随着科学技术的发展, 电磁设备的广泛应用, 在给人类创造了巨大的利益的同时也把人类带进一个充满人工电磁辐射的环境。人居环境中电磁场曝露水平显著增加, 每个人都处在各种频率的复合电磁场曝露中^[1], 电磁辐射污染已成为最广泛的环境影响因素之一。电视、电冰箱、微波炉、电磁炉等家用电器, 手机、室内微蜂窝通信的覆盖, 无线局域网络的广泛使用, 使得室内电磁环境更加复杂。室内电磁场暴露对人体健康和环境的影响在国内外日益受到重视, 已成为公众关注的焦点。

国内已经有多个省市开展了室内环境电磁辐射水平调查研究, 但是在开展调查研究时都未对灯具(特别是护眼灯)电磁辐射强度进行监测。"护眼灯"主要特点是无频闪, 带有高频电子镇流器, 原理是将工作频率提升至高频, 以消除频闪, 保护视觉健康。灯管为节能灯, 发光原理是通过镇流器给灯管灯丝加热, 到一定温度时灯丝就开始发射电子, 电子与氩原子发生弹性碰撞, 氩原子被碰撞获得能量又撞击汞原子, 汞原子在吸收能量后, 跃迁产生电离, 发出253.7nm的紫外线, 紫外线激发荧光粉发光。目前市场上的护眼灯大多是把工作频率从50Hz的工频变到40kHz以上的高频, 这种高频振荡会对环境产生电磁波辐射。根据电动力学原理, 电子加速或减速时会向外辐射电磁波, 护眼灯内轫致辐射也会向环境中发射电磁波。护眼灯电磁辐射对大脑、眼睛等危害极大, 可引起受辐射人员脑功能紊乱^[2], 大脑皮质突触体结构和功能损伤^[3], 破坏血脑屏障功能^{[4, 5]}等。国内环保领域尚无护眼灯电磁辐射限值标准和监测方法。开展护眼灯电磁辐射水平调查, 摸清护眼灯电磁辐射分布规律, 针对性的提出管理建议和防护方法, 对完善灯具电磁辐射的环保管理具有重要的学术和现实意义。

1 测量仪器

本次监测仪器选用:意大利产PMM8053B电磁辐射测量系统, 配EP300电场探头测量综合场强, HP032磁场探头测量磁场强度。EP300探头的测量频率范围为100kHz~3GHz, 量程0.1~300V/m, HP032频率范围0.1~30MHz量程0.01~ 20A/m, (仪器检定单位:中国计量科学研究院)。

2 监测方法和监测仪器、条件

监测方法:依据《对人体暴露于家用及类似用途电器电磁场的测量方法》(EN62233:2008)规定以及研究关注范围, 按照0m (灯管)、0.1m (环境)、0.2m (人头)、0.3(眼睛)、0.5m (身体)、1m (环境), 沿使用时人所在方向直线布置监测点位。

监测仪器:意大利产PMM8053B电磁辐射测量系统, 配EP300电场探头测量综合场强, HP032磁场探头测量磁场强度。EP300探头的测量频率范围为100kHz~3GHz, 量程0.1~ 300V/m, HP032频率范围0.1~30 MHz量程0.01~20 A/m, (仪器检定单位:中国计量科学研究院)。

监测条件:监测场所周围无电磁辐射设备(实施)干扰, 监测时温度24℃, 空气湿度61%。

随机抽取市售6种品牌10个型号的护眼台灯(编号I~ X), 进行监测。

3 参考评估标准^{[6, 7]}

国际上目前适合护眼灯的评估标准仅有, 2008年4月欧洲电工标准化委员会(CENELEC)颁布的《对人体暴露于家用及类似用途电器电磁场的测量方法》(EN62233:2008)。EN62233确定了一个测定家用及类似电器周围空间电磁场适当的评估方法并定义了标准的运行条件和测量距离; 规定了频率范围为0~300GHZ, 由家用电器和类似电器工作时产生的电场、磁场和电磁场的基础限制, 参考电平和耦合系数, 以及监测方法。在限值部分EN62233等同采用国际非电离防护委员会《限制时变电场、磁场和电磁场暴露的导则(300 GHz以下)》(ICNIRP 1998), 具体见表 1。

4 监测结果及分析

护眼灯电场强度和磁场强度监测结果见表 2和表 3所示。

在所调查的10种护眼台灯中, 电磁辐射水平最高的电场强度达305.6V/m, 但不同生产厂家的护眼灯功率相同时电磁辐射水平有明显差异, 这与灯具外壳材料、设计形状、测量时电网电压等因素有关。电场强度和磁场强度随距离增大而减小。距离护眼灯灯泡0.1m处80%的护眼灯电场强度超过欧洲电工标准化委员会暴露限值87V/m规定; 在距离护眼灯灯泡0.2 m处, 即正常使用时头部所在位置, 有70%的护眼灯电场强度超过欧洲电工标准化委员会暴露限值87V/m规定; 在距离护眼灯灯泡0.3m处, 即眼睛的部位, 仍有近一半的护眼灯电场强度超过标准限值。在距离护眼灯1m处, 电场强度基本都在1.0 V/m以上, 最高达8.6V/m, 使得室内1 m范围的电磁辐射水平明显升高。

5 结论

护眼灯电磁辐射水平高, 对室内环境造成较大的污染, 使用者头部、眼睛等重要部位电磁辐射水平超国际标准, 对处于生长发育期的少年儿童和伏案工作者危害极大。现行国标《电磁辐射防护规定》(GB8702-1988)适用频率范围为100kHz~ 300GHz。100kHz以下的电磁波(50Hz除外)并无相关电磁辐射限值规定, 属于无监管状态。

6 对策与建议

根据护眼灯电磁辐射污染的特点, 日常使用中, 可以考虑如下对策:

(1) 时间防护。尽量缩短在高强度电磁场中的暴露, 自然光照可以满足阅读办公则不使用护眼灯。

(2) 距离防护。电磁辐射强度随距离增大而急剧下降, 所以增大与护眼灯的距离, 能起到有效的防护作用。

(3) 屏蔽防护。设计屏蔽灯罩, 减少电磁波泄漏。

建议进一步开展系统性的灯具电磁辐射研究, 制定以健康为基础的护眼灯电磁辐射防护标准体系, 根据灯具结构、电磁辐射分布特征等研究具有针对性的测量方法, 可以更加有效地保护环境, 保障公众健康, 更好地实现既促进伴有电磁辐射正当实践的快速发展, 又最大限度保障公众的健康, 具有显著的社会效益、环境效益和经济效益。