第5章我國主要的環(huán)境污染問題(7節(jié))

1、 微波（電磁）污染微波（電磁）污染林建榮林建榮廈門大學(xué)嘉庚學(xué)院環(huán)境科學(xué)與工程系廈門大學(xué)嘉庚學(xué)院環(huán)境科學(xué)與工程系主要內(nèi)容一一微波的定義及其特點；微波的定義及其特點；二二微波污染的來源；微波污染的來源；三三微波輻射的危害；微波輻射的危害；四四微波輻射的防護。微波輻射的防護。定義：波長從定義：波長從1m到到1mm范圍內(nèi)的范圍內(nèi)的電電磁波磁波稱為微波。稱為微波。微波是一種微波是一種頻率非常高頻率非常高的電磁波。微的電磁波。微波技術(shù)已有幾十年的發(fā)展歷史，現(xiàn)已成波技術(shù)已有幾十年的發(fā)展歷史，現(xiàn)已成為一門比較成熟的學(xué)科。在雷達、通信、為一門比較成熟的學(xué)科。在雷達、通信、導(dǎo)航、遙感、電子對抗以及工農(nóng)業(yè)和科導(dǎo)航、

2、遙感、電子對抗以及工農(nóng)業(yè)和科學(xué)研究等方面，微波技術(shù)都得到了廣泛學(xué)研究等方面，微波技術(shù)都得到了廣泛的應(yīng)用。的應(yīng)用。一、微波的定義及其特點一、微波的定義及其特點f31081051010(m)(Hz)3 10323 1063 109-13 101210-43 101510-73 101810-10無線電波光波宇宙射線視頻射頻微波紅外線可見光紫外線x射線射線微波波段對應(yīng)的頻率范圍為微波波段對應(yīng)的頻率范圍為: 3108Hz31011Hz。電磁波（電磁輻射）是由同相振蕩且互相垂直的電場電磁波（電磁輻射）是由同相振蕩且互相垂直的電場與磁場在空間中以波的形式移動，其傳播方向垂直于與磁場在空間中以波的形式移動，

3、其傳播方向垂直于電場與磁場構(gòu)成的平面。電場與磁場構(gòu)成的平面。國際電信聯(lián)國際電信聯(lián)盟波段號碼盟波段號碼頻段名稱頻段名稱 縮寫縮寫頻率范圍頻率范圍波段波段波長范圍波長范圍用法用法 3 赫茲赫茲(3Hz)100,000 千米千米1極低頻極低頻ELF3-30 赫茲赫茲(3Hz30Hz)極長波極長波100,000千米千米 10,000千米千米潛艇通訊或直接轉(zhuǎn)換成聲音潛艇通訊或直接轉(zhuǎn)換成聲音2超低頻超低頻SLF30300 赫茲赫茲(30Hz300Hz)超長波超長波10,000千米千米 1,000千米千米直接轉(zhuǎn)換成聲音或交流輸電系統(tǒng)（直接轉(zhuǎn)換成聲音或交流輸電系統(tǒng)（50-60赫茲赫茲)3特低頻特低頻ULF30

4、03000 赫茲赫茲(300Hz3KHz)特長波特長波1,000千米千米 100千米千米 礦場通訊或直接轉(zhuǎn)換成聲音礦場通訊或直接轉(zhuǎn)換成聲音4甚低頻甚低頻VLF330 千赫千赫(3KHz30KHz)甚長波甚長波100千米千米 10千米千米直接轉(zhuǎn)換成聲音、超聲、地球物理學(xué)研直接轉(zhuǎn)換成聲音、超聲、地球物理學(xué)研究究5低頻低頻LF30300 千赫千赫(30KHz300KHz)長波長波10千米千米 1千米千米國際廣播、全向信標(biāo)國際廣播、全向信標(biāo)6中頻中頻MF3003000 千赫千赫(300KHz3MHz)中波中波1千米千米 100米米調(diào)幅調(diào)幅(AM)廣播、全向信標(biāo)、海事及航空廣播、全向信標(biāo)、海事及航空通訊

5、通訊7高頻高頻HF330 兆赫兆赫(3MHz30MHz)短波短波100米米 10米米短波、民用電臺短波、民用電臺8甚高頻甚高頻VHF30300 兆赫兆赫(30MHz300MHz)米波米波10米米 1米米調(diào)頻調(diào)頻(FM)廣播、電視廣播、航空通訊廣播、電視廣播、航空通訊9特高頻特高頻UHF3003000 兆赫兆赫(300MHz3GHz)分米波分米波1米米 100毫米毫米電視廣播、無線電話通訊、無線網(wǎng)絡(luò)、電視廣播、無線電話通訊、無線網(wǎng)絡(luò)、微波爐微波爐10超高頻超高頻SHF330 G赫赫(3GHz30GHz)厘米波厘米波100毫米毫米 10毫米毫米無線網(wǎng)絡(luò)、雷達、人造衛(wèi)星接收無線網(wǎng)絡(luò)、雷達、人造衛(wèi)星接

6、收11極高頻極高頻EHF30300 吉赫吉赫(30GHz300GHz)毫米波毫米波10毫米毫米 1毫米毫米射電天文學(xué)、遙感、人體掃描安檢儀射電天文學(xué)、遙感、人體掃描安檢儀 300 吉赫吉赫(300GHz) 1毫米毫米 無線電波分類表無線電波分類表由于微波頻率極高，它的實際可用頻帶由于微波頻率極高，它的實際可用頻帶很寬，最高可達很寬，最高可達1011Hz數(shù)量級，這是低頻數(shù)量級，這是低頻無線電波無法比擬的。無線電波無法比擬的。頻帶寬意味著信息頻帶寬意味著信息容量大，容量大，因而微波可作為多路通信的載頻。因而微波可作為多路通信的載頻。另外，微波受外界干擾小，且不受電離層另外，微波受外界干擾小，且不受

7、電離層變化影響，通信質(zhì)量高于低頻無線電波。變化影響，通信質(zhì)量高于低頻無線電波。. 頻率高、頻帶寬、信息容量大。頻率高、頻帶寬、信息容量大。微波的特點微波的特點無線電無線電頻譜頻譜上位于兩個上位于兩個特定特定的的頻率頻率界限之間的部分叫頻帶。界限之間的部分叫頻帶。無線電波段中，將無線電波段中，將30300千赫范圍內(nèi)的頻率稱做低頻。千赫范圍內(nèi)的頻率稱做低頻。.波長短，波束定向性好波長短，波束定向性好 當(dāng)微波的波長比地球上的宏觀物體當(dāng)微波的波長比地球上的宏觀物體(如飛機、艦船、如飛機、艦船、導(dǎo)彈、衛(wèi)星、建筑物等導(dǎo)彈、衛(wèi)星、建筑物等)的幾何尺寸的幾何尺寸小得多時小得多時，微波，微波照射到這些物體上時將

8、產(chǎn)生強烈的照射到這些物體上時將產(chǎn)生強烈的反射反射。利用這一特性，可以制成體積小、方向性很強的微利用這一特性，可以制成體積小、方向性很強的微波天線，用來發(fā)射或接收微弱的微波信號，從而為波天線，用來發(fā)射或接收微弱的微波信號，從而為雷達、微波中繼通信、衛(wèi)星通信和導(dǎo)彈等提供必要雷達、微波中繼通信、衛(wèi)星通信和導(dǎo)彈等提供必要條件。條件。3. 具有穿透性具有穿透性1. 利用微波本身的高頻振蕩，微波可以穿透電離層。利用微波本身的高頻振蕩，微波可以穿透電離層。一方面，一方面，由于微波不能被電離層所反射，所以微波由于微波不能被電離層所反射，所以微波的地面通信只限于天線的視距范圍之內(nèi)，遠距離微波的地面通信只限于天線

9、的視距范圍之內(nèi)，遠距離微波通信需要用中繼站接力；通信需要用中繼站接力；另一方面，另一方面，可以利用微波進可以利用微波進行宇航通信、衛(wèi)星通信和射電天文學(xué)研究等，因此微行宇航通信、衛(wèi)星通信和射電天文學(xué)研究等，因此微波開辟了電磁波譜中的一個的波開辟了電磁波譜中的一個的“宇宙窗口宇宙窗口”。2. 微波還可以穿過生物體。微波還可以穿過生物體。一方面，一方面，可以加熱食物；可以加熱食物；另一方面，另一方面，能夠深入物質(zhì)（介質(zhì)）內(nèi)部，研究分子和能夠深入物質(zhì)（介質(zhì)）內(nèi)部，研究分子和原子核的結(jié)構(gòu)。原子核的結(jié)構(gòu)。二、微波污染的來源二、微波污染的來源定義：微波污染是指天然和人為的各種電磁波定義：微波污染是指天然和人

10、為的各種電磁波的干擾及有害的電磁輻射。過量的電磁輻射就的干擾及有害的電磁輻射。過量的電磁輻射就造成了電磁污染。造成了電磁污染。天然污染源是由自然現(xiàn)象引起的，主要有宇宙天然污染源是由自然現(xiàn)象引起的，主要有宇宙射線、太陽熱輻射、雷電、地球熱輻射、還包射線、太陽熱輻射、雷電、地球熱輻射、還包括火山爆發(fā)、地震、太陽黑子活動引起的磁暴括火山爆發(fā)、地震、太陽黑子活動引起的磁暴現(xiàn)象等?，F(xiàn)象等。直接危害電氣設(shè)備和設(shè)施；直接危害電氣設(shè)備和設(shè)施；產(chǎn)生電磁干擾，嚴重干擾短波通訊產(chǎn)生電磁干擾，嚴重干擾短波通訊 。人為污染源人為污染源人為污染源包括：人為污染源包括：1.脈沖放電脈沖放電：本質(zhì)上與雷電相同，影響區(qū)域較小。

11、本質(zhì)上與雷電相同，影響區(qū)域較小。2.工頻交變電磁場源工頻交變電磁場源：工業(yè)：高頻爐、塑料熱合機、高頻介質(zhì)加熱工業(yè)：高頻爐、塑料熱合機、高頻介質(zhì)加熱機等。醫(yī)療：高頻理療機、超短波理療機、紫外線理療機等?？茖W(xué)：電子機等。醫(yī)療：高頻理療機、超短波理療機、紫外線理療機等?？茖W(xué)：電子加速器及各種超聲波裝置等。交通：電力機車等。加速器及各種超聲波裝置等。交通：電力機車等。3.射頻輻射源：射頻輻射源：如無線電廣播、電視、微波通信等各如無線電廣播、電視、微波通信等各種射頻設(shè)備發(fā)射的電磁波，頻率范圍寬廣，影響區(qū)種射頻設(shè)備發(fā)射的電磁波，頻率范圍寬廣，影響區(qū)域較大，能危害近場區(qū)的人員。域較大，能危害近場區(qū)的人員。4

12、.建筑物反射。建筑物反射。電磁輻射高危行業(yè)電磁輻射高危行業(yè) 廣電、移動、電信：廣電、移動、電信： ：廣播、電視發(fā)射系廣播、電視發(fā)射系統(tǒng)、機房、演播室均向外發(fā)射大量電磁波。統(tǒng)、機房、演播室均向外發(fā)射大量電磁波。 金融、金融、IT： 由于普遍使用計算機、現(xiàn)代化由于普遍使用計算機、現(xiàn)代化辦公設(shè)施，操作人員直接受到電磁輻射。辦公設(shè)施，操作人員直接受到電磁輻射。 電力：電力：高壓輸電、變電、發(fā)電設(shè)施產(chǎn)生高高壓輸電、變電、發(fā)電設(shè)施產(chǎn)生高強度電磁波。強度電磁波。 民航：民航：民航指揮塔及飛機本身都向外發(fā)送民航指揮塔及飛機本身都向外發(fā)送大量電磁波。大量電磁波。 鐵路：鐵路：電氣化鐵路的電力線及變配系統(tǒng)向電氣化

13、鐵路的電力線及變配系統(tǒng)向外發(fā)射大量電磁波。外發(fā)射大量電磁波。 醫(yī)療：醫(yī)療：高頻理療、超短波理療及各類頻譜高頻理療、超短波理療及各類頻譜儀，都向外發(fā)射大量電磁波。儀，都向外發(fā)射大量電磁波。 電磁輻射的致癌突變作用電磁輻射的致癌突變作用 美國一癌癥療基金會對一些遭電磁輻射損傷的病人抽樣化驗，美國一癌癥療基金會對一些遭電磁輻射損傷的病人抽樣化驗，結(jié)果表明在高壓線附近工作的人快結(jié)果表明在高壓線附近工作的人快24倍。倍。 對視覺系統(tǒng)的影響對視覺系統(tǒng)的影響 能減少眼部血流量，引發(fā)視覺障礙，導(dǎo)致視覺疲勞和不舒適。能減少眼部血流量，引發(fā)視覺障礙，導(dǎo)致視覺疲勞和不舒適。 對神經(jīng)系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)造成直接傷害。對神經(jīng)

14、系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)造成直接傷害。 損害中樞神經(jīng)系統(tǒng)，頭部長期受電磁輻射影響后，輕則引起損害中樞神經(jīng)系統(tǒng)，頭部長期受電磁輻射影響后，輕則引起失眠多夢、頭痛頭昏、疲勞無力、記憶力減退、易怒、抑郁失眠多夢、頭痛頭昏、疲勞無力、記憶力減退、易怒、抑郁等神經(jīng)衰弱癥，重則使大腦皮細胞活動能力減弱，并造成腦等神經(jīng)衰弱癥，重則使大腦皮細胞活動能力減弱，并造成腦損傷。損傷。 三、微波的危害三、微波的危害 對人體生殖系統(tǒng)和遺傳的影響對人體生殖系統(tǒng)和遺傳的影響 長期受到電磁波輻照，可使男性精子減少，使精子基長期受到電磁波輻照，可使男性精子減少，使精子基因畸形并可能變成不育或者畸胎。因畸形并可能變成不育或者畸胎。 電磁輻

15、射是造成孕婦流產(chǎn)、不育、畸胎等病變的誘發(fā)電磁輻射是造成孕婦流產(chǎn)、不育、畸胎等病變的誘發(fā)因素。因素。 女性和胎兒尤其容易受到傷害，女性和胎兒尤其容易受到傷害，1至至3個月為胚胎期，個月為胚胎期，受到強電磁輻射可能造成肢體缺陷或畸形；受到強電磁輻射可能造成肢體缺陷或畸形；4至至5個月個月為胎兒成長期，受電磁輻射可導(dǎo)致免疫力功能低下，為胎兒成長期，受電磁輻射可導(dǎo)致免疫力功能低下，出生后身體弱，抵抗力差。出生后身體弱，抵抗力差。 引發(fā)心血管疾病、糖尿病引發(fā)心血管疾病、糖尿病 可導(dǎo)致兒童智力殘缺?？蓪?dǎo)致兒童智力殘缺。微波輻射危害人體的機理微波輻射危害人體的機理 熱效應(yīng)。熱效應(yīng)。人體有人體有70%以上是水

16、，以上是水，水分子受到水分子受到微波輻射后相微波輻射后相互摩擦互摩擦，產(chǎn)生熱量使體溫升高，超過調(diào)節(jié)能力時，人體溫產(chǎn)生熱量使體溫升高，超過調(diào)節(jié)能力時，人體溫度平衡功能失調(diào)，體內(nèi)器官的正常工作受到影響。度平衡功能失調(diào)，體內(nèi)器官的正常工作受到影響。 非熱效應(yīng)。人體的器官和組織都存在微弱的電磁場，它們非熱效應(yīng)。人體的器官和組織都存在微弱的電磁場，它們是穩(wěn)定和有序的，一旦受到外界電磁場的干擾，處于平衡是穩(wěn)定和有序的，一旦受到外界電磁場的干擾，處于平衡狀態(tài)的微弱電磁場即將遭到破壞，人體也會遭受損傷。狀態(tài)的微弱電磁場即將遭到破壞，人體也會遭受損傷。 累積效應(yīng)。熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)作用于人體后，對人體的傷累積效應(yīng)

17、。熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)作用于人體后，對人體的傷害尚未來得及自我修復(fù)之前（通常所說的人體承受力害尚未來得及自我修復(fù)之前（通常所說的人體承受力-內(nèi)內(nèi)抗力），再次受到電磁波輻射的話，其傷害程度就會發(fā)生抗力），再次受到電磁波輻射的話，其傷害程度就會發(fā)生累積，久之會成為永久性病態(tài)，危及生命。對于長期接觸累積，久之會成為永久性病態(tài)，危及生命。對于長期接觸電磁波輻射的群體，即使功率很小，頻率很低，也可能會電磁波輻射的群體，即使功率很小，頻率很低，也可能會誘發(fā)病變，應(yīng)引起警惕。誘發(fā)病變，應(yīng)引起警惕。微波（電磁）輻射的預(yù)防措施微波（電磁）輻射的預(yù)防措施一、保持距離。與電視機的距離應(yīng)為視屏尺寸乘以一、保持距離。與電視

18、機的距離應(yīng)為視屏尺寸乘以6，與微與微波爐的距離應(yīng)為波爐的距離應(yīng)為1米以上。米以上。二、減少接觸。經(jīng)常使用電腦的人，工作一小時休息一刻鐘。二、減少接觸。經(jīng)常使用電腦的人，工作一小時休息一刻鐘。三、改善環(huán)境。注意空氣流通，溫度、濕度應(yīng)適中，家用電三、改善環(huán)境。注意空氣流通，溫度、濕度應(yīng)適中，家用電器最好不要擺放在臥室里。器最好不要擺放在臥室里。四、個體防護。孕婦、兒童、體弱多病者、對電磁波輻射過四、個體防護。孕婦、兒童、體弱多病者、對電磁波輻射過敏者、長期處于電磁波污染超標(biāo)環(huán)境者，應(yīng)選擇使用適合敏者、長期處于電磁波污染超標(biāo)環(huán)境者，應(yīng)選擇使用適合自己的防護用品。自己的防護用品。五、少用手機。手機接通

19、瞬間釋放的電磁輻射最大，接通后五、少用手機。手機接通瞬間釋放的電磁輻射最大，接通后幾秒在進行通話，最好使用分離耳機和話筒接聽電話。幾秒在進行通話，最好使用分離耳機和話筒接聽電話。六、少用電熱毯。電熱毯的電磁波污染較嚴重，長時間通六、少用電熱毯。電熱毯的電磁波污染較嚴重，長時間通電使用對人體有害，天氣寒冷必須使用時，建議通電烘電使用對人體有害，天氣寒冷必須使用時，建議通電烘暖被窩后立即切斷電源，以減少電磁波污染。暖被窩后立即切斷電源，以減少電磁波污染。七、采用屏蔽物減少電磁波污染。對產(chǎn)生電磁污染的設(shè)施，七、采用屏蔽物減少電磁波污染。對產(chǎn)生電磁污染的設(shè)施，可采用屏蔽、反射或吸收電磁波的屏蔽物，如銅

20、、鋁、可采用屏蔽、反射或吸收電磁波的屏蔽物，如銅、鋁、鋼板、高分子膜等。鋼板、高分子膜等。八、加強鍛煉與合理飲食。加強鍛煉，增強體質(zhì)，能提高八、加強鍛煉與合理飲食。加強鍛煉，增強體質(zhì)，能提高自身免疫能力。平時多喝綠茶，多吃一些富含維生素自身免疫能力。平時多喝綠茶，多吃一些富含維生素B的的食物，如胡蘿卜、海帶、油菜、卷心菜及動物肝臟等，食物，如胡蘿卜、海帶、油菜、卷心菜及動物肝臟等，也有利于調(diào)節(jié)人體電磁場紊亂狀態(tài)，增加機體抵抗電磁也有利于調(diào)節(jié)人體電磁場紊亂狀態(tài)，增加機體抵抗電磁輻射污染的能力。輻射污染的能力。部分抗輻射的食品部分抗輻射的食品西紅柿西紅柿減少皮膚輻射損傷，并可以祛斑美白。減少皮膚輻

21、射損傷，并可以祛斑美白。 番茄紅素通過猝滅侵入人體的自由基，在肌膚表層形成一道天然屏番茄紅素通過猝滅侵入人體的自由基，在肌膚表層形成一道天然屏 障，有效阻止外障，有效阻止外界紫外線、輻射對肌膚的傷害。并可促進血液中膠原蛋白和彈性蛋白的結(jié)合，使界紫外線、輻射對肌膚的傷害。并可促進血液中膠原蛋白和彈性蛋白的結(jié)合，使肌膚充滿彈性，嬌媚動人。特別值得一提的是，番茄紅素還有祛斑、肌膚充滿彈性，嬌媚動人。特別值得一提的是，番茄紅素還有祛斑、 祛色素的功祛色素的功效。效。 黑芝麻黑芝麻增加細胞免疫，抵抗輻射。增加細胞免疫，抵抗輻射。 辣椒辣椒保護細胞的保護細胞的DNADNA不受輻射破壞不受輻射破壞 。吃辣椒不但可調(diào)動全身免疫系統(tǒng)，還能