2. 广东省环境辐射监测中心, 广州 广东 510300
2. Guangdong Environmental Radiation Monitoring Center, Guangzhou 510300 China
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环境中[1], 电磁辐射污染已成为最广泛的环境影响因素之一。电磁炉、微波炉等家用电器, 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。
家用微波炉工作原理是将220 V交流电压提升到3 000 V以上, 加到磁控管产生2 450 MHz的微波。水分子存在于大多数食物中, 水分子属于极性分子, 内部正、负电荷中心不重合, 存在偶极矩, 电场会使水分子的正电荷端指向同一个方向。微波电场的正、负极方向每秒钟转换几十亿次, 水分子也不停地随之转换方向, 彼此发生碰撞, 相互摩擦进而产生热量将食物加热。微波炉接缝(如箱板之间以及箱板和控制面板之间的接口处等), 炉门观察窗都会产生微波泄漏, 且仅对高频磁场进行屏蔽, 低频磁场未进行任何防护。
微波炉电磁辐射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], 神经元功能抑制[6], 基因突变增加等危害。我国尚未出台基于健康的微波炉电磁辐射泄漏控制标准, 各厂商自主进行质量控制, 差异性较大。现行国标《电磁辐射防护规定》(GB 8702-1988)虽然在相关频段制定了电磁辐射限值, 但是标准不完善, 100kHz以下的低频无相关限值, 并且环境保护部门和质量监督部门并未将微波炉电磁辐射纳入监管范围, 属于无监管状态。开展微波炉电磁辐射水平调查, 摸清微波炉电磁辐射分布规律, 针对性的提出管理建议和防护方法, 对完善微波炉电磁辐射的环保管理具有重要的学术和现实意义。
1 材料与方法 1.1 测量仪器本次监测仪器选用:意大利产PMM 8053B电磁辐射测量系统, 配EP 300电场探头测量综合场强, EHP-50C电磁场探头测量磁感应强度。EP 300探头的测量频率范围为100 kHz~3 GHz, 量程0.1 ~300 V/m, EHP-50C频率范围5 Hz~100 kHz, 量程1 nT~10 mT, 仪器检定单位:中国计量科学研究院。
1.2 监测方法和条件 1.2.1 监测方法依据《辐射环境保护管理导则——电磁辐射监测仪器和方法》(HJ/T 10.2-1996)和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》(EN 62233:2008)以及研究关注范围。沿微波炉正前方距离5 cm、30 cm、100 cm, 200 cm处设置监测点位。
1.2.2 监测条件连续工作, 将微波功率设置到最高。负载为1 L牛奶, 放置在搁架中心, 盛水容器由玻璃或塑料的类似不导电材料制成。监测场所周围无电磁辐射设备(实施)干扰, 监测时温度(26 ± 1)℃, 空气湿度63%。
随机抽取市售4种品牌6个型号的微波炉(编号1~6), 进行监测。
1.3 参考评估标准国家标准《电磁辐射防护规定》 (GB 8702-1988), 规定了家用微波炉频段的公众照射导出限值, 具体见表 1。
欧洲标准《对人体暴露于家用及类似用途电器电磁场的测量方法》(EN 62233:2008)规定了150kHz以下频段的电磁辐射磁感应强度, 具体见表 2。
在调查的6种微波炉中, 电场强度最高达34.3 V/m, 磁感应强度最高达99.68 μT。但不同生产厂家的微波炉功率相同时电磁辐射水平有明显差异, 这与微波炉外壳材料、磁控管位置、散热孔位置、炉门接缝设计等因素有关。电场强度和磁感应强度随距离增大而减小。距离微波炉30 cm以内, 微波炉电场强度超过国家标准12 V/m的规定, 磁感应强度超过欧洲标准6.25μT的限值规定; 距离100 cm电场强度最大为10.7 V/m, 磁感应强度最高达10.62 μT; 距离200 cm时电场强度最大为3.3 V/m, 磁感应强度最高为1.13 μT。由此可见200 cm以外才是微波炉辐射安全距离。
3 结论微波炉电磁辐射水平较高, 屏蔽设计不足, 电磁波从散热孔、炉门观察窗和接缝处向环境泄漏, 使得200 cm范围内电磁辐射水平增高, 对室内环境造成电磁污染。
4 对策与建议根据微波炉电磁辐射污染的特点, 在日常使用中, 可以考虑采取如下对策:
4.1 时间防护尽量缩短在高强度电磁场中的暴露, 微波炉开始工作后即刻离开或者使用延迟启动功能的微波炉。
4.2 距离防护电磁辐射强度随距离增大而急剧下降, 所以增大与微波炉的距离, 能起到有效的防护作用。
4.3 屏蔽防护提高炉门电磁辐射屏蔽性能, 减少电磁波泄漏; 采取屏蔽措施, 减少对人辐射。
建议进一步开展系统性的微波炉电磁辐射研究; 构建以健康为基础的微波炉电磁辐射防护标准体系; 根据微波炉结构、电磁辐射分布特征等研究具有针对性的测量方法; 明确管理职责, 可以更加有效地保护人居环境, 保障公众健康, 具有显著的社会效益、环境效益和经济效益。
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