環境保護工作中電磁輻射環境監測與防護研究

蘇應連

（昭通市輻射環境監督站，云南 昭通 657099）

引言

電磁波作為一種高效便捷的能量傳播載體已經被廣泛應用在科技研發、數碼家電、網絡媒體等多個領域。電磁技術是一把雙刃劍，不僅給人們帶來了便利，但也破壞了電磁環境，是當今社會的“隱形殺手”。手機、計算機、微波爐等電子設備的應用在給人們帶來便利的同時，也對環境造成了嚴重的污染，對人們的身體健康產生了影響。聯合國人類環境大會已將電磁輻射列入必須控制的主要污染物之一。因此為了降低電磁輻射環境的危害性以及提升生態環境保護水平，以下就生態環境保護中的電磁輻射監測及其防護進行了探討分析。

1 電磁輻射的產生

電磁輻射是一種生活中非常常見的電磁波，是由電能量和磁能量相互交織共同產生的，屬于非電離輻射的一種。在電磁波向外傳播的過程中，電流通過電線時內部會有游離的電荷，電磁內部的電場和磁場是互相垂直的，以波的形式向外傳遞能量，最終形成了電磁輻射。電磁輻射根據來源不同可分為天然輻射和人工輻射[1]。天然輻射多指地球、太陽或雷電所產生的電磁輻射，因其所攜帶的能量較低，可以忽略不計。人工輻射是指人類在發展的過程中研發了各種產生電磁輻射的設備。例如，人們研發的脈沖放電技術，通過切斷電流產生大量的火花進而達到放電的效果；電視臺、無線電臺等場所的設備會產生射頻電磁輻射，這些輻射具有頻率影響范圍大、能量強的特點，會對其中的工作人員及附近的居民身體造成非常嚴重的損害。電磁輻射根據頻率和波長的不同又可分為低頻電磁輻射和高頻電磁輻射，其頻率越高，所攜帶的能量就越強。按頻率依次增加的順序可大致分為無線電波、微波、紅外線輻射、紫外線輻射、X射線輻射等。

2 電磁輻射的危害

若是電磁輻射超出了一定范圍，就可能對人類和環境產生不同程度的危害。對于人體來說，電磁波能夠在身體內產生一種制熱效應，會直接導致人體內部出現發熱等情況，電磁波的輻射強度和頻率相對較高，或者是振動的變化頻率相對較高，就可能會影響人體機能，從而給人體帶來不同程度的傷害。如果電磁波的能量已經超過了人體可以承受的范圍，輕則可能造成中樞神經功能衰弱，重則有可能引起細胞性癌變。所以強烈的電磁輻射對于人體各個組織都會造成巨大的損傷。此外，強電磁輻射還可能會對周圍環境造成嚴重破壞，例如電磁輻射強度和能量密度非常高時，就有可能會導致附近地區的電子設備或者是指示器等設備發生故障而出現系統性失靈，因為大多數家用電子設備正常運作的基本原理是通過電子的運動產生某種特殊的物理和化學效應而進行的，電磁輻射使其產生許多的電子，這些負載影響了電子正常運動，從而打斷了設備的正常工作和運轉。

3 電磁輻射環境監測分析

3.1 高壓電力系統中的電磁輻射環境監測分析

在城市的輸電系統中，存在著從高壓輸電到低壓輸電的一個轉換過程，該過程通過變電站來實現。在變電過程中，由于電磁效應的影響，會產生大量的電磁輻射，這些輻射同樣會造成重要的影響，也就是我們這里要說的城市中心變電站所產生的電磁輻射。這個影響主要包括其附帶的高壓送電線和變電站本身產生的影響，具有電場、磁場和電暈三種電磁場特性，能夠干擾無線電，并且也會對生態環境造成較大的影響。在高壓電力系統的電磁環境監測中，需要根據不同的電壓等級，結合相關規范進行環境監測的布置。

3.2 移動通信基站中的電磁輻射環境監測分析

移動通信基站通過接收射頻發射設備發射的一定頻率的電磁波來實現無線通信，其周圍的環境會受到這些電磁輻射的影響。我們在進行移動通信基站電磁輻射監測工作時，主要要做好監測儀器、監測點位、監測時間、監測技術要點等內容的研究，具體工作應該嚴格對照相關的規范要求執行，但應該注意的是，監測點必須覆蓋基站機房、地面塔、樓上塔、增高架等具有代表性的地點，所監測到的電磁強度值應該小于5.4 V/m[2]。

3.3 廣播電視系統中的電磁輻射環境監測分析

與移動通信類似，在廣播電視臺周圍也存在特定的電磁輻射環境，所以在廣播電視系統周圍必須進行特別的監測。監測內容主要從監測儀器、監測點位、監測時間、監測技術5個方面進行考慮。在布置過程中，應該考慮到具體的環境影響，靈活處理，尤其是在監測點位的選取上，應該多照顧周圍的敏感點，比如幼兒園、醫院附近，必須嚴格做好相應的監控。依據國家標準《電磁輻射防護規定》，所監測到的電磁輻射必須小于5.4 V/m[3]。

4 電磁輻射環境監測方案

4.1 城市電磁輻射環境質量監測

從城市電磁輻射環境質量現狀開展監測方案的編制，具體可從以下幾方面來著手實施：①確定監測目的；②了解主要輻射源；③將污染因子與監測項目進行匹配處理；④了解城市工業區、商業區、住宅區、風景名勝區及各主要公共設施所在位置；⑤合理布設監測點位，不僅要考慮到相關的法律規范要求，同時也應結合實際的地理環境特征來做出具體考量；⑥精準選取測量區段與頻次；⑦所采用監測設備要符合監測目標要求。

4.2 電磁輻射源周邊的環境監測

開展電磁輻射源周邊環境監測方案編制時，應當從以下幾方面來重點考量：①確定此次監測工作的主要目標、工作范圍及總量；②清晰準確地開展工程內容分析，這是實現對被監測對象有效掌控的關鍵措施，對于確定污染因子同樣至關重要；③確保監測項目和污染因子能夠有效匹配；④了解實際工作環境情況，并在此基礎之上明確保護目標及敏感點；⑤科學布設監測點位，要依據工程分析結果、技術標準要求來布設監測點位；⑥合理選取監測區段及頻次。

5 電磁輻射環境防護監測儀器的選用

5.1 根據儀器使用場景選擇

根據監測儀器使用場景的不同，電磁輻射環境防護監測儀器可以大致分為監測儀、報警儀、分析儀三種，其中監測儀又可細分為低頻監測儀和高頻監測儀兩類。

電磁輻射監測儀：其工作原理是以霍爾元件或電感線圈作為敏感元件，通過與電感線圈串聯的晶體管感應周圍環境的電磁輻射強度，并在示波器上顯示出對應幅度的波形圖。低頻監測儀可用于磁場監測、材料監測等電磁頻率低、靈敏度要求高的監測工作，適用于計算機機房、配電機房等特殊作業場所。高頻監測儀則多用于監測、分析各種復雜環境中的高頻電磁輻射、微波強度，也可用于發射裝置和接收裝置監測，適用于移動通信基站等特殊電磁輻射環境，以及學校、醫院等電磁輻射敏感區域。

電磁輻射報警儀：多指靈敏高效的小型輻射劑量報警儀，其工作原理是采用反應速度較快的G-M計數管為探測器，結合單片機電子技術，對周圍環境的電磁輻射進行監測，具有很強的抗干擾性。在使用時，使用者可以根據實際需要對報警閾值進行設置，當電磁輻射超過報警閾值時，儀器會發出安全提醒，以保證使用者的人身安全。電磁輻射報警儀適用于核電站、石油勘探、醫學放射治療等輻射高危領域，同時在教學、研發、工業實驗等領域也有較為廣泛的應用。

電磁輻射分析儀：其工作原理與電磁輻射監測儀相同，主要由主機和天線構成。不同之處在于電磁輻射分析儀做了探頭改進，其探頭覆蓋從長波到短波的所有輻射頻率，可根據不同場景配備不同類型的探頭，所有探頭均可獨立進行測量和校準。適用于實驗室、科研工作室等需要進行數據校準和數據儲存的工作環境。

5.2 根據儀器使用目的選擇

根據監測儀器使用目的不同可以分為非選頻式寬帶輻射測量儀和選頻式電磁輻射測量儀，兩者均由傳感器和主機系統兩部分組成。非選頻式寬帶測量儀又稱綜合場強儀，其功能是對整個環境進行綜合性寬頻電磁輻射監測，主要適用于變電站、地鐵等工頻電磁場，通信、雷達等射頻電磁場，廣播、無線電等輻射電磁場以及電磁泄漏等環境。

而選頻式電磁輻射測量儀則是以選頻測量為主，具備監測模式靈活、監測功能更多、監測速度更快的特點。多用于綜合監測結果提示異常之后，針對異常特殊點位進行選頻監測，判斷主要輻射源位置。其不僅適用于基站類電磁環境監測、雷達、廣播等射頻電磁環境監測、家用電器、軌道交通等低頻電磁環境監測，還可以應用于電磁兼容、電磁干擾、電磁輻射責任確定等方面。

6 電磁輻射環境監測防護措施分析

6.1 加強理念認識，形成節能環保意識

隨著信息網絡產業的不斷發展，電磁環境監測系統開始向更加規范化、系統化的方向前進。為了有效應對電磁輻射污染，需要積極采取防治措施，促使監測數據更加準確可靠。最為首要的便是加強理念認識，形成節能環保意識。一方面，相關部門需要加強法規建設和制度規范，鼓勵人們積極參與到基站建設工作中，形成強有效的基站監督工作。另一方面，基站也應當強化電磁輻射方面的研究工作，基于電磁輻射防護標準展開多種工作，并將基站建設情況及時進行匯報，尊重公眾想法，聽取公眾意見，促使社會公眾都能夠對基站電磁輻射形成正確認識。

6.2 電磁輻射控制技術的應用

進一步加強電磁輻射管理技術手段是防止電磁污染的主要途徑。在使用電磁輻射防護材料時應特別注意以下幾個方面：第一，在施工、運輸、包裝等領域必須合理使用電磁輻射保護材料，并且必須盡可能使用電磁輻射材料。第二，電磁屏蔽技術。電磁屏蔽可用于保護高頻電磁場。第三，植物綠化。在電磁場中植樹可以增加電波在電介質中的傳播和衰減，避免電磁輻射對人體的影響。第四，過濾技術。線性濾波器是指使用由電阻器、電容器、電感器和其他元件組成的濾波器陣列，并鎖定線路上的聲音信號。在電子電路中，電感線圈具有直流和交流電阻，電容器具有直流電阻和交流功能。如果包含干擾信號的DC通過電感器，電容器將干擾信號轉換為AC并消耗熱能，干凈的DC將把干擾信號轉換成AC，并將其轉換成磁能和熱感應器，從而防止干擾。

6.3 加強電磁輻射環境管理

為更好地保護環境，保障大眾的身體健康，一定要采取有效措施做好電磁輻射環境管理工作。在工作中要切實執行國家相關的法律制度和政策，制定科學完善的空域電磁波也是未來一段時間的發展規劃，并且將其與建設總規劃結合在一起，保證電磁發射布局的科學性及合理性，進而有效避免空域局部出現嚴重的電磁污染問題。在工作中還要積極應用區域性的電磁輻射環境容量控制措施，要將中短波發射臺進行有效遷移，以避免其在發射的過程中造成嚴重的電磁輻射污染。在工作中還要科學地限制微波天線輻射源附近的建筑物高度，在室內合理設置微蜂窩基站天線懸掛高度和影響半徑，從而更好地保證電磁輻射實際控制效果。

6.4 創建環境監測技術交流平臺

通過建立電磁輻射環境監測技術交流平臺，促進我國各地環境監測人員之間的技術交流，同時還要加強國內外優秀環境監測工作者之間的交流，使環境監測工作人員可以分享環境監測工作經驗。通過創建環境監測技術交流平臺，可以使電磁輻射環境監測人員了解到最新的監測技術以及最新設備的使用，使其理論知識滿足前沿技術要求，通過不斷豐富電磁輻射環境監測人員的相關知識，使其在電磁輻射環境監測時可以沉著冷靜，并能夠借鑒他人經驗來對環境進行監測，提高電磁輻射環境監測的工作效率。

6.5 貫徹國家相關法律規定

伴隨著國內電磁輻射污染情況的日漸嚴重，關于輻射污染的相應政策不斷出臺。相關部門要在電磁輻射的預防階段嚴格按照已經制定的政策最大化地彌補自身預防措施的不足，并不斷完善相應的預防措施，盡可能依照不同程度的污染實施合理的預防措施。此外，還要格外關注電磁輻射污染的基本環境監測工作，盡可能提前劃分好區域，并將各區域的污染情況實施規范的統計和匯總，將得到的污染情況詳實遞交給上級單位，對污染實施相匹配的控制方式。還必須以最短的時間找出引起一系列污染的源頭，一步步做好電磁污染的實際預防工作。

7 結語

在人們的日常生活中，由于各種通信設備以及電子器件的使用，導致其帶來的電磁環境污染也越來越嚴重，而且呈現出加重的趨勢。所以我們必須重視電磁輻射污染，對電磁污染方面的知識進行大力宣傳，從而促進人們了解和認識電磁輻射給環境帶來的影響和危害，只有采取有效的措施加強控制，增強防護意識，才能降低電磁輻射的危害性。