祁迎春,王 建,王 濤,馮帆帆,柳金地
(延安大學(xué) 石油工程與環(huán)境工程學(xué)院,陜西 延安 716000)
電磁輻射是一種電磁能量流[1]。它是由空間共同移送的電能量和磁能量所組成,而該能量是由電荷移動(dòng)所產(chǎn)生。通常,人們只注意大中型發(fā)射設(shè)備產(chǎn)生的電磁輻射對(duì)人體健康的危害。而實(shí)際上,家庭普通電器的電磁輻射污染也時(shí)刻危害著人們的健康。長(zhǎng)時(shí)間在電磁輻射污染嚴(yán)重的環(huán)境內(nèi)工作,對(duì)人的眼睛、神經(jīng)系統(tǒng)、心血管、內(nèi)分泌及代謝、消化系統(tǒng),甚至血液與造血系統(tǒng)均有不同程度的影響。
國(guó)家環(huán)??偩蛛姶泡椛洵h(huán)境影響評(píng)審專家委員會(huì)委員、中國(guó)電磁輻射研究領(lǐng)域的著名專家趙玉峰指出,利用可接收AM(調(diào)幅)頻道的收音機(jī)對(duì)電磁輻射的噪聲反應(yīng),打開后將頻道調(diào)在沒有廣播的地方,靠近所要測(cè)量的電器用品,收音機(jī)所傳出的噪音會(huì)突然變大,走出一段距離后,又恢復(fù)原來較小的噪音量,這個(gè)距離可以判定為電磁輻射相對(duì)較弱的安全距離[1]。目前關(guān)于電磁輻射防護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)中都采用輻射劑量限值,要確定安全距離必須先用精密儀器測(cè)定輻射強(qiáng)度。而目前相關(guān)儀器比較昂貴,且測(cè)定人員需要掌握專業(yè)測(cè)定技術(shù)。本方法雖然是較為粗略的測(cè)定方法,但成本低,簡(jiǎn)便易行,便于推廣,對(duì)于普通公眾的電磁輻射防護(hù)有較大的現(xiàn)實(shí)意義。但相關(guān)可行性研究未見報(bào)道,所以本文用上述方法,并利用聲級(jí)計(jì)測(cè)量無臺(tái)狀態(tài)收音機(jī)在家用電器不同距離的噪聲變化,測(cè)出各種家用電器電磁輻射安全距離,并與現(xiàn)有相關(guān)研究得出的安全距離比較,探討此方法的可行性。
2001年12月,國(guó)家質(zhì)檢總局發(fā)布了《強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證管理規(guī)定》,以強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證制度替代原來的進(jìn)口商品安全質(zhì)量許可制度和電工產(chǎn)品安全認(rèn)證制度。中國(guó)強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證簡(jiǎn)稱CCC認(rèn)證或3C認(rèn)證。其中對(duì)0804類《各種廣播波段的收音機(jī)》的認(rèn)證要求符合GB13837《聲音和電視廣播接收機(jī)及有關(guān)設(shè)備無線電騷擾特性限值和測(cè)量方法》標(biāo)準(zhǔn)的抗輻射騷擾限值。所以,各種廠家生產(chǎn)的收音機(jī)的抗電磁輻射騷擾能力都要達(dá)到此標(biāo)準(zhǔn)要求的限值,并且出于行業(yè)技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)成本的考慮,同檔次的收音機(jī)之間的抗電磁輻射騷擾能力相差較小。因此,我們選擇使用較廣的的某品牌某型號(hào)收音機(jī)作為測(cè)試儀器,記為A型收音機(jī)。
噪聲測(cè)量采用HS56633數(shù)字聲級(jí)計(jì)等(L檔測(cè)定范圍40-100 dB,H檔70-130 dB);距離測(cè)量采用最小刻度為1 mm的尺子。
1.2.1 測(cè)定對(duì)象
經(jīng)過調(diào)查,選擇公眾使用較廣泛的某型號(hào)21英寸(高31.98 cm,寬42.64 cm)普通電子管(CRT)彩電、某型號(hào)直板彩屏手機(jī)、某型號(hào)液晶顯示器電腦、某型號(hào)電冰箱、某型號(hào)空調(diào)和某型號(hào)座機(jī)電話。
1.2.2 測(cè)定方法
首先把聲級(jí)計(jì)的測(cè)量檔位調(diào)至L檔,用聲級(jí)計(jì)測(cè)收音機(jī)關(guān)機(jī)時(shí)的噪聲值為環(huán)境本底噪聲值,然后將收音機(jī)開機(jī),調(diào)至AM頻道,將聲級(jí)計(jì)探頭放在收音機(jī)的喇叭上,在收音機(jī)與電器距離為0 cm時(shí)調(diào)節(jié)收音機(jī)音量大小,使聲級(jí)計(jì)顯示的值接近但剛好未超過L檔的最高值(100 dB),然后測(cè)定收音機(jī)與各種電器或輻射源不同距離時(shí)的噪聲值。最后將測(cè)定對(duì)象(電器或輻射源)關(guān)閉,測(cè)定收音機(jī)的噪聲值為對(duì)照噪聲值。
(1)對(duì)電視機(jī)的測(cè)定,先測(cè)電視機(jī)關(guān)機(jī)時(shí)的噪聲背景值,然后在其開機(jī)狀態(tài),選擇電視機(jī)正面的中心點(diǎn)與地面的距離作為測(cè)量高度,測(cè)定收音機(jī)距離電視機(jī)機(jī) 0、50、100、150、200、250、300、350 cm 時(shí)的噪聲值。
(2)對(duì)手機(jī)的測(cè)定。測(cè)定待機(jī)和來電兩種狀態(tài):在待機(jī)狀態(tài)下,測(cè)定收音機(jī)距離手機(jī)0、1、2、3、4、5、6、7 cm 時(shí)的噪聲值;在靜音來電狀態(tài),測(cè)定收音機(jī)距離手機(jī) 0、1、3、5、10、20、30、40、50 cm 時(shí)的噪聲值。
(3)對(duì)電腦的測(cè)定,選取高度為120 cm,即一般電腦桌的高度加上1/2顯示器的高度。分別測(cè)定顯示屏的正面、側(cè)面和背面。測(cè)定距離分別為離電腦顯示屏 0、10、20、30、40、50、70、100、150、200 cm。
(4)對(duì)電冰箱、空調(diào)和座機(jī)電話的測(cè)定,先測(cè)定不通電時(shí)電器的噪聲背景值,然后在通電狀態(tài)下,分別選擇電冰箱的正面的正中間、空調(diào)的指示數(shù)值部位距地面的高度和電話機(jī)距地面的距離為測(cè)量高度,分別測(cè)定距離為 0、10、20、30、40、50、60、70 cm時(shí)的噪聲值。
測(cè)定數(shù)據(jù)按GB12349-1990《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲測(cè)量方法》進(jìn)行背景值(對(duì)照噪聲值)修正:若測(cè)量值與背景值差值>10 dB(A),不進(jìn)行校正,若測(cè)量值與背景值差值<10 dB(A),按表1修正。
表1 背景修正值dB(A)
圖1是調(diào)幅收音機(jī)無臺(tái)狀態(tài)在電視機(jī)不同距離產(chǎn)生的噪聲值,由圖1可知,距離電視機(jī)250 cm以內(nèi),噪聲值隨著距離增加均勻降低,在250 cm之后,噪聲值變化不大,說明離電視機(jī)250 cm之外,電視機(jī)的電磁輻射明顯減小。據(jù)趙玉峰[2]報(bào)道彩電的電磁輻射安全距離是屏幕寬度的5倍左右,本試驗(yàn)供試電視的寬度是42.64 cm,5倍距離為213.2 cm,因此本方法測(cè)定的電視電磁輻射安全距離與之較為符合。
圖1 調(diào)幅收音機(jī)無臺(tái)狀態(tài)在電視機(jī)不同距離產(chǎn)生的噪聲值(環(huán)境本底噪聲值:32.0 dB)
有研究表明,為了盡可能地減少手機(jī)對(duì)人體,尤其是頭部的輻射,通話時(shí)手機(jī)與人體頭部最好距離1-3 cm[3];使用時(shí)盡量遠(yuǎn)離頭部,最好在2.5 cm以上[4]。在本次試驗(yàn)中我們分別對(duì)手機(jī)待機(jī)和來電兩種狀態(tài)的安全距離進(jìn)行測(cè)定,分別如圖2和圖3所示,當(dāng)收音機(jī)與待機(jī)手機(jī)距離在3 cm以內(nèi),噪聲值隨測(cè)量距離增加而大幅度下降,大于3 cm以后,噪聲值下降速率的明顯變的平緩,說明待機(jī)手機(jī)在3 cm外產(chǎn)生的電磁輻射較小,這與上述研究結(jié)果一致。由圖3可知,當(dāng)收音機(jī)與來電手機(jī)距離在15 cm以內(nèi),噪聲值較高且下降的幅度較小,在15-30 cm以內(nèi),噪聲值下降的幅度較大,30 cm以后,噪聲值下降的幅度明顯變的平緩。此外,由圖2和圖3可知,手機(jī)在來電狀態(tài)下的電磁輻射遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于在待機(jī)狀態(tài)下的電磁輻射。有報(bào)道表明手機(jī)在未充電時(shí)輻射強(qiáng)度約0.1 μW/cm2,充電時(shí)輻射值沒有明顯變化,但在手機(jī)接通電話的瞬間,輻射強(qiáng)度最高達(dá)到1000 μW/cm2,接通后則為 80 μW/cm2,手機(jī)充電同時(shí)通話,數(shù)值沒有明顯變化[5]。
圖2 調(diào)幅收音機(jī)無臺(tái)狀態(tài)在待機(jī)手機(jī)不同距離產(chǎn)生的噪聲值(環(huán)境本底噪聲值:39.5 dB)
圖3 調(diào)幅收音機(jī)無臺(tái)狀態(tài)在來電手機(jī)不同距離產(chǎn)生的噪聲值(環(huán)境本底噪聲值:65.0 dB)
李軍等[6]通過研究指出對(duì)于電腦操作者,若操作電腦時(shí),距離顯示器屏幕前方40 cm以外,其眼睛處的輻射強(qiáng)度在安全值內(nèi);不同類型顯示器,其屏幕前方輻射強(qiáng)度大小無顯著性差異。但普通顯示器后部的電磁輻射強(qiáng)度明顯高于液晶顯示器。因此,本研究在顯示器的背面、正面和側(cè)面分別進(jìn)行測(cè)定。圖4是收音機(jī)在電腦顯示屏不同部位不同距離產(chǎn)生的噪聲值,由圖可知,當(dāng)收音機(jī)分別與電腦顯示屏正面距離在70 cm、側(cè)面50 cm和背面距離40 cm以外,噪聲值的下降速率明顯變的平緩。還可以看出,三個(gè)方位的輻射強(qiáng)度由大到小的變化次序是顯示器的正面>顯示器背面>顯示器的側(cè)面。同樣,用本方法測(cè)定值略高于李軍等[6]研究中用專門電磁輻射測(cè)定儀得出的距離。
圖4 收音機(jī)在電腦顯示屏不同部位不同距離產(chǎn)生的噪聲值(環(huán)境本底噪聲值:49.6 dB)
圖5是收音機(jī)無臺(tái)狀態(tài)與電冰箱、空調(diào)和座機(jī)電話在不同距離產(chǎn)生的噪聲值,由圖可知,當(dāng)收音機(jī)與電冰箱距離在50 cm時(shí),噪聲值開始大幅下降,之后不再下降,說明電冰箱產(chǎn)生的電磁輻射在50 cm以外很小。當(dāng)收音機(jī)與座機(jī)電話距離達(dá)到50 cm之后,噪聲值開始大幅下降。因此,當(dāng)收音機(jī)與座機(jī)電話距離大于50 cm以后,座機(jī)電話產(chǎn)生的電磁輻射明顯減小。當(dāng)收音機(jī)與空調(diào)距離大于30 cm時(shí),噪聲值接近對(duì)照值。由此可說明,當(dāng)收音機(jī)與空調(diào)距離大于30 cm時(shí),空調(diào)產(chǎn)生的電磁輻射明顯減小。用此方法測(cè)得的電冰箱、空調(diào)和座機(jī)電話的電磁輻射的安全距離分別為50 cm、30 cm和50 cm。其中電冰箱的安全距離與瑞典的0.2 μT限值的安全距離(表 2)[7]接近。
圖5 收音機(jī)在電冰箱、空調(diào)和座機(jī)電話不同距離產(chǎn)生的噪聲值(環(huán)境本底噪聲值:52.4 dB)
本文利用收音機(jī)接收電磁波的原理對(duì)幾種常用家用電器電磁輻射的安全距離進(jìn)行了測(cè)定,并與文獻(xiàn)值比較,得出以下結(jié)論:用本方法測(cè)定得出的電視機(jī)、手機(jī)的電磁輻射安全距離與文獻(xiàn)值較為符合,測(cè)定出的電腦電磁輻射安全距離略大于文獻(xiàn)值;手機(jī)在來電狀態(tài)下的電磁輻射遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于在待機(jī)狀態(tài)下的電磁輻射,與文獻(xiàn)測(cè)定結(jié)果一致;用此方法測(cè)得的電冰箱、空調(diào)和座機(jī)電話的電磁輻射的安全距離分別為50 cm、30 cm和50 cm。其中電冰箱的安全距離與瑞典的0.2 μT限值的安全距離[7]接近。綜上所述,利用收音機(jī)測(cè)定家用電器電磁輻射安全距離,與相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道相差不大,或略大于文獻(xiàn)值,可以作為一種簡(jiǎn)易的測(cè)定家用電器電磁輻射安全距離的方法。
表2 主體家用電器電磁場(chǎng)強(qiáng)度(μT)[6]
各國(guó)的電磁輻射防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)值相差較大。俄羅斯定為一個(gè)工作日功率密度為0.01 MW/cm2,美國(guó)定為0.1小時(shí)內(nèi)平均10 MW/cm2,加拿大衛(wèi)生和福利部輻射限值為1 MW/cm2[8]。我國(guó)原環(huán)??偩职l(fā)布的《電磁輻射防護(hù)規(guī)定》(GB8702-88)對(duì)輸變電系統(tǒng)工作頻率所在的30-3000 MHz這一公眾最敏感頻度的功率密度標(biāo)準(zhǔn)限值定為0.4 W/m2,電磁場(chǎng)強(qiáng)度為0.1 mT。瑞典認(rèn)為電磁場(chǎng)強(qiáng)度0.2 μT以上的低頻電磁場(chǎng)對(duì)人體有害,家電場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量結(jié)果列于表2[7]。電磁輻射防護(hù)距離的確定不僅與輻射劑量有關(guān),而且也與暴露時(shí)間有關(guān),各國(guó)標(biāo)準(zhǔn)的不統(tǒng)一也說明了關(guān)于電磁輻射的相關(guān)研究還不透徹,有待于進(jìn)一步研究。
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