我们周围的电场与磁场系列--工频电力设施会对周围居民产生“电磁辐射”吗?
时间:2010-11-23 11:22:0 浏览次数: 字号:[ ]

  
  回答这个问题,首先要从低频交流电场与磁场的特性与高频电磁场有何不同谈起。空间交流电场与磁场的大小与极性是随时间以正弦波或近似正弦波形式而变化,如图3所示。在特定时间段内,场由一个极性的最大值交变至相反极性的最大值,然后又返回上一极性的最大值。上述变化所经历的时间段称为周期(T);1 s内场发生交变的次数(即周期数)称为频率(f)。若按空间行波理论来分析低频场,把低频电场或磁场看作类似于高频电磁场(诸如无线电频率或微波空间发射物),以电磁波形式在空间传播或发散的话,则可定义一个周期内,波在空间行进的距离称为波长(λ);由于电磁波在空间行进速度为光速(C=300 000 km/s),故有关系式:
  λ=C/f (3)
  由式(3)可知,对频率为50 Hz的电场或磁场,若将其看成空间发散的“电磁波”(类似于无线电波、微波等)的话,其在空间行进的一个波长即长达6 000 km。相对于如此长的“波”而言,输电线路本身的长度远远不足以构成有效的“发射天线”,从而不能形成有效的辐射。计算表明,典型的由输电线路所发射的最大功率密度将小于0.000 1μW/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2 000倍。[2]另外,就低频电场与磁场的存在形式看,人处于输电线路附近数十米的距离内,是处于科学上称之谓的“近场区(Near Field)”,相对于此波长,生物体的尺寸极小。在此区域内,电场与磁场是分别存在、分别作用,沿传播方向上电场与磁场无固定关系,而不像高频“远场”情况下那样,电场、磁场矢量以波阻抗关系紧密耦合,形成“电磁辐射”,并穿透生物体。可见,低频电场、磁场与高频电磁波相比,在存在形式、生物作用等方面,存在极大的差异。
  美国全国环境卫生学研究所发表的完整电磁频谱如图4所示。在该频谱图中,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。在频率低于电离辐射频段的频谱段中,3 000 Hz(或说300 Hz)以下的极低频电场和磁场是以“场”的形式存在,其传送的电磁能量很小,不产生体内热效应,仅在人体中通过电场或磁场耦合,感应较小的电场或电流,与高频电磁辐射的生物作用机理不同。
所谓“工频电磁辐射”的不确切概念,长期被国内一些文件引用并在社会上谬传,在很大程度上增加了公众对低频场的误解与担忧。有鉴于此,世界卫生组织(WHO)及诸如NIEHS、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中,均无例外地严格引用“电场、磁场”(对100 kHz以下的场)、电磁场(对100 kHz以上)或统一运用EMF这一术语,并拒绝采用“电磁辐射”这一不适当的概念。
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