电磁防辐射规定（多国）.docVIP

谈高频场电磁污染 100876? 北京邮电大学171信箱? 高攸纲 ? 一、前言 电磁场已成为当今的重要环境因素之一。高频辐射源包括无线电及电视广播的天线、空中交通管理系统的雷达天线以及其它多种民用及军用电子设备，还包括移动通信用的手持收发信机等的众多通信系统。随着环境保护意识的增强，人们对“第四污染源”——电磁辐射危害人们健康的问题极为关注，世界各国有关科技人员对此进行了必要的研究。 高频辐射作用于物体后，一部分被反射，一部分被吸收，被吸收的辐射能量使组织内的分子和电介质的偶极子产生振动，媒质的磨擦把动能变为热能，从而引起温升。辐射的功率、频率、波形、环境温度以及被照射的部位等对伤害的深度和程度产生一定的影响。这种温升对人体产生的效应称为热效应。 除上述热效应外，高频辐射对人体还有非热效应。人体暴露在强度不大的辐射环境中，体温没有明显增高，但往往出现一些反应，主要破坏脑组织细胞并引起血液内白细胞和红细胞变化，还使血凝的时间缩短。 自然界在电磁场和生物之间似乎存在一些相互作用机理的奥秘。最近几十年来，一些互不相关的科学家，主要是生物、物理和医学方面的科学家，已承担起普遍地吸引科学家们的兴趣的研究课题。图1表述了电磁场与生物系统之间的相互作用机理（途径）的现代概念。这些连系通向“热效应”几乎是无可争议的。然而，那些通向“非热效应”的连系，则存在相当大的争议和颇费思索的问题。虽然这些非热效应还未被世界各国普遍确认，但并不意味这些效应不存在。 功率在10mW/cm2或者略低一些时，微波的一般生物效应包括：（1）一般的主诉（有感觉、纪觉、疲劳、食欲不振和虚弱等）。（2）中枢神经系统和知觉的变化。（3）心血管和与其相连的植物神经系统的变化。（4）血液化学成份的改变。（5）新陈代谢的改变。（6）抑止内分泌功能。（7）对传染病的感染增加。 ? ? ? 图1? 电磁场与生物系统相互作用的可能机制 ? 二、辐射容许值标准 高频辐射和生物组织的相互作用，是多种参数的复杂函数。在人体组织中的电磁和这些组织的电参数有关。生物组织的磁导率和自由空间的相同，可以忽略其影响。组织的介电参数和组织类型（肌肉、骨骼）温度、频率等有关。介电常数分为实部和虚部。组织的导电率是介电常数虚部和频率的函数。介电常数和频率还确定电磁波深入生物体组织的深度。随着频率的不同，深入的距离变化很大，在100GHz以上，深入的深度不到毫米量级。对于含水率高的组织，在几吉赫时可达到几厘米，对于含水率低的组织，在10MHz时可以超过1m。对于复杂的生物体，如人体动物等内部的电场的估算是非常复杂的。主要是由于这些物体的形状非常不规则。 内部的电常数也是非均匀的。尽管这样我们还是要通过理论计算和试验方法来确定在外部电磁场的照射下人体与其它动物组织中所感受的电磁场。正是这些电磁场与人体和其它动物组织相互作用，才产生出种种效应。 组织中内场的大小与照射场的参数、频率、强度、极化等有关，也与被照射物体的形状、大小、电参数有关，还与照射源与被照射物体的相对位置、附近的物体存在等有关。由于内部电磁场与这么多的参数有关，所以在同样的外电磁场照射下，一个人和一只老鼠所感应的内电磁场引起的生物效应是完全不同的。 在剂量学中，广泛采用所谓比吸收率（SAR-Specific Absorption Rate）来度量电磁辐射在生物单位组织中所感应的电场。它等于在生物组织单位质量中所沉淀的能量率。它的单位为W/kg，通过比吸收率可以比较在不同的动物中所测得的结果，以及将动物测得的结果外推到人体中来。比吸收率能够考虑热效应和非热效应。体温升高率也和比吸收率成正比。 近年来，剂量学的研究无论在理论计算方面还是在试验方面获得了很大的进展。应用计算电磁学的许多计算方法：例如 FDTD法，将人体分害成许多小单元。每个单元根据不同的部位，指定适当的电特性参数，可以计算出感应在各个部位的电磁场，从而估量同电磁场的影响。在试验方面，多数是用动物来进行的、可以通过比吸收率的比较，外推到人体中来。国际上已经发表了大量的结果，有的出版了手册。暴露在远辐射下，人体全身的比吸收率及频率和极化的函数。例如，一个身高17.5m、体重70kg的人，暴露在1mW/cm2的电场下，当电场和人的轴线相平行时，最大吸收在70MHz～80MHz之间，这个频率称为谐振频率。在这个频率范围内，所吸收的功率要比电场强度乘以人体总面积所得出的功率大好几倍。平均比吸收率也和大小、形状有关。老鼠、猴子和人暴露在同样的电磁场下，人的最大吸收发生在70MHz左右。猴子在300MHz左右，老鼠则在2450MHz附近。 比吸收率的空间分布是非常不均匀的。例如，对于人体在5GHz时能量主要分布在人体的表面，在30MHz～300MHz时，吸收主要是在头部和躯干。 安全剂量是通过热