环境保护工作中电磁辐射环境监测与防护研究

苏应连

（昭通市辐射环境监督站，云南 昭通 657099）

引言

电磁波作为一种高效便捷的能量传播载体已经被广泛应用在科技研发、数码家电、网络媒体等多个领域。电磁技术是一把双刃剑，不仅给人们带来了便利，但也破坏了电磁环境，是当今社会的“隐形杀手”。手机、计算机、微波炉等电子设备的应用在给人们带来便利的同时，也对环境造成了严重的污染，对人们的身体健康产生了影响。联合国人类环境大会已将电磁辐射列入必须控制的主要污染物之一。因此为了降低电磁辐射环境的危害性以及提升生态环境保护水平，以下就生态环境保护中的电磁辐射监测及其防护进行了探讨分析。

1 电磁辐射的产生

电磁辐射是一种生活中非常常见的电磁波，是由电能量和磁能量相互交织共同产生的，属于非电离辐射的一种。在电磁波向外传播的过程中，电流通过电线时内部会有游离的电荷，电磁内部的电场和磁场是互相垂直的，以波的形式向外传递能量，最终形成了电磁辐射。电磁辐射根据来源不同可分为天然辐射和人工辐射[1]。天然辐射多指地球、太阳或雷电所产生的电磁辐射，因其所携带的能量较低，可以忽略不计。人工辐射是指人类在发展的过程中研发了各种产生电磁辐射的设备。例如，人们研发的脉冲放电技术，通过切断电流产生大量的火花进而达到放电的效果；电视台、无线电台等场所的设备会产生射频电磁辐射，这些辐射具有频率影响范围大、能量强的特点，会对其中的工作人员及附近的居民身体造成非常严重的损害。电磁辐射根据频率和波长的不同又可分为低频电磁辐射和高频电磁辐射，其频率越高，所携带的能量就越强。按频率依次增加的顺序可大致分为无线电波、微波、红外线辐射、紫外线辐射、X射线辐射等。

2 电磁辐射的危害

若是电磁辐射超出了一定范围，就可能对人类和环境产生不同程度的危害。对于人体来说，电磁波能够在身体内产生一种制热效应，会直接导致人体内部出现发热等情况，电磁波的辐射强度和频率相对较高，或者是振动的变化频率相对较高，就可能会影响人体机能，从而给人体带来不同程度的伤害。如果电磁波的能量已经超过了人体可以承受的范围，轻则可能造成中枢神经功能衰弱，重则有可能引起细胞性癌变。所以强烈的电磁辐射对于人体各个组织都会造成巨大的损伤。此外，强电磁辐射还可能会对周围环境造成严重破坏，例如电磁辐射强度和能量密度非常高时，就有可能会导致附近地区的电子设备或者是指示器等设备发生故障而出现系统性失灵，因为大多数家用电子设备正常运作的基本原理是通过电子的运动产生某种特殊的物理和化学效应而进行的，电磁辐射使其产生许多的电子，这些负载影响了电子正常运动，从而打断了设备的正常工作和运转。

3 电磁辐射环境监测分析

3.1 高压电力系统中的电磁辐射环境监测分析

在城市的输电系统中，存在着从高压输电到低压输电的一个转换过程，该过程通过变电站来实现。在变电过程中，由于电磁效应的影响，会产生大量的电磁辐射，这些辐射同样会造成重要的影响，也就是我们这里要说的城市中心变电站所产生的电磁辐射。这个影响主要包括其附带的高压送电线和变电站本身产生的影响，具有电场、磁场和电晕三种电磁场特性，能够干扰无线电，并且也会对生态环境造成较大的影响。在高压电力系统的电磁环境监测中，需要根据不同的电压等级，结合相关规范进行环境监测的布置。

3.2 移动通信基站中的电磁辐射环境监测分析

移动通信基站通过接收射频发射设备发射的一定频率的电磁波来实现无线通信，其周围的环境会受到这些电磁辐射的影响。我们在进行移动通信基站电磁辐射监测工作时，主要要做好监测仪器、监测点位、监测时间、监测技术要点等内容的研究，具体工作应该严格对照相关的规范要求执行，但应该注意的是，监测点必须覆盖基站机房、地面塔、楼上塔、增高架等具有代表性的地点，所监测到的电磁强度值应该小于5.4 V/m[2]。

3.3 广播电视系统中的电磁辐射环境监测分析

与移动通信类似，在广播电视台周围也存在特定的电磁辐射环境，所以在广播电视系统周围必须进行特别的监测。监测内容主要从监测仪器、监测点位、监测时间、监测技术5个方面进行考虑。在布置过程中，应该考虑到具体的环境影响，灵活处理，尤其是在监测点位的选取上，应该多照顾周围的敏感点，比如幼儿园、医院附近，必须严格做好相应的监控。依据国家标准《电磁辐射防护规定》，所监测到的电磁辐射必须小于5.4 V/m[3]。

4 电磁辐射环境监测方案

4.1 城市电磁辐射环境质量监测

从城市电磁辐射环境质量现状开展监测方案的编制，具体可从以下几方面来着手实施：①确定监测目的；②了解主要辐射源；③将污染因子与监测项目进行匹配处理；④了解城市工业区、商业区、住宅区、风景名胜区及各主要公共设施所在位置；⑤合理布设监测点位，不仅要考虑到相关的法律规范要求，同时也应结合实际的地理环境特征来做出具体考量；⑥精准选取测量区段与频次；⑦所采用监测设备要符合监测目标要求。

4.2 电磁辐射源周边的环境监测

开展电磁辐射源周边环境监测方案编制时，应当从以下几方面来重点考量：①确定此次监测工作的主要目标、工作范围及总量；②清晰准确地开展工程内容分析，这是实现对被监测对象有效掌控的关键措施，对于确定污染因子同样至关重要；③确保监测项目和污染因子能够有效匹配；④了解实际工作环境情况，并在此基础之上明确保护目标及敏感点；⑤科学布设监测点位，要依据工程分析结果、技术标准要求来布设监测点位；⑥合理选取监测区段及频次。

5 电磁辐射环境防护监测仪器的选用

5.1 根据仪器使用场景选择

根据监测仪器使用场景的不同，电磁辐射环境防护监测仪器可以大致分为监测仪、报警仪、分析仪三种，其中监测仪又可细分为低频监测仪和高频监测仪两类。

电磁辐射监测仪：其工作原理是以霍尔元件或电感线圈作为敏感元件，通过与电感线圈串联的晶体管感应周围环境的电磁辐射强度，并在示波器上显示出对应幅度的波形图。低频监测仪可用于磁场监测、材料监测等电磁频率低、灵敏度要求高的监测工作，适用于计算机机房、配电机房等特殊作业场所。高频监测仪则多用于监测、分析各种复杂环境中的高频电磁辐射、微波强度，也可用于发射装置和接收装置监测，适用于移动通信基站等特殊电磁辐射环境，以及学校、医院等电磁辐射敏感区域。

电磁辐射报警仪：多指灵敏高效的小型辐射剂量报警仪，其工作原理是采用反应速度较快的G-M计数管为探测器，结合单片机电子技术，对周围环境的电磁辐射进行监测，具有很强的抗干扰性。在使用时，使用者可以根据实际需要对报警阈值进行设置，当电磁辐射超过报警阈值时，仪器会发出安全提醒，以保证使用者的人身安全。电磁辐射报警仪适用于核电站、石油勘探、医学放射治疗等辐射高危领域，同时在教学、研发、工业实验等领域也有较为广泛的应用。

电磁辐射分析仪：其工作原理与电磁辐射监测仪相同，主要由主机和天线构成。不同之处在于电磁辐射分析仪做了探头改进，其探头覆盖从长波到短波的所有辐射频率，可根据不同场景配备不同类型的探头，所有探头均可独立进行测量和校准。适用于实验室、科研工作室等需要进行数据校准和数据储存的工作环境。

5.2 根据仪器使用目的选择

根据监测仪器使用目的不同可以分为非选频式宽带辐射测量仪和选频式电磁辐射测量仪，两者均由传感器和主机系统两部分组成。非选频式宽带测量仪又称综合场强仪，其功能是对整个环境进行综合性宽频电磁辐射监测，主要适用于变电站、地铁等工频电磁场，通信、雷达等射频电磁场，广播、无线电等辐射电磁场以及电磁泄漏等环境。

而选频式电磁辐射测量仪则是以选频测量为主，具备监测模式灵活、监测功能更多、监测速度更快的特点。多用于综合监测结果提示异常之后，针对异常特殊点位进行选频监测，判断主要辐射源位置。其不仅适用于基站类电磁环境监测、雷达、广播等射频电磁环境监测、家用电器、轨道交通等低频电磁环境监测，还可以应用于电磁兼容、电磁干扰、电磁辐射责任确定等方面。

6 电磁辐射环境监测防护措施分析

6.1 加强理念认识，形成节能环保意识

随着信息网络产业的不断发展，电磁环境监测系统开始向更加规范化、系统化的方向前进。为了有效应对电磁辐射污染，需要积极采取防治措施，促使监测数据更加准确可靠。最为首要的便是加强理念认识，形成节能环保意识。一方面，相关部门需要加强法规建设和制度规范，鼓励人们积极参与到基站建设工作中，形成强有效的基站监督工作。另一方面，基站也应当强化电磁辐射方面的研究工作，基于电磁辐射防护标准展开多种工作，并将基站建设情况及时进行汇报，尊重公众想法，听取公众意见，促使社会公众都能够对基站电磁辐射形成正确认识。

6.2 电磁辐射控制技术的应用

进一步加强电磁辐射管理技术手段是防止电磁污染的主要途径。在使用电磁辐射防护材料时应特别注意以下几个方面：第一，在施工、运输、包装等领域必须合理使用电磁辐射保护材料，并且必须尽可能使用电磁辐射材料。第二，电磁屏蔽技术。电磁屏蔽可用于保护高频电磁场。第三，植物绿化。在电磁场中植树可以增加电波在电介质中的传播和衰减，避免电磁辐射对人体的影响。第四，过滤技术。线性滤波器是指使用由电阻器、电容器、电感器和其他元件组成的滤波器阵列，并锁定线路上的声音信号。在电子电路中，电感线圈具有直流和交流电阻，电容器具有直流电阻和交流功能。如果包含干扰信号的DC通过电感器，电容器将干扰信号转换为AC并消耗热能，干净的DC将把干扰信号转换成AC，并将其转换成磁能和热感应器，从而防止干扰。

6.3 加强电磁辐射环境管理

为更好地保护环境，保障大众的身体健康，一定要采取有效措施做好电磁辐射环境管理工作。在工作中要切实执行国家相关的法律制度和政策，制定科学完善的空域电磁波也是未来一段时间的发展规划，并且将其与建设总规划结合在一起，保证电磁发射布局的科学性及合理性，进而有效避免空域局部出现严重的电磁污染问题。在工作中还要积极应用区域性的电磁辐射环境容量控制措施，要将中短波发射台进行有效迁移，以避免其在发射的过程中造成严重的电磁辐射污染。在工作中还要科学地限制微波天线辐射源附近的建筑物高度，在室内合理设置微蜂窝基站天线悬挂高度和影响半径，从而更好地保证电磁辐射实际控制效果。

6.4 创建环境监测技术交流平台

通过建立电磁辐射环境监测技术交流平台，促进我国各地环境监测人员之间的技术交流，同时还要加强国内外优秀环境监测工作者之间的交流，使环境监测工作人员可以分享环境监测工作经验。通过创建环境监测技术交流平台，可以使电磁辐射环境监测人员了解到最新的监测技术以及最新设备的使用，使其理论知识满足前沿技术要求，通过不断丰富电磁辐射环境监测人员的相关知识，使其在电磁辐射环境监测时可以沉着冷静，并能够借鉴他人经验来对环境进行监测，提高电磁辐射环境监测的工作效率。

6.5 贯彻国家相关法律规定

伴随着国内电磁辐射污染情况的日渐严重，关于辐射污染的相应政策不断出台。相关部门要在电磁辐射的预防阶段严格按照已经制定的政策最大化地弥补自身预防措施的不足，并不断完善相应的预防措施，尽可能依照不同程度的污染实施合理的预防措施。此外，还要格外关注电磁辐射污染的基本环境监测工作，尽可能提前划分好区域，并将各区域的污染情况实施规范的统计和汇总，将得到的污染情况详实递交给上级单位，对污染实施相匹配的控制方式。还必须以最短的时间找出引起一系列污染的源头，一步步做好电磁污染的实际预防工作。

7 结语

在人们的日常生活中，由于各种通信设备以及电子器件的使用，导致其带来的电磁环境污染也越来越严重，而且呈现出加重的趋势。所以我们必须重视电磁辐射污染，对电磁污染方面的知识进行大力宣传，从而促进人们了解和认识电磁辐射给环境带来的影响和危害，只有采取有效的措施加强控制，增强防护意识，才能降低电磁辐射的危害性。