一種測(cè)定家電電磁輻射安全距離的簡(jiǎn)易方法

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)保總局電磁輻射環(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(kāi)后將頻道調(diào)在沒(méi)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(lái)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(jiàn)報(bào)道，所以本文用上述方法，并利用聲級(jí)計(jì)測(cè)量無(wú)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。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)儀器

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(lái)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(wú)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 試驗(yàn)方法

1.2.1 測(cè)定對(duì)象

經(jīng)過(guò)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(kāi)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(guò)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(kāi)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(lái)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(lái)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。

1.3 數(shù)據(jù)處理

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)

2 結(jié)果與分析

2.1 電視機(jī)電磁輻射安全距離測(cè)定

圖1是調(diào)幅收音機(jī)無(wú)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(shuō)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(wú)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)

2.2 手機(jī)電磁輻射安全距離測(cè)定

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(lái)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(shuō)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(lái)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(lái)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(méi)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(méi)有明顯變化［5］。

圖2 調(diào)幅收音機(jī)無(wú)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(wú)臺(tái)狀態(tài)在來(lái)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)

2.3 電腦電磁輻射安全距離測(cè)定

李軍等［6］通過(guò)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(wú)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)

2.4 電冰箱、空調(diào)和座機(jī)電話電磁輻射安全距離測(cè)定

圖5是收音機(jī)無(wú)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(kāi)始大幅下降，之后不再下降，說(shuō)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(kāi)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(shuō)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)

3 結(jié)論

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(lái)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。

4 討論

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(shuō)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。

［1］夏文，電磁輻射并非都有害［N］.京華時(shí)報(bào)，2007－12－12(C06).

［2］趙玉峰.電磁輻射污染:讓我們離你更遠(yuǎn)［J］.環(huán)境教育，2009，(11):68.

［3］李江波，趙麗，謝凌，吳曉蘭等.手機(jī)電磁輻射的危害及防護(hù)［J］.中國(guó)輻射衛(wèi)生，2010，19(2):250－251.

［4］劉崢榮，彭江龍.移動(dòng)通信中的電磁輻射與健康［J］.郵電設(shè)計(jì)技術(shù)，2000(12):32－35.

［5］尹世昌，李永寧，趙迪迪.實(shí)地檢測(cè)輻射多數(shù)遠(yuǎn)低限值(求證·探尋喧嘩背后的真相)，《人民日?qǐng)?bào)》，2013－06－25(04).

［6］李軍，白志鵬，周冏，等.大學(xué)生受電腦電磁輻射的研究［J］.安全與環(huán)境學(xué)報(bào)，2005，5(3):37 －40.

［7］趙玉峰.提高人居環(huán)境質(zhì)量降低辦眾電磁輻射暴露水平［J］. 安全，2005，(4):9 －11.

［8］高攸綱，張?zhí)K慧，電磁環(huán)境對(duì)人體健康的危害效應(yīng)和劑量學(xué)中存在的若干問(wèn)題［J］.安全與電磁兼容2004，(6):36－38.