输电线和变电站会对周围居民产生“电磁辐射”吗?

发布时间:15-03-04 17:24分类:技术文章 标签:电磁辐射
按物理学定义,能量不经物理接触而从源向周围发散的现象都称为辐射,因此广义地来讲,各种放射性能量发射和电磁能量发射都属于辐射。高温物体的热量也是一种能量,可以以辐射方式向周围发散,称为热辐射。请注意,这个定义本身阐述的是能量传播的形式。
“电磁辐射”是无线通信工程和电磁兼容技术领域的一个专用的工程术语,是指能量以电磁波的形式由源发射到空间的现象,或指能量以电磁波的形式在空间传播。在电磁兼容技术领域中,有时也会将“电磁辐射”这一词引申到对电磁感应现象的分析中来。*术语本身而言,这无疑是一个正确的工程技术概念。但是,把电磁辐射这一概念作为一种环境影响因子引用到电磁场环境健康领域中来是不合适的。首*澳门新蒲京娱乐诚,,应该强调,从电磁辐射传递能量的角度出发,输电线和变电站设备是不可能向其周围空间形成有效的能量辐射,输电线和变电站设备在其周围产生的是频率为50Hz的工频电场和工频磁场,它们与高频电磁场在发射电磁波的能力上截然不同。50Hz工频场的波长长达6000km,输电线路本身的长度远远不足以构成有效的发射天线,根本不能形成有效的能量辐射。计算表明,典型的由输电线路所发射的*大功率密度将小于0.0001μW/cm2,比晴朗的夜晚由满月送到地球表面的辐射能量(0.2μW/cm2)还小2000倍。因此,仅从能否形成有效能量辐射的角度,在极低频(300Hz)以下频率范围内引用“电磁辐射”概念也是极不妥当的。
另外,低频电场、磁场与高频电磁场的存在形式及其对生物体的作用机理和生物效应是截然不同的。按电磁源的频率由高到低,分别为电离辐射、光辐射、微波、无线电波、甚低频(VLF)和极低频场;此外,还包括频率为零的直流电场与磁场。在非电离辐射频段中,100kHz以下的较低频率范围,电场和磁场是以“场”的形式分别存在。虽然按电磁波理论可以把电力线路传送的能量看成是由于电场与磁场以平面场形式(波印亭矢量)在空间沿导线走向传播,但即使按工程电磁场理论分析,人处在距输电线路仅数十米的距离r处,相对于长达6000km的波长λ而言,完全是处于所谓的近场区。在该区域内,电场与磁场事实上是分别存在、分别作用的。此时的场是一种似稳场或缓变场。空间各点的电场和磁场在相位上不存在滞后现象,即不表现为空间传播形式。根据麦克斯韦方程组描述的宏观电磁现象,只有在场源的频率足够高、所研究区域离场源的距离r远大于波长λ时(即在所谓的远场区域或迅变场区域),必须考虑由于磁场变化产生感应电场,以及由于电场变化产生感应磁场。这时,时变电场和时变磁场表现为相互依存又相互制约的。这种相互作用和相互耦合的时变电磁场通常被称为动态电磁场(迅变场)。动态电磁场以电磁波动形式在场域空间的传播,被称为电磁波。在近场区内,电场、磁场与人体的相互作用机理,仅表现为通过电场或磁场耦合,在人体内感应较小的电场或电流,而不会像高频电磁波那样,电场和磁场以波阻抗关系紧密耦合向外传播,形成电磁波发射,并产生对人体的电磁场穿透。因此,极低频电场与磁场对人体产生的生物效应与高频电磁场也不同,它们只会分别通过体内感应电流或电场,导致神经与肌肉组织的刺激,而不像1MHz以上电磁波那样,会在人体中产生发热效应。
为了正确反映低频电场和磁场与高频电磁波在作用机理与生物效应方面的差异,尽可能向公众准确传递环境健康相关信息,卫生组织及电磁环境健康领域的国际权威组织,均无例外地在电磁场环境健康领域中,采用能更准确反映环境影响因子客观特性与生物作用机理的电场、磁场(对100kHz以下频段)或电磁场(对100kHz以上频段)等术语,国际导则还将电场、磁场与电磁场统一赋予EMF这一缩写词术语。在通俗的环境健康科普文件中,为便于阐述,卫生组织指出,也可采用电磁场这一统称。
把“电磁辐射”这一术语用于描述输电线路和变电站周围工频电场、磁场的健康影响,除了不能正确反映它与高频电磁场在物理特性及生物作用机理方面的差异外,更重要的是,它混淆了极低频场、高频电磁波与核辐射在环境健康风险上的本质差异,不利于公众正确理解和区分不同频率电磁源曝露的实际风险。这是因为,核辐射是一种已知的、确定的健康危害,人们对核辐射的高风险及其危害已经有深刻的认识,并已具有一定的恐惧心理。因此,若在电磁场环境健康领域中,毫无必要地引用“电磁辐射”这一极易与高风险的核辐射相混淆的工程术语,很容易引起对电磁场健康风险的误解,也极不利于公众正确解读和理解问题的实质。
“工频电磁辐射”这一应用不当的概念在国内被长期引用,在很大程度上增加了公众对低频场的误解与担忧。类似的术语引用不当的情况在国际上也曾有发生。正是有鉴于此,卫生组织及诸如美国*环境卫生科学研究所(NIEHS)、国际非电离辐射防护委员会(ICNIRP)等权威的环境卫生组织与机构,在电磁环境与公众健康领域的官方文件中,均无例外地严格引用电场、磁场、电磁场或统一运用统称的EMF这一术语,并拒绝采用“电磁辐射”这一不适当的概念。仅在通俗的环境健康科普文件中,为便于阐述,卫生组织指出,也可采用电磁场这一统称。

电力已经成为我们日常生活中不可缺少的一部分,只要电力在传输,输电线路和用电设备的周围就存在电场和磁场。但将其与高频电磁场相混淆,统称为
“电磁辐射”,造成市民的将其与“核辐射”类比,担心人体健康会受到威胁。专家指出,有关电力设施“电磁辐射”的讲法,是当时历史条件下产生的“学术上的失误、认识上的偏差”。只要严格按照国家标准、规范建设的电力设施,对市民健康不会造成不利影响。

据国家环境保护部“核与辐射安全法规标准审查委员会”电磁专业组成员、华北电力大学崔翔教授介绍,就工程技术而言,辐射分为粒子辐射和电磁辐射,电磁辐射是指以电磁波的方式传递能量的物理现象,如果把每个波段的频率由低至高排列的话,依次是工频、射频、微波、红外线、可见光、紫外线等。频率越高、波长越短,传播越远;反之,波长越长,越不容易传播。

事实上,变电站和输电线路产生的是50赫兹、相对独立的工频电场和工频磁场,波长6000千米,极不容易传播,更不能有效形成
“电磁辐射”。崔教授强调,为了避免公众误解,世界卫生组织和电磁场国际权威机构在环境健康领域一律不采用“电磁辐射”这个术语,而是采用“电场”、“磁场”、“电磁场”这种更科学、更严谨的术语。另一有力佐证是,现有的国家标准《电磁辐射防护规定》针对100千赫兹及以上频率范围,意味着电力设施产生的50赫兹的工频不存在“电磁辐射防护”问题。