电磁辐射与人体健康

电磁辐射与人体健康摘要：现代社会在人们的生产生活中电磁波无处不在无时不有，它给我们的生活带来了方便同时也带来了一些困扰。本文主要介绍电磁波辐射危害的作用机理，对日常的电磁波辐射进行了定性分析，以及预防电磁波对人体危害措施。关键词：电磁波、脑电波、辐射、健康一、 引言随着无线电传播技术的迅速发展，这些设备的安全性以及电磁辐射与人体组织交互作用的潜在危害性引起了普遍关注，然而，人们却无法抗拒无线设备为生活带来的灵活和方便，因此，我们有必要深入研究这个问题，精确量化这些交互作用，确定它们是否遵循相关的安全标准。二、 何为电磁波辐射电磁波的来源：现代人生活在电磁波环境中。电闪雷击、太阳黑子活动、大气、宇宙等都会产生电磁波，这是自然的电磁波；人为的电磁波主要来源于无线电发射设备、工业设备和医疗设备，如无线电台、手持移动电话、氦弧焊机、交流高压输电线、汽车点火器、微波炉、电视机、计算机等等都会产生电磁波。实际上，在地球任何地方，无论白天还是黑夜，都存在着各种频率、强度不一、看不见、摸不到又闻不着的电磁波。电磁波的发现：1864年，英国科学家麦克斯韦在总结前人研究电磁现象的基础上，建立了完整的电磁波理论。他断定电磁波的存在，推导出电磁波与光具有同样的传播速度。1887年德国物理学家赫兹用实验证实了电磁波的存在。之后，人们又进行了许多实验，不仅证明光是一种电磁波，而且发现了更多形式的电磁波，它们的本质完全相同，只是波长和频率有很大的差别。电磁波及其分类按照波长或频率的顺序把这些电磁波排列起来，就是电磁波谱。如果把每个波段的频率由低至高依次排列的话，它们是工频电磁波、无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线及y射线。以无线电的波长最长，宇宙射线的波长最短。表1电磁波谱范围i光谱区频率范围（Hz）空气中波长件用类型宇宙或¥射线>1网能HMW)<19I2m原子核X射线1。3nmlOnm内贸电子断迁远紫外光御―1眼10nrn-2f)0nm电子跃迁紫外光15、1"200urn~4UUriii)电子跃迁可见光7.5*10口-4.。xionnm-750nm份电子跃迁近红外光4.0«I0L].2*1【尸0.75jirnf2,5pm振动跃迁歧外光1.2«lO1^iOn2、5jj[[t= 呻振动鼠转动跃迁微波10"*10sOcm-100cm转动跃迁无线电波-10sIm~3000m原子核旋转跃迁再波20000-3015kmTO^km分子运动广义的电磁辐射通常是指电磁波频谱而言。狭义的电磁辐射是指电器设备所产生的辐射波，通常是指红外线以下部分。电磁波辐射（electromagneticradiation）:能量以电磁波的形式通过空间传播的现象。辐射种类可分为三种：（1） 、游离辐射（2） 、有热效应的非游离辐射（3） 、无热效应的非游离辐射电磁波的能量大小：由坡印庭矢量决定，即S=EXH,其中s为坡印庭矢量，E为电场强度，H为磁场强度。E、H、S彼此垂直构成右手螺旋关系；即由S代表单位时间流过与之垂直的单位面积的电磁能，单位是瓦/平方米。如何衡量电磁辐射对人体作用的大小：SAR的中文意思是“比吸收率”，SAR定义为生物体每单位质量所吸收的电磁辐射功率，即吸收计量率，它的单位是W/kg。SAR=E?（6/p）其中，E为场强，6为介电常数，p为液体密度。电磁辐射强度的理论计算公式：S=P/4n产，其中，S为功率密度，P为发射功率，r为发射点与测量点间的距离。根据此公式，某一地点的电磁辐射强度（用功率密度表示）与发射功率成正比，与该点到发射点的距离的平方成反比。电磁辐射强度与发射功率成正比，而与距离的平方成反比，我们平时更应注意的是身边的距离很近的、而功率又很大的电器设备。三、 电磁波作用于人体的机理电磁辐射的生物效应通常是指微波频段（300〜3000000兆赫）、射频段（0.1~300兆赫）的电磁波辐射和电力频段（50~60赫）高压输电线路周围环境电磁场对生物体所产生的各种生理影响微波频段的电磁波辐射比射频段的电磁波辐射具有较强的生物作用，这些作用按电磁辐射危害人体的机理主要分为热效应、非热效应和积累效应等。热效应：组成人体细胞和体液的分子大都是极性分子（如胶体颗粒，水）在高频电场作用下，使原来无规则排列的分子沿电场方向排列起来（取向作用）因高频电场方向变化很快，极性分子在改变取向时与四周粒子发生碰撞而产生热效应非热效应：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，一旦受到外界电磁波的干扰，处于平衡状态的微弱电磁场即遭到破坏，引起人体细胞膜的共振。干扰人体生物电，尤其是对脑和心电产生干扰，人体正常循环机能会遭受破坏。累积效应：热效应和非热效应作用于人体后，对人体的伤害尚未来得及自我修复之前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或危及生命。对于长期接触电磁波辐射的群体，即使功率很小，频率很低，也会诱发想不到的病变。四、 电磁波辐射对人体的影响1、对中枢神经系统的影响中枢神经系统对电磁辐射的作用很敏感，受到电磁波发射反复作用后，中枢神经系统机能有可能发生改变，出现神经衰弱症状，主要表现有头痛、头晕、无力、记忆力减退、睡眠障碍、易激动、多汗、心悸胸闷脱发等。3、 对机体免疫功能的影响电磁辐射使机体免疫功能下降，对人群受辐射作用的研究调查表明，人体白血球吞噬细菌的百分率和吞噬细菌数下降。此外受电磁辐射长期作用的人，其抗体形成受到明显抑制4、 对心血管系统的影响受电磁辐射作业过多的人，常发生血液动力失调，血管通透性和张力降低等症状。由于神经调节功能受到影响，人体表现的症状多以心动过缓为主，少数呈现心动过速。5、 对视觉系统的影响眼组织含有大量的水分，易吸收电磁辐射，而且眼的血流量少，故在电磁辐射作用下，眼球的温度易升高。温度升高是造成产生白内障的主要条件，温度上升导致眼品状体蛋白质凝固。长期低强度的电磁辐射作用，可促使视觉疲劳，眼感到不舒适，眼睛感干燥等现象五、生活中的电磁波1、 手机的电磁辐射原理当我们用手机打电话时，音频信号通过手机转换为高频的电话信号，然后通过天线以电磁波的形式发射出去，这时在手机附近就会产生较为强烈的电磁辐射。当我们使用手机时，手机会向发射基站传送无线电波，而任何一种无线电波或多或少地会被人体吸收，从而改变人体组织，有可能对人体的健康带来影响，这些电波就被称为手机辐射。（手机针对人脑部的SAR标准值必须至少低于1.67瓦特/千克才算安全）2、 电磁炉的电磁辐射原理电磁炉是一种利用电磁感应原理将电能转换为热能的常用电器。在电磁炉内部，有整流电路将50/60Hz的交流电压变成直流电压，在经过控制电路将直流电压转换成频率为20~40KHz的高频电压，高速变化的电流流过线圈会产生高速变化的磁场，当磁场内的磁力线通过金属器皿底部金属内产生无数的小涡流，是器皿高速发热，从而加热器皿内的东西。普通的电磁炉在工作时线圈盘产生的电磁辐射除了给炉面上的锅体加热外，还有一部分电磁辐射会从电磁炉体和锅体向外泄漏，而产生人们所说的外泄电磁辐射。这部分辐射就是危害人体健康的电磁辐射源，外泄辐射源的强度大小与电磁炉功率和电磁炉的质量有关。3、 充电器的电磁辐射原理现在很多充电器从成本、体积和重量考虑，是不用变压器将220V的电压直接变为低压的，而是将220V交流电整流为直流电，再用电子开关电路将其变成20KHz左右的高频、高压，然后用体积很小的高频变压器变压成高频低压电，将高频低压电整流供充电用，这样便产生了电磁辐射。口Jr"：?：电子产品箱射量t■单曲j蛔炉imG传翼机2itiCr电凿IDOrrtCi电挝•卜"DIDmC'r20mG洗在机电阴40mG复印城4QmG政风机无绳电话200mG微波炉观演电恿」lOOmG电羸凿手机lOOmO六、 减小电磁辐射的方法通过电磁辐射强度的理论计算公式S=P/4n安我们可得出减小电磁辐射的方法：1、 尽量减小功率P2、 适当增大r以手机为例（1） 、功率的设计手机的设计方式是把使用手机的功率维持在能够保障网络通畅的最低限度，即P是可以自动调节的。使用者距离某一个接收天线越近，手机在使用所发射的功率和SAR的数值便会降低。（2） 、增大人机距离r实验证明使用耳机通话时头部受到的辐射量处在直接用手机