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電磁防護

來源:泰然健康網(wǎng) 時間:2024年12月08日 22:28

隨著科技進步, 電磁輻射在各類作業(yè)場所得到廣泛利用。 典型應(yīng)用包括: 電視和廣播發(fā)射系

統(tǒng)、 射頻感 應(yīng) 及 介 質(zhì) 加 熱 設(shè) 備 、微波醫(yī)療設(shè) 備 、 通 信 發(fā) 射 臺 站 、衛(wèi)星地球通 信 站 等 。 除 此 之 外 ,生活中接觸的一些電氣設(shè)施也成為電磁輻射源, 如:居住地附近的變電設(shè)備、 高壓及超高壓輸電線 、 家 用 電 器 ( 如 電 磁 爐 等 ) [1] 。

在電氣技術(shù)應(yīng)用給人類帶來生活便利性及生 產(chǎn) 效 率 提 升 的 同 時 ,與之相伴的電磁輻射正成為新的污染來源。由于人類生活作業(yè)環(huán)境中電磁輻射的普遍程度不斷加深, 世界各國越來越重視電磁環(huán)境, 重視電磁輻射 對 人 體 傷 害 的 研 究 ;電磁輻射對人類健康的影響及其防護已經(jīng)成為一個迅速發(fā)展的科學(xué)新領(lǐng)域。 針對電磁輻射的國際性合作研究也已展開: 世界衛(wèi)生組織在全球范圍內(nèi)發(fā)起了 “國際電磁場計劃” (The InternationalEMF Project) , 旨 在 針 對 0 ~300GHz 的 電 磁 輻 射 對 人 體 帶 來的健康影響進行研究。 該計劃自啟動以來, 吸引了世界范圍內(nèi)的科 學(xué) 家 與 職 業(yè) 健 康 安 全 專 家 參與, 推動了人類對電磁輻射危害的了解 [1]。

電磁場對人體的主要影響形式可以歸結(jié)為以下幾種:(1) 熱效應(yīng) (thermal effect):電磁場作用于人體 (細胞和生 物 介 質(zhì) ) , 引 起 組 織 溫 度 升高。(2) 非熱效應(yīng) (non-thermaleffect):電磁場通過使人體溫度升高以外的方式改變生理生化過程。(3) 累積效應(yīng):熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)作用于人體后, 人體遭受的傷害未得到自我 修 復(fù) ( 通 常 所 說 的 人 體 承 受力— —內(nèi)抗力) 前, 再次受到電磁波輻射, 傷 害 就 會 發(fā) 生 累 積 。長期接觸電磁輻射的人群, 即使接觸功率很小, 頻率很低, 也可能受累積效應(yīng)影響, 產(chǎn)生不同程度的健康危害 [1]。

受電磁輻射影響, 易產(chǎn)生損傷的機體系統(tǒng)包括: 中樞神經(jīng)系統(tǒng)、 內(nèi)分泌 系 統(tǒng) 、 心 血 管 系 統(tǒng) 、免 疫 系 統(tǒng) 、 造 血 系 統(tǒng) 、 生 殖 系統(tǒng)、 視覺系統(tǒng) [1]。

中樞神經(jīng)系統(tǒng):接觸高頻電磁場時, 人體中樞神經(jīng)系統(tǒng)受其中的中波和短波部分影響, 出現(xiàn)以下癥狀:中樞神經(jīng)系統(tǒng)和植物神經(jīng)系統(tǒng)功能紊亂: 頭疼、 乏力、 失眠多夢、 白天嗜睡、 記憶力減退等精神衰弱癥狀 [1]。

內(nèi)分泌系統(tǒng):在 對 內(nèi) 分 泌 系 統(tǒng) 的 影 響 方面, 普通功率電磁波早期即可造成下丘腦、 腺垂體及外周靶腺激素分泌失調(diào)。 在影響前期, 腎上腺糖皮質(zhì)激素、 甲狀腺激素水平升高, 后期則呈現(xiàn)下降趨勢。 與此同時, 垂體、 腎上腺、 甲狀腺細胞均出現(xiàn)營養(yǎng)不良性改變, 凋亡增多, 并持續(xù)較長時間 [1]。

心血管系統(tǒng):長期受電磁波輻射的人患心血管疾病的概率會大大增加, 研究表明, 電磁波影響會改變心室肌膜表面鈉離子、 鈣離子通道對這兩種離子的轉(zhuǎn)運, 影響心室肌復(fù)極化時間, 從而影響心肌收縮能力。 此外, 患者的心電圖上還可能呈現(xiàn) RT 波電壓下降, PQ波的延長, P 波加寬等非正常現(xiàn)象 [1]。

免疫系統(tǒng):早 在 1979 年 , Shandala 等人就報道了微波輻射會刺激動物腦部電生理活動, 引起腦皮質(zhì)中心 區(qū) 改 變 , 并 抑 制 免 疫 系 統(tǒng) 功能, 如造成血液中淋巴細胞功能紊亂和脾臟中玫瑰花結(jié)形成細胞減少等 [1]。

造血系統(tǒng):人 體 受 中 低 功 率 電 磁 波 照射, 可造成 血 紅 細 胞 、 白 細 胞 、血小板不同程度降低; 受高功率照射后上述現(xiàn)象更加明顯, 可造成 1 年以上的持續(xù)損傷及造血組織重建不良現(xiàn)象。

生殖系統(tǒng):電磁波照射對生殖的影響主要 為 流 產(chǎn) 率 升 高 、 胚 胎 發(fā) 育 遲緩、 畸胎率增加等。 據(jù)調(diào)查, 受孕前 6 個月和/或妊娠前 3 個月從事微波熱透療法的女理療師早期流產(chǎn)的危險性明顯增加。 男性接 受 電 磁 輻 射 , 后 代 也 受 到 影響 。 據(jù) NORDSTORM 對 瑞 典 發(fā)電廠工人進 行 的 流 行 病 學(xué) 調(diào) 查 ,在高壓裝置附近工作的男性, 后代圍產(chǎn)期死亡率增加 3.6 倍、 先天性畸形增加 3.2倍 [1]。

視覺系統(tǒng):電磁輻射對視覺造成的傷害主要為對眼 睛 的 長 期 累 積 傷 害 ,造成晶狀體、 角膜的結(jié)構(gòu)性損傷。曾有未采取防護措施的雷達操作員 在 100mW/cm2 的 微 波 輻 射 下工作一年后發(fā)生雙眼白內(nèi)障 [1]。

輸 變 電 線 路 、 無 線 基 站 附近的居民

隨著城市人口密度的增大及城市住宅建設(shè)的升溫, 輸變電設(shè)備、 高壓線路等電磁輻射源與居住區(qū)的距離無法得到完全控制。一些住宅樓與高壓輸電線路相距過 近 , 住 戶 健 康 受 到 威 脅 。 另外, 無線通訊網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍拓寬過程中, 一些無線通訊基站也可能對周邊居民產(chǎn)生影響 [1]。

特種作業(yè)人員

暴露在高強度電磁場中對人體健康造成的不良影響早已被確認, 而越來越多的研究揭示, 長期暴露在低頻或低強度電磁輻射中, 也會損害人體健康。 電磁輻射環(huán)境中的作業(yè)人員, 同時受到這兩類不同強度的電磁場威脅:一般作業(yè)時處于低強度輻射環(huán)境中, 在某些特殊情況下有接受高頻高強輻射的危險 (進行設(shè)備搶修等需要靠近強電磁源的時候) [1]。

對這些作業(yè)人員來說, 電磁輻射造成的影響與普通人相比更加嚴重。 由于電磁輻射的不可見性,很多作業(yè)者并不清楚其對人體的危害, 造成安全意識淡薄, 與之相關(guān)的特種作業(yè)人員有缺乏適當(dāng)防護的危險。 隨著人類對電磁輻射及其對人體負面生理作用的認識不斷加深, 電磁環(huán)境作業(yè)人員防護的緊迫性和重要性應(yīng)被給予應(yīng)有的重視 [1]。

電磁輻射防護的重要性和必要性

人們在認識電磁傷害, 研究電磁輻射對人體傷害過程中, 也在積極思考電磁輻射的防護, 早在上個世紀 50 年代以原蘇聯(lián)和美國為代表的許多國家就開展了電磁輻射防護標準的研究, 研究對象主要為電磁輻射環(huán)境中作業(yè)者的防護問題 [1]。

國內(nèi)外電磁輻射防護標準現(xiàn)狀

目前國際上的代表性電磁輻射防護標準為美國電子電器工程師 協(xié) 會 (IEEE) C95.1 和 國 際 非電 離 輻 射 防 護 委 員 會 (ICNIRP)導(dǎo)則。 IEEE C95.1 被美國、 澳大利亞、 加拿大和韓國采用, 而歐盟、 日本等國采納 ICNIRP 導(dǎo)則。我國相關(guān)標準的制定過程中, 也借鑒和參考了上防護標準及導(dǎo)則 [1]。

我國的電磁輻射防護體系中包括一系列由衛(wèi)生部、 國家環(huán)保總 局 制 訂 的 標 準 , 包 括 GBZ-1-2002 《工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標準》、GB 18555-2001 《 作 業(yè) 場 所 高 頻電磁場職業(yè)接觸限值》等[8]。IEEE C95.1 標 準 和 ICNIRP導(dǎo)則均以電 磁 場 熱 效 應(yīng) 為 基 礎(chǔ) ,制定最大容 許 暴 露 水 平 或 限 值 。但 是 電 磁 場 生 物 效 應(yīng) 的 研 究 表明, 低于這些標準限值的電磁輻射會通過非致熱效應(yīng)影響人體健康, 而大量流行病學(xué)資料也表明低強度長期電磁場暴露對人體健康的不良影響。 因此上述導(dǎo)則還存在不足之處, 有待完善?!靶l(wèi)生部標準” (包括: GB18555-2001 《作業(yè)場所高頻電磁場 職 業(yè) 接 觸 限 值 》 、 GB 10437-1989 《作業(yè)場所超高頻輻射衛(wèi)生標準》、 GB 10436-1989 《作業(yè)場所 微 波 輻 射 衛(wèi) 生 標 準 》 、 GB16203-1996 《作業(yè)場所工頻電場衛(wèi) 生 標 準 》 和 GB 9175 -1988《環(huán)境電磁波衛(wèi)生標準》) 的特點是:— —給出了各頻段的場強計算公式, 為電磁輻射水平的預(yù)測提供了依據(jù);— —以電磁輻射強度及其頻段特性對人體可能引起潛在不良影響的閾值為界, 將環(huán)境電磁波容 許 輻 射 強 度 標 準 分 為 二 級(超過二級 標 準 , 對 人 體 可 能 帶來有害影響);— —分 別 制 訂 了 工 頻 、 高頻、 超高頻、 微波等頻段的輻射衛(wèi)生標準;— —標準中采用了最大容許暴露量的概念。國家環(huán)??偩种贫ǖ?“環(huán)保標 準 ” ( 包 括 GB 8702-88 《 電磁 輻 射 防 護 規(guī) 定 》 、 HJ/T 10.3-1996 《電磁輻射環(huán)境影響評價方法 與 標 準 》 和 HJ/T 24 -1998《500kV 超 高 壓 送 變 電 工 程 電 磁輻 射 環(huán) 境 影 響 評 價 技 術(shù) 規(guī) 范 》 )特點如下:— —采 用 “限 值 ” 的 概 念 ,認為 “限值” 是可以接受的輻射水平的上限, 并包括各種可能的電磁輻射污染的總量值;— —采 用 比 吸 收 率 (SAR)作為基本限值單位;— —適 用 頻 率 范 圍 為10kHz~300GHz, 未 包 括 工 業(yè) 頻率;— —10kHz~300GHz 內(nèi) 均 采用 SAR 作 為 基 本 限 值 單 位 , 未考慮不同頻率電磁場及近場、 遠場電磁輻射對人體作用形式及結(jié)果的不同 [1]。

國內(nèi)對電磁輻射防護的研究早已開始, 但電磁輻射防護裝備的概念與應(yīng) 用 被 廣 泛 接 受 較 晚 [1]。減少電磁輻射的傷害, 主要從兩方面入手:

(1) 降 低 輻 射 源 的 輻 射 強度。 如在輻射源周圍鋪設(shè)特殊材料, 材料受電磁場作用產(chǎn)生感應(yīng)電流, 由電流熱效應(yīng)將輻射能量轉(zhuǎn)換為熱能 [1]。

(2) 被動屏蔽法。 無法有效降低輻射源輻射強度時, 多采用被動屏蔽法, 即配備電磁輻射防護裝備。

由 于 電 磁 輻 射 特 性 的 復(fù) 雜性, 難以單純通過對輻射源屏蔽的合理設(shè)計消除其危害。 配備防護裝備, 對確保作業(yè)者的安全健康是十分必要的 [1]。

電磁輻射防護服裝

電磁輻射防護服裝對電磁輻射起屏蔽作用, 降低其對人體的傷害, 是電磁輻射作業(yè)場所應(yīng)用

的主要防護裝備。電磁輻射防護服裝按原理主要分為兩種 : 導(dǎo) 電 型 和 導(dǎo) 磁 型 。導(dǎo)電型防護服在受到外界磁場作用時, 產(chǎn)生感應(yīng)電流, 感應(yīng)電流又產(chǎn)生與外界磁場方向相反的磁場 , 抵 消 外 界 磁 場 達 到 防 護 作用; 導(dǎo)磁型防護服則通過磁滯損耗和鐵磁共振損耗大量吸收電磁波的能量, 并將其轉(zhuǎn)化為其它形式的能量, 達到對電磁輻射的衰減效果 [1]。

根據(jù)屏蔽服裝材料, 又可以將 市 面 上 主 要 防 護 服 裝 分 為 4類:(1) 碳纖維、 不銹鋼纖維等與紡織纖維制成的混紡材料:優(yōu) 點 為 手 感 柔 軟 , 透 氣 性好。 缺點為制成的防輻射織物屏蔽效率較低, 一般為 15~30dB 左右, 且不同頻段差異很大, 限制了其使用范圍, 目前正在逐步被取代。(2) 多離子織物通過一定物理過程 (真空噴灑法、 真空鍍法等) 或化學(xué)反應(yīng)(如電解法 等 ) 制 成 。 優(yōu) 點 為 屏蔽效率高, 使用頻段寬, 性能穩(wěn)

定, 并且兼具混紡織物柔軟、 透氣的特點。(3) 電磁輻射防護纖維制成的織物主要包括本征型導(dǎo)電聚合纖維及復(fù)合型高分子導(dǎo)電纖維。(4) 涂層防輻射織物使用摻入金屬氧化物或金屬粉末、 高分子成膜劑等制成的涂層制劑, 使織物獲得電磁輻射防護能力 [1]。

性能評價及技術(shù)要求

目前我國市場上有大量電磁輻射防護服存在, 應(yīng)用范圍覆蓋了一般居住環(huán)境 (如提供給孕婦穿著的電磁輻射防護服) 到作業(yè)場所 (如防微波輻射服)。評價電磁屏蔽的效果, 常用屏 蔽 效 率 (SE), 單 位 為dB。定義為空間某點未加屏蔽時的電場 強 度 E0 ( 或 磁 場 強 度 H0、 功率 W0) 與 加 屏 蔽 后 該 點 的 電 場強度 E1 (或電壓、 磁場強度 H1、功率 W1) 之比 [1]。

早期的電磁輻射防護服裝受工藝限制, 存在沉重、 穿著舒適性差、 成本高等問題, 因此僅在極少數(shù)作業(yè)場所使用。 隨著電磁輻射傷害研究的發(fā)展、 紡織科學(xué)的進步, 電磁輻射防護服裝的舒適性及便利性增強, 應(yīng)用范圍也不斷擴大 [1]。雖然電磁輻射防護的概念普及程度逐步加深, 電磁輻射防護越來越受重視, 但電磁輻射防護的相關(guān)標準及防護裝備市場仍存在以下問題:

(1) 電磁輻射限值標準制定的理論依據(jù)為致熱效應(yīng), 不能完全體現(xiàn)電磁 輻 射 對 人 體 的 影 響 ;限值標準評價方式不統(tǒng)一, 影響其有效實施及作業(yè)場所電磁輻射的有效評估 [1]。

(2) 我國現(xiàn)行的電磁輻射防護裝備國家標準為 GB6568.1 《帶電作業(yè)用屏 蔽 服 裝 》, 主 要 針 對高壓電氣設(shè)備作業(yè)者, 針對微波輻 射 的 防 護 標 準 GB/T 23463《防護服裝 微波輻射防護服》 為2009 年新制定標準, 尚未實施。因此微波等電磁輻射成分的防護還有待加強 [1]。

(3) 民用電磁輻射防護裝備的 研 究 應(yīng) 用 不 足 , 存 在 標 準 缺失, 缺乏監(jiān)管, 產(chǎn)品夸大宣傳等情況。在國外, 電磁輻射防護服裝已走入普通家庭, 而我國的電磁輻射場所作業(yè)人員尚未配備足夠的防護裝備。 隨著對電磁輻射特性及其短期和長期生理傷害的了解日益加深, 我國對作業(yè)場所電磁防護的重 視 程 度 將 不 斷 提 升 [1]。應(yīng)結(jié)合已有成果, 在以下問題上做進一步工作:

(1) 完善和統(tǒng)一電磁輻射暴露限值標準。 進行電磁輻射傷害機理的進一步研究, 充分了解非致熱效應(yīng)對人體健康危害, 并作為參考依據(jù), 進行電磁輻射暴露限值標準修訂。(2) 完善電磁輻射防護服裝國家標準, 增加覆蓋面, 將民用防護服裝納入標準管理范圍 [1]。

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