照各種產(chǎn)品說明中對電磁波的衰減參數(shù)，確定使用何種形式的防護用品。降低電磁輻射方面的個體防護用品主要包括防護服裝、防護眼鏡及輻射防護屏。

對于通信信號線遭受高壓電電磁危險及干擾影響，可將有影響的通信信號線或輸電線改為電纜，對輸電線進行換位，鋪設(shè)放電管和屏蔽線或安裝中和變壓器。電壓越高，電暈放電就越強；導(dǎo)線直徑越大，電暈放電就越弱；輸電線對無線電與電視的干擾主要是電暈放電引起的干擾。導(dǎo)線表面光潔度越高，放電也就越弱。在大于五百米高壓電的干擾電場可以忽略。無線電雜音的強度受天氣影響較大，一般只在惡劣的天氣條件下電網(wǎng)才會對距它很近且信號很弱的無線電與電視產(chǎn)生干擾。為了避免架空電力線對通訊線的干擾，設(shè)計時應(yīng)從導(dǎo)線選擇和連接等方面考慮，無論是單導(dǎo)線還是分裂導(dǎo)線，均應(yīng)使導(dǎo)線半徑或等值半徑等于或大于引起電暈的半徑。

四、結(jié)語

目前人們對環(huán)境越來越關(guān)注，電磁輻射這一電力系統(tǒng)普遍存在的問題，變電站、輸電線路、變壓器等電氣設(shè)備都是輻射源，因此應(yīng)對此類問題加以重視并采取措施，人員應(yīng)積極主動地采取防治措施，提高自我保護意識，重視電磁輻射可能對人體產(chǎn)生的危害，多了解有關(guān)電磁輻射的常識，學(xué)會防范措施，加強安全防范，就可以避免電磁輻射給人們造成的傷害。

參考文獻

[1]鄭大偉，楊軍.電磁輻射的危害及其防護.科技信息，2010年09期

[2]季成富.高壓輸變電工程電磁輻射管理控制對策.污染防治技術(shù)，2011，（04）

[3]李建英.電磁輻射對人體健康的危害.安全與健康，2005，（23）

[4]張邦俊，仇豐，張莉，翟國慶.居住區(qū)內(nèi)高壓輸電線路工頻電磁污染分布研究.中國環(huán)境科學(xué)，2002（03）

[5]張啟春，阮江軍，喻劍輝，王建國，肖勇.高壓架空線附近的工頻磁場.電力環(huán)境保護

[6]蔣憲玲，王巍，宗凌，蘇永杰.高壓架空輸電線路、變電站（所）電磁輻射污染與儀器監(jiān)測.甘肅環(huán)境研究與監(jiān)測，2000（04）