第5章 我国主要环境污染问题(7节)

1、 微波（电磁）污染微波（电磁）污染林建荣林建荣厦门大学嘉庚学院环境科学与工程系厦门大学嘉庚学院环境科学与工程系主要内容微波的定义及其特点；微波的定义及其特点；微波污染的来源；微波污染的来源；微波辐射的危害；微波辐射的危害；微波辐射的防护。微波辐射的防护。定义：波长从定义：波长从1m到到1mm范围内的电范围内的电磁波称为微波。磁波称为微波。微波是一种微波是一种频率非常高频率非常高的电磁波。微的电磁波。微波技术已有几十年的发展历史，现已成波技术已有几十年的发展历史，现已成为一门比较成熟的学科。在雷达、通信、为一门比较成熟的学科。在雷达、通信、导航、遥感、电子对抗以及工农业和科导航、遥感、电子对抗以

2、及工农业和科学研究等方面，微波技术都得到了广泛学研究等方面，微波技术都得到了广泛的应用。的应用。一、微波的定义及其特点一、微波的定义及其特点f31081051010(m)(Hz)3 10323 1063 109-13 101210-43 101510-73 101810-10无线电波光波宇宙射线视频射频微波红外线可见光紫外线x射线射线微波波段对应的频率范围为微波波段对应的频率范围为: 3108Hz31011Hz。电磁波（电磁辐射）是由同相振荡且互相垂直的电场电磁波（电磁辐射）是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动，其传播方向垂直于与磁场在空间中以波的形式移动，其传播方向垂直于

3、电场与磁场构成的平面。电场与磁场构成的平面。国际电信联国际电信联盟波段号码盟波段号码频段名称频段名称 缩写缩写频率范围频率范围波段波段波长范围波长范围用法用法 3 赫兹赫兹(3Hz)100,000 千米千米1极低频极低频ELF3-30 赫兹赫兹(3Hz30Hz)极长波极长波100,000千米千米 10,000千米千米潜艇通讯或直接转换成声音潜艇通讯或直接转换成声音2超低频超低频SLF30300 赫兹赫兹(30Hz300Hz)超长波超长波10,000千米千米 1,000千米千米直接转换成声音或交流输电系统（直接转换成声音或交流输电系统（50-60赫兹赫兹)3特低频特低频ULF3003000 赫兹

4、赫兹(300Hz3KHz)特长波特长波1,000千米千米 100千米千米 矿场通讯或直接转换成声音矿场通讯或直接转换成声音4甚低频甚低频VLF330 千赫千赫(3KHz30KHz)甚长波甚长波100千米千米 10千米千米直接转换成声音、超声、地球物理学研直接转换成声音、超声、地球物理学研究究5低频低频LF30300 千赫千赫(30KHz300KHz)长波长波10千米千米 1千米千米国际广播、全向信标国际广播、全向信标6中频中频MF3003000 千赫千赫(300KHz3MHz)中波中波1千米千米 100米米调幅调幅(AM)广播、全向信标、海事及航空广播、全向信标、海事及航空通讯通讯7高频高频H

5、F330 兆赫兆赫(3MHz30MHz)短波短波100米米 10米米短波、民用电台短波、民用电台8甚高频甚高频VHF30300 兆赫兆赫(30MHz300MHz)米波米波10米米 1米米调频调频(FM)广播、电视广播、航空通讯广播、电视广播、航空通讯9特高频特高频UHF3003000 兆赫兆赫(300MHz3GHz)分米波分米波1米米 100毫米毫米电视广播、无线电话通讯、无线网络、电视广播、无线电话通讯、无线网络、微波炉微波炉10超高频超高频SHF330 G赫赫(3GHz30GHz)厘米波厘米波100毫米毫米 10毫米毫米无线网络、雷达、人造卫星接收无线网络、雷达、人造卫星接收11极高频极高

6、频EHF30300 吉赫吉赫(30GHz300GHz)毫米波毫米波10毫米毫米 1毫米毫米射电天文学、遥感、人体扫描安检仪射电天文学、遥感、人体扫描安检仪 300 吉赫吉赫(300GHz) 1毫米毫米 无线电波分类表无线电波分类表由于微波频率极高，它的实际可用频带由于微波频率极高，它的实际可用频带很宽，最高可达很宽，最高可达1011Hz数量级，这是低频数量级，这是低频无线电波无法比拟的。无线电波无法比拟的。频带宽意味着信息频带宽意味着信息容量大，容量大，因而微波可作为多路通信的载频。因而微波可作为多路通信的载频。另外，微波受外界干扰小，且不受电离层另外，微波受外界干扰小，且不受电离层变化影响，

7、通信质量高于低频无线电波。变化影响，通信质量高于低频无线电波。. 频率高、频带宽、信息容量大。频率高、频带宽、信息容量大。微波的特点微波的特点无线电无线电频谱频谱上位于两个上位于两个特定特定的的频率频率界限之间的部分叫频带。界限之间的部分叫频带。无线电波段中，将无线电波段中，将30300千赫范围内的频率称做低频。千赫范围内的频率称做低频。.波长短，波束定向性好波长短，波束定向性好 当微波的波长比地球上的宏观物体当微波的波长比地球上的宏观物体(如飞机、舰船、如飞机、舰船、导弹、卫星、建筑物等导弹、卫星、建筑物等)的几何尺寸的几何尺寸小得多时小得多时，微波，微波照射到这些物体上时将产生强烈的照射到

8、这些物体上时将产生强烈的反射反射。利用这一特性，可以制成体积小、方向性很强的微利用这一特性，可以制成体积小、方向性很强的微波天线，用来发射或接收微弱的微波信号，从而为波天线，用来发射或接收微弱的微波信号，从而为雷达、微波中继通信、卫星通信和导弹等提供必要雷达、微波中继通信、卫星通信和导弹等提供必要条件。条件。3. 具有穿透性具有穿透性1. 利用微波本身的高频振荡，微波可以穿透电离层。利用微波本身的高频振荡，微波可以穿透电离层。一方面，一方面，由于微波不能被电离层所反射，所以微波由于微波不能被电离层所反射，所以微波的地面通信只限于天线的视距范围之内，远距离微波的地面通信只限于天线的视距范围之内，

9、远距离微波通信需要用中继站接力；通信需要用中继站接力；另一方面，另一方面，可以利用微波进可以利用微波进行宇航通信、卫星通信和射电天文学研究等，因此微行宇航通信、卫星通信和射电天文学研究等，因此微波开辟了电磁波谱中的一个的波开辟了电磁波谱中的一个的“宇宙窗口宇宙窗口”。2. 微波还可以穿过生物体。微波还可以穿过生物体。一方面，一方面，可以加热食物；可以加热食物；另一方面，另一方面，能够深入物质（介质）内部，研究分子和能够深入物质（介质）内部，研究分子和原子核的结构。原子核的结构。二、微波污染的来源二、微波污染的来源定义：微波污染是指天然和人为的各种电磁波定义：微波污染是指天然和人为的各种电磁波的

10、干扰及有害的电磁辐射。过量的电磁辐射就的干扰及有害的电磁辐射。过量的电磁辐射就造成了电磁污染。造成了电磁污染。天然污染源是由自然现象引起的，主要有宇宙天然污染源是由自然现象引起的，主要有宇宙射线、太阳热辐射、雷电、地球热辐射、还包射线、太阳热辐射、雷电、地球热辐射、还包括火山爆发、地震、太阳黑子活动引起的磁暴括火山爆发、地震、太阳黑子活动引起的磁暴现象等。现象等。直接危害电气设备和设施；直接危害电气设备和设施；产生电磁干扰，严重干扰短波通讯产生电磁干扰，严重干扰短波通讯 。人为污染源人为污染源人为污染源包括：人为污染源包括： 脉冲放电脉冲放电：本质上与雷电相同，影响区域较小。本质上与雷电相同，

11、影响区域较小。 工频交变电磁场源工频交变电磁场源：工业：高频炉、塑料热合机、高频介质加热工业：高频炉、塑料热合机、高频介质加热机等。医疗：高频理疗机、超短波理疗机、紫外线理疗机等。科学：电子机等。医疗：高频理疗机、超短波理疗机、紫外线理疗机等。科学：电子加速器及各种超声波装置等。交通：电力机车等。加速器及各种超声波装置等。交通：电力机车等。 射频辐射源：射频辐射源：如无线电广播、电视、微波通信等各如无线电广播、电视、微波通信等各种射频设备发射的电磁波，频率范围宽广，影响区种射频设备发射的电磁波，频率范围宽广，影响区域较大，能危害近场区的人员。域较大，能危害近场区的人员。1.建筑物反射。建筑物反

12、射。电磁辐射高危行业电磁辐射高危行业 广电、移动、电信：广电、移动、电信： ：广播、电视发射系广播、电视发射系统、机房、演播室均向外发射大量电磁波。统、机房、演播室均向外发射大量电磁波。 金融、金融、IT： 由于普遍使用计算机、现代化由于普遍使用计算机、现代化办公设施，操作人员直接受到电磁辐射。办公设施，操作人员直接受到电磁辐射。 电力：电力：高压输电、变电、发电设施产生高高压输电、变电、发电设施产生高强度电磁波。强度电磁波。 民航：民航：民航指挥塔及飞机本身都向外发送民航指挥塔及飞机本身都向外发送大量电磁波。大量电磁波。 铁路：铁路：电气化铁路的电力线及变配系统向电气化铁路的电力线及变配系统

13、向外发射大量电磁波。外发射大量电磁波。 医疗：医疗：高频理疗、超短波理疗及各类频谱高频理疗、超短波理疗及各类频谱仪，都向外发射大量电磁波。仪，都向外发射大量电磁波。 电磁辐射的致癌突变作用电磁辐射的致癌突变作用 美国一癌症疗基金会对一些遭电磁辐射损伤的病人抽样化验，美国一癌症疗基金会对一些遭电磁辐射损伤的病人抽样化验，结果表明在高压线附近工作的人快结果表明在高压线附近工作的人快24倍。倍。 对视觉系统的影响对视觉系统的影响 能减少眼部血流量，引发视觉障碍，导致视觉疲劳和不舒适。能减少眼部血流量，引发视觉障碍，导致视觉疲劳和不舒适。 对神经系统和免疫系统造成直接伤害。对神经系统和免疫系统造成直接

14、伤害。 损害中枢神经系统，头部长期受电磁辐射影响后，轻则引起损害中枢神经系统，头部长期受电磁辐射影响后，轻则引起失眠多梦、头痛头昏、疲劳无力、记忆力减退、易怒、抑郁失眠多梦、头痛头昏、疲劳无力、记忆力减退、易怒、抑郁等神经衰弱症，重则使大脑皮细胞活动能力减弱，并造成脑等神经衰弱症，重则使大脑皮细胞活动能力减弱，并造成脑损伤。损伤。 三、微波的危害三、微波的危害 对人体生殖系统和遗传的影响对人体生殖系统和遗传的影响 长期受到电磁波辐照，可使男性精子减少，使精子基长期受到电磁波辐照，可使男性精子减少，使精子基因畸形并可能变成不育或者畸胎。因畸形并可能变成不育或者畸胎。 电磁辐射是造成孕妇流产、不育

15、、畸胎等病变的诱发电磁辐射是造成孕妇流产、不育、畸胎等病变的诱发因素。因素。 女性和胎儿尤其容易受到伤害，女性和胎儿尤其容易受到伤害，1至至3个月为胚胎期，个月为胚胎期，受到强电磁辐射可能造成肢体缺陷或畸形；受到强电磁辐射可能造成肢体缺陷或畸形；4至至5个月个月为胎儿成长期，受电磁辐射可导致免疫力功能低下，为胎儿成长期，受电磁辐射可导致免疫力功能低下，出生后身体弱，抵抗力差。出生后身体弱，抵抗力差。 引发心血管疾病、糖尿病引发心血管疾病、糖尿病 可导致儿童智力残缺。可导致儿童智力残缺。微波辐射危害人体的机理微波辐射危害人体的机理 热效应。热效应。人体有人体有70%以上是水，以上是水，水分子受到

16、水分子受到微波辐射后相微波辐射后相互摩擦互摩擦，产生热量使体温升高，超过调节能力时，人体温产生热量使体温升高，超过调节能力时，人体温度平衡功能失调，体内器官的正常工作受到影响。度平衡功能失调，体内器官的正常工作受到影响。 非热效应。人体的器官和组织都存在微弱的电磁场，它们非热效应。人体的器官和组织都存在微弱的电磁场，它们是稳定和有序的，一旦受到外界电磁场的干扰，处于平衡是稳定和有序的，一旦受到外界电磁场的干扰，处于平衡状态的微弱电磁场即将遭到破坏，人体也会遭受损伤。状态的微弱电磁场即将遭到破坏，人体也会遭受损伤。 累积效应。热效应和非热效应作用于人体后，对人体的伤累积效应。热效应和非热效应作用

17、于人体后，对人体的伤害尚未来得及自我修复之前（通常所说的人体承受力害尚未来得及自我修复之前（通常所说的人体承受力-内内抗力），再次受到电磁波辐射的话，其伤害程度就会发生抗力），再次受到电磁波辐射的话，其伤害程度就会发生累积，久之会成为永久性病态，危及生命。对于长期接触累积，久之会成为永久性病态，危及生命。对于长期接触电磁波辐射的群体，即使功率很小，频率很低，也可能会电磁波辐射的群体，即使功率很小，频率很低，也可能会诱发病变，应引起警惕。诱发病变，应引起警惕。微波（电磁）辐射的预防措施微波（电磁）辐射的预防措施一、保持距离。与电视机的距离应为视屏尺寸乘以一、保持距离。与电视机的距离应为视屏尺寸乘

18、以6，与微与微波炉的距离应为波炉的距离应为1米米以上。以上。二、减少接触。经常使用电脑的人，工作一小时休息一刻钟。二、减少接触。经常使用电脑的人，工作一小时休息一刻钟。三、改善环境。注意空气流通，温度、湿度应适中，家用电三、改善环境。注意空气流通，温度、湿度应适中，家用电器最好不要摆放在卧室里。器最好不要摆放在卧室里。四、个体防护。孕妇、儿童、体弱多病者、对电磁波辐射过四、个体防护。孕妇、儿童、体弱多病者、对电磁波辐射过敏者、长期处于电磁波污染超标环境者，应选择使用适合敏者、长期处于电磁波污染超标环境者，应选择使用适合自己的防护用品。自己的防护用品。五、少用手机。手机接通瞬间释放的电磁辐射最大

19、，接通后五、少用手机。手机接通瞬间释放的电磁辐射最大，接通后几秒在进行通话，最好使用分离耳机和话筒接听电话。几秒在进行通话，最好使用分离耳机和话筒接听电话。六、少用电热毯。电热毯的电磁波污染较严重，长时间通六、少用电热毯。电热毯的电磁波污染较严重，长时间通电使用对人体有害，天气寒冷必须使用时，建议通电烘电使用对人体有害，天气寒冷必须使用时，建议通电烘暖被窝后立即切断电源，以减少电磁波污染。暖被窝后立即切断电源，以减少电磁波污染。七、采用屏蔽物减少电磁波污染。对产生电磁污染的设施，七、采用屏蔽物减少电磁波污染。对产生电磁污染的设施，可采用屏蔽、反射或吸收电磁波的屏蔽物，如铜、铝、可采用屏蔽、反射

20、或吸收电磁波的屏蔽物，如铜、铝、钢板、高分子膜等。钢板、高分子膜等。八、加强锻炼与合理饮食。加强锻炼，增强体质，能提高八、加强锻炼与合理饮食。加强锻炼，增强体质，能提高自身免疫能力。平时多喝绿茶，多吃一些富含维生素自身免疫能力。平时多喝绿茶，多吃一些富含维生素B的的食物，如胡萝卜、海带、油菜、卷心菜及动物肝脏等，食物，如胡萝卜、海带、油菜、卷心菜及动物肝脏等，也有利于调节人体电磁场紊乱状态，增加机体抵抗电磁也有利于调节人体电磁场紊乱状态，增加机体抵抗电磁辐射污染的能力。辐射污染的能力。部分抗辐射的食品部分抗辐射的食品西红柿西红柿减少皮肤辐射损伤，并可以祛斑美白。减少皮肤辐射损伤，并可以祛斑美白

21、。 番茄红素通过猝灭侵入人体的自由基，在肌肤表层形成一道天然屏番茄红素通过猝灭侵入人体的自由基，在肌肤表层形成一道天然屏 障，有效阻止外障，有效阻止外界紫外线、辐射对肌肤的伤害。并可促进血液中胶原蛋白和弹性蛋白的结合，使界紫外线、辐射对肌肤的伤害。并可促进血液中胶原蛋白和弹性蛋白的结合，使肌肤充满弹性，娇媚动人。特别值得一提的是，番茄红素还有祛斑、肌肤充满弹性，娇媚动人。特别值得一提的是，番茄红素还有祛斑、 祛色素的功祛色素的功效。效。 黑芝麻黑芝麻增加细胞免疫，抵抗辐射。增加细胞免疫，抵抗辐射。 辣椒辣椒保护细胞的保护细胞的DNADNA不受辐射破坏不受辐射破坏 。吃辣椒不但可调动全身免疫系统，还能保