电磁辐射环境污染状况评价方法研究.pdf

电磁辐射环境污染状况评价方法研究(广东智环创新环境科技有限公司，广州 510030)摘要:常规的电磁辐射评价方法以综合评价为主，综合评价指标的主观性较强，影响方法的评价有效性。因此，研究并设计了电磁辐射环境污染状况评价的新方法：确定电磁辐射污染固有危险性指数，划分电磁辐射强度评价的分级标准；建立电磁辐射污染状况层次评价体系，量化电磁辐射污染的危险性，确保电磁污染评价的有效性；采用对比实验，验证了该评价方法有效性更高，能够应用于实际生活中。关键词:电磁辐射；环境污染状况；评价方法中图分类号:P631 文献标志码:A 文章编号：1674-263X(2023)04-0079-03Abstract:Conventional electromagnetic radiation evaluation methods mainly rely on comprehensive evaluation,which is subjective and can affect the effectiveness of the evaluation.Therefore,a new method for evaluating the environmental pollution caused by electromagnetic radiation is proposed and designed in this study.This method includes determining the inherent hazard index of electromagnetic radiation pollution and establishing a classification standard for evaluating the intensity of electromagnetic radiation.Additionally,a hierarchical evaluation system for assessing the environmental pollution caused by electromagnetic radiation is established to quantify the risks associated with electromagnetic radiation pollution and ensure the effectiveness of the evaluation.Comparative experiments are conducted to validate the higher effectiveness of this evaluation method,demonstrating its applicability in real-life situations.Key words:electromagnetic radiation;environmental pollution status;evaluation methodsResearch on the evaluation methods for electromagnetic radiation rnvironmental pollutionLIU Yanbin(Guangdong Zhihuan Innovation Environmental Technology Co.,Ltd.,Guangzhou 510030,China)电磁技术与人类关系较为密切，给人们带来便利条件的同时，辐射也是不可避免的。电磁辐射的神秘在于“无形”，是一种无法感知的隐形污染。随着电磁技术的应用，电磁辐射污染成为大气污染、噪声污染、水污染以后的第四大污染，对于人类的健康具有潜在性的危害。针对电磁辐射污染，研究人员设计了多种评价方法。基于综合赋权的电磁辐射环境污染状况评价方法，是一种以综合性评价指标为主的方法，向电磁辐射评价赋予综合权值，并考虑到评价限流效果，形成了一种主观权重，能够提升评价有效性1。基于物性分析建模的电磁辐射环境污染状况评价方法，是一种通过物性分析建模的方式，获取电磁污染的方法，通过建立电磁属性识别模板，提升评价方法的有效性2。以上两种方法虽然具有一定的评价效果，但是受到评价主观性的影响，存在失真问题。因此，本文设计了电磁辐射环境污染状况评价的新方法。采用对比实验，验证了该评价方法有效性更高，能够应用于实际生活中。1电磁辐射环境污染状况评价方法设计1.1 确定电磁辐射污染固有危险性指数电磁辐射就是电场与磁场相互转换的过程，电磁波就是电磁场的运动形态3。此过程中，电磁波以空间传播的形式辐射，电磁辐射方向如下图 1所示。收稿日期：2023-06-12 作者简介：刘龑斌，工程师，研究方向为生态环境管理与咨询。刘龑斌Vol.36 No.4Jul.,2023第 36 卷 第 4 期2023 年 7 月黑 龙 江 环 境 通 报HEI LONG JIANG ENVIRONMENTAL JOURNAL80第 36 卷频率波段频率范围危害部位辐射来源低频3 300kHz躯干、颈部、腿部发电机、输电设备中频300kHz 3MHz高频3 30MHz全身，局部共振振荡电路超高频30 300MHz无线通信设备特高频（微波）300MHz 3 000GHz局部吸热，头部共振电视、微波炉、雷达、手机等波长容许场强一级（安全区）二级（中间区）长、中、短10V/m 25V/m超短波 5V/m12V/m微波10W/cm240W/cm2混合按主要波段场强划分，若各波段场强分散，则按复合场强加权确定表 1 电磁辐射强度评价分级标准表表 2 不同频段的电磁波对人体的作用评价表如图 1 所示，在电磁辐射的过程中，振子辐射方向为电场磁场电场磁场电场4。在辐射的过程中，存在一定的危险源，本文对电磁辐射强度进行评价，如表 1 所示。如表 1 所示，该标准是保证电磁环境对人的安全，在电磁辐射环境中，允许执行一级标准，长期在电磁环境中居住、生活的人群，均不会受到危害5。根据电磁辐射强度评价，定义电磁辐射污染的危险性指数，公式为 （1）其中：d为电磁辐射污染的危险性指数，C 为容许场强，S 为电磁辐射环境污染严重度，P 为电磁频率。在评价电磁辐射环境污染状况的过程中，以d为主，判定污染危险状况。1.2 建立电磁辐射污染状况层次评价体系本文根据安全系统工程学的一般原理，将电磁辐射污染危险状况定义为频率、严重度、场强的乘积6。并建立了电磁辐射污染状况层次评价体系。电磁辐射源固有危险性主要是由电磁频率和污染程度造成的。其中电磁频率可以分别从电磁辐射强度和电磁辐射时间两方面进行描述。污染严重程度可以用电磁辐射的频率、作用距离、人员的暴露时间和受辐射的人数四方面进行衡量。对不同频率的电磁波进行评价，如表 2 所示。本文建立了一个评价指标权重，以此权重确定评价的有效性。评价指标权重表达为 （2）其中：V 为评价指标权重，N 为评价指标等级集，dCSP=1dVwN=图 1 电磁辐射方向示意图w 为权重向量。V 越趋近于“1”，评价有效性越高。通过 V 的变化，判定电磁辐射环境污染状况。2实验为了验证本文设计评价方法的评价效能，本文对上述方法进行了分析。使用文献 1 基于综合赋权的电磁辐射环境污染状况评价方法、文献 2 基于物性分析建模的电磁辐射环境污染状况评价方法，以及本文设计的电磁辐射环境污染状况评价方法，评价电磁环境污染。实验具体的准备过程以及实验结果如下。2.1 实验过程在污染源中选取出多个评价对象进行评价，从而确定评价效果。电磁辐射设备较多，家用电器、电力设施、办公设备、通信电视等设备均为人类接触最多的设备。在污染源中选取出电视、微波炉、手机、电脑、电热毯、洗衣机等电磁设备作为评价电场振子电场电场磁场磁场电磁辐射方向示意图黑 龙 江 环 境 通 报81第 4 期刘龑斌：电磁辐射环境污染状况评价方法研究对象，选取出的设备电磁强度变化差异较小。以电视机为例，其电磁强度变化情况如下图 2所示。2.2 实验结果在上述实验条件下，本文随机选取了电视、微波炉、手机、电脑、电热毯、洗衣机等电磁设备，将其作为评价对象。分别使用文献 1 基于综合赋权的电磁辐射环境污染状况评价方法、文献 2 基于物性分析建模的电磁辐射环境污染状况评价方法，以及本文设计的电磁辐射环境污染状况评价方法，对电磁环境污染进行评价。最终以评价指标权重，分析评价方法的评价效果。实验结果如下表 3 所示。如表 3 所示，在电磁环境污染评价的过程中，评价指标权重越高，评价的有效性越高。在电磁辐射强度与其他条件均一致的情况下，使用文献 1 基于综合赋权的电磁辐射环境污染状况评价方法之后，评价指标权重波动较为明显，评价过程存在高低不均衡的问题，影响评价精准度。使用文献 2 基于物性分析建模的电磁辐射环境污染状况评价方法之图 2 电磁强度变化示意图表 3 实验结果评价对象文献1方法文献2方法本文方法电磁辐射强度/T评价指标权重电磁辐射强度/T评价指标权重电磁辐射强度/T评价指标权重电视200.834200.854200.968微波炉200.894200.863200.982手机150.824150.858150.979电脑120.887120.860120.987电热毯100.815100.862100.964洗衣机30.86830.87330.999后，评价指标权重较为稳定，但是权重相对较低，同样影响评价有效性。而使用本文设计的电磁辐射环境污染状况评价方法之后，评价指标权重均超过了 0.950，评价指标也较为稳定，可以确保评价的有效性，符合本文研究目的。3结语近些年来，电磁技术广泛应用，在生活、工作、军事、医疗等领域中均有电磁技术的身影，改变了人类的生活。就电磁技术本身而言，其功能较多，能够实现远距离交流、了解新鲜事物、医疗检查等功能。但是，电磁技术有利也有弊，电磁辐射污染成为第四大污染，对于人类具有潜在的不利影响。为了确保人类使用设备的安全性，本文设计了电磁辐射环境污染状况评价方法。从危险性指数、评价体系两个方面，全方位地评价电磁辐射污染，尽可能地确保人类的电磁使用健康。参考文献：1 陈 道 君,钟 伟,杨 楠,等.基 于 综 合 赋 权 的电 磁 环 网 开 环 方 案 评 价 方 法 研 究 J.高 压 电器,2023,59(1):77-85.2王有涛,何展翔,陈学国,等.基于物性分析建模的时频电磁反演及储层评价以准北缘石北构造带为例 J.石油地球物理勘探,2022,57(6):1489-1497,1264.3陈钧,曾博,邓俊泳,等.样品长期稳定性等引入的不确定度对电磁兼容能力验证计划结果评价影响的探讨 J.计量科学与技术,2022,66(11):64-67,72.4沈义斌,杨俊,曹阳,等.基于频散测试分析的时频电磁资料校正处理及储层评价 J.地质与资源,2022,31(3):404-411.5邢金华,张士晶,吴伟,等.基于 CART 决策树的电磁信号齿轮磨削烧伤电磁信号融合评价 J.南昌航空大学学报(自然科学版),2020,34(2):101-105,111.6朱怀亮,刘志龙,曹学刚,等.银川盆地东缘地热资源勘探远景评价基于大地电磁测深和钻探探测J.地质与勘探,2020,56(6):1287-1295.与原点的水平距离/m电磁强度/T由图 2 可以看出，电视机的电磁强度在原点-10m 与+10m 处的电磁强度较大，本文对此处区域进行污染评价，并以评价指标权重作为最终的评价结果，确保评价的有效性。