磁污染论文.docx
- 文档编号:29400024
- 上传时间:2023-07-23
- 格式:DOCX
- 页数:11
- 大小:29.18KB
磁污染论文.docx
《磁污染论文.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《磁污染论文.docx(11页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
磁污染论文
认识电磁辐射、减弱辐射危害
(程浩李响李公正黄海发胡候明李仕庭吴德斌夏添)
陕西师范大学理工科基础部06级物理学2班西安710062
摘要:
现代生活离不开电磁辐射,然而它对人体又有一定的副作用。
本文从电磁辐射产生的机理出发,分析了电磁辐射的传播途径及对人体的危害,结合电磁污染的现状总结出了几种减弱电磁辐射危害的途径。
关键词:
电磁辐射危害现状防护建议
Cognizetheelectromagneticradiation,reducethedegreeofthenegativeinfluenceonhealth
(ChengHao,LiXiang,LiGong-zheng,HuangHai-fa,
HuHou-ming,LiShi-ting,WuDe-bin,XiaTian)
Classtwo,physics,CollegeofScienceandEngineering,
ShaanxiNormalUniversity,Xi’an710062
Abstract:
Modemlifecouldn’tgowithouttheelectromagneticradiation,whichhasanegativeinfluenceonourbodies,sothisarticleclarifythewayshowtheradiationemerges,howitmovesandhowitinfluentourbodies.Atlast,thearticlesuggestssomewaystoreducethenegativeinfluence.
Keyword:
theelectromagneticradiation,negativeinfluence,actuality,defendingadvice.
引言:
我们生活在波的世界里,人类从诞生起就离不开波,人们借以交流的声波,能量最初来源地光波.今天,我们对波的认识和利用更深更广:
对浩瀚宇宙的探索,对我们赖以生存的地球的认识都离不开对波的研究和利用.电磁波是波中很特殊的一种,其特殊在于电磁波是世间运动最快的物质(这就是现代信息传递用电磁波作为载体的根本原因),电磁波的传递互不干扰,且不需要介质.正因为这些特殊性,人们从对电磁波的利用中获利不少,然而这也给人类带来很多前所未有的危害,手机和电脑及空调等电器和电子设备不可避免的要产生不同波长和频率的电磁波,在特定条件下这些电磁波就成为电磁污染,所谓电磁污染,是指电磁辐射超过了一定强度的结果,它会对人体产生负面效应,如头痛、失眠、记忆力衰退、血压升高或降低、心脏出现异常等。
然而我们若了解常用电器和电子设备产生电磁波的机理以及它如何危害人体健康的话,在很多场合我们是可以远离这些电磁污染的。
1:
电磁辐射的传播途径及其危害人体的机理
带有电荷的物体周围存在电场,若该电场发生变化,如带电体运动,则带电体激发出磁场,磁场若发生变化就产生涡旋电场.交变的涡旋电场和涡旋磁场同时并存,相互激发,形成电磁波,电磁波在空气中传播形成电磁辐射。
电磁波是以光的速度c传播的,不同的电磁波波长
、频率
和传播速度c之间有:
所以可用波长和频率的大小来区分不同的电磁波.各个波段的电磁波在空气中的传播的特征不一样,长波可沿地球的弯曲表面传播到很远,短波可借助高空的电离层折射返回地面,超短波、微波和光波能穿过电离层到达外层空间(视距传播).地球和宇宙空间之间的通信、卫星通信必须使用微波,陆地移动通信越来越多地也采用微波.微波辐射对人体的影响效果随波长的增加而减少.现有的理论认为电磁场对生物组织的作用产生两级初级效应,其一是生物体内自由电荷或离子在电磁场的作用下将产生振动,从而导致电流的产生,并伴有由于介质本身的电阻而造成的电磁能量的损耗现象;其二是生物体内的偶极子发生取向运动,按外界电磁场的频率旋转,直接影响了通过介质的位移电流,同样伴有由于黏度而发生的能量损耗现象.在外界电磁场的作用下,机体组织对电磁能量的吸收取决于组织内的含水量,而且与频率、波方向与角度、机体的结构、生理状态等因素密切相关.一般情况下,在电磁辐射的范围内,最早发生的过程就是生物体大量吸收量子或发射量子以及体内分子在电磁场作用下相互碰撞而引起的能量吸收和反射.电磁辐射对生物的初级效应,其最大可能性是分子的内部运动及其重新排列.生物体分子的旋转、振荡与弛张等效应均可引起热效应的发生,使体温升高.对于电磁辐射对生物体的影响,现有两种学说:
热效应学说和非热效应学说。
热效应学说认为当机体处在电磁场的作用下,人体内的分子发生重新排列.由于分子间的碰撞摩擦,消耗了电能而转化为热能引起热作用.此外,人体内的电解质溶液中的带电粒子因受电场的作用而发生移动,当为磁场的频率很高时将在其平衡位置振动,使电解质变热.还有,体内某些成分是导体,在不同程度上有闭合回路的性质,产生局部性感应涡流,导致生热.机体各部分的导电、导热的性能不同,电磁场对各个组织的热作用也不一样.体弱者属于敏感人群,心脏、眼睛和生殖系统属于敏感器官.当机体吸收电磁辐射后,组织或系统还产生与直接热作用无关的变化,这叫非热效应.非热效应学说没有直接的实验论证。
有资料显示相当低强度的微波辐射都能诱发耳蜗及下丘脑的电活动,脑电波也因电磁波的作用而出现异常。
热效应和非热效应对人体伤害又有累积效应,即伤害程度会随时间和影响程度发生累积,久而久之会形成永久病态。
电磁辐射对人体的影响综合起来有五大影响:
(1)电磁辐射是心血管疾病、糖尿病、癌突变的主要诱因之一;
(2)电磁辐射会对人体生殖系统、神经系统、免疫系统造成直接伤害;
(3)电磁辐射是造成孕妇流产、不育等其它等病变的诱因之一;
(4)过量的电磁辐射直接影响儿童身体组织、骨骼发育、导致视力、肝脏造血功能下降、严重者可导致视网膜脱落;
(5)电磁辐射可使男性性功能下降、女性内分泌紊乱.
电磁污染是电磁辐射超过一定强度的结果。
其来源有天然电磁污染源和人为电磁污染源,其中人为电磁污染源是电磁污染的主要来源。
天然的电磁污染如雷电、火山爆发、地震和太阳黑子活动引起的电磁风暴等。
表一列出了主要的人为电磁污染源,表二列出了这些电磁污染的主要传播途径,表三列出了主要的电磁污染防治措施。
表一:
主要的电磁污染源
天线发射台
广播、电视发射台、雷达系统、移动通信系统等
工频强辐射系统
高压电、大电流的电流线场、电器设备
工业、科学、医疗用设备的电磁能应用
介质加热设备、
感应加热设备、
工业微波设备
空间辐射
以场源为核心、在半径为一个波长范围内电磁能向周围以电磁感应为主的方式传播、将能量施加于附近的仪器及人体
在半径为一个波长范围外,以空间放射方式为主将能量施加于敏感元件
导线传播
当射频设备与其它设备共用一个电源或两者间有电器连接时,电磁能可通过导线进行传播。
信号输入、输出电路都通过这种方式
复合式传播
同时存在空间辐射和导线传播
表二:
主要的电磁辐射传播途径
电磁屏蔽
将金属封闭壳体罩在辐射源上或受保护的生物机体或仪器上
远距离控制和自动化作业
对产生电磁辐射的电子设备采用远距离控制或自动化作业
个人防护
穿戴防护眼镜,防护头盔等
其它措施
吸收法控制,线路滤波,合理设置工作参数
表三:
主要的电磁辐射防护措施
二、手机电磁辐射污染现状及自我防护
近几年,随着移动电话的日益普及,手机电磁辐射给人体健康、特别是对脑部活动、反应时间、睡眠方式带来的潜在危害已日益引起公众关注。
手机电磁辐射是否有害,危害程度有多大,应该采取何种有效措施来消除或减小这些危害,已成为环境工作者急待解决的问题,因为它关系到数以亿计的手机使用者。
1、手机电磁辐射污染现状
电磁辐射污染是一种能量污染,近年来,随着广播电视的普及,通信行业的迅猛发展,家用电器的广泛使用,室内电磁环境与室外电磁环境的共同作用使城市电磁环境总量在不断增加,有人把电磁辐射污染与噪声污染一道并称作“隐形公害”。
频率在300MHz~300GHz的微波辐射以及低频磁场对人体的电磁辐射影响最大。
已有资料表明:
生活在0.2LT以上的低频磁场环境中,会造成中枢神经机能紊乱、心血管系统失调,从而影响人体健康。
上海一家著名医院曾有两例长期从事电脑工作的孕妇双双产下畸胎的病例。
加拿大一家航空公司13名从事电脑操作的孕妇中有7人发生流产。
美国一军事机构15名从事电脑操作的孕妇中也有7人发生流产,3名产下畸胎。
国外还报道孕妇看彩电、使用电热毯等家电引起流产等异常现象。
移动电话是靠发射电磁波传递信息的,其发射频率范围在30~3000MHz之间,发射功率很小,早期的手机发射功率约在3~5W左右,现在已降至0.25~2W,根据国标GB8702—88《电磁辐射防护规定》规定,“输出功率等于和小于15W的移动式无线电通讯设备,如陆上、海上移动通讯设备以及步话机等”可以免于管理,但是由于移动电话已与人们的日常生活密切相关,甚至是某些人生活中不可或缺的必需品,同时手机使用时其天线与大脑的距离很近(仅约5~10cm),长时间的通话仍将对人脑产生一定的影响。
虽然现行的标准未必适用于手机这一特殊的辐射体(一般手机用户每天通话时间,也就是接受手机辐射时间都较短,约在1h左右,且多为非持续使用),但从该标准参照中可见,如长时间使用手机,对人体的影响也是不容忽视的。
由于移动电话普及时间不长,收集长期健康损害的证据十分困难。
现在国内外测试手机电磁辐射对健康影响的研究方法主要有两种:
一是对典型人群进行抽样调查;二是进行动物实验,实验对象有小白鼠、小兔子、猴子等。
试验方法为对试验对象进行照射实验,量化出对实验对象造成损害(特别是对血液、神经、内分泌、基因等的负面影响)的剂量、时间。
从理论上讲,方法、原理都很简单,但不同国家得出的结论往往不同。
美国食品和药品署(FDA)认为:
现在还没有证据显示手机电磁辐射会引起健康问题,但也没有证据证明使用手机是安全的。
土耳其科学技术研究中心研究结果表明,手机电磁辐射会破坏免疫系统、基因细胞及生殖能力,女性易产下畸形儿甚至演变为不孕症,经常使用手机容易造成听力减退或失聪、脸部神经麻痹或脸部局部肌肉抽搐及精神容易疲劳等现象,并且也会破坏血液细胞的结构。
另外,还有英国医生从医学角度分析认为,挂在腰部的手机发出电磁辐射,会影响肾脏和肝脏等生理机能。
2.手机辐射的大小跟哪些因素有关系呢?
其实,手机辐射大小,主要取决于其天线和外观设计等因素,也就是说,是和手机本身的设计紧密相关的,不同的设计会导致不同手机的辐射大小有一定区别。
不过,所谓手机的天线和外观,是指对这两点的全面考虑。
有的用户认为手机把天线放在机身里面,会加大辐射量,还有用户认为塑料壳的手机比金属壳的辐射量大,这也是不正确的。
手机的辐射量的大小只与天线的材料及尺寸有关,只要它们的尺寸没有改变,手机本身的形状比较小,不会使得它的辐射量有任何的增加。
至于塑料壳的手机,内部也会涂一层金属涂层,其实与金属壳没有什么区别,都会对电磁波产生屏蔽。
当然,除了手机的天线和外观设计外,在实际使用中,手机辐射的大小还与手机与基站之间的距离、使用者周围的地理环境、基站的设置情况等因素有关。
一般讲来,手机离基站越近辐射就越小,手机只要较小的功率就可以和基站取得联系。
由于城市里建筑物比较多,而钢筋混凝土结构的建筑会对电磁波产生很大的影响,迫使手机加大功率来和基站取得联系,但如果基站建设的时候考虑的比较全面,网络覆盖情况比较好,那么手机在实际使用过程中的辐射也会比较小。
3、防护措施
为了防止手机辐射对人体的副作用,人们已采用一些措施,比方说,用耳机、防磁贴、电磁辐射保护卡等。
对于这些防护措施也有不同观点,如是否用耳机就有争论。
英国消费者协会的专家说:
“我们试验的几个模型显示免提手机对人体的辐射水平是一般手机的3倍”。
同样是英国,其电子工业委员会对免提手机进行一系列测试认为耳机有防辐射作用。
中国泰尔实验室经大量测试后得出结论:
“耳机处的电磁辐射量比手机天线外的辐射量小两个数量级”。
这可能是因为用耳机后,天线离脑远些,并且耳机工作于音频,天线工作于射频,对手机来说,音频电路与射频电路之间有隔离措施,所以说,耳机处的电磁辐射小于天线处的辐射量。
对于防磁贴,calgon碳素公司称,使用其生产的碳素布WaVezorb贴住手机听筒,可吸收高达99%的微波辐射。
意大利米兰大学教授发现,用陶瓷和铁酸盐为基础制成的合金可吸收手机辐射的电磁波(吸附量为20%——60%)。
电磁辐射防护卡内置科技晶片。
晶片可吸收外界辐射于人体的电磁波。
因此,要减少手机电磁辐射对人体的负面影响,唯有走科研与自我防制之路。
1、科研
电磁辐射污染是随着信息技术的高速发展及电器设备的广泛应用而产生的一个新的环境问题(现已出现环境电磁学这一新兴学科),对它的研究需要多方面、多学科的协同公关,医学(流行病学)、农业学、生态学、电磁学等诸多学科应加强合作,共同开展电磁生态效应研究,将实验研究成果服务于管理和应用。
例如,国外开发成功一种称为“全反射多重屏蔽”技术,可将手机内侧的电磁辐射基本消除,从而大大降低了SAR值。
2、用户
手机用户的自身防护尤为重要。
购买手机时,不仅要关心手机的外观、功能、价格,更应该注意查看入网许可证,比较手机采用的电磁屏蔽技术,或了解其SAR值。
使用手机时,对人体健康影响最关键的因素是使用手机次数、呼叫时长及手机使用年限。
因此,世界卫生组织建议:
(1)限制手机使用时间;
(2)尽量使用免提设备减少对头部或身体其它部位受到的磁辐射;(3)驾车时避免打手机。
从目前已掌握的资料来看,笔者建议:
在能使用固定电话的地方应尽量不使用移动电话;使用时应长话短说,如能用短信息方式解决的尽量采用短信发送;在呼叫时不要立即接收通话。
总之应“可合理达到尽量低”的降低手机的电磁辐射。
手机已进入寻常百姓家,手机使用带来的负面影响——电磁辐射问题已越来越引起世人关注。
手机电磁辐射污染防护工程是一个系统工程,需要产、学、研共同努力,更为重要的是用户要学会自我防护。
三.电脑电磁辐射现状与用机建议
电脑所散发出的辐射电波往往为人们所忽视。
依国际MPRⅡ防辐射安全规定:
在50cm距离内必须小于等于25V/m的辐射暴露量。
但电脑的辐射却远过于此。
从辐射根源来看,电脑辐射包括CRT显示器辐射源、机箱辐射源以及音箱、打印机、复印机等周边设备辐射源。
其中CRT(阴极射线管)显示器的成像原理,决定了它在使用过程中难以完全消除有害辐射。
因为它在工作时,其内部的高频电子枪、偏转线圈、高压包以及周边电路,会产生诸如电离辐射(低能X射线)、非电离辐射(低频、高频辐射)、静电电场、光辐射(包括紫外线、红外线辐射和可见光等)等多种射线及电磁波。
而液晶显示器则是利用液晶的物理特性,其工作原理与CRT显示器完全不同,天生就是无辐射(可忽略不计)、环保的“健康”型显示器;机箱内部的各种部件,包括高频率、功耗大的CPU,带有内部集成大量晶体管的主芯片的各个板卡,带有高速直流伺服电机的光驱、软驱和硬盘,若干个散热风扇以及电源内部的变压器等等,工作时则会发出低频电磁波等辐射和噪音干扰。
另外,外置音箱、复印机等周边设备辐射源也是一个不容忽视的“源头”。
长期、过量的电磁辐射会对人体造成严重的伤害。
它主要表现在以下几个方面:
1、电脑辐射污染会影响人体的循环系统、免疫、生殖和代谢功能,严重的还会诱发癌症、并会加速人体的癌细胞增殖。
2、影响人们的生殖系统。
3、影响人们的心血管系统。
4、对人们的视觉系统有不良影响,由于眼睛属于人体对电磁辐射的敏感器官,过高的电磁辐射污染还会对视觉系统造成影响。
主要表现为视力下降,引起白内障等。
对于电脑电磁污染,我们可以用以下的几种手段进行防护:
1、保持距离。
电脑的低能量X射线和低频电磁辐射,可引起人的中枢神经失调。
英国一项研究证实,电脑屏幕发出的低频辐与磁场,会导致7--19种病症,包括流鼻涕、眼睛痒、颈背痛、短暂失忆、暴躁及抑郁等。
对女性来说,还会出现痛经、经期延长等症状,少数准妈妈还可能发生早产或流产。
此外,长期从事电脑作业,精神紧张,心理压力大,易全身疲劳,加上电磁辐射,女操作员乳腺癌的发病率比一般人要高出30%左右。
有关研究还发现,电脑的电磁辐射还会致癌;而随着电脑及因特网的普及,一种被称作“电脑综合症”的现代新生病,会使那些长期从事电脑操作、程序编制的人员因中枢神经失调而引起头痛、失眠、心悸、厌食、恶心以及情绪低落、思维迟钝、容易激怒、常感疲乏等。
我们应该与电脑显示器背部的距离要保持在一米以上,如上机时间过长,每过1--2小时要离开15--30分钟,站起来休息一下,望望窗外,呼吸新鲜空气,多喝茶,茶叶中的多酚等活性物质有利于吸收与抵抗放射性物质。
2、适当休息。
使用电脑,眼睛最容易受到侵害,容易引起青少年近视和睫状肌痉挛。
这些被称为“电脑视力综合症”的病症是一种压力型疾病,原因是眼睛长时间盯着一个地方,眨眼次数不及平时的1/3,从而加剧眼疾劳、重影、视力模糊,还会引发其它不适反应。
在荧屏前应多眨眼,可以增加泪腺分泌,滋润眼睛,但最有效的方法是适当休息,多吃含维生素A的食物,来补充视网膜上的视紫红质,如胡萝卜、白菜、豆芽、豆腐、红枣、橘子、牛奶、鸡蛋、动物肝脏、瘦肉等。
3、多运动。
操作电脑时重复、紧张动作,会使操作员某些部位的肌肉、神经、关节、肌腱等组织产生不适反应,除了手腕疼痛甚至麻痹外,这些症状会延伸至手掌和手指。
运动是克服这种电脑职业病的最有效的方法。
运动量不需要太大,散散步、举举哑铃以及轻微的带氧运动,都能收到良好的效果。
重要的是持之以恒。
经常改变体位,避免长时间以一种姿势工作。
把桌椅调整到适合自己的高度。
正确的高度应是:
坐在椅子上,肘部和键盘的连线应与地面平行,电脑荧光屏应当放在你视线略低一点的地方,保证看荧光屏时,脖子微微向上倾斜,切忌仰视;双脚应平放地面,椅子应平稳,背部感觉舒适。
4、经常通风。
电脑散发的气体会危害呼吸系统。
英国过敏症基金会的研究人员最近发表的一份研究报告指出,办公设备会释放有害人体健康的臭氧气体,其主要元凶是电脑、激光打印机等。
这些臭氧气体不仅有毒,而且可能造成某些人呼吸困难。
对于那些哮喘病和过敏症患者来说,情况就更为严重了。
另外,较长时间待在臭氧气体浓度较高的地区会增加肺部发生病变的几率。
所以,放电脑的房间应经常打开门窗通通风,并在自己的座位附近放置小型空气清新机或绿色植物,改善室内空气质量。
打印机也会产生刺激性气体,刺激鼻子和气管,应尽量避免长时间接触。
5、合理膳食。
人们使用电脑越来越广泛,电脑虽然给人们的工作、学习带来了方便,但是使用电脑的室内环境正负离子失去平衡,对人体的健康有一定副作用,会引起自律神经失调、忧郁症,另外,电脑荧光屏不断变幻和上下翻滚的各种字符会刺激眼睛,电脑操作者常会感到眼睛疲劳、肩酸背痛。
如在缺水、营养不足、缺乏维生素的状况下工作,就容易患病。
所以,我们应注意合理膳食,注意摄取充足的营养,保证足够的热量。
另外,我们可以通过改进电脑性能的方法,比如使用液晶显示器,使电脑本身的辐射减弱,达到防护的目的。
结束语:
现代生活离不开电磁波,尽管电磁辐射会对人体产生一定的负面作用,只要我们合理利用它,如积极研究和发展减弱和防治电磁辐射的各种技术,它将对人类文明的进程产生更深远的意义。
参考文献:
[1]陈抗生《电磁波与电磁场》高等教育出版社
[2]翁哲,皱涛《电磁波的危害与防护》中国无线电2007年01期
[3]冯涛《电磁辐射对人体的危害》科学信息(科学版)2007年02期
[4]叶玮玮《隐性杀手—电磁污染》技术物理学2006年03期
[5]涂励耘《电磁环境污染及对策》中国无线电2007年07期
[6]刘婷婷《电磁辐射与电磁污染》现代物理知识2006年01期
[7]MPRⅡ认证标准
[8] 中华人民共和国国家标准.电磁辐射防护规定.
[9] 王天民主编.生态环境材料.天津:
天津大学出版社,
[10]唐军《夜谈手机电磁波辐射》《现代通信》2003年第五期
[11]望月《怎样防治手机辐射》《现代通信》2003年第六期
[12]徐恒《决定手机辐射大小的因素有哪些》《今日时尚》2006年
[13]何贵立《浅谈移动电话机的电磁辐射问题》
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 污染 论文
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)