所謂電磁環(huán)境是指某個存在電磁輻射的空間范圍。電磁輻射以電磁波的形式在空間環(huán)境中傳播，不能靜止地存在于空間某處。人類工作和生活的環(huán)境充滿了電磁輻射。

電磁輻射污染是指人類使用產(chǎn)生電磁輻射的器具而泄漏的電磁能量傳播到室內(nèi)外空間中，其量超出環(huán)境本底值，且其性質(zhì)、頻率、強(qiáng)度和持續(xù)時間等綜合影響引起周圍受輻射影響人群的不適感，并使人體健康和生態(tài)環(huán)境受到損害。

電磁場源可以分為自然電磁場源和人工電磁場源。

天然電磁輻射

天然電磁輻射源產(chǎn)生于自然界，由某些自然現(xiàn)象所引起，例如，雷電，云層放電、太陽黑子活動，火山爆發(fā)，等等。這些自然現(xiàn)象會對廣大地區(qū)產(chǎn)生嚴(yán)重的電磁干擾。 [2]

人為電磁輻射

人為輻射的產(chǎn)生源種類、產(chǎn)生的時間和地區(qū)以及頻率分布特性是多種多樣的。若根據(jù)輻射源的規(guī)模大小對人為輻射進(jìn)行分類，可分為以下三類。

(1)城市雜波輻射

即使在附近沒有特定的人為輻射源，也可能有發(fā)生于遠(yuǎn)處多數(shù)輻射源合成的雜波。城市雜波與各輻射源電波波形和產(chǎn)生機(jī)構(gòu)等方面的關(guān)系不大，但它與城市規(guī)模和利用電器的文化活動、生產(chǎn)服務(wù)以及家用電器等因素有直接的正比例關(guān)系。城市雜波沒有特殊的極化面，大致可以看成連續(xù)波。

在我國，城市雜波輻射就是環(huán)境電磁輻射，它是評價大環(huán)境質(zhì)量的一個重要參數(shù)，也是城市規(guī)劃與治理諸方面的一個重要依據(jù)。

(2)建筑物雜波

在變電站所、工廠廠房和大型建筑物以及構(gòu)筑物中多數(shù)輻射源會產(chǎn)生一種雜波，這種來自上述建筑物的雜波稱為建筑物雜波。這種雜波多從接收機(jī)之外的部分傳人到接收機(jī)中，產(chǎn)生干擾。建筑物雜波一般呈沖擊性與周期性波形，可以認(rèn)為是沖擊波。

(3)單一雜波輻射

它是特定的電器設(shè)備與電子裝置工作產(chǎn)生的雜波輻射，它因設(shè)備與裝置的不同而具有特殊的波形和強(qiáng)度。單一雜波輻射的主要成分是工業(yè)、科研、醫(yī)療設(shè)備(簡稱ISM設(shè)備)的電磁輻射，這類設(shè)備對信號的干擾程度與該設(shè)備的構(gòu)造、頻率、發(fā)射天線形式、設(shè)備與接收機(jī)的距離以及周圍地形地貌有密切關(guān)系。

當(dāng)電磁輻射體運行時，便產(chǎn)生或釋放電磁能量，它隨著其功率、頻率不同而不同，所產(chǎn)生的電磁輻射強(qiáng)度不同，近區(qū)場和遠(yuǎn)區(qū)場的狀況也不同。但不管何種頻率或波長的電磁波，其在空中的傳播速率是相同的，即3×10m/s。這些電磁波可傳得很遠(yuǎn)，可是在近區(qū)場的電磁場卻隨著與發(fā)射中心距離的延長急劇衰減。 [3]

電磁輻射所造成的環(huán)境污染途徑大體上可分為空間輻射、導(dǎo)線傳播和復(fù)合污染三種。

空間輻射

當(dāng)電子設(shè)備或電氣裝置工作時，會不斷地向空間輻射電磁能量，設(shè)備本身就是一個發(fā)射天線。

由射頻設(shè)備所形成的空間輻射，分為兩種：①以場源為中心，半徑為一個波長的范圍之內(nèi)的電磁能量傳播是以電磁感應(yīng)方式為主，將能量施加于附近的儀器儀表、電子設(shè)備和人體上的；②在半徑為一個波長的范圍之外的電磁能量的傳播，是以空間放射方式將能量施加于敏感元件和人體之上的。

導(dǎo)線傳播

當(dāng)射頻設(shè)備與其他設(shè)備共用一個電源供電時，或者它們之間有電器連接時，那么電磁能量(信號)就會通過導(dǎo)線進(jìn)行傳播。

此外，信號的輸出/輸入電路等也能在強(qiáng)電磁場中“拾取”信號并將所有“拾取”的信號再進(jìn)行傳播。

復(fù)合污染

電磁輻射的污染途徑

它是同時存在空間輻射與導(dǎo)線傳播所造成的電磁污染。

電磁輻射防護(hù)與治理的目的是為了減少、避免或者消除電磁輻射對人體健康和各種電子設(shè)備產(chǎn)生的不良影響或危害，以保護(hù)人群身體健康、保護(hù)環(huán)境。基于這目的，就要對各種產(chǎn)生電磁輻射的設(shè)備，從設(shè)計、制造到使用都要特別注意到電磁輻射的污染問題，既要做到制造出各種低電磁輻射設(shè)備、或符合電磁輻射產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備，又要對運行中的設(shè)備檢查和完善其防護(hù)與治理。

基本原則

①屏蔽輻射源或輻射單元。

②屏蔽工作點。

③采用吸收材料，減少輻射源的直接輻射。

④清除工作現(xiàn)場二次輻射，避免或減少二次輻射。

⑤屏蔽設(shè)施必須有很好的單獨接地。

⑥加強(qiáng)個人防護(hù)，如穿具屏蔽功能的工作服、戴具屏蔽功能的工作帽等。

高頻電磁輻射防護(hù)防治

為了防止、減少或避免高頻電磁輻射對人體健康的危害和對環(huán)境的污染，應(yīng)當(dāng)采取防護(hù)與治理措施，其中很重要的是對高頻電磁設(shè)備采取屏蔽、接地、濾波、阻波抑制等技術(shù)方法。

1、屏蔽

屏蔽的目的就是使電磁輻射體的電磁輻射能量被限定在所規(guī)定的空間之內(nèi)，阻止其傳播與擴(kuò)散。更具體地說，屏蔽就是采取一切技術(shù)措施，將電磁輻射的作用與影響限制在規(guī)定的空間范圍以內(nèi)，所以才有屏蔽體構(gòu)件。

所謂屏蔽體，是指用來消除場源空間內(nèi)的輻射和限制其能量，而在場源直接占據(jù)的體積內(nèi)所設(shè)置的零件的組合。其要求是一定要結(jié)構(gòu)嚴(yán)密，接觸良好。

(1)電磁屏蔽

眾所周知，在電磁場中存在有電磁感應(yīng)，人們采取一定措施來消除這種電磁感應(yīng)的影響，這種措施稱為電磁屏蔽。電磁感應(yīng)是通過磁力線的交聯(lián)耦合來實現(xiàn)的。很顯然，若要把電磁場局限在某個空間之內(nèi)，使它不影響到外部空間，那就必須使該電磁場在外部空間的磁力線等于零；反之，若要使外部電磁場不影響到某一空間內(nèi)部，就必須使外部電磁場在某一空間內(nèi)部的磁力線等于零。為此，電磁屏蔽就必須采用高導(dǎo)電率的金屬材料做成屏蔽體。于是在某外來電磁場作用下，根據(jù)電磁感應(yīng)定律，在屏蔽殼體上產(chǎn)生感應(yīng)電流，而這些感應(yīng)電流又產(chǎn)生了與外來電磁場方向相反的磁力線，并在所屏蔽的空間內(nèi)抵消了該電磁場的磁力線，使總磁力線接近于零，即達(dá)到了屏蔽的目的。

由于電磁屏蔽是基于在外來電磁場作用下，通過電磁感應(yīng)在屏蔽殼體上產(chǎn)生感應(yīng)電流，因此可以得到以下兩點。

①電磁屏蔽只適用于高頻。因為感應(yīng)電流是和頻率成正比的，在低頻時感應(yīng)電流很小，它所產(chǎn)生的磁力線不足以抵消電磁場的磁力線。

②在電磁屏蔽情況下，應(yīng)保證屏蔽殼體具有良好的電氣連接，使得感應(yīng)電流能夠在屏蔽殼體上暢流，以便產(chǎn)生足夠大的磁力線來抵消外電磁場的磁力線，否則將會影響屏蔽效果。

(2)電磁場屏蔽的基本原理

對于電磁場，電場分量E和磁場分量H是同時存在的。只是當(dāng)頻率f越低、離磁場場源越近(即近場強(qiáng)區(qū))時，隨場源特性的不同，其場強(qiáng)分量E和磁場分量H有很大的差別。

高電壓、高電流場源，近場以電場E為主；低電流場源，近場以磁場H為主。隨著頻率廠的增大或遠(yuǎn)離場源，就以平面波電磁場為主。

對于電磁場的屏蔽，主要依靠屏蔽體的反射、吸收作用。

①吸收 由電損耗、磁損耗及介質(zhì)損耗等組成。這些損耗轉(zhuǎn)化為熱消耗在屏蔽體內(nèi)，從而達(dá)到阻止電磁輻射和防止電磁干擾的目的。

②反射 主要是由于介質(zhì)(空氣)與金屬的波阻抗不一致引起的。二者相差越大，反射損耗越大。

③電磁波在屏蔽體表面及屏蔽體內(nèi)的吸收、反射 當(dāng)入射電磁波遇到屏蔽體后，由于兩者波阻抗不一致而使一部分電磁波被反射回空氣介質(zhì)中，另一部分穿透進(jìn)入屏蔽體。這部分電磁波由于屏蔽體在電磁場中產(chǎn)生的電損耗、磁損耗及介質(zhì)損耗等而消耗部分能量，即部分電磁波被吸收，因此剩余電磁波在到達(dá)屏蔽體另一表面時同樣由于阻抗不匹配，使部分電磁波被反射回屏蔽體內(nèi)，形成在屏蔽體內(nèi)的多次反射，剩余部分穿透屏蔽體進(jìn)入空氣介質(zhì)。

(3)屏蔽要求

①對于中、短波頻段，可用金屬導(dǎo)體將輻射源屏蔽起來，并加以良好的接地。高頻段一般選用銅、鋁作為屏蔽材料。

②對于超短波、微波段，一般先用屏蔽材料和吸收材料制成復(fù)合材料，然后再做成屏蔽體。

③屏蔽材料應(yīng)選擇導(dǎo)電性能好和磁導(dǎo)率高的材料制成屏蔽體，例如銅、鋁等。試驗表明鋼也有一定的屏蔽效果，而且頻率越高其屏蔽效果越好，但在實際應(yīng)用中，鋼對能量損耗較大，所以一般不用鋼做屏蔽。

④屏蔽結(jié)構(gòu)要合理，在設(shè)計屏蔽結(jié)構(gòu)時，應(yīng)當(dāng)注意屏蔽體對屏蔽設(shè)備特性的影響。通常由于屏蔽體的電磁感應(yīng)，造成一部分能量被屏蔽體反射，致使電阻和電容量增加、電感量減少，從而使高頻能量損耗過大。因此，要求屏蔽體與被屏蔽設(shè)備之間必須保持一定的距離，保持屏蔽結(jié)構(gòu)的電氣接觸性能良好，并妥善進(jìn)行屏蔽接地。當(dāng)對微波設(shè)計屏蔽結(jié)構(gòu)時，尤其要注意避免微波輻射的反射問題。

接地系統(tǒng)組成

2、接地

①接地抑制電磁輻射的機(jī)理射頻接地是指將場源屏蔽體或屏蔽體部件內(nèi)由于感應(yīng)電流的產(chǎn)生而采取迅速的引流，造成等電位分布的措施；也就是說，高頻接地是將設(shè)備屏蔽體和大地之間，或者與大地可以看成公共點的某些構(gòu)件之間，用低電阻的導(dǎo)體連接起來，形成電氣通道，造成屏蔽系統(tǒng)與大地之間提供一個等電位分布。

接地包括高頻設(shè)備外殼的接地和屏蔽的接地。屏蔽裝置有了良好的接地后可以提高屏蔽效果，以中波段較為明顯。屏蔽接地除個別情況如大型屏蔽室以多點接地一般采用單點接地。高頻接地的接地線不宜太長，其長度最好能限制在波長1/4以內(nèi)，即使無法達(dá)到這個要求，也應(yīng)避開波長1/4的奇數(shù)倍。

②接地系統(tǒng)射頻防護(hù)接地情況的好壞，直接關(guān)系到防護(hù)效果。射頻接地的技術(shù)要求有：射頻接地電阻要盡可能小；接地線與接地極以用銅材為好；接地極的環(huán)境條件要適當(dāng)；接地極一般埋設(shè)在接地井內(nèi)。接地系統(tǒng)包括接地線與接地極。

任何屏蔽的接地線都要有足夠的表面積，要盡可能短，以寬為10cm的銅帶為好。

接地極主要有三種方式：接地銅板、接地格網(wǎng)板、嵌入接地棒。

地面下的管道(如水管、煤氣管等)是可以充分利用的自然接地體。這種方法簡單節(jié)省費用，但是接地電阻較大，只適用于要求不高的場合。

3、濾波

濾波是抑制電磁干擾最有效的手段之一。線路濾波的作用就是保證有用信號通過，并阻截?zé)o用信號通過。電源網(wǎng)絡(luò)的所有引入線，在其進(jìn)入屏蔽室之處必須裝設(shè)備濾波器。若導(dǎo)線分別引入屏蔽室，則要求對每一根導(dǎo)線都必須進(jìn)行單獨濾波。在對付電磁干擾信號的傳導(dǎo)和某些輻射干擾方面，電源電磁干擾濾波器是相當(dāng)有效的器件。

濾波器是由電阻、電容和電感組成的一種網(wǎng)絡(luò)器件。濾波器在電路中的設(shè)置位置是各式各樣的，其設(shè)置位置要根據(jù)干擾侵入的途徑確定。

4、其他措施

①采用電磁輻射阻波抑制器，通過反作用場在一定程度上抑制無用的電磁散射。

②在新產(chǎn)品和新設(shè)備的設(shè)計制造時，盡可能使用低輻射產(chǎn)品。

③從規(guī)劃著手，對各種電磁輻射設(shè)備進(jìn)行合理安排和布局，并采用機(jī)械化或自動化作業(yè)，減少作業(yè)人員直接進(jìn)入強(qiáng)電磁輻射區(qū)的次數(shù)或工作時間。

除上述防護(hù)措施外，加強(qiáng)個體防護(hù)，通過適當(dāng)?shù)娘嬍?，也可以抵抗電磁輻射的傷害?/p>

發(fā)射臺電磁輻射防護(hù)

廣播、電視發(fā)射臺的電磁輻射防護(hù)首先應(yīng)該在項目建設(shè)前，以《電磁輻射防護(hù)規(guī)定》(CB 8702—88)為標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行電磁輻射環(huán)境影響評價，實行預(yù)防性衛(wèi)生監(jiān)督，提出包括防護(hù)帶要求等預(yù)防性防護(hù)措施。對于業(yè)已建成的發(fā)射臺對周圍區(qū)域造成較強(qiáng)場強(qiáng)的，一般可考慮以下防護(hù)措施：

①在條件許可的情況下，采取措施，減少對人群密集居住方位的輻射強(qiáng)度，如改變發(fā)射天線的結(jié)構(gòu)和方向角；

②在中波發(fā)射天線周圍場強(qiáng)大約為15V/m，短波場強(qiáng)為6V/m的范圍設(shè)置一片綠化帶；

③調(diào)整住房用途，將在中波發(fā)射天線周圍場強(qiáng)大約為10V/m、短波場源周圍場強(qiáng)為4V/m的范圍內(nèi)的住房，改作非生活用房；

④利用建筑材料對電磁輻射的吸收或反射特性，在輻射頻率較高的波段，使用不同的建筑材料，包括鋼筋混凝土，甚至金屬材料覆蓋建筑物，以衰減室內(nèi)場強(qiáng)。

微波設(shè)備電磁輻射防護(hù)

為了防止和避免微波輻射對環(huán)境的“污染”而造成公害，影響人體健康，在微波輻射的安全防護(hù)方面，主要的措施有以下三個方面。

(1)減少源的輻射或泄漏

根據(jù)微波輻射傳播原理，采用合理的微波設(shè)備結(jié)構(gòu)，正確設(shè)計并采用適當(dāng)?shù)拇胧?。完全可以將設(shè)備的泄漏水平控制在安全標(biāo)準(zhǔn)以下。在設(shè)計合理和結(jié)構(gòu)合理的微波設(shè)備制成之后，應(yīng)對泄漏進(jìn)行必要的測定。合理地使用微波設(shè)備，為了減少不必要的傷害，規(guī)定維修制度和操作規(guī)程是必要的。

在進(jìn)行雷達(dá)等大功率發(fā)射設(shè)備的調(diào)試和試驗時，可利用等效天線或大功率吸收負(fù)載的方法來減少從微波天線泄漏的直接輻射。利用功率吸收器(等效天線)可將電磁能轉(zhuǎn)化為熱能散掉。

(2)實行屏蔽和吸收

為防止微波在工作地點的輻射，可采用反射型和吸收型兩種屏蔽方法。

①反射微波輻射的屏蔽 使用板狀、片狀和網(wǎng)狀的金屬組成的屏蔽壁來反射散射微波，可以較大地衰減微波輻射作用。一般，板片狀的屏蔽壁比網(wǎng)狀的屏蔽壁效果好，也有人用涂銀尼龍布來屏蔽，亦有不錯的效果。

②吸收微波輻射的屏蔽對于射頻，特別是微波輻射，也常利用吸收材料進(jìn)行微波吸收。

吸收材料是一種既能吸收電磁波，又是對電磁波的發(fā)射和散射都極小的材料。目前電磁輻射吸收材料可分為兩類，一類為諧振型吸收材料，是利用某些材料的諧振特性制成的吸收材料。這種吸收材料厚度小，對頻率范圍較窄的微波輻射有較好的吸收頻率。另一類為匹配型吸收材料，是利用某些材料和自由空間的阻抗匹配，達(dá)到吸收微波輻射能的目的。

人們最早用的吸收材料是一種厚度很薄的孔隙布。這層薄布不是任意的編織物，它具有377Ω的表面阻率，并且是用碳或碳化物浸過的。

如果把炭黑、石墨羥基鐵和鐵氧體等，按一定的配方比例填入塑料中，即可以制成較好的窄帶電波吸收體。為了使材料具有較好的力學(xué)性能或耐高溫等性能，可以把這些吸收物質(zhì)填入橡膠、玻璃鋼等物體內(nèi)。

微波吸收的方案有兩個：一是僅用吸收材料貼附在罩體或障板上將輻射電磁波能吸收；二是把吸收材料貼附在屏蔽材料罩體和障板上，進(jìn)一步削弱射頻電磁波的透射。

微波爐吸收電磁波的應(yīng)用如下：

微波爐在使用時會產(chǎn)生電磁波。通常，微波爐的爐體和爐門之間，是可能泄露電磁波的主要部位。在其間裝有金屬彈簧片以減小縫隙，然而這個縫隙減小是有限度的，由于經(jīng)常開、關(guān)爐門，而附有灰塵雜物和金屬氧化膜等，使微波爐泄漏仍然存在。為此，人們采用導(dǎo)電橡膠來防泄漏，由于長期使用，重復(fù)加熱，橡膠會老化，從而失去彈性，以致縫隙又出現(xiàn)了。

目前，人們用微波吸收材料來代替導(dǎo)電橡膠，這樣一來，即使在爐門與爐體之間有縫隙，也不會產(chǎn)生微波泄漏。這種吸收材料是由鐵氧粉與橡膠混合而成，它具有良好的彈性柔軟性，容易壓成所需要的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸，使用時相當(dāng)方便。

微波輻射能量隨距離加大而衰減，且波束方向狹窄，傳播集中，可以加大微波場源與工作人員或生活區(qū)的距離，達(dá)到保護(hù)人民群眾健康的目的。

微波作業(yè)人員個體防護(hù)

必須進(jìn)入微波輻射強(qiáng)度超過照射衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的微波環(huán)境的操作人員，可采取下列防護(hù)措施。

①穿微波防護(hù)服 根據(jù)屏蔽和吸收原理設(shè)計成三層金屬膜布防護(hù)服，內(nèi)層是牢固棉布層防止微波從衣縫中泄漏照射人體；中間層為涂金屬的反射層，反射從空間射來的微波能量；外層為介電絕緣材料，用以介電絕緣和防蝕，并采用電密性拉鎖，袖口、領(lǐng)口、褲角處使用松緊扣結(jié)構(gòu)。也可用直徑很細(xì)的鋼絲、鋁絲、柞蠶絲、棉絲等混織金屬絲布制作防護(hù)服。

現(xiàn)在有采用將銀粒經(jīng)化學(xué)處理，滲入化纖布和棉布的滲金屬防護(hù)服，使用方便，防護(hù)效果較好，但銀來源困難且價格昂貴。

②戴防護(hù)面具面具可制作成封閉型(罩上整個頭部)或半邊型(只罩頭部的后面和面部)。

③戴防護(hù)眼鏡眼鏡可用金屬網(wǎng)或薄膜做成風(fēng)鏡式，較受歡迎的是金屬膜防目鏡。 [4]

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