導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫好一篇電磁輻射的特點(diǎn)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞: 時(shí)域有限差分；涂敷材料；雷達(dá)散射截面

中圖分類號(hào):O 441；TN 911 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1672-8513(2011)05-0412-05

Analysis of the Electromagnetic Scattering Properties of the Coating Target with the Finite-Difference Time-Domain Method

ZHENG Hongxing，LI Yajing

(Institute of Antenna and Microwave Techniques, Tianjin University of Technology and Education, Tianjin 300222, China)

Abstract: In order to analyze electromagnetic scattering properties of a coating target in wide-band efficiently, one of computational electromagnetic methods, the finite-difference time-domain method has been used in this research. Some of the targets coated with lossy isotropic or anisotropic absorbing materials have been reviewed. The radar cross section (RCS) of these targets, which are affected by the thickness and impedance matching of the coated materials, has been investigated. Simulating results show that the absorbing properties for the electromagnetic wave are very good when parameters satisfy the matching condition, and therefore, the RCS of targets can be reduced significantly.

Key words: finite-difference time-domain; coating materials; radar cross section

雷達(dá)散射截面(RCS)是研究目標(biāo)電磁散射特性的重要參數(shù)，在現(xiàn)代軍事領(lǐng)域有重要應(yīng)用.減小飛行器等目標(biāo)的RCS，可以避開雷達(dá)的探測(cè)，實(shí)現(xiàn)所謂的“隱身”.很長(zhǎng)一段時(shí)間，人們都在致力于尋找減小RCS的有效方法.目前主要有3種技術(shù)可供選擇，分別是隱身外形技術(shù)、涂敷吸波材料技術(shù)以及阻抗加載技術(shù).通常情況下，采用涂敷吸波材料的方法實(shí)現(xiàn)隱身［1］.然而，由機(jī)等目標(biāo)的結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，它們與電磁波相互作用的分析和計(jì)算采用近似方法.伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算電磁學(xué)得到快速發(fā)展，為研究復(fù)雜目標(biāo)散射提供了一種有效的工具.時(shí)域有限差分(FDTD)法［2］是計(jì)算電磁學(xué)的重要方法之一，在寬頻帶分析方面顯示出獨(dú)特的優(yōu)越性.它應(yīng)用于天線、微波電路設(shè)計(jì)、電磁兼容和生物電磁學(xué)等領(lǐng)域［3-7］的電磁建模與仿真，同時(shí)也能夠用于目標(biāo)電磁散射的計(jì)算［8-10］.本文采用FDTD方法研究了單軸各向異性有耗媒質(zhì)涂敷目標(biāo)的散射特性，還分別以圓、矩形和橢圓截面的導(dǎo)體柱為例，計(jì)算了它們的RCS，與解析結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比.

1 FDTD公式及其準(zhǔn)確建模

在同時(shí)具有電損耗和磁損耗的單軸各向異性媒質(zhì)中，麥克斯韋方程組表示為

Δ×E=－μ0μr•Ht－σm•H，(1a)

Δ×H=ε0εr•Et+σe•E. (1b)

其中μ0和ε0分別為真空中的磁導(dǎo)率和介電常數(shù)，單軸各向異性媒質(zhì)參數(shù)εr, μr, σe和σm分別表示相對(duì)介電常數(shù)、相對(duì)磁導(dǎo)率、電導(dǎo)率和導(dǎo)磁系數(shù)，它們均為對(duì)角矩陣, 統(tǒng)一表示為［a］3×3=［axx,ayy,azz］dia.采用Yee算法［2］，場(chǎng)分量

fx,y,z,t=fiΔx,jΔy,kΔz,nΔt.(2)

電場(chǎng)E和磁場(chǎng)H的x分量FDTD表達(dá)式為

Exn+1i+1/2,j,k=c1Exni+1/2,j,k+c2yHzn+1/2i+1/2,j+1/2,k－Hzn+1/2i+1/2,j－1/2,kΔy－c2zHyn+1/2i+1/2,j,k+1/2－Hyn+1/2i+1/2,j,k－1/2Δz ，(3a)

Hxn+1/2i,j+1/2,k+1/2=d1Hxn－1/2i,j+1/2,k+1/2+d2yEzni,j+1,k+1/2－Ezni,j,k+1/2Δy－d2zEyni,j+1/2,k+1－Eyni,j+1/2,kΔz .(3b)

其中上標(biāo)n與時(shí)間離散點(diǎn)序列相對(duì)應(yīng)，下標(biāo)i，j，k與空間離散點(diǎn)序列相對(duì)應(yīng).(3a)和(3b)中的系數(shù)與散射目標(biāo)模型在空間坐標(biāo)中的位置有關(guān)，分別為

c1=2ε0εr,xxi+1/2,j,k-Δtσe,xx2ε0εr,xxi+1/2,j,k+Δtσe,xxi+1/2,j,k ,(4a)

c2,p=2Δt2ε0εr,ppi+1/2,j,k+Δtσe,ppi+1/2,j,k, p=y,z(4b)

d1=2μ0μr,xxi,j+1/2,k+1/2-Δtσm,xxi,j+1/2,k+1/22μ0μr,xxi,j+1/2,k+1/2+Δtσm,xxi,j+1/2,k+1/2,(4c)

d2,q=-2Δt2μ0μr,qq+Δtσm,qqi,j+1/2,k+1/2, q=y,z(4d)

從(4a)~(4d)可以得到全部計(jì)算空間復(fù)雜結(jié)構(gòu)目標(biāo)的模型表達(dá)，其余分量有類似形式.這里可以看出，只需要建立復(fù)雜結(jié)構(gòu)的幾何模型，麥克斯韋方程組迭代公式(3a)和(3b)不需要修改，因此，F(xiàn)DTD方法特別適合復(fù)雜結(jié)構(gòu)的電磁場(chǎng)計(jì)算.

值得注意的是，傳統(tǒng)的Yee算法采用矩形網(wǎng)格剖分計(jì)算空間，彎曲目標(biāo)表面建模時(shí)階梯近似帶來(lái)的計(jì)算誤差不可避免.為了克服這種誤差，本文采用媒質(zhì)參數(shù)線性加權(quán)平均的方法［11］對(duì)彎曲表面進(jìn)行精確建模.如圖1所示，如果某個(gè)網(wǎng)格跨越2種媒質(zhì)，考慮立方體網(wǎng)格的其中1個(gè)面位于yoz平面，在電磁場(chǎng)的采樣點(diǎn)處，等效媒質(zhì)參數(shù)為

εeffyi,j,k=［Δy2i,j,k•ε2+Δyi,j,k－Δy2i,j,k•ε1］Δyi,j,k, (5a)

εeffzi,j,k=［Δz2i,j,k•ε2+Δzi,j,k－Δz2i,j,k•ε1］Δzi,j,k. (5b)

媒質(zhì)其他參數(shù)μr、σe和σm的各個(gè)分量具有類似形式.在進(jìn)行FDTD計(jì)算時(shí)，按照這個(gè)原理對(duì)計(jì)算目標(biāo)的數(shù)值模型表面進(jìn)行預(yù)處理，即可得到相對(duì)精確的建模，從而克服階梯近似帶來(lái)的計(jì)算誤差.

2 吸波材料對(duì)目標(biāo)RCS的影響

涂敷吸波材料是減小目標(biāo)RCS的一種具有實(shí)用價(jià)值的技術(shù).吸波材料發(fā)揮作用，需要具備2個(gè)條件［12］.一個(gè)條件是雷達(dá)波進(jìn)入材料內(nèi)部，其能量損耗盡可能大；另一個(gè)是吸波材料與空氣界面的波阻抗相匹配，波在通過2種媒質(zhì)的界面，不發(fā)生反射.

設(shè)各向同性媒質(zhì)同時(shí)具有電損耗和磁損耗，考慮一般情況下的電磁參數(shù)為ε=ε′－jε″，μ=μ′－jμ″，則電磁波在媒質(zhì)中傳播系數(shù)

k=2πfcμε=k′－jk″.(6)

橫電磁波進(jìn)入到吸波材料內(nèi)部，其能量損失為

Q(x)=E2m•k″/z•cos(φ)•e－2k″x.(7)

其中z=z0μ/ε為媒質(zhì)中的波阻抗.由(7)式可知，當(dāng)ε″和μ″很大時(shí), k″才能很大，波的能量很快衰減.此時(shí)，材料能夠有效吸收電磁波.

FDTD采用統(tǒng)一的計(jì)算公式求解麥克斯韋方程組，不需要專門討論單軸各向異性媒質(zhì)中非尋常波入射時(shí)的反射系數(shù)問題，對(duì)于尋常波入射，其規(guī)律與各向同性媒質(zhì)相同.考慮波在2種媒質(zhì)分界面的反射情況，當(dāng)電磁波入射到阻抗分別為z1和z22種媒質(zhì)的界面時(shí)，反射系數(shù)為

R=1－z2/z11+z2/z1,(8)

其中z2=μ2/ε2，z1=μ1/ε1 ，若不發(fā)生反射，則：

μ2/ε2=μ1/ε1 .(9)

對(duì)于涂敷材料的使用條件，媒質(zhì)1是空氣，即ε1=μ1=1.因此，為了滿足上述條件，則ε2=μ2.而ε2=ε2′－jε2″，μ2=μ2′－jμ2″，則需要ε2′=μ2′，ε2″=μ2″, 于是得出

μ2″/μ2′=ε2″/ε2′.(10)

當(dāng)材料的ε″和μ″很大，且滿足μ″/μ′=ε″/ε′時(shí)，即阻抗匹配.吸波材料同時(shí)滿足上述條件，涂覆在目標(biāo)表面時(shí)，對(duì)雷達(dá)波的吸收效果比較好.

3 數(shù)值結(jié)果

由于采用了等效媒質(zhì)參數(shù)建模，必須對(duì)上述算法的FDTD程序進(jìn)行驗(yàn)證.這里考慮二維目標(biāo)的RCS(散射寬度)，定義為

σRCSf=10 lg2πrEsfEif2(dBm). (11)

其中Es 和Ei分別為散射和入射的電場(chǎng)分量.當(dāng)正弦波入射時(shí)，以媒質(zhì)圓柱的二維電磁散射為例，設(shè)圓柱半徑r=2λ，εr=3.5計(jì)算參數(shù)取λ=0.5m，網(wǎng)格尺寸δ=λ/40，計(jì)算區(qū)域取150×150的網(wǎng)格空間，用Mur吸收邊界截?cái)嘤?jì)算區(qū)域，運(yùn)行1200時(shí)間步.圖2分別給出了橫磁(TM)波和橫電(TE)波φ=0°入射時(shí)，媒質(zhì)圓柱的雙站RCS，結(jié)果與解析解完全吻合，驗(yàn)證了上述方法以及程序的正確性.

當(dāng)有耗媒質(zhì)涂敷在截面為矩形的金屬導(dǎo)體柱表面時(shí)，設(shè)導(dǎo)體柱的邊長(zhǎng)分別為a=2.2λ，b=λ，涂敷媒質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)εr=2-j2.在下面的算例中，均定義c=λ/δ.計(jì)算時(shí)的入射波長(zhǎng)λ=1m，網(wǎng)格尺寸δ=λ/40計(jì)算區(qū)域取100×100的網(wǎng)格空間.圖3給出平面波φ=0°入射，涂層厚度分別為0.25c、0.15c和0.05c時(shí)矩形截面導(dǎo)體柱的雙站RCS，而此時(shí)，目標(biāo)柱的外表面尺寸保持不變.從圖中同樣可以看出，隨著厚度的增加，RCS明顯減小.

當(dāng)吸波材料涂敷在金屬目標(biāo)表面，用FDTD方法分析它的電磁散射特性.設(shè)金屬橢圓柱的長(zhǎng)短半軸分別為a=λ，b=λ/5，涂敷媒質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)εr=2-j2.平面波以0°入射, λ=1m，F(xiàn)DTD的網(wǎng)格參數(shù)δ=λ/40，計(jì)算區(qū)域取100×100的網(wǎng)格空間.圖4給出了保持目標(biāo)表面輪廓尺寸不變，涂層厚度分別為0.25c，0.15c和0.05c時(shí), 橢圓柱的雙站RCS.結(jié)果表明，隨著涂層厚度的增加，RCS明顯減小，與解析結(jié)果相一致.

根據(jù)前面討論可知，當(dāng)所加涂層的媒質(zhì)參數(shù)滿足匹配條件μ″/μ′=ε″/ε′時(shí)，可以得到很好的吸波性能.為了驗(yàn)證在匹配條件下，涂敷吸波材料的吸收效果，我們來(lái)計(jì)算媒質(zhì)涂敷金屬橢圓柱的RCS.涂層的厚度取0.15c，媒質(zhì)參數(shù)取εr=ε′-j ε″=1.6+j0.4，μ=μ′-j μ″=3.2+j0.8，此時(shí)μ″/μ′=ε″/ε′=1/4.橢圓柱目標(biāo)輪廓的半軸長(zhǎng)分別為a=λ，b=λ/5.平面波以φ=0°入射, λ=1m，F(xiàn)DTD的網(wǎng)格參數(shù)δ=λ/40，計(jì)算區(qū)域取100×100的網(wǎng)格空間，運(yùn)行1200時(shí)間步.圖5給出電磁參數(shù)匹配的媒質(zhì)涂敷橢圓柱的雙站RCS，與電磁參數(shù)不匹配(εr=2-j 2，μr=1.0)時(shí)的結(jié)果相比較，從圖中可以看出當(dāng)涂敷材料的電磁參數(shù)滿足匹配條件時(shí)對(duì)電磁波的吸波效果更好.

在驗(yàn)證了簡(jiǎn)單幾何結(jié)構(gòu)的散射目標(biāo)后，我們考慮一個(gè)流線型結(jié)構(gòu)的二維機(jī)翼模型,如圖6所示［10］.機(jī)翼模型沿x和y方向最大尺寸分別為24.0cm和2.16cm，前端涂敷媒質(zhì)，沿x方向長(zhǎng)度3.6cm，厚度1mm.TM波φ=0°入射(迎頭)，頻率為8.5GHz.分別考慮涂層為各向同性和各向異性媒質(zhì)兩種情況，用FDTD計(jì)算它的雙站RCS，結(jié)果如圖7所示.各向同性媒質(zhì)ε=19.86+j2.18ε0, μ=1.96+j2.50μ0；各向異性媒質(zhì)εzz=2ε0，μxx=2+jμ0，μzz=2－j2μ0, εxx=εyy=ε0, μyy=μ0.FDTD網(wǎng)格尺寸δ=0.25mm，時(shí)間步為6000.作為對(duì)比，圖中還給出了沒有涂層時(shí)金屬機(jī)翼的雙站RCS.圖7表明，TM波在機(jī)翼前方迎頭入射時(shí)，由于表面波的作用，在機(jī)翼尾端附近的小范圍內(nèi)，各向同性媒質(zhì)涂敷機(jī)翼的RCS比全金屬機(jī)翼大5dB左右.但對(duì)于各向異性有耗涂層，在360o觀察范圍內(nèi)，RCS都比全金屬機(jī)翼小8dB左右，可見各向異性涂層對(duì)目標(biāo)RCS有明顯的縮減作用.

4 結(jié)語(yǔ)

本文討論了FDTD方法計(jì)算有耗媒質(zhì)涂敷目標(biāo)的散射，通過研究圓柱、方柱和橢圓柱等二維目標(biāo)表面有涂敷材料時(shí)的電磁散射，驗(yàn)證了程序的準(zhǔn)確性.對(duì)一個(gè)局部涂敷吸波材料的流線型機(jī)翼模型的仿真結(jié)果顯示，當(dāng)涂敷材料的厚度適當(dāng)且媒質(zhì)參數(shù)滿足某些條件時(shí)，可以非常有效地縮減目標(biāo)的RCS.由于三維結(jié)構(gòu)的計(jì)算需要占用較多的計(jì)算機(jī)資源，關(guān)于它的高效計(jì)算需要進(jìn)一步研究.

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收稿日期:2011-05-30.

基金項(xiàng)目:國(guó)家自然科學(xué)基金(60871026)；天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)青年教師基金(K909011) .

篇2

關(guān)鍵詞：環(huán)境污染；污染防治；電磁輻射；電磁環(huán)境監(jiān)測(cè)

Abstract: The electromagnetic radiation pollution directly influences the environment and human health. This paper analyses the status characteristics of the electromagnetic radiation pollution and pollution in China of electromagnetic radiation, and classification and harm of electromagnetic radiation pollution are discussed. Points out the urgency of pollution prevention and control of electromagnetic radiation in China, as well as the importance of the electromagnetic environmental monitoring.

Key words: environmental pollution; pollution control; electromagnetic radiation; electromagnetic environment monitoring

中圖分類號(hào)： X83

一、電磁輻射污染及其特點(diǎn)

1. 電磁輻射污染及其危害性

電磁輻射是指電磁波向空中發(fā)射或泄漏的現(xiàn)象，過量的電磁輻射會(huì)造成危害人類身體健康的電磁輻射污染。電磁輻射污染又稱電子霧污染，電臺(tái)、電視臺(tái)、高壓線、變電站、雷達(dá)站、電磁波發(fā)射塔等大型設(shè)備；電子儀器、醫(yī)療器械設(shè)備、及辦公自動(dòng)化設(shè)備，甚至包括家用電器如微波爐、電視機(jī)、手機(jī)等在工作時(shí)，都會(huì)產(chǎn)生各種不同電磁波，這些頻率不同的各種電磁波充斥著我們的生活空間，這些無(wú)形的電磁波不但無(wú)色無(wú)味，還可以穿透包括人體在內(nèi)的任何物質(zhì)，對(duì)人體造成傷害。

隨著電子技術(shù)在生活中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，我們生活空間中人為的電磁能量增長(zhǎng)十分迅速，電磁輻射污染已成為二十一世紀(jì)主要污染源之一。正如世界衛(wèi)生組織最新的公布數(shù)據(jù)顯示：電磁輻射已成為21世紀(jì)人類健康最大危害之一。電磁輻射污染對(duì)人體危害主要表現(xiàn)有三個(gè)效應(yīng)：累積效應(yīng)、熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)。長(zhǎng)期科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究表明，人類若長(zhǎng)期處于強(qiáng)電磁輻射環(huán)境下，有可能造成兒童白血病，人體癌細(xì)胞加速繁殖，誘發(fā)癌癥，生殖系統(tǒng)受到影響，使得兒童的智力受到損害；強(qiáng)電磁輻射還會(huì)影響人的視覺系統(tǒng)和心血管系統(tǒng)。

2. 電磁輻射污染的特點(diǎn)

電磁環(huán)境是存在于給定場(chǎng)所所有電磁現(xiàn)象的總和，包括了自然的和人為的，有源的（直射波） 和無(wú)源的（反射波），靜態(tài)和動(dòng)態(tài)，它是由不同頻率的電場(chǎng)和磁場(chǎng)組成。電磁輻射污染作為一種新型污染，其主要特點(diǎn)有： 隱蔽性強(qiáng) ;損害后果的長(zhǎng)期性和潛伏性; 電磁輻射污染對(duì)人體的影響還存在科學(xué)上不確定的因素 ;

二、我國(guó)電磁輻射污染現(xiàn)狀

1.電磁輻射已成為我國(guó)重要的污染源

二十世紀(jì)八十年代以來(lái)，隨著人們對(duì)生活需求的不斷增加，越來(lái)越多的電磁輻射設(shè)備被應(yīng)用到我們的生活空間中，這些設(shè)備數(shù)量不斷增加，分布也越來(lái)越廣、設(shè)備的功率也不斷變大。與此同時(shí)，隨著城市人口和建筑的密度不斷增大，電磁輻射已經(jīng)成為一種新的城市污染源。同時(shí)在農(nóng)村，居民家用電器不斷增加，電力、通信及交通事業(yè)的發(fā)展也非常迅速，可見電磁輻射污染已由大城市迅速向中小城市及農(nóng)村擴(kuò)散。1999年5月7日，國(guó)家環(huán)?？偩终焦妫弘姶泡椛湮：θ梭w健康。2000年3月28日，國(guó)家經(jīng)貿(mào)委下發(fā)安全第189 號(hào)文件：電磁輻射需加以防護(hù)。2001年8月6日，中國(guó)消費(fèi)者協(xié)會(huì)第9號(hào)消費(fèi)警示：日常生活需防電磁輻射。

2.我國(guó)電磁輻射污染糾紛不斷增加，矛盾不斷激化

近年來(lái)，我國(guó)的電磁輻射污染糾紛日益增多，電磁輻射污染投訴率居高不下，因電磁輻射污染糾紛提起的訴訟也越來(lái)越多。電磁輻射污染的損害后果具有長(zhǎng)期性和潛伏性，一般不會(huì)因電磁輻射污染立即對(duì)人體造成顯而易見的損害后果。故以電磁輻射污染所致人身傷害為由要求損害賠償?shù)募m紛相對(duì)較少。但也有越來(lái)越多長(zhǎng)期暴露在電磁輻射環(huán)境中，現(xiàn)已出現(xiàn)可能與長(zhǎng)期電磁輻射污染有關(guān)的嚴(yán)重?fù)p害后果的人，向電磁輻射設(shè)施、設(shè)備的所有人或使用權(quán)人提出了侵權(quán)損害賠償?shù)囊蟆?因手機(jī)電磁輻射污染引發(fā)的糾紛 ，在使用中產(chǎn)生電磁輻射的產(chǎn)品很多，如各種家用電器、辦公自動(dòng)化設(shè)備等，但消費(fèi)者最為關(guān)注和引發(fā)大量糾紛的產(chǎn)品是手機(jī)。但我國(guó)至今尚無(wú)一部手機(jī)電磁輻射的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，監(jiān)管部門也沒有做出在手機(jī)上標(biāo)注輻射量的強(qiáng)制性要求，使得手機(jī)電磁輻射糾紛長(zhǎng)期難以解決。

3.關(guān)于電磁輻射污染的糾紛，大多數(shù)解決不力

電磁輻射污染直接關(guān)系到大范圍群眾的工作和生活，公眾的敏感度很高，但電磁輻射污染糾紛的解決卻往往難以獲得各方都較為滿意的結(jié)果。其主要原因是： 電磁輻射污染防治的科學(xué)宣傳不夠 ;不尊重公眾私權(quán)，造成對(duì)立局面 ;法律法規(guī)不健全，環(huán)保執(zhí)法力度不夠。

作為一種迅速出現(xiàn)的新污染源，我國(guó)對(duì)電磁輻射的研究仍處于起步階段，電磁輻射污染方面相關(guān)的法律法規(guī)等，我國(guó)在這塊還存在空白和矛盾的地方，而且環(huán)保執(zhí)法“剛性”不足，有加大了解決此類污染糾紛的難度。

三、我國(guó)電磁環(huán)境監(jiān)測(cè)的發(fā)展概況及前景

我國(guó)對(duì)電磁環(huán)境方面的研究起步較晚。進(jìn)入20 世紀(jì)90 年代，我國(guó)高科技產(chǎn)業(yè)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，電磁環(huán)境監(jiān)測(cè)方面的要求也隨之提高，因此，一批電磁環(huán)境實(shí)驗(yàn)測(cè)試中心相繼建立。但是，目前我國(guó)對(duì)電磁環(huán)境方面的研究大多停留在某一實(shí)際干擾問題的防護(hù)水平上，比較成熟的電磁環(huán)境分析和預(yù)測(cè)軟件目前還沒有。由于我國(guó)電磁環(huán)境近場(chǎng)測(cè)量設(shè)備的研制工作也開展比較晚，目前國(guó)產(chǎn)的近場(chǎng)測(cè)量?jī)x器及設(shè)備存在屏蔽性能差、靈敏度低、頻帶范圍窄、測(cè)量費(fèi)工費(fèi)時(shí)、型號(hào)少、精度差等問題。

四、以完善監(jiān)測(cè)機(jī)制促進(jìn)監(jiān)測(cè)質(zhì)量

1.制定全面及時(shí)的質(zhì)控計(jì)劃。質(zhì)控工作涉及到監(jiān)測(cè)工作的每個(gè)工作環(huán)節(jié)，每年年初根據(jù)監(jiān)測(cè)站的實(shí)際情況制定出詳細(xì)的質(zhì)控計(jì)劃。這些計(jì)劃包括: 儀器設(shè)備檢定計(jì)劃，儀器運(yùn)檢，儀器核查計(jì)劃，人員培訓(xùn)計(jì)劃，使用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)計(jì)劃，參加能力驗(yàn)證和比對(duì)計(jì)劃，質(zhì)控考核計(jì)劃等。質(zhì)控工作單純的對(duì)于工作量來(lái)說(shuō)，的確是任務(wù)量的增加，但其作為監(jiān)測(cè)工作的流程的不可缺少的組成部分，承擔(dān)著維系監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)生命線的保障作用，因此，質(zhì)控工作計(jì)劃是順利完成監(jiān)測(cè)任務(wù)的前提和基礎(chǔ)。從事質(zhì)量管理的人員要對(duì)監(jiān)測(cè)任務(wù)，受控的崗位及受控的工作環(huán)節(jié)了如指掌，才能制定出適合本單位切實(shí)可行的質(zhì)量控制計(jì)劃和質(zhì)控措施，進(jìn)而使質(zhì)控工作順利進(jìn)行。

2.提高質(zhì)量意識(shí)，端正管理思維。我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)經(jīng)過實(shí)踐已經(jīng)積累了相對(duì)成熟的質(zhì)量管理經(jīng)驗(yàn)，各單位在質(zhì)量體系文件指導(dǎo)下，全面提高監(jiān)測(cè)人員的質(zhì)量意識(shí)，讓管理的理念和意識(shí)轉(zhuǎn)化成為每個(gè)監(jiān)測(cè)環(huán)節(jié)的自覺行動(dòng)，使質(zhì)量管理的規(guī)范和要求在各個(gè)工作領(lǐng)域得到貫徹落實(shí)。管理者應(yīng)當(dāng)堅(jiān)持質(zhì)量就是生命的原則，建立健全本單位的質(zhì)量管理體系，把各項(xiàng)管理措施落到實(shí)處，反對(duì)形式主義，在從事質(zhì)量檢查和評(píng)審工作時(shí)不能走過場(chǎng)，同時(shí)運(yùn)用好常規(guī)的管理措施，如現(xiàn)場(chǎng)空白、密碼平行、加標(biāo)回收、不定期監(jiān)督檢查等；質(zhì)量管理員是質(zhì)量管理工作的中間環(huán)節(jié)，應(yīng)給予一定的權(quán)力，配備相應(yīng)的資源，讓他們?cè)诟髯缘膷徫簧习l(fā)揮其應(yīng)有的質(zhì)量管理效能；正確處理好管理、人員、任務(wù)三者之間的關(guān)系，在人員和任務(wù)發(fā)主沖突時(shí)，質(zhì)量管理措施仍然要執(zhí)行到位，不能由此形成管理時(shí)緊時(shí)松的壞習(xí)慣。

3.進(jìn)一步加強(qiáng)環(huán)境監(jiān)測(cè)的政府行為屬性。因?yàn)榄h(huán)境監(jiān)測(cè)是社會(huì)公益性事業(yè)，政府應(yīng)該始終掌握能力建設(shè)的主導(dǎo)權(quán)。沒有政府的重視，無(wú)法解決能力建設(shè)資金的問題。各級(jí)政府應(yīng)將環(huán)境監(jiān)測(cè)能力建設(shè)納入財(cái)政預(yù)算，從組織機(jī)構(gòu)、應(yīng)急專業(yè)隊(duì)伍建設(shè)、裝備配置、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、科技進(jìn)步、應(yīng)急信息平臺(tái)和應(yīng)急綜合指揮協(xié)調(diào)系統(tǒng)等方面不斷加大投入，盡快形成適應(yīng)新形勢(shì)需要的環(huán)境監(jiān)測(cè)體系。加強(qiáng)政府行為屬性也意味著要加強(qiáng)強(qiáng)制干預(yù)和管理，從公權(quán)力上的根本上構(gòu)建實(shí)時(shí)的環(huán)境監(jiān)測(cè)機(jī)制。

五、結(jié)束語(yǔ)

迄今為止,電磁環(huán)境對(duì)人類影響的許多問題仍無(wú)定論,而隨無(wú)線電技術(shù)的快速發(fā)展,電磁環(huán)境問題變得越來(lái)越復(fù)雜,越來(lái)越突出,電磁環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)的重要性也日益凸現(xiàn)。因此,有關(guān)電磁環(huán)境監(jiān)測(cè)方面的研究具有十分廣闊的前景。值得慶幸的是,提高環(huán)境保護(hù)意識(shí),加強(qiáng)電磁輻射污染的防護(hù)、治理及監(jiān)測(cè),已經(jīng)成為了人們的共識(shí)。

參考文獻(xiàn)

[1] 徐鵬,張建春.電磁輻射污染對(duì)人的危害與防護(hù)[J] . 中國(guó)個(gè)體防護(hù)裝備,2001 (5) :17 - 20.

篇3

關(guān)鍵詞:電磁輻射；環(huán)境監(jiān)管；策略探析

電磁輻射既是一種資源也是一種環(huán)境污染物，而且還具有較強(qiáng)的隱蔽性能，從而也就讓環(huán)境監(jiān)管難度變得更加困難。在我國(guó)，主要是運(yùn)用雙軌監(jiān)督和分級(jí)審批的方式來(lái)應(yīng)對(duì)豁免水平之上的電磁輻射體，也就是借助于國(guó)家和省級(jí)環(huán)境保護(hù)相關(guān)部門進(jìn)行審批，監(jiān)督權(quán)交由行業(yè)主管部門來(lái)實(shí)施。有關(guān)基站電磁輻射具有一定的特點(diǎn)，如果處理不當(dāng)，不僅會(huì)造成非常嚴(yán)重的污染危害，而且也會(huì)給我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成嚴(yán)重?fù)p失。

一、有關(guān)基站電磁輻射特點(diǎn)

移動(dòng)通信基站天線大都是呈現(xiàn)一種均勻的平面陣、直線陣或者圓陣，在有效組成成分當(dāng)中，基本半波振子扮演了極為重要的角色。通常情況下，將2D2/λ的距離作為天線近場(chǎng)距離遠(yuǎn)場(chǎng)的分界判定準(zhǔn)則，當(dāng)中“D”表示天線尺寸的最大值。工程上900MHzGSM是最為典型的一種基站定向天線，以此為例，遠(yuǎn)、近場(chǎng)分界距離大致在10米，因此，基站天線一般情況下都是處在天線的近場(chǎng)內(nèi)天面上。從環(huán)境保護(hù)視角上來(lái)看，移動(dòng)通信基站遠(yuǎn)場(chǎng)電磁輻射水平最為常用的是理論預(yù)測(cè)方法，但基于近常評(píng)估期間，使用的最為普遍的測(cè)量方法為現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量方法。針對(duì)理論預(yù)算完成相應(yīng)的計(jì)算工作時(shí)，通常是用微波遠(yuǎn)場(chǎng)軸向功率密度計(jì)算公式加以計(jì)算。由于計(jì)算公式的復(fù)雜程度較高，本文不對(duì)其進(jìn)行詳述。如果根據(jù)一般角度分析，基于GSM以及WCDMA等系統(tǒng)進(jìn)行基站遠(yuǎn)場(chǎng)電磁輻射水平估算過程中，通常采取的方法為天線軸向電磁輻射水平測(cè)量;而針對(duì)于TD－SCDMA系統(tǒng)基站時(shí)，由于其自身具備智能天線，與此同時(shí)還不存在固定模式的發(fā)射方位;因此，基于系統(tǒng)滿負(fù)載監(jiān)測(cè)過程中，以及多波束賦形監(jiān)測(cè)過程中，通常會(huì)采取估算電磁輻射水平的方法［1］。若以較為典型的GSM、CDMA基站為例，它的電磁輻射水平、高差以及水平距離之間的關(guān)系為:離天線水平距離15m以外的區(qū)域電磁輻射水平小于《電磁輻射防護(hù)規(guī)定(GB8702－1988)》中0．03～3GHz頻段公眾照射功率密度導(dǎo)出限值40W/cm2，隨著高差的增加，上述距離逐漸減小。此外，據(jù)相關(guān)的調(diào)查顯示，廣東廣州市主城區(qū)域移動(dòng)通信基站周邊，基于公共區(qū)域，電磁輻射水平通常是百分之八十;但處于0．80W/cm2內(nèi)，大致為94%，則在4．0W/cm2以內(nèi)。介于此，我們能夠看出，移動(dòng)通信基站周圍環(huán)境中電磁輻射水平并不是很高。

二、有關(guān)基站電磁輻射防護(hù)與環(huán)境監(jiān)管的策略探析

首先，一般情況下，公共場(chǎng)所和居民樓相對(duì)比下，前者天面借助于加鎖。設(shè)立警示牌，而且還有專人管理等方法，通過這些方法能夠有效的預(yù)防群眾進(jìn)入到天面中，相對(duì)于居民樓天面而言，公共場(chǎng)所天面群眾的活動(dòng)可能性要小很多［2］。介于此，在架設(shè)基站的時(shí)候，應(yīng)該更加傾向于選擇公共場(chǎng)所。因?yàn)榛咎炀€周圍都會(huì)伴隨著非常高的電磁輻射水平且都是在天面上集中，而居民樓天面所處地區(qū)很多居民都能夠輕易到達(dá)，所以針對(duì)于高于電磁輻射水平管理目標(biāo)值的相關(guān)基站，應(yīng)在整改時(shí)盡可能的不借助于加鎖的方式，而應(yīng)該借助于基站發(fā)射功率來(lái)約束天線的架設(shè)位置、角度以及高度等，從而讓公眾能夠到達(dá)的天面區(qū)域中所存在的電磁輻射水平在管理目標(biāo)值內(nèi)。其次，對(duì)存在較高電磁輻射水平的天面各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的站點(diǎn)，應(yīng)該對(duì)其周圍的電磁輻射源進(jìn)行著重調(diào)查，并及時(shí)實(shí)施分頻測(cè)量;針對(duì)于共建共享站，倘若存在基于監(jiān)測(cè)點(diǎn)位當(dāng)中的電磁輻射水平要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于項(xiàng)目管理所設(shè)定的目標(biāo)值的情況下，那么則需針對(duì)天面上每一個(gè)基站的信息進(jìn)行深入分析、評(píng)估，進(jìn)一步明確分頻測(cè)量方法及成果。第三，要明確的要求驗(yàn)收基于驗(yàn)收環(huán)節(jié)，需明確的內(nèi)容包括:(1)時(shí)基站變更的數(shù)量;(2)是不是屬于共建共享站;(3)天線屬于何種類型，天線采取何種架設(shè)方式;(4)基站所處區(qū)域的類型以及基站變更的發(fā)射機(jī)參數(shù)類型以及應(yīng)如何處理未驗(yàn)收的站等方面;嚴(yán)格規(guī)范典型站的抽測(cè)比例和典型站的選取原則。第四，針對(duì)基站發(fā)射功率來(lái)說(shuō)，基于環(huán)評(píng)以及驗(yàn)收批復(fù)過程中，需明確的是絕對(duì)不可高于核準(zhǔn)功率。倘若需對(duì)天線角度進(jìn)行調(diào)整，并對(duì)相關(guān)功率進(jìn)行調(diào)整，則需做好該基站環(huán)境的電磁輻射水平的檢測(cè)工作，并交由相關(guān)的環(huán)境保護(hù)機(jī)構(gòu)進(jìn)行備案和記錄。第五，從基站的建設(shè)性質(zhì)的視角上來(lái)看，尤其是對(duì)界定擴(kuò)建、改建以及技術(shù)改造等進(jìn)行明確的過程中，將對(duì)基站的各個(gè)參數(shù)進(jìn)行填寫的過程中，應(yīng)該保證參數(shù)的規(guī)范性和正確性，在改建或擴(kuò)建基站的過程中，應(yīng)該在基站信息表中記錄好改建或擴(kuò)建之前的基站信息。最后，要詳細(xì)的解釋室內(nèi)基站和微蜂窩基站分布的原因，并明確給出能否可以將其設(shè)為評(píng)價(jià)對(duì)象，如果需要評(píng)價(jià)，則應(yīng)該嚴(yán)格的規(guī)定它的監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)內(nèi)容;倘若對(duì)室內(nèi)分布基站完成了相對(duì)應(yīng)的評(píng)估，同時(shí)對(duì)微蜂窩基站完成了相對(duì)應(yīng)的評(píng)估，那么基于驗(yàn)收監(jiān)測(cè)期間，應(yīng)該明確規(guī)定是否需要對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)收，如需驗(yàn)收，驗(yàn)收方法選擇哪一種［3］。

三、小結(jié)

隨著當(dāng)下相關(guān)基站的迅速發(fā)展，人們?cè)趯?duì)其所帶來(lái)的便利進(jìn)行享受的同時(shí)，也更加重視電磁輻射對(duì)環(huán)境和人體健康所帶來(lái)的危害。因此，只有國(guó)家或省級(jí)環(huán)境保護(hù)相關(guān)機(jī)構(gòu)對(duì)電磁輻射水平做到嚴(yán)格監(jiān)測(cè)，在建設(shè)、規(guī)劃和維護(hù)相關(guān)基站的過程中，嚴(yán)格規(guī)范電磁輻射防護(hù)措施的實(shí)施工作，落實(shí)貫徹環(huán)境保護(hù)意識(shí)，才能讓公眾和環(huán)境得到更好的保護(hù)。

作者:吳俊 單位:成都理工大學(xué)核技術(shù)與自動(dòng)化工程學(xué)院

參考文獻(xiàn):

［1］張艷春，晁曉會(huì)，耿德軍，賀金龍，彭燕，吳永紅，李志慧，高艷，李雨，張成崗．復(fù)雜電磁環(huán)境作業(yè)人員對(duì)電磁相關(guān)知識(shí)的認(rèn)識(shí)情況分析［J］．軍事醫(yī)學(xué)，2014，01:57－61．

篇4

關(guān)鍵詞：電磁技術(shù)；電磁污染；防護(hù)

中圖分類號(hào)：F42文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

一、人類生存環(huán)境的新威脅―電磁輻射

當(dāng)今日益增多的電磁輻射成為危害人體健康的環(huán)境因素之一，輻射作為環(huán)境污染和職業(yè)危害的一種新形式，受到政府和社會(huì)各界的普遍關(guān)注。任何帶電物體的周圍都存在電場(chǎng)，而周期變化的電場(chǎng)將會(huì)產(chǎn)生周期變化的磁場(chǎng)，也就存在電磁波，產(chǎn)生電磁輻射，如果這種輻射的量超過限定條件，那么就會(huì)對(duì)環(huán)境形成電磁污染。和無(wú)處可躲的大氣污染、水污染、噪聲污染一樣，電磁輻射同樣無(wú)處不在，這使它成為公認(rèn)的危害人類健康的“致病源”之一。目前，生活中常見的較強(qiáng)的電磁輻射的電器主要有：手機(jī)、計(jì)算機(jī)、微波爐、電冰箱、電視等電器，與人們工作、生活息息相關(guān)的計(jì)算機(jī)和手機(jī)對(duì)人們?cè)斐傻奈：Ω档藐P(guān)注。許多上班族和沉迷于網(wǎng)絡(luò)世界的網(wǎng)民每天面對(duì)計(jì)算機(jī)的時(shí)間往往超過8小時(shí)，手機(jī)又是現(xiàn)代社會(huì)人類不可缺少的電子通訊產(chǎn)品。計(jì)算機(jī)、手機(jī)本身就是一個(gè)不可小覷的電磁輻射源：微處理器、主板、顯卡、聲卡、USB接口等主要部件在工作時(shí)都會(huì)向外界輻射電磁能量，加之人們長(zhǎng)期近距離的接觸，這些電子產(chǎn)物所發(fā)生的電磁輻射對(duì)人體健康已構(gòu)成了新的威脅。

二、電磁輻射對(duì)人體的危害

電磁輻射是一種復(fù)合的電磁波，以相互垂直的電場(chǎng)和磁場(chǎng)隨時(shí)間的變化傳遞能量。人體生命活動(dòng)包含一系列的生物電活動(dòng)，這些生物電對(duì)環(huán)境的電磁波非常敏感，因此，電磁輻射可以對(duì)人體造成影響和損害。

電子產(chǎn)品已進(jìn)入現(xiàn)代社會(huì)的各行各業(yè)和千家萬(wàn)戶，它給人們的工作、學(xué)習(xí)、生活帶來(lái)了極大的方便。但使用電子產(chǎn)品所致的毛病也與日俱增，“計(jì)算機(jī)病”尤為嚴(yán)重，已嚴(yán)重影響了人們的身心健康。主要表現(xiàn)為神經(jīng)衰弱綜合癥（頭暈、頭痛、疲勞、失眠或噩夢(mèng)、記憶力減退、情緒低落等）、肩頸腕綜合癥（骨骼不適、手指麻等、有壓痛），以及腰背酸痛、抗病能力降低等，發(fā)病率最高的是那些每天在計(jì)算機(jī)旁敲擊鍵盤的專業(yè)人員。這些專業(yè)人員精神壓力大，大腦處于高度集中和緊張狀態(tài)，這是產(chǎn)生神經(jīng)衰弱綜合癥的根源。面部褐斑、類似紅斑或濕疹等的出現(xiàn)，亦與精神因素密切相關(guān)。專業(yè)人員連續(xù)注視計(jì)算機(jī)屏幕，長(zhǎng)時(shí)間近距離盯著閃爍的熒光屏，易使眼睛充血、干燥、怕光，嚴(yán)重者還會(huì)使眼球視網(wǎng)膜的感光功能失調(diào)，晶體受損，暗適應(yīng)能力降低，造成視力減退。孕婦、兒童和老人是電磁輻射的易感人群，而心臟、眼睛和生殖系統(tǒng)等是電磁輻射敏感器官。近年來(lái)的畸形兒出生率和兒童的白血病增多，電磁輻射難逃其咎。

根據(jù)國(guó)家環(huán)保總局專家分析，目前我國(guó)的電磁輻射環(huán)境是比較好的，相當(dāng)于五六十年代時(shí)我國(guó)面臨的水污染、大氣污染的情況，有苗頭出現(xiàn)，還未到嚴(yán)重的地步。但從現(xiàn)在就要從嚴(yán)管理，未雨綢繆。因?yàn)樯鐣?huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展離不開對(duì)電磁輻射的應(yīng)用。若電磁污染到了環(huán)境無(wú)法忍受的地步，再想進(jìn)一步發(fā)展經(jīng)濟(jì)就舉步維艱了。

三、生活中電磁輻射的防護(hù)

隨著文明的發(fā)展，人類進(jìn)入信息社會(huì)，電磁輻射時(shí)時(shí)刻刻都伴隨著我們。電子產(chǎn)品帶來(lái)的電磁輻射污染的污染源無(wú)處不在，我們又不能因?yàn)榇嬖陔姶泡椛涠艞壥褂眠@些高科技產(chǎn)物，使生活質(zhì)量倒退。因此，面對(duì)生活中與我們息息相關(guān)的各類電子產(chǎn)品，做一些基本的了解和防護(hù)措施，有效預(yù)防電磁輻射，減少對(duì)身體的危害至關(guān)重要。

家用電器輻射類型及輻射特點(diǎn)：

微波爐：門縫處輻射最大，啟動(dòng)時(shí)輻射最大，所以烹飪時(shí)不要過于靠近，輻射范圍可達(dá)7米。

電熱毯：電熱毯通電后會(huì)產(chǎn)生電磁場(chǎng)，產(chǎn)生電磁輻射。孕婦如果使用電熱毯，長(zhǎng)時(shí)間處于這些電磁輻射當(dāng)中，最易使胎兒的大腦、神經(jīng)、骨骼和心臟等重要器官組織受到不良的影響。

加濕器：不宜離人體過近，使用時(shí)盡量保持適當(dāng)距離。

液晶電視、顯示器：液晶產(chǎn)品的賣點(diǎn)就是輻射較小，可放心使用。

筆記本電腦：輻射集中在鍵盤上方，使用時(shí)應(yīng)與電源適配器保持一定距離。

手機(jī)：盡量使用坐機(jī)撥打電話，少用手機(jī)撥打電話。手機(jī)接通瞬間釋放的電磁輻射最厲害，使用時(shí)頭部和手機(jī)天線的距離盡量遠(yuǎn)一些，最好使用分離耳機(jī)和話筒接聽電話。

計(jì)算機(jī)：（1）使用計(jì)算機(jī)的時(shí)候盡量減少接觸時(shí)間并與屏幕保持適當(dāng)距離，使用非液晶顯示屏幕時(shí)，最好能加裝防輻射隔離屏；（2）在計(jì)算機(jī)桌旁放一盆仙人掌，仙人掌可以吸收計(jì)算機(jī)釋放出來(lái)的電磁輻射；（3）身體處于屏幕71厘米以外的地方，接受的電磁輻射就會(huì)大大減少；（4）不要在電腦后面或兩側(cè)安置工作臺(tái)，因?yàn)殡娔X的后背或兩側(cè)發(fā)出的電磁輻射要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于前面的屏幕等。

家用電器的類型很多，輻射的強(qiáng)弱也不盡相同，我們要不斷探討并及時(shí)改進(jìn)使用方法，盡可能地減少電磁輻射對(duì)人體的危害。

1、居家防輻射。據(jù)放射檢測(cè)專家分析，目前居民家中使用的天然裝飾石材中，有一部分具有放射性污染。有些家庭裝修使用的壁紙、壁布、涂料、塑料、板材等，釋放出大量有害氣體，致使居室空氣污染嚴(yán)重，變成了“輻射屋”、“污染房”。因此，無(wú)論是購(gòu)房或租房，都應(yīng)先徹頭徹尾地做輻射檢查，盡量避免生活在不健康的環(huán)境中，如已無(wú)法改變住所，則要測(cè)出輻射最強(qiáng)的是哪里，加以屏蔽或調(diào)整家具位置，使家人接觸輻射材料的距離加大，接受輻射的時(shí)間減少。

2、不要把家用電器放的過于集中，或經(jīng)常一起使用。以免使自己暴露在超劑量輻射的危害之中。人體不可能獲得屏蔽，如果同時(shí)使用各類電器，就如同被電磁波包圍，從而對(duì)人體造成危害。

3、提高自我保護(hù)意識(shí)。重視電磁輻射可能對(duì)人體產(chǎn)生的危害，多了解有關(guān)電磁輻射的常識(shí)，學(xué)會(huì)防范措施，加強(qiáng)安全防范。根據(jù)各類電子產(chǎn)品的應(yīng)用手冊(cè)及指示規(guī)范，保持安全操作距離。購(gòu)買電子產(chǎn)品時(shí)應(yīng)注意證實(shí)該產(chǎn)品是否已經(jīng)過3C認(rèn)證（國(guó)家對(duì)電子電磁兼容性的平安認(rèn)證），盡量減少對(duì)高輻射產(chǎn)品的使用。

4、當(dāng)電器不使用時(shí)，最好把電源關(guān)掉，而不是讓它處于待機(jī)狀態(tài)。這樣，不僅可以省電，還可以減少微量電磁輻射的累積。

5、長(zhǎng)時(shí)間看電視、電腦后及時(shí)洗手洗臉，保持室內(nèi)空氣流通。

6、各種家用電器、辦公設(shè)備、移動(dòng)電話都應(yīng)盡量避免長(zhǎng)時(shí)間操作。如電視、電腦確需長(zhǎng)時(shí)間使用時(shí)，應(yīng)注意至少每小時(shí)離開一次，采用眺望遠(yuǎn)方或閉上眼睛的方式，以減少眼睛的疲勞程度和所受輻射影響。

7、多食富含維生素A、C和蛋白質(zhì)的食物。如胡蘿卜、白菜、豆腐、牛奶、雞蛋等食物，以利于調(diào)節(jié)人體電磁場(chǎng)紊亂。

8、多喝水。茶中的茶多酚有利于防輻射。

四、結(jié)語(yǔ)

在電磁輻射廣泛存在的今天，可以說(shuō)電磁波與我們生活密不可分，顯然我們?cè)诔浞掷秒姶挪ńo我們帶來(lái)便利的同時(shí)注意減少電磁輻射對(duì)我們的傷害才是我們需要做的工作。電磁輻射泄漏是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，任何單一的防護(hù)措施都不是萬(wàn)無(wú)一失的。要根據(jù)不同電器產(chǎn)品的特點(diǎn)采用與之相適應(yīng)的最佳防護(hù)措施進(jìn)行綜合防護(hù)。

（作者單位：平高集團(tuán)）

主要參考文獻(xiàn)：

[1]沈頤寧.電磁場(chǎng)與電磁波.北京：科學(xué)出版社，2007.

[2]黃德寅.電磁輻射對(duì)生物體的生物學(xué)效應(yīng).職業(yè)衛(wèi)生與應(yīng)急救援，2004.

篇5

關(guān)鍵詞：電磁輻射 污染防治 對(duì)策

一、電磁輻射污染概述

電磁輻射污染( pollution of electromagnetic radiation)是指人類使用電磁輻射的器具而泄露的電磁能量流傳播到社區(qū)的室內(nèi)外空氣中，其量超出本底值，且其性質(zhì)、頻率、強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間等綜合影響而引起該區(qū)居民中一些人和眾多人的不適感，并使健康和福利受到惡劣影響。我國(guó)目前的電磁輻射污染嚴(yán)重，尤其是在大城市更是集中，并且隨著城市人口增加、建筑密度不斷加大，城鄉(xiāng)居民家用電器的迅速增加以及電力、通信、交通事業(yè)的發(fā)展，電磁輻射污染有由大城市迅速向中小城市及農(nóng)村擴(kuò)散的趨勢(shì)，與電磁輻射污染引起的種種糾紛也日益增多并多數(shù)得不到迅速合理地解決。

二、我國(guó)電磁輻射污染防治中存在的問題

（一）科學(xué)研究不足，法律發(fā)展滯后

目前，電磁輻射污染對(duì)人體致害的機(jī)理還未完全明確，電磁輻射的安全標(biāo)準(zhǔn)、電磁輻射污染與人體健康受損之間的因果關(guān)系在科學(xué)研究上尚無(wú)定論，客觀上造成了電磁輻射污染防治法律研究的困難。由于法律理論研究的不足，無(wú)論是立法機(jī)關(guān)還是相關(guān)的產(chǎn)業(yè)部門就電磁輻射污染對(duì)人體危害性認(rèn)識(shí)也普遍不足，這一定程度上導(dǎo)致了法律的滯后。我國(guó)的《城市規(guī)劃法》、《電信條例》、《電力法》等主要法律法規(guī)中均沒有考慮電磁輻射污染的因素。電磁輻射建設(shè)項(xiàng)目從整體上缺乏規(guī)劃，單個(gè)電磁輻射建設(shè)項(xiàng)目選址不當(dāng)?shù)默F(xiàn)象大量地“合法”存在。

（二）風(fēng)險(xiǎn)防范意識(shí)不足，末端治理不力

由于電磁輻射隱蔽性、潛伏性等特征決定了這種特殊形式的污染危害一般情況下很難被人們所意識(shí)到，所以風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防就顯得更為重要，但是現(xiàn)實(shí)中，射頻設(shè)備集中使用的單位、部門間因?yàn)橹亟?jīng)濟(jì)效益而忽視周圍輻射環(huán)境的保護(hù)的情況大量存在，生產(chǎn)家用電器設(shè)備、產(chǎn)品的廠家也以其危害性沒有得到科學(xué)上的證實(shí)為由忽視對(duì)于這種無(wú)形污染源的控制。雖然說(shuō)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防不等于完全消滅風(fēng)險(xiǎn)，但是對(duì)于電磁輻射污染而言，對(duì)其進(jìn)行事后治理往往花費(fèi)巨大，需要采取大規(guī)模搬遷等方案作為解決辦法，而這些原本是可以通過對(duì)城市建設(shè)的科學(xué)布局、合理規(guī)劃就可以避免的。

（三）現(xiàn)行立法缺失，標(biāo)準(zhǔn)尺度不一

現(xiàn)有電磁輻射污染方面立法僅有原國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局(現(xiàn)環(huán)境保護(hù)部)頒布的《電磁輻射環(huán)境保護(hù)管理辦法》和1988年原國(guó)家環(huán)境保護(hù)局的《電磁輻射防護(hù)規(guī)定》和1989年國(guó)家衛(wèi)生部的《環(huán)境電磁波衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)范性法律文件，在《憲法》和《環(huán)境保護(hù)法》中均沒有明確規(guī)定電磁輻射污染防治，電磁輻射污染防治缺少單行法律。此外，電磁輻射的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)過于陳舊，且存在嚴(yán)重空白和內(nèi)容沖突。有些標(biāo)準(zhǔn)雖然在行政上得到了統(tǒng)一，但在具體執(zhí)行過程中，由于有關(guān)檢測(cè)部門和執(zhí)法部門在援用標(biāo)準(zhǔn)尺度不一，這對(duì)于消費(fèi)者而言，仍然是一個(gè)難以解決的問題。

三、我國(guó)電磁輻射污染防治的對(duì)策

（一）加強(qiáng)理論研究，嚴(yán)守現(xiàn)有立法

法律發(fā)展的滯后源自法學(xué)理論研究的不足，而關(guān)于電磁輻射污染這一新型污染的法學(xué)理論研究往往必須依賴于物理、生物、醫(yī)學(xué)等相關(guān)自然科學(xué)的發(fā)展程度。同時(shí)，在此基礎(chǔ)上加強(qiáng)關(guān)于電磁輻射污染帶來(lái)的各種糾紛的法學(xué)理論研究，真正讓立法者立法有理可依，有據(jù)可循。更要注意的是，這些理論研究也不能是紙上談兵，必須理論聯(lián)系實(shí)踐。

雖然目前我國(guó)的電磁輻射污染防治立法尚不健全，但是也并非是無(wú)法可依。《電磁輻射防護(hù)規(guī)定》、《電磁輻射環(huán)境保護(hù)管理辦法》中都有對(duì)于電磁輻射污染防治的具體規(guī)定，《環(huán)境影響評(píng)價(jià)法》、《廣播設(shè)施保護(hù)條例》、《行政許可法》、《消費(fèi)者權(quán)益保護(hù)法》以及某些地方立法中也可以找到控制污染源、解決污染引發(fā)糾紛的法律依據(jù)。所以筆者認(rèn)為，嚴(yán)守現(xiàn)有立法對(duì)于緩解現(xiàn)階段電磁輻射污染情況，減少并及時(shí)解決由污染帶來(lái)的各種糾紛具有一定效果。

（二）普及事前預(yù)防意識(shí)，確立風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防原則

我國(guó)公民對(duì)于這種隱藏性、潛伏性強(qiáng)的新型污染預(yù)防意識(shí)薄弱，很多時(shí)候甚至是在電磁輻射的損害結(jié)果產(chǎn)生后才意識(shí)到這種污染的存在。因此，對(duì)于我國(guó)公民、單位普及關(guān)于電磁輻射污染的預(yù)防意識(shí)是急需重視的環(huán)節(jié)。

另外，電磁輻射不同于其他形式的污染源，其自身的特點(diǎn)決定了它的產(chǎn)生甚至是結(jié)果都不易被人們所察覺，而一旦污染發(fā)生，產(chǎn)生的損害結(jié)果將是影響巨大的。因此，僅僅通過宣傳教育的軟性手段是不足的，還必須在法律法規(guī)中確立風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防原則。風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防原則的確立能夠有效地在事前采取預(yù)防措施以避免環(huán)境惡化的可能性，這也是當(dāng)前世界各國(guó)對(duì)電磁輻射污染防治的普遍做法。但是，風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防不等于完全消滅風(fēng)險(xiǎn)。電磁輻射相關(guān)產(chǎn)業(yè)是風(fēng)險(xiǎn)與收益并存的行業(yè)，既不能對(duì)風(fēng)險(xiǎn)視而不見，也不能為了預(yù)防風(fēng)險(xiǎn)而停止發(fā)展。風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防原則要求根據(jù)人體健康和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，將人為電磁輻射水平控制在合理的范圍之內(nèi)，而不是消滅電磁輻射。

（三）建立統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，條件成熟時(shí)制定《電磁輻射污染防治法》

我們當(dāng)前要做的首先是應(yīng)當(dāng)盡快統(tǒng)一電磁輻射強(qiáng)度國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，并明確其適用范圍，特別是要制定多輻射源的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。這不僅僅是為執(zhí)法司法提供依據(jù)，對(duì)于我國(guó)的消費(fèi)者權(quán)益保護(hù)與產(chǎn)品的出口外銷也具有重要意義。

但是，統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的確立只是電磁輻射污染防治的一個(gè)方面，并不能從根本上解決問題。隨著城鄉(xiāng)一體化發(fā)展的推進(jìn)與電子科技的日新月異，電磁輻射污染終會(huì)像水污染、土壤污染一樣成為一個(gè)不得不由國(guó)家立法所解決的問題。我國(guó)目前已經(jīng)積累了一定的電磁輻射管理經(jīng)驗(yàn)，對(duì)電磁輻射污染的科學(xué)防治也在研究之中，當(dāng)條件成熟時(shí)，制定《中華人民共和國(guó)電磁輻射污染防治法》是發(fā)展的必然趨勢(shì)。一部完整的立法應(yīng)該對(duì)基本原則、基本制度都有比較全面的規(guī)定，具體到《電磁輻射污染防治法》而言，筆者認(rèn)為，應(yīng)該重點(diǎn)包括以下內(nèi)容：基本原則方面，上文提到的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防原則具體到立法中應(yīng)該體現(xiàn)為預(yù)防優(yōu)先、科學(xué)控制、統(tǒng)一規(guī)劃這三者的結(jié)合，環(huán)境保護(hù)法中的環(huán)境民主、環(huán)境責(zé)任原則在電磁輻射污染防治法中也應(yīng)該有所體現(xiàn)。基本制度方面除了傳統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)測(cè)、環(huán)境影響評(píng)價(jià)、“三同時(shí)”等制度以外，還應(yīng)該特別注意建立健全如電磁輻射規(guī)劃制度、內(nèi)部管理制度、公眾參與制度、特殊群體保護(hù)制度等。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉文魁,龐東.電磁輻射的污染及防護(hù)與治理[M].科學(xué)出版社，2003年版

篇6

關(guān)鍵詞：電磁輻射；能量轉(zhuǎn)換；能量收集；能量存儲(chǔ)

引言

電場(chǎng)和磁場(chǎng)的交互變化產(chǎn)生電磁波，電磁波向空中發(fā)射或泄露的現(xiàn)象，叫電磁輻射。電磁輻射由自然電磁輻射源和人為電磁輻射源組成，其中自然界電磁輻射源包括雷電、太陽(yáng)黑子活動(dòng)和宇宙射線等；人類社會(huì)形成的電磁輻射源則包括電腦、電視、音響、微波爐、電冰箱、手機(jī)、傳真機(jī)、通訊站、高壓電線、電動(dòng)機(jī)、航空、電氣鐵路、廣播、電視發(fā)射臺(tái)、移動(dòng)通信基站、雷達(dá)系統(tǒng)、電力產(chǎn)業(yè)的機(jī)房、衛(wèi)星地面工作站、調(diào)度指揮中心等。電磁輻射覆蓋了所有頻段，幾乎無(wú)處不在，且電磁波在傳播時(shí)有一個(gè)電場(chǎng)和磁場(chǎng)分量的振蕩，分別在兩個(gè)相互垂直的方向傳播能量，具有能量的電磁輻射充斥整個(gè)宇宙空間。這種電磁輻射能量積累到一定的程度，將會(huì)對(duì)人體造成永久不可逆的傷害。

因此，設(shè)計(jì)一個(gè)能夠?qū)㈦姶泡椛渥儚U為寶的能量轉(zhuǎn)換和收集裝置顯得尤為迫切和重要，一方面可警示人們主動(dòng)地遠(yuǎn)離電磁輻射源，另一方面使具有巨大累積能量的電磁輻射能夠?yàn)樯鐣?huì)服務(wù)。

關(guān)于將自然界中存在的能量進(jìn)行轉(zhuǎn)換和存儲(chǔ)的文獻(xiàn)、專利和應(yīng)用多見于風(fēng)能轉(zhuǎn)換、太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換和機(jī)車類等能量回收。目前尚未見將電磁輻射能量進(jìn)行轉(zhuǎn)換和存儲(chǔ)的相關(guān)文獻(xiàn)，因此，展開該技術(shù)的研究和探索具有極為重要的意義和價(jià)值。

1 系統(tǒng)模型

1.1 電磁輻射的特點(diǎn)

在復(fù)雜電磁環(huán)境下，通常在某一接收感應(yīng)點(diǎn)會(huì)聚集各個(gè)頻段各種能量的空中無(wú)線信號(hào)，包括直達(dá)波、發(fā)射波和繞射波等。系統(tǒng)模型如圖1所示。

圖1 電磁輻射模型

雖然電磁信號(hào)在傳播時(shí)存在著能量損耗，如自由空間損耗公式為：

（1）

其中f單位為MHz；d的單位為千米?？紤]城區(qū)應(yīng)用模型，則損耗公式為：

（2）

其中L50為傳播路徑損耗值的50%（即中值）；Amu（f，d）為自由空間中值損耗；G（hte）為發(fā)射站天線高度增益因子；G（hre）為接收天線高度增益因子；GAREA為環(huán)境類型的增益。

如果f取1000MHz，d取1千米，則LS為92.45dB，可見電磁信號(hào)空中傳播雖然存在一定的衰減，但由于信號(hào)眾多，空間仍然具有極大的電磁波能量。

由此可見，完全有必要展開電磁能量感應(yīng)、轉(zhuǎn)換、收集和存儲(chǔ)技術(shù)的研究。

1.2 系統(tǒng)架構(gòu)

針對(duì)電磁輻射的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了圖2所示的電磁輻射能量轉(zhuǎn)換和存儲(chǔ)電路。

圖2 電磁輻射能量轉(zhuǎn)換和收集存儲(chǔ)電路

整個(gè)電路包括天線、無(wú)源能量轉(zhuǎn)換和存儲(chǔ)電路、能量指示電路、開關(guān)電路以及充電電路。電路中的天線用以感應(yīng)和接收空中的電磁輻射波。無(wú)源能量轉(zhuǎn)換和存儲(chǔ)電路由電磁感應(yīng)轉(zhuǎn)換模塊和能量存儲(chǔ)模塊兩部分組成，電磁感應(yīng)轉(zhuǎn)換模塊可根據(jù)實(shí)際需求采用寬帶化射頻接收通道設(shè)計(jì)，首先電磁感應(yīng)轉(zhuǎn)換模塊將天線感應(yīng)的電信號(hào)進(jìn)行能量累積，并通過T型無(wú)源高阻抗電路將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓型電信號(hào)后送到能量存儲(chǔ)模塊，能量存儲(chǔ)模塊采用超能存儲(chǔ)器件設(shè)計(jì)，感應(yīng)的電磁能量進(jìn)行存儲(chǔ)，其中超能存儲(chǔ)器采用超級(jí)電容實(shí)現(xiàn)微弱能量的快速回收。能量指示電路則實(shí)時(shí)將感應(yīng)到的信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算，并進(jìn)行結(jié)果顯示和警示。

開關(guān)電路為低耗能電路，當(dāng)能量存儲(chǔ)模塊存儲(chǔ)的電能達(dá)到一定的幅值后，將觸發(fā)開關(guān)電路，通過開關(guān)電路及充電電路將能量存儲(chǔ)電路存儲(chǔ)的能量轉(zhuǎn)換為電池所需的額定電壓和電流對(duì)可充電電池進(jìn)行充電。

1.3 能量轉(zhuǎn)換和存儲(chǔ)原理

能量轉(zhuǎn)換和存儲(chǔ)電路的核心部件為超能存儲(chǔ)器件，研究時(shí)采用超級(jí)電容作為超能存儲(chǔ)器件。單體超級(jí)電容外觀如圖3所示。而實(shí)際使用時(shí)，往往采用超級(jí)電容系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換和存儲(chǔ)，超級(jí)電容系統(tǒng)由單體超級(jí)電容串并聯(lián)組成，如圖4所示。

超級(jí)電容的基本原理是通過極化電解質(zhì)來(lái)實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換和存儲(chǔ)。超級(jí)電容在儲(chǔ)能的過程中并不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，并且這種儲(chǔ)能過程可逆，即可以進(jìn)行放電處理，也就是說(shuō)，超級(jí)電容可以反復(fù)充放電。其儲(chǔ)能過程可以被視為電解質(zhì)中的兩個(gè)無(wú)反應(yīng)的活性的多孔電極板，在極板上加電，正極板吸引電解質(zhì)中的負(fù)離子，負(fù)極板吸引正離子，從而形成兩個(gè)容性存儲(chǔ)層，被分離開的正離子在負(fù)極板附近，負(fù)離子在正極板附近。

超級(jí)電容的表面積采用多孔碳材料，多孔碳的材料結(jié)構(gòu)使其面積可達(dá)2000m2/g，與電解液接觸的面積大大增加。超級(jí)電容的電荷之間的距離是由被吸引到帶電電極的電解質(zhì)離子尺寸決定的，這個(gè)距離相當(dāng)小，僅為幾個(gè)納米。足夠大的表面積再加上非常小的電荷分離距離使得超級(jí)電容較傳統(tǒng)電容器而言有驚人的靜電容量，這也是超級(jí)電容的“超級(jí)”所在。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖5所示。

圖5 超級(jí)電容內(nèi)部結(jié)構(gòu)

當(dāng)超級(jí)電容內(nèi)部?jī)蓚€(gè)電極板間電勢(shì)低于電解液的氧化還原電位時(shí)，電解液界面上的電荷則被吸附，超級(jí)電容處在正常充電工作狀態(tài)。當(dāng)超級(jí)電容兩端電壓超過電解液的氧化還原電極電位時(shí)，電解液將分解，處于非正常狀態(tài)。隨著超級(jí)電容的放電，正負(fù)極板上的電荷被外電路泄放。由此可以看出超級(jí)電容的充放電過程始終是物理過程，沒有化學(xué)反應(yīng)，因此性能是穩(wěn)定的。

電容器存儲(chǔ)的電勢(shì)能為E=■CU2，再利用庫(kù)侖定律Q=CU可得：

E=■ （3）

其中C是電容器容量；U是電壓；Q是電容器的總電荷量，只要影響電壓和總電荷量就會(huì)影響能量密度，電解液的變化是影響能量密度的重要原因之一。

在本項(xiàng)目中利用超級(jí)電容上述的特性來(lái)實(shí)現(xiàn)能量存儲(chǔ)，其過程如同“移峰填谷”，如圖6所示。

圖6 能量轉(zhuǎn)換和存儲(chǔ)原理

其實(shí)質(zhì)就是將波動(dòng)的能量變成較平滑的能量輸入，在達(dá)到一定的電壓值后進(jìn)行能量釋放，如為附屬充電電路進(jìn)行充電。

2 試驗(yàn)和分析

2.1 電磁輻射能量可收集性測(cè)試

為了進(jìn)一步驗(yàn)證論文研究的必要性和測(cè)試的直觀簡(jiǎn)單，采用800～3000MHz的移動(dòng)通信板型天線對(duì)移動(dòng)通信信號(hào)進(jìn)行了測(cè)試，因?yàn)樵擃l段信號(hào)較為密集，依據(jù)國(guó)家信工部對(duì)移動(dòng)通信頻率的劃分，可以得到表1所示的頻率分配表。

首先借助800MHz～3000MHz寬帶接收機(jī)對(duì)頻率范圍的信號(hào)進(jìn)行了搜索，然后采用FFT算法將實(shí)際測(cè)試的信號(hào)進(jìn)行了頻譜顯示，得到如圖7所示的頻譜圖和圖8所示的頻譜占用圖。

圖7 實(shí)測(cè)頻譜圖 圖8 城區(qū)頻譜占用情況

由圖可見，移動(dòng)通信信號(hào)輻射無(wú)處不在、無(wú)時(shí)不有，密集存在且強(qiáng)度較大，實(shí)際最大值可達(dá)-39dBm，如距離移動(dòng)通信基站50米左右，平均值約-65dBm?？梢妼⑦@些能量累積并收集具有重大的社會(huì)和現(xiàn)實(shí)意義。

2.2 能量轉(zhuǎn)換可行性測(cè)試

試驗(yàn)首先測(cè)試了電磁輻射能量轉(zhuǎn)換和收集存儲(chǔ)電路的能量和轉(zhuǎn)換收集能力。試驗(yàn)時(shí)在電磁輻射能量轉(zhuǎn)換和收集存儲(chǔ)電路前方5米處利用手機(jī)屏蔽器發(fā)射掃頻干擾信號(hào)。電磁輻射能量轉(zhuǎn)換和收集存儲(chǔ)電路則可以將干擾信號(hào)的能量進(jìn)行累積并感應(yīng)和轉(zhuǎn)換，為了驗(yàn)證有無(wú)能量轉(zhuǎn)換和存儲(chǔ)，采用了微功耗的LED指示燈進(jìn)行了試驗(yàn)，如圖9所示。

圖9 能量轉(zhuǎn)換能力測(cè)試

測(cè)試過程中可見LED燈處于時(shí)亮?xí)r滅的狀態(tài)，這表明的確有能量轉(zhuǎn)換且被存儲(chǔ)，并可以用來(lái)驅(qū)動(dòng)LED指示燈。

2.3 能量轉(zhuǎn)換能力測(cè)試

為了驗(yàn)證能量轉(zhuǎn)換的可行性，驗(yàn)證能量存儲(chǔ)模塊的能量存儲(chǔ)能力，試驗(yàn)時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和描繪了轉(zhuǎn)換的效率波形，即實(shí)時(shí)記錄能量存儲(chǔ)模塊的電壓波動(dòng)情況，并進(jìn)行圖形描繪，如圖10所示。

圖10 能量轉(zhuǎn)換速率

由圖10可見，整體轉(zhuǎn)換速率較為緩慢的。主要原因在于：測(cè)試過程沒有采用全頻段天線，僅僅對(duì)800～3000MHz范圍內(nèi)的信號(hào)進(jìn)行了感應(yīng)，而且天線效率極低，大量的電磁能量沒有得到有效的轉(zhuǎn)換；超級(jí)電容較為簡(jiǎn)單。但也可以看出，文章研究的能量轉(zhuǎn)換、收集和存儲(chǔ)技術(shù)是可行的。

如果經(jīng)過進(jìn)一步的軟硬件優(yōu)化和修改，尤其是高性能的感應(yīng)天線和大容量的超級(jí)電容，則可將該技術(shù)應(yīng)用于各種小電壓可充電電池的充電，也可廣泛應(yīng)用于其他場(chǎng)合。

篇7

生活中常見電磁輻射對(duì)眼的危害及損傷

電視機(jī)和電腦對(duì)于眼睛的損害：電視機(jī)和電腦已經(jīng)成為每個(gè)家庭必備的電器之一。很多人在工作之余的大部分時(shí)間都與它們密切相伴。特別是網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的突飛猛進(jìn)，讓更多人，特別是青少年沉迷于此。青少年的視覺功能尚未完全發(fā)育完善，在受到輻射刺激后的損害比成年人往往更為嚴(yán)重。經(jīng)常接觸輻射會(huì)造成晶狀體疲勞，極易造成近視等眼部疾病，甚至?xí)?duì)視網(wǎng)膜組織造成不可逆損傷。有研究表明，視網(wǎng)膜組織的損傷程度與輻射時(shí)間有密切關(guān)系。電磁輻射可以引起視網(wǎng)膜細(xì)胞的凋亡、線粒體的腫脹，光感受器細(xì)胞的變性，膜盤組織的結(jié)構(gòu)破壞等。雖然視網(wǎng)膜眼球極后端，但由于其豐富的血管組織，以及神經(jīng)節(jié)細(xì)胞層位于視網(wǎng)膜內(nèi)側(cè)，所以仍然極易受到電磁輻射損傷。

手機(jī)對(duì)眼的損害：手機(jī)已經(jīng)成為生活中必不可少的物品之一。其功能日臻完善，上網(wǎng)炒股、看電影早已是司空見慣。手機(jī)屬于高頻輻射源，其帶來(lái)的輻射與電視機(jī)和電腦相比還要嚴(yán)重。雖然至今為止，還沒有證據(jù)確認(rèn)手機(jī)與眼睛疾病發(fā)生有直接關(guān)系。但其作為輻射源，對(duì)機(jī)體特別是神經(jīng)系統(tǒng)會(huì)造成損害這是毋庸置疑的。視覺的產(chǎn)生，是靠眼睛捕捉到視頻信號(hào)后，傳到神經(jīng)系統(tǒng)做出編輯后產(chǎn)生的。神經(jīng)系統(tǒng)的損害也必然會(huì)造成視覺系統(tǒng)異常。另外從直接刺激來(lái)看，手機(jī)屏幕遠(yuǎn)比電腦等要小得多，長(zhǎng)期注視手機(jī)屏幕勢(shì)必會(huì)給視覺器官造成更大的疲勞。這也是加速眼睛疾患的一個(gè)成因。

其他輻射源對(duì)眼的損害：除了上述的輻射危害以外，還有一些輻射不被我們重視。比如家里面用的微波爐等，看似與眼睛的損傷沒有什么直接聯(lián)系，但其實(shí)不然。

關(guān)于微波對(duì)人眼的損害，國(guó)內(nèi)外多有報(bào)導(dǎo)，有關(guān)專家曾報(bào)導(dǎo)1例微波輻射所致急性眼部損傷者，右眼在100cm距離915MHz微波照射30秒后，雙眼有結(jié)合膜炎，右眼出現(xiàn)視盤炎，有心慌、疲勞、嗜睡、厭食、失眠等癥狀。

一般認(rèn)為，如果不超過國(guó)內(nèi)暫行標(biāo)準(zhǔn)50(W/cm2)，不會(huì)產(chǎn)生晶體及眼底異常。但是，有關(guān)專家對(duì)從事微波技術(shù)人員450人作了調(diào)查，發(fā)現(xiàn)2例晶體前囊下皮質(zhì)呈蜘蛛狀混濁，后囊下皮質(zhì)呈蜂窩狀混濁，4例眼底黃斑附近或其，有1～2個(gè)新鮮出血，形成點(diǎn)狀或三角形。并指出其診斷根據(jù)是：①白內(nèi)障的形態(tài)特點(diǎn)是后囊下皮質(zhì)蜂窩狀混濁；②有長(zhǎng)期接觸微波輻射史；③臨床上無(wú)其他眼?。虎苣挲g較輕；⑤伴有與微波接觸有關(guān)的其他癥狀，如神經(jīng)衰弱等。

護(hù)理原則與護(hù)理措施

護(hù)理與防護(hù)原則：①減少與輻射源的接觸時(shí)間。②在使用的時(shí)候，注意保持良好環(huán)境和習(xí)慣。③經(jīng)常接觸輻射的人群，應(yīng)注意飲食保健。

相應(yīng)措施：如何使電腦輻射對(duì)人體的危害降到最低，筆者認(rèn)為應(yīng)做到以下幾點(diǎn)：①避免長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)操作電腦和手機(jī)，注意中間休息。要保持一個(gè)最適當(dāng)?shù)淖藙?shì)，眼睛與屏幕的距離應(yīng)40～50cm，使雙眼平視或輕度向下注視熒光屏；②室內(nèi)要保持良好的工作環(huán)境，如舒適的溫度、清潔的空氣、合適的陰離子濃度和臭氧濃度等；③室內(nèi)光線要適宜，不可過亮或過暗，避免光線直接照射在電腦、手機(jī)屏上而產(chǎn)生干擾光線；④經(jīng)常用電腦的，電腦的熒光屏上要使用濾色鏡，以減輕視疲勞。最好使用玻璃或高質(zhì)量的塑料濾光器；⑤安裝防護(hù)裝置，削弱電磁輻射的強(qiáng)度；⑥注意補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)。電腦操作者在熒光屏前工作時(shí)間過長(zhǎng)，視網(wǎng)膜上的視紫紅質(zhì)會(huì)被消耗掉，而視紫紅質(zhì)主要由維生素A合成。因此，電腦操作者應(yīng)多吃些胡蘿卜、白菜、豆芽、豆腐、紅棗、橘子以及牛奶、雞蛋、動(dòng)物肝臟、瘦肉等食物，以補(bǔ)充人體內(nèi)維生素A和蛋白質(zhì)。而多飲些茶，茶葉中的茶多酚等活性物質(zhì)會(huì)有利于吸收與抵抗放射性物質(zhì)。

討 論

鑒于電磁輻射的廣泛存在以及危害，防治電磁輻射污染對(duì)于眼睛的損傷，將電磁輻射的強(qiáng)度減小到允許的程度或?qū)⒂泻τ绊懴拗圃谝欢ǖ目臻g范圍內(nèi)是必需的。如何減少電磁輻射對(duì)眼睛的損傷已經(jīng)成為一向值得研究的課題，雖然已經(jīng)出現(xiàn)了一些有效防輻射的鏡片，但是其效果還是不明顯，隨著科技的進(jìn)步，更多新的防護(hù)技術(shù)的應(yīng)用無(wú)疑會(huì)給我們帶來(lái)新的光明。

參考文獻(xiàn)

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摘要：

X波段測(cè)波雷達(dá)在海洋觀測(cè)領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價(jià)值，但其電磁輻射帶來(lái)的影響也愈發(fā)值得關(guān)注。通過對(duì)X波段雷達(dá)工作特點(diǎn)進(jìn)行分析，提出了使用頻譜分析儀和對(duì)數(shù)周期天線組成測(cè)量系統(tǒng)的電磁輻射測(cè)試方案。參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)國(guó)家海洋局南澳、遮浪海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)站的X波段測(cè)波雷達(dá)電磁輻射功率密度進(jìn)行了測(cè)量和分析，結(jié)果表明：X波段測(cè)波雷達(dá)對(duì)環(huán)境危害小，對(duì)公眾安全性好。同時(shí)解釋了短時(shí)曝露限值的含義，提出了要加強(qiáng)員工安全教育的建議。

關(guān)鍵詞：

X波段測(cè)波雷達(dá)；電磁輻射測(cè)量；功率密度；頻譜分析儀

X波段測(cè)波雷達(dá)是一種基于船用X波段導(dǎo)航雷達(dá)，利用海面回波圖像分析波浪參數(shù)的遙感觀測(cè)設(shè)備[1]。X波段測(cè)波雷達(dá)支持多個(gè)廠家不同型號(hào)的X波段雷達(dá)，以國(guó)家海洋局引進(jìn)MIROS公司的WAVEX系統(tǒng)為例，其中X波段雷達(dá)使用的谷野雷達(dá)型號(hào)為FR-2127BB，天線型號(hào)為XN24AF，其主要參數(shù)如表1所示。該雷達(dá)發(fā)射功率較高，其瞬時(shí)功率可達(dá)到25kW，在波浪觀測(cè)時(shí)一般為連續(xù)工作，因此其電磁輻射對(duì)人存在一定危險(xiǎn)性，有必要對(duì)其輻射強(qiáng)度開展現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量和分析。

1電磁輻射測(cè)量原理

在電磁輻射測(cè)量中，通常用功率密度來(lái)衡量電磁輻射的強(qiáng)弱。功率密度是描述單位時(shí)間內(nèi)通過單位面積的電磁波能量的物理量，它是無(wú)線電計(jì)量中的一個(gè)重要參數(shù)[2]。要完成對(duì)X波段測(cè)波雷達(dá)電磁輻射的測(cè)量，需要根據(jù)其工作特點(diǎn)對(duì)測(cè)量?jī)x器進(jìn)行對(duì)比選型并使用合理的計(jì)算方法，從而獲得其功率密度。

1.1儀器選型測(cè)量電磁輻射通常采用場(chǎng)強(qiáng)儀，但由于場(chǎng)強(qiáng)儀沒有頻率信息，在周邊有其他設(shè)備時(shí)不容易判斷輻射來(lái)源和占用頻段。頻譜儀可以用來(lái)測(cè)量所需頻段的頻譜信息，在進(jìn)行測(cè)量時(shí)配以相應(yīng)頻段的天線便可組成測(cè)試系統(tǒng)。頻譜儀優(yōu)點(diǎn)在于能夠直接對(duì)某一頻段的信號(hào)進(jìn)行測(cè)量，從而避免其它頻段干擾信號(hào)帶來(lái)的影響。測(cè)量設(shè)備選用Agilent公司生產(chǎn)的N9918A[3]型頻譜儀；選用德國(guó)Annoni公司生產(chǎn)的HyperLog60100型對(duì)數(shù)周期天線，該天線在出廠時(shí)已經(jīng)過專業(yè)校準(zhǔn)，其天線頻率與天線系數(shù)[4]的對(duì)應(yīng)關(guān)系如表2所示。天線與頻譜儀的連接饋線選用1m長(zhǎng)專用射頻電纜，經(jīng)測(cè)試可知其在X波段雷達(dá)工作頻段的線纜損耗約為0dB。

1.2計(jì)算方法

1.2.1X波段雷達(dá)輸出的峰值功率與平均功率由雷達(dá)原理可知，雷達(dá)發(fā)射機(jī)的輸出功率可分為峰值功率Pt和平均功率Pav，二者關(guān)系。

1.2.2頻譜儀測(cè)量值與功率密度的關(guān)系頻譜儀對(duì)信號(hào)的測(cè)量數(shù)值以功率（單位：dBm）或電壓（單位：dBuV）的形式給出，若想獲得對(duì)功率密度的測(cè)量結(jié)果，需要進(jìn)行一定的公式換算和推導(dǎo)[6-7]，其過程如下（各物理量的單位以下標(biāo)形式給出）：

2環(huán)境輻射分析

2.1環(huán)境控制限值2014年9月國(guó)家環(huán)境保護(hù)部和國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局了GB8702-2014“電磁環(huán)境控制限值”，代替GB8702-88“電磁輻射防護(hù)規(guī)定”和GB9175-88“環(huán)境電磁波衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)”。雖然舊標(biāo)準(zhǔn)中“適用于一切人群經(jīng)常居住和活動(dòng)場(chǎng)所的環(huán)境電磁輻射”[9-10]改為“公眾曝露”[11]，但是一般認(rèn)為該限值規(guī)定的是居民區(qū)、學(xué)校、企事業(yè)單位等區(qū)域的電磁輻射限值。X波段導(dǎo)航雷達(dá)工作頻率9410MHz，新標(biāo)準(zhǔn)中該頻段的控制限值計(jì)算方法如表3所示，經(jīng)計(jì)算得出其限值為1.25W/m2，由新標(biāo)準(zhǔn)中的定義可知，該限值是任意6min內(nèi)的方均根值。此外，對(duì)于脈沖電磁波，其功率密度的瞬時(shí)峰值不應(yīng)超過表3中所列限制的1000倍。對(duì)于X波段雷達(dá)，其峰值功率密度限制為1250W/m2。

2.2現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量

2.2.1南澳海洋站測(cè)量結(jié)果南澳海洋站X波段雷達(dá)架設(shè)在海洋站的樓頂，氣象觀測(cè)場(chǎng)緊鄰雷達(dá)，雷達(dá)天線高度與人體高度相仿，雷達(dá)安裝位置和其中一個(gè)測(cè)量點(diǎn)位置如圖1（a）。由于測(cè)試設(shè)備與雷達(dá)距離較近，為防止突發(fā)強(qiáng)信號(hào)對(duì)設(shè)備造成損壞，關(guān)閉了前置放大器功能，此時(shí)頻譜儀的噪底為-70dBm，將頻譜儀的檢波方式設(shè)置為RMS（方均根值）。經(jīng)測(cè)試，確定將中心頻率設(shè)置為9410MHz，經(jīng)過20min的測(cè)量后頻譜儀的頻譜及讀數(shù)已基本沒有變化，由圖1(b)可知其平均功率為-37.4dBm，結(jié)合表2和公式可知，其平均功率密度和峰值功率密度分別為6.166×10-4W/m2和2.88W/m2。

2.2.2遮浪海洋站測(cè)量結(jié)果該站測(cè)波雷達(dá)安裝位置距地面不小于10m，現(xiàn)場(chǎng)的一個(gè)測(cè)量點(diǎn)在距離雷達(dá)位置約36m，測(cè)量天線高度與正常人身高一致，約1.7~1.8m。由于測(cè)試設(shè)備與雷達(dá)距離比較遠(yuǎn)，為保證測(cè)量信號(hào)不會(huì)淹沒在噪聲中，打開了前置放大器功能，此時(shí)頻譜儀的噪底為-95dBm，頻譜儀的檢波方式仍設(shè)置為RMS方式。經(jīng)測(cè)試，確定將中心頻率設(shè)置為9380MHz，經(jīng)過20min的測(cè)量后頻譜儀的頻譜及讀數(shù)已基本沒有變化，由圖2(b)可知其平均功率為-46.37dBm，結(jié)合表3和公式可知其平均功率密度和峰值功率密度分別為7.7625×10-5W/m2和0.363W/m2。

2.3長(zhǎng)期照射安全性分析從以上兩個(gè)海洋站實(shí)際測(cè)量的結(jié)果看，在測(cè)量點(diǎn)處X波段測(cè)波雷達(dá)信號(hào)的平均功率密度和峰值功率密度均遠(yuǎn)低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。這可能與大部分人的認(rèn)識(shí)有所不同，造成這一現(xiàn)象有以下兩個(gè)原因：（1）X波段測(cè)波雷達(dá)可以設(shè)置掃描范圍。南澳站測(cè)波雷達(dá)設(shè)置了朝向海面的一側(cè)發(fā)射信號(hào)，在雷達(dá)朝向觀測(cè)場(chǎng)一側(cè)時(shí)雷達(dá)發(fā)射機(jī)是不工作的；在海面一側(cè)由于無(wú)遮擋，因此也沒有近距離強(qiáng)反射信號(hào)，所以造成測(cè)試點(diǎn)雷達(dá)信號(hào)很弱，幾乎測(cè)不到，測(cè)得的通道功率值大部分來(lái)自于帶內(nèi)噪聲功率。（2）X波段測(cè)波雷達(dá)具有很好的方向性。X波段雷達(dá)天線的垂直波束寬度只有20°。遮浪海洋站的X波段雷達(dá)安裝在支架上，距離地面不低于10m，測(cè)試時(shí)所用的對(duì)數(shù)周期天線雖然架設(shè)高度與人體高度一致，但仍不在雷達(dá)主波束輻射范圍以內(nèi)，雖然頻譜儀可監(jiān)測(cè)到雷達(dá)信號(hào)，但其輻射功率很低。人員在雷達(dá)所在地點(diǎn)周邊活動(dòng)不會(huì)受到雷達(dá)輻射危害。

3短時(shí)強(qiáng)輻射分析

3.1短時(shí)照射輻射限值從強(qiáng)電磁輻射設(shè)備旁經(jīng)過或者短時(shí)間滯留，會(huì)受到短時(shí)間強(qiáng)輻射，超過一定限值時(shí)會(huì)直接造成傷害。對(duì)于短時(shí)間輻射情況，國(guó)際上最具權(quán)威性的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該是非電離輻射防護(hù)委員會(huì)（ICNIRP）頒布的“時(shí)變電場(chǎng)和磁場(chǎng)暴露限值的有關(guān)導(dǎo)則”[12]。該導(dǎo)則通過科學(xué)實(shí)驗(yàn)給出了職業(yè)照射最高限值為50W/m2，公眾照射最高限值為10W/m2。特別需要注意，導(dǎo)則中指出在功率密度達(dá)到50W/m2時(shí)，對(duì)人的眼睛和生殖系統(tǒng)造成直接傷害，到100W/m2時(shí)會(huì)損傷人體皮膚。

3.2導(dǎo)航雷達(dá)限值距離一般導(dǎo)航雷達(dá)廠家會(huì)在說(shuō)明書中提示X波段雷達(dá)三個(gè)關(guān)鍵功率密度限值所對(duì)應(yīng)的距離，如表4所示，但多數(shù)都沒有給出功率密度的意義?！皶r(shí)變電場(chǎng)和磁場(chǎng)暴露限值的有關(guān)導(dǎo)則”對(duì)這三個(gè)距離作出了解釋。3.3短時(shí)照射的安全防護(hù)南澳和遮浪兩個(gè)海洋站的測(cè)波雷達(dá)由于輻射方向和安裝高度設(shè)置等原因，對(duì)于普通民眾不會(huì)發(fā)生近距離受到雷達(dá)照射的情況。但是海洋站員工因工作關(guān)系，如設(shè)備檢修調(diào)試等，受到雷達(dá)近距離輻射的可能性較大，應(yīng)注意短時(shí)雷達(dá)照射的防護(hù)：首先在雷達(dá)工作時(shí)應(yīng)避免近距離直視雷達(dá)，以防止眼睛受到傷害，同時(shí)應(yīng)避免進(jìn)入1m以內(nèi)區(qū)域。此外，海洋站員工應(yīng)加強(qiáng)電磁輻射有關(guān)安全知識(shí)的培訓(xùn)，提高安全意識(shí)。

4總結(jié)

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關(guān)鍵詞：移動(dòng)通信 通信基站 電磁輻射 環(huán)境保護(hù)

中圖分類號(hào)：TN929文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-5349（2017）09-0196-01

隨著我國(guó)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、科學(xué)的發(fā)展，現(xiàn)代通信技術(shù)也越來(lái)越發(fā)達(dá)，其發(fā)展過程中也面臨一系列的問題，其中較為突出的就是移動(dòng)通信基站電磁輻射環(huán)境保護(hù)的問題。本文淺析移動(dòng)通信基站的電磁輻射環(huán)境保護(hù)。

一、移動(dòng)通信基站電磁輻射

（一）電磁輻射

輻射在《新華字典》中的解釋是從中心向各個(gè)方向沿著直線伸展出去，還有一種解釋是熱的傳播方式的一N，從熱源沿直線向四周發(fā)散出去。光線、無(wú)線電波等電磁波的傳播叫輻射。其實(shí)從對(duì)輻射的解釋不難看出，輻射是一個(gè)中性詞，輻射存在于我們生活的方方面面。但是日常生活中人們聽到輻射都會(huì)覺得很可怕，因?yàn)槿藗儾荒軌蛘_理解輻射的含義，其實(shí)輻射并不可怕，當(dāng)然這個(gè)前提是輻射是被控制在一定的可以接受的范圍之內(nèi)的，那樣就不會(huì)給人體帶來(lái)傷害。

（二）移動(dòng)通信中基站天線的電磁輻射

在移動(dòng)通信中，基站的天線根據(jù)方向可以分為全向天線和定向天線。顧名思義全向天線就是指那些可以全方位地均勻地輻射并且在平面圖上還有一定的寬度，一般情況下寬度越小那么它的增益就越大。全向天線在移動(dòng)通信中一般是應(yīng)用在大范圍的地方。與之相反的定向天線一般是應(yīng)用在小范圍的地方，雖然它的覆蓋面積比較小，但密度是相當(dāng)大的。定向天線表現(xiàn)在平面圖中時(shí)是有一定的角度范圍的，不同于全向天線是360度的，不過與全向天線相同的是它們都有一定的寬度。

二、移動(dòng)通信基站的現(xiàn)狀

當(dāng)前越來(lái)越發(fā)達(dá)的通信技術(shù)使得人與人之間的溝通變得方便快捷，與此同時(shí)也推動(dòng)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，為人類的生活帶來(lái)了極大的便利。我們?cè)诔浞窒硎鼙憷耐瑫r(shí)也開始關(guān)注電磁輻射對(duì)人類的影響，特別是在一些居民比較集中的地方建設(shè)基站時(shí)，人們就會(huì)出現(xiàn)抵觸情緒，甚至是阻擾施工，更有甚者會(huì)與施工人員發(fā)生沖突，等等，給施工造成了很大的壓力。根據(jù)國(guó)家的法律規(guī)定，企業(yè)在建設(shè)無(wú)線電通信基站時(shí)都要對(duì)周圍的環(huán)境作出評(píng)估報(bào)告，而這個(gè)報(bào)告往往會(huì)涉及多個(gè)基站，這也就涉及成本以及周期的問題等。而且根據(jù)環(huán)境評(píng)估報(bào)告對(duì)基站進(jìn)行定位選擇地址難度是很大的。就目前情況來(lái)看，在環(huán)境評(píng)估報(bào)告中對(duì)基站的選址往往都是不確定的，而且如果等到批文到手之后再進(jìn)行建設(shè)，情況已經(jīng)發(fā)生了變化，也是無(wú)法正常建設(shè)的。這些問題都讓基站的建設(shè)變得困難重要。

三、對(duì)移動(dòng)通信基站電磁輻射改善措施的探討

首先對(duì)于基站的建設(shè)要進(jìn)行合理的選址，以新的基站帶老的基站。在基站建設(shè)中選址是非常重要的，要符合最優(yōu)化的原則，切實(shí)根據(jù)用戶的需求以及網(wǎng)絡(luò)覆蓋的情況來(lái)決定選址，還要統(tǒng)籌兼顧整個(gè)區(qū)域的信號(hào)情況，最大限度上避免場(chǎng)強(qiáng)疊加的問題。此外，基站的選址還要考慮與城市的發(fā)展規(guī)劃相結(jié)合，其中最為重要的是避免對(duì)居民和周圍環(huán)境造成電磁輻射污染。在這一方面運(yùn)營(yíng)商還要注意加強(qiáng)宣傳以此來(lái)化解矛盾。首先運(yùn)營(yíng)商要尊重公眾的知情權(quán)，要將基站建設(shè)的詳細(xì)情況公開告知群眾，對(duì)相關(guān)知識(shí)加強(qiáng)宣傳，讓群眾了解，努力化解社會(huì)矛盾，消除群眾的疑慮，確保電磁輻射環(huán)境水平在國(guó)家限定的標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。

四、實(shí)現(xiàn)移動(dòng)通信的可持續(xù)發(fā)展

綜上所述，我們根據(jù)移動(dòng)通信基站電磁輻射的特點(diǎn)可以知道，其實(shí)電磁波并不可怕，此外，基站天線的電磁波輻射造成的污染其實(shí)是可以預(yù)防的，只需要根據(jù)科學(xué)規(guī)劃、合理布局結(jié)構(gòu)去安排基站的位置，然后做到在基站的方向上盡量避開環(huán)境敏感的建筑物等，就可以實(shí)現(xiàn)在發(fā)展移動(dòng)通信的同時(shí)又保護(hù)環(huán)境，即實(shí)現(xiàn)移動(dòng)通信的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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篇10

目前,我國(guó)功能性紡織品的開發(fā)領(lǐng)域主要集中在內(nèi)衣、家用紡織品和防護(hù)用紡織品等三個(gè)方面,涉及的功能包括抗菌防臭、遠(yuǎn)紅外、抗紫外線、抗靜電、防電磁輻射、拒油防水、負(fù)離子、放火阻燃、抗玷污、易去污、防水透濕、免燙 、高吸濕等。然而,目前行業(yè)面臨著一大突出問題――檢測(cè)難。

市場(chǎng)雖大 無(wú)奈檢測(cè)困難

一項(xiàng)調(diào)查顯示:在功能性紡織產(chǎn)品的消費(fèi)人群中,買過防皺(免燙)整理產(chǎn)品占54%,買過拒水整理產(chǎn)品占31%,買過防污整理產(chǎn)品占25%,買過抗菌整理產(chǎn)品占4%。表示會(huì)再次購(gòu)買的,防皺(免燙)整理占96%,拒水整理94%,防污整理占93%。這表明,功能性紡織品有良好的市場(chǎng)發(fā)展前景。

雖然需求巨大,然而,大多數(shù)功能性紡織品的性能消費(fèi)者不能憑自己的視覺和觸覺等進(jìn)行判斷,即看不見、摸不出和嗅不到,其功能的優(yōu)劣程度,要靠一定測(cè)試方法和儀器才能進(jìn)行評(píng)定。功能性紡織產(chǎn)品既沒有色彩和圖案那樣直觀的吸引力,又缺乏柔軟飄逸等令人賞心悅目的質(zhì),只能在使用過程中慢慢品味其功效了。因此,其與其他紡織新產(chǎn)品一樣,由于市場(chǎng)的不成熟,也呈現(xiàn)出了一哄而上、魚龍混雜的局面,導(dǎo)致消費(fèi)者的信任度下降。

近年來(lái),雖然有一些科研機(jī)構(gòu)、高校、標(biāo)準(zhǔn)化組織和企業(yè)開展了這方面的研究工作,并不斷有一些成果面世,部分功能性評(píng)價(jià)方法也實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化。但從總體上看,大部分功能性紡織品仍然缺少權(quán)威的、能被廣泛接受的、經(jīng)過充分科學(xué)論證的、簡(jiǎn)便易行的、重現(xiàn)性和準(zhǔn)確性較高的功能性評(píng)價(jià)方法和標(biāo)準(zhǔn)。市場(chǎng)上王婆賣瓜式的吆喝成了消費(fèi)者的主要信息來(lái)源,一些不法商家為了追求短期利益對(duì)這些高科技面料進(jìn)行仿冒,真正的功能性紡織品面臨珠混于魚目的窘境,這對(duì)功能性紡織品市場(chǎng)的健康發(fā)展顯然是不利的。

另一個(gè)不容忽視的問題就是功能性紡織品的生態(tài)安全性。眾所周知,功能性紡織品的某些特殊功能,主要是通過在纖維材料中添加或在產(chǎn)品的后整理中使用某些具有特殊功能的化學(xué)物質(zhì)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。但目前在功能性紡織品上使用的這些化學(xué)物質(zhì)有相當(dāng)一部分并未經(jīng)過嚴(yán)格的生態(tài)安全性能的評(píng)估,特別是未經(jīng)過長(zhǎng)期跟蹤分析的安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。

典型功能的檢測(cè)

抗紫外線

隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,大氣層中的臭氧層不斷地遭到破壞,導(dǎo)致地表紫外線輻射量大增。紫外線是指太陽(yáng)所發(fā)射的波長(zhǎng)200～400nm的電磁波,它對(duì)人類皮膚能造成巨大的傷害。其中的UVA、UVB波段會(huì)助長(zhǎng)黑色素生成,導(dǎo)致皮質(zhì)老化,甚至造成白日稀⑵し舭┑炔”洹H緗,抗紫外線已成為人們習(xí)以為常的一種自我保護(hù)行為。日常生活中防曬產(chǎn)品層出不窮,防曬霜、晴雨傘、太陽(yáng)鏡等等,無(wú)不打上“UPFXX”的標(biāo)識(shí)。然而,在戶外特別是進(jìn)行登山之類的活動(dòng),由于高山的海拔相對(duì)較高,紫外線的輻射相比平地上要強(qiáng)很多,這時(shí)候著裝是人們抵抗紫外線輻射最直接的屏蔽物,因此,面料的防紫外線性能顯得至關(guān)重要。

織物防紫外線的能力,主要取決于織物本身屏蔽紫外線的能力。屏蔽主要通過吸收光線和散射、反射來(lái)完成。影響織物防紫外線輻射性能的因素分別是織物結(jié)構(gòu)、織物顏色以及漂白、染色等工藝處理。在一般情況下,吸收率和反射率增高,透過率就降低,防護(hù)性能就優(yōu)越。

另外,短纖維優(yōu)于長(zhǎng)絲纖維,加工絲產(chǎn)品好于原絲產(chǎn)品,細(xì)纖維織物比粗纖維織物好,扁平異形織物優(yōu)于圓形截面織物,機(jī)織物好于針織物。過測(cè)試我們發(fā)現(xiàn),機(jī)織或針織結(jié)構(gòu)越緊密UPF值越大。而在質(zhì)地結(jié)構(gòu)相同的情況下取一塊淺色和一塊深色面料,同時(shí)進(jìn)行紫外線照射的測(cè)試,可以發(fā)現(xiàn)染色織物比未染色織物有更高的UPF值,并且織物顏色越深,其紫外線透過率越小,也就是說(shuō)防紫外線能力越高。而織物的UVR吸收性能取決于織造過程中所采用的加工方法,如漂白、染色、施加消光劑等,這些加工過程都會(huì)對(duì)織物的UVR吸收性能產(chǎn)生作用。

為了使織物獲得較好的防紫外性能,織物的后整理很重要。采用各種方法將無(wú)機(jī)和有機(jī)的紫外線整理劑分別或共同對(duì)纖維、紗線或織物進(jìn)行處理,并使之牢固結(jié)合,這是較為傳統(tǒng)的方法。除此之外,也可以采用納米紡絲技術(shù)的方式。在切片聚合過程中,添加紫外線隔離因子(納米氧化鈦Ti02),使纖維及其制成的產(chǎn)品能有效地吸收紫外線,防止紫外線透過衣服,保護(hù)人體因紫外線過多照射而引起各種皮膚疾病。同時(shí)可以反射可視光線和紅外線,降低太陽(yáng)熱輻射所造成的溫升,保持衣服內(nèi)部的涼爽感覺,讓穿著更舒適與安全。這種方法具有抗紫外作用持久、永不消褪的特點(diǎn)。

防水透濕

人體由于運(yùn)動(dòng)以及新陳代謝,會(huì)通過皮膚表面蒸發(fā)水汽散熱,如果這些水汽不能通過織物及時(shí)排出,就會(huì)在織物和皮膚之間產(chǎn)生高濕熱區(qū)域,使人體感覺悶熱不適。

織物的透水汽性是指氣態(tài)水透過織物的能力。透水汽性與織物的原料,紗線的結(jié)構(gòu),織物組織結(jié)構(gòu)及其緊密度等因素有密切的關(guān)系。當(dāng)織物的一面所受水蒸氣壓力大于另一面時(shí),水蒸氣會(huì)透過織物?？椢锏耐杆磫挝粫r(shí)間內(nèi)透過水蒸氣的量來(lái)表示的,它對(duì)人體的舒適和衛(wèi)生影響甚大。目前,國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)織物透水汽性的檢測(cè)方法有很多,常用的有ASTME 96,BS 7209等,具體操作方法是:先將面料置于裝有定量蒸餾水的透濕杯上,密封后稱重,再放在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的測(cè)試環(huán)境中(固定的溫度,濕度以及氣流速度),經(jīng)過24小時(shí)后取出再稱重,通過試樣前后質(zhì)量的損失來(lái)推算透過水蒸氣的量。

防水透氣織物是指水在一定壓力下無(wú)法浸入織物,而人體散發(fā)的汗氣能以水蒸氣的形式通過織物傳導(dǎo)到外界,從而避免汗氣積聚冷凝在體表與織物之間,以保持穿著的舒適性。它是一種高技術(shù)、獨(dú)具特色且極具實(shí)用性的功能性織物。防水對(duì)于面料行業(yè)來(lái)說(shuō)并不是什么難題,關(guān)鍵是如何實(shí)現(xiàn)透氣與其兼得并且實(shí)現(xiàn)超強(qiáng)防風(fēng)。像雨衣、擊劍服、登山服等要求不透水又不發(fā)悶,須采用微孔型織物或用傳遞水汽性能好的纖維制的織物。

防電磁輻射

電磁輻射已經(jīng)成為繼水、大氣、噪聲之后的第四大環(huán)境污染源。大量研究表明,電磁輻射對(duì)地球生物和人類的危害和影響已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了人們以往對(duì)它的認(rèn)識(shí)。早期的防電磁輻射或抗電磁干擾研究和產(chǎn)品開發(fā)主要集中在軍事、國(guó)防或工業(yè)領(lǐng)域。隨著個(gè)人電腦、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通訊、移動(dòng)電話、視聽設(shè)備、微波爐等電子技術(shù)和產(chǎn)品的日益普及,電磁輻射對(duì)人們健康和生命安全的影響日益顯現(xiàn),開發(fā)和使用具有抗電磁輻射功能的紡織產(chǎn)品則是最簡(jiǎn)便和有效的手段之一。

電磁輻射是由不同波長(zhǎng)和頻率的多種類型的電磁波形成的,其頻段范圍可從3Hz到3×1012Hz不等。由于抗電磁輻射材料對(duì)不同頻段的電磁輻射的反射和吸附能力各有不同,因此目前被采用的抗電磁輻射性能的測(cè)試方法也各不相同,必須根據(jù)抗電磁輻射材料的性質(zhì)和實(shí)際用途加以選擇。

防電磁輻射服裝的防護(hù)方式有兩種:一是用屏蔽面料直接制作的服裝,另一是將屏蔽面料作為內(nèi)襯或內(nèi)膽制作在服裝中。到目前為止,國(guó)內(nèi)外尚無(wú)統(tǒng)一的針對(duì)抗電磁輻射紡織產(chǎn)品的功能評(píng)價(jià)測(cè)試方法和標(biāo)準(zhǔn),市場(chǎng)上大量的抗電磁輻射紡織產(chǎn)品基本上都在沿用一些常規(guī)電磁屏蔽材料的性能測(cè)試方法。通常,抗電磁輻射產(chǎn)品可以用反射率R、透過率T、吸收率A和屏蔽效能SE來(lái)評(píng)價(jià)其抗電磁輻射的效果,其中采用最普遍的是屏蔽效能SE。研究表明,在低頻時(shí),材料的屏蔽效能主要取決于反射。由于電磁波的反射與材料表面的阻抗有關(guān),因此,材料的導(dǎo)電性能越好,反射就越強(qiáng),屏蔽效能就越高。而在高頻時(shí),屏蔽效能主要取決于電磁波在材料內(nèi)部傳播時(shí)的吸收損耗。這種吸收損耗與材料的厚度、電導(dǎo)率和磁導(dǎo)率有關(guān)。

完善測(cè)定制度 引導(dǎo)行業(yè)發(fā)展

將高科技運(yùn)用于紡織品生產(chǎn)中已成為當(dāng)今紡織品開發(fā)的主流, 新型纖維的應(yīng)用和紡織技術(shù)的革新,使紡織品不僅美觀、保暖,而且柔軟富有彈性,并且發(fā)展了吸濕、透氣、防雨、防風(fēng)、防污、防霉、防蛀、抗紫外線、防輻射、抗靜電、 保健、無(wú)霉和環(huán)保等多種功能。功能性紡織品已跳出傳統(tǒng)形態(tài),完全深入家用、裝飾、醫(yī)療、環(huán)保、農(nóng)業(yè)、建筑、地質(zhì)、交通、工具、包裝、休閑、防護(hù)等眾多應(yīng)用領(lǐng)域,且受到化工、汽車、機(jī)械、紡織裝飾、服裝等行業(yè)的高度重視?！拔磥?lái)的衣服能夠按環(huán)境影響而向我們發(fā)出預(yù)警,例如內(nèi)置全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)的衣服,能以光速交換數(shù)據(jù)的外套,或瞬間改變外貌的外套,Hans-Jurgen Hubner更預(yù)言紡織品能啟動(dòng)藥物治療?！敝δ苄约徔椘饭?yīng)商Schoeller公司的CEO Hans-Jurgen Hubner說(shuō)。

一項(xiàng)調(diào)查結(jié)果表明,全球消費(fèi)者都喜愛不需要過多打理的服裝,但不同國(guó)家的人對(duì)服裝的某些具體功能偏好不同?？拱櫤鸵子诖蚶硎冀K是全球消費(fèi)者較為了解和期望獲得的兩項(xiàng)特性。此外,對(duì)于天然纖維,例如棉,消費(fèi)者也表示出始終如一的喜愛。至于全球消費(fèi)者認(rèn)知度較低的,例如吸濕快干,防紫外線,除臭,抗菌也有一定市場(chǎng)。消費(fèi)者不僅了解這些功能性并進(jìn)一步轉(zhuǎn)為購(gòu)買行為。

我國(guó)功能性紡織品已經(jīng)形成具有一定規(guī)模、品種相對(duì)齊全、功能日趨完善、發(fā)展相對(duì)穩(wěn)定的產(chǎn)業(yè)格局,其研發(fā)和應(yīng)用正向著多領(lǐng)域、多行業(yè)、多學(xué)科、產(chǎn)業(yè)化和產(chǎn)學(xué)研協(xié)同的方向發(fā)展,已涉及環(huán)保、醫(yī)療、衛(wèi)生、礦業(yè)、熱帶農(nóng)業(yè)、產(chǎn)業(yè)用紡織品、納米、化工等領(lǐng)域。如電磁輻射、防護(hù)服裝及其標(biāo)準(zhǔn)的研究、戶外運(yùn)動(dòng)功能紡織品的開發(fā)、印染廢水處理、天然染料及植物功能染料、鍍銀纖維、防蚊紡織品、功能性微膠囊、桑皮纖維、醫(yī)用循環(huán)減壓襪的研制等。相信隨著產(chǎn)品開發(fā)的不斷深入,功能性紡織品將是未來(lái)市場(chǎng)上的一支生力軍。然而,令人尷尬的是,目前國(guó)內(nèi)基本還沒有專業(yè)專注于開發(fā)多功能紡織品的企業(yè),功能性在很大程度上還處于被炒作概念的境地。