电磁污染与防护.doc
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1、本科毕业论文(设计)本科毕业论文(设计) 电电磁磁污污染染与与防防护护 学学 院院: 理学院理学院 专专 业业: 物理学物理学 班班 级级: 学学 号号: 学生姓名学生姓名: 指导教师指导教师: 20112011 年年 6 6 月月 6 6 日日 贵州大学本科毕业论文(设计) 诚信责任书 本人郑重声明:本人所呈交的毕业论文(设计) ,是在导师的指 导下独立进行研究完成。毕业论文(设计)中凡引用他人已经发表或 未发表的成果、数据、观点等,均已明确注明出处。 特此声明 论文(设计)作者签名: 日期: 贵州大学本科毕业论文(设计) 第 I 页 目 录 摘要 III 关键词 III ABSTRACT
2、.IV 第一章 引言 1 1.1 研究或设计的目的和意义.1 1.2 研究或设计的国内外现状和发展趋势.1 第二章 电磁污染的定义及分类 3 2.1 电磁污染的定义.3 2.2 电磁污染的分类.3 第三章 电磁污染对人体的危害 4 3.1 电磁污染危害人体的机理.4 3.1.1 热效应 4 3.1.2 非热效应 4 3.1.3 累积效应 5 3.1.4 遗传效应 5 3.2 电磁辐射对人体有五大影响.6 3.3 有关电磁污染危害的相关案例.6 第四章 电磁辐射防治措施 9 贵州大学本科毕业论文(设计) 第 II 页 4.1 当今社会越来越重视电磁辐射的防治 9 4.2 针对特殊小环境下的防治1
3、0 4.2.1 操作人员的防护措施10 4.2.2 使用手机人群的防治措施10 4.2.3 使用电脑人群的防护措施11 4.2.4 高压电线的电磁污染的防护12 4.2.5 构造一个网络在线监测系统13 4.3 如何预防并减轻电磁辐射对自身的伤害 .14 总结 .16 参考文献 .17 致谢 .18 附录 .19 贵州大学本科毕业论文(设计) 第 III 页 电磁污染与防护 摘要 电磁污染目前已成为继水质污染和空气污染之后的第三大污染源,防电磁污染已 成为我国环境保护、卫生保健的又一重大课题。本论文阐述了电磁污染的定义、产生 的机制及其分类,指出电磁污染对人体的危害,从产生机理上可分为热效应、
4、非热效应、 遗传效应与累积效应,并通过已经报道出来的几个典型案例说明了电磁污染对人的危 害。最后指出了特殊人群在有电磁污染环境下应采取的防护措施,以及特殊环境下的 电磁污染怎样防护与监测。 关键词:电磁污染,人体危害,防治措施,监测系统 贵州大学本科毕业论文(设计) 第 IV 页 Electromagnetic pollution and protection Abstract From now on electromagnetic pollution has become the third-largest pollution after the water pollution and ai
5、r pollution. Preventing electromagnetic pollution has become a major issue after Chinas environmental protection and health care. This paper talked about how electromagnetism pollution is defined 、the causing mechanism and its classification.It points out the harm to human body that electromagnetic
6、pollution produced ,and the harm can be divided into thermal-effect, non-thermal effect, genetic effect and accumulation effect. Then several typical cases that been reported in media explains the damage of electromagnetic pollution to people. At last, it points out the electromagnetic pollution pro
7、tection measures what should some special groups do ,and how to protect and monitor in special environment. Keywords: Electromagnetic pollution, human body harm, prevention and control measures, monitoring system . 贵州大学本科毕业论文(设计) 第 1 页 第一章第一章 引言引言 1.1 研究或设计的目的和意义 随着现代科技的高速发展,一种看不见、摸不着的污染源日益受到各界的关注,
8、这就是被人们称为“隐形杀手”电磁污染 。今天,越来越多的电子、电气设备的投入 使用使得各种频率的不同能量的电磁波充斥着地球的每一个角落乃至更加广阔的宇宙 空间。对于人体这一良导体,电磁波不可避免地会构成一定程度的危害。2006 底,全 球移动用户数超过 27 亿户,而我国手机用户总数超过 4 亿户,为满足日益增长的手机 用户的需求,各移动通信运营商建设了大量移动通信基站.在现代社会,随着移动通信、 雷达、广播、电视、高压送变电系统的建立,微波技术的发展,射频设备功率成倍增 加,周围环境的电磁辐射量大幅度增加,有些区域的电磁辐射已能对人体健康构成威 胁。有关研究表明,现代人受到电磁波的损害是祖辈
9、们的 1.5 倍。电磁污染目前已成 为继水质污染和空气污染之后的第三大污染源,防电磁污染已成为我国环境保护、卫 生保健的又一重大课题。由于它一种看不见、摸不着,难以感知的“隐形污染” ,因而, 大多数人对电磁污染要么漠不关心,要么太过于夸大其影响,主要是对电磁污染的认 识不足。如最近发生在我国一些省份的抢盐事件,就是人们对日本地震引发的核泄漏、 核辐射认识不够,太过夸大其影响而造成的,因此我们很有必要对其有个清楚的认识。 1.2 研究或设计的国内外现状和发展趋势 科学研究早已表明,人们如果长期暴露在超过安全值的辐射剂量下,体内细胞会 被大面积杀伤或杀死,导致病变,造成智力残缺、儿童白血病,诱发
10、癌症并加速人体 癌细胞增殖,影响人的视觉系统、生殖系统以及心血管系统的健康。在众多的辐射源 中,与人群最为相关,影响最大,牵涉面最广的是手机及其基站的微波辐射。欧洲机 构的实验室研究显示,手机发出的无线电波会损害身体细胞和破坏脱氧核糖核酸 (DNA),这项为期四年的研究发现,当人和动物的细胞暴露于手机电磁场中时,DNA 贵州大学本科毕业论文(设计) 第 2 页 出现单股和双股断裂的情况显著增加, 部分损害更是细胞所无法修复的。DNA 携带生 物体及其不同细胞的遗传物质,项目负责人阿德科夫说“这种损害会影响到下一代的 细胞”。 一般来说,过量超强度的电磁辐射会对人体造成急性的损害,但是这种情况比
11、较 少见。最常见的是低强度、长期慢性积累的损害,研究表明长期低强度的电磁辐射可 对人体的中枢神经系统、心血管系统、生殖系统血液系统和视觉系统、遗传以及机体 免疫功能等造成多方面的、复杂性的损害。当损害积累到一定程度时,人体就会出现 头晕、头疼、失眠多梦、食欲减退、血压失常、白血球减少等症状,如果长期受到电 磁波辐射,还会引发生育畸形和癌变。与人们熟悉的水、气、声、渣污染相比,电磁 辐射污染是一个新课题。而且,由于电磁辐射看不见、摸不着、闻不到,人们通常很 难察觉到,因此也很容易对它产生疑虑,甚至恐惧。当前,防治电磁污染的设备有: SEM 电磁辐射防护卡、电磁辐射防护装备等。在国内,我国电磁辐射
12、防护装备受工艺限 制,存在沉重,穿着舒适性差,成本高等问题。国内电磁辐射防护装备还未走入普通 家庭。在国外,电磁辐射防护现在几乎已经达到成熟阶段,自从第二次世界大战,大 家了解核辐射的危害之后,美国、日本等国家,就开始致力于电磁防护的研究,因为, 他们已经意识到未来电磁辐射必然成为人类的杀手,据权威调查得知,国外,特别是 美国、日本等国,几乎家家都配有电磁辐射防护装置,防辐射产品已经进入中低端市 场,犹如我们现在几乎每一户都有电视机一样。随着经济的发展以及科学技术的进步, 电磁污染将备受关注,电磁辐射项目的建设将远离居民区和环境敏感区。中国电磁波 防护市场现状,为外资企业入驻中国创造了条件,国
13、际许多电磁波防护企业已经看中 在中国低成本拓展市场的机会,随着外资投入逐步加大,中国国内企业改革重组发展 迅速。同时新的行业制度等政策的颁布和实施将促使我国电磁波防护行业洗牌,企业 兼并重组将在政策的促使下大力发展。 贵州大学本科毕业论文(设计) 第 3 页 第二章第二章 电磁污染的定义及分类电磁污染的定义及分类 2.1 电磁污染的定义 根据麦克斯韦理论,变化的电场在空间会产生磁场,若产生的磁场也是变化的, 此变化的磁场在空间又会产生变化的电场,如此下去,就形成了电磁波,电磁波就是 电场和磁场在空间的交互变化产生【1】 ,。在电子产品高速发展的现在,各种电子仪器工 作时无不发出电磁辐射,电磁辐
14、射并不都是有害的,研究表明少量的电磁辐射对动植物 的生长发育是有益的,但过量的电磁辐射则会形成相反结果,造成电磁污染。电磁污 染是指天然的或是人为的各种电磁波的干扰及有害的电磁辐射。由于广播、电视、微 波技术的发展,射频设备功率成倍增加,地面上的电磁辐射大幅度增加,目前已达到 直接威胁人体健康的程度【2】。 2.2 电磁污染的分类 对我们生活环境有影响的电磁污染可分为天然电磁辐射和人为电磁辐射两种。大 自然引起的如雷、电一类的电磁辐射是属于天然电磁辐射类,火山喷发、地震和太阳 黑子活动引起的磁爆都会产生电磁干扰。天然的电磁污染对短波通信的干扰尤为严重。 而人为电磁辐射污染则主要包括脉冲放电、工
15、频交变磁场、微波、射频电磁辐射等【1】。 这样的污染源包括: (1)电脑、音响、电视、电冰箱、微波炉等家用电器; (2)通讯站、手机、传真机等通讯设备; (3)电机设备、高压电线以及电动机等; (4)飞机、电气铁路等; (5)广播、手机发射基站、电视发射台、雷达系统等; (6)电力产业的机房、调度指挥中心、卫星地面工作站等; (7)X 射线、应用微波等医疗设备。 贵州大学本科毕业论文(设计) 第 4 页 第三章 电磁污染对人体的危害 3.1 电磁污染危害人体的机理 电磁污染对人体的危害,从产生机理上主要分为热效应,非热效应,遗传效应和累 积效应【3】。 3.1.1 热效应 当人体接受电磁辐射时
16、,体内分子会随着电磁场的转换快速运动,使人体升温, 从而影响到体内器官的正常工作。热效应可以造成人体组织或者器官不能恢复的伤害, 如:眼睛长生白内障,男性不育;当 1000W 功率的微波直接照射人体时,可在几秒内致 人死亡【3】。电磁辐射对人体的热效应体现在: (1)温度升高改变了细胞膜的结构。升温使得细胞膜中的蛋白质分子和类脂分子的组成 以及排列发生变化,并使细胞膜离子通透性增强。 (2)温度升高影响血液循环。升温可导致病理性充血,出血,水肿及血栓形成。 (3)温度升高影响细胞增殖和分裂。升温可造成细胞分裂停滞以及间期死亡(包括凋亡 和坏死)。 (4) 温度升高影响亲水蛋白质分子和 DNA
17、的构象及其生化反应过程。 3.1.2 非热效应 非热效应即吸收辐射不足以引起体温增高,但也引起生理变化和反应。生活和工 作在这种环境中过久,会出现头晕、疲乏无力、记忆力衰退、食欲减退等临床症状。 因为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 磁场的干扰,处于平衡状态的微弱电磁场将对人体造成伤害。非热效应对系统的伤害 体现在以下几个方面: (1)神经系统:人体反复受到电磁辐射后,中枢神经系统和其它方面的功能将发生变 化。如条件反射性活动受到抑制,出现心动过缓等。 贵州大学本科毕业论文(设计) 第 5 页 (2)感觉系统:低强度的电磁辐射,可致使人的嗅觉机能下降,当人
18、头部受到低频小 功率的声频脉冲照射时,就会使人听到好像机器响,昆虫或鸟儿鸣的声音。 (3)免疫系统:我国有初步观察到,长期接触低强度微波的人和正常人相比,其体液 与细胞免疫指标中的免疫球蛋白降低,T 细胞花环与淋巴细胞转换率的乘积减小,使人 体的体液与细胞免疫能力下降。 (4)内分泌系统:低强度微波辐射,可使人的下丘脑垂体肾上腺功能紊乱; CRT、ACTH 活性增加,内分泌功能受到严重影响。 3.1.3 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,危及生命。 对于长期接触电磁波辐射的群体,即
19、便功率非常小,频率非常低,也有可能会诱发病 变【4】,【8】。 3.1.4 遗传效应 微波能损伤染色体。动物试验已经发现用 195MHz、2.45GHz 和 96Hz 的微波照射老 鼠,会在老鼠体内 4-12%的精原细胞形成染色体缺陷,老鼠能继承这种缺陷,染色体缺陷 可引起受伤者智力迟钝、平均寿命缩短。 电磁辐射对人体危害程度随波长而异,波长越短对人体作用就越强,微波作用尤 为突出。处于中、短波频段电磁场(高频电磁场)的操作人员,经受一定强度与时间 的暴露,将产生身体不适感,严重者会引起神经衰弱,如心血管系统的植物神经失调。 但这种作用是可逆的,脱离作用区,经过一定时间的恢复,症状可以消失,不
20、成为永 久性损伤。 处于超短波与微波电磁场中的人员,其受伤害程度要比中、短波严重。尤其是微 波的危害更甚。在其作用下,人体除将部分能量反射外,部分被吸收后产生热效应。 这种热效应是由于人体组织的分子反复地极向和非极向的运动摩擦而产生的。热效应 引起体内温度升高,如果过热会引起损伤,一般以微波辐射最为有害。这种危害主要 的病理表现为:引起严重神经衰弱症状,最突出的是造成植物神经机能紊乱。在高强 度与长时间作用下,对视觉器官造成严重损伤,同时对生育机能也有显著不良影响【5】, 【9。 贵州大学本科毕业论文(设计) 第 6 页 3.2 电磁辐射对人体有五大影响 电磁辐射所造成的危害是不容低估的,电磁
21、辐射在人们看不见的情形下影响着人 体健康。1998 年世界卫生组织(WHO)调查显示,电磁辐射对人体有 5 大影响: (1)电磁辐射是心糖尿病、血管疾病、癌突变的主要诱因。美国一癌症疗基金会对一 些遭电磁辐射损伤的病人抽样化验,结果表明在高压线附近工作的人快 24 倍。 (2)电磁辐射对人体神经系统、生殖系统和免疫系统造成直接伤害。损害中枢神经系 统,头部长期受电磁辐射影响后,轻则引起失眠多梦、疲劳无力、头痛头昏、记忆力 减退、易怒、抑郁等神经衰弱症,重则使大脑皮细胞活动能力减弱,并造成脑损伤。 (3)电磁辐射是造成孕妇流产、不育、畸胎等病变的诱发因素。 电磁辐射对人体的危害是多方面的,女性和
22、胎儿尤其容易受到伤害,调查表明:1 至 3 个月为胚胎期,受到强电磁辐射可能造成肢体缺陷或畸形;4 到 5 个月为胎儿成长 期,受电磁辐射可导致免疫力功能低下,出生后身体弱,抵抗力差。 (4)过量的电磁辐射直接影响儿童骨骼发育、组织发育、视力下降;肝脏造血功能下 降,严重的可导致视网膜脱落。 (5)电磁辐射可使男性性能下降,女性内分紊乱,月经失调。 1998 年世界卫生组织(WHO)在有关电脑屏幕与工人健康问题的最新修正意见中指 出:在电脑屏幕工作环境下,有些因素可能影响妊娠结果。首先受到影响的是男方, 长期受到电磁波辐照,有可能使男性精子减少,使精子基因畸形并可能变成不育或者 畸胎;其次是孕
23、妇,有报道说在电脑前 1 周工作 20 小时以上的孕妇生畸形的概率要比 普通孕妇高 2-3 倍,而生女孩的概率大。 3.3 有关电磁污染危害的相关案例 生活中有关电磁污染对人体造成危害的案例有很多,但是由于很多的原因导致其 很少引起人们的注意。事实上电磁污染已成为危害人类健康的隐形“杀手”,已经成 为又一新型污染源。下面是经媒体报告出的电磁污染对人体造成危害的几个案例: 案例 1:澳大利亚墨尔本一所高校在先后有 7 名教职员工被诊断为脑瘤后,5 月 11 日 下令关闭办公楼顶部两层,因为楼顶的移动通讯基站被怀疑为致病元凶。 澳大利亚全 国高等教育联合会官员马修麦高恩 12 日说,墨尔本工学院最
24、近半个月来有 4 名教职 工被诊断为脑瘤。此外,自 2001 年以来还有 3 名长期在这两层楼工作的该校教职工也 贵州大学本科毕业论文(设计) 第 7 页 被诊断为脑瘤。在这 7 名患者中,至少 5 人所患脑瘤为良性。墨尔本工学院发言人史 蒂夫索莫吉说,办公楼顶的移动通讯基站过去曾引起担忧,但 2001 年公布的一份研 究报告说,当时该校发现的脑瘤病例与基站并无关系。但他说,学校不会排除任何可 能性,将展开进一步调查。麦高恩认为,这么多人都患上脑瘤“看来并不仅仅是巧合” 。“这些患者中有 5 人在顶楼办公,病例高度集中,这很不寻常,”麦高恩说,“而 且我们还知道,患病者中大多数人都是老员工,他
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