资源简介

(共30张PPT)
第十六章 环境电磁辐射
第一节 电磁辐射的概念
第二节 环境电磁辐射源和污染状况
一、环境电磁辐射源的类型
二、环境的电磁辐射污染状况
第三节 电磁辐射对机体的影响
一、对神经系统的影响
二、对心血管系统的影响
三、对内分泌功能及代谢的影响
四、对免疫功能的影响
五、对生殖系统和胎儿发育的影响
六、电磁辐射的致癌作用
第四节 环境电磁辐射的防护和管理
本章内容
第一节 电磁辐射的概念
电磁辐射（electromagnetic radiation）包括电离辐射和非电离辐射。
电离辐射：凡作用于物质并能使其发生电离现象的辐射。如Χ射线,γ射线,α射线,β射线等。
非电离辐射：指波长大于100nm的电磁波，其能量较低，不足以引起水和组织发生电离。如紫外线、红外线、射频辐射和极低频电磁场等。
　　本章只涉及射频辐射和极低频电磁场的生物效应。
返回本章目录
射频辐射的频率在100kHz～300GHz之间，波长范围为1mm～3km。射频辐射又可进一步分为高频电磁场（频率为100kHz～ 299kHz）和微波（频率为300kHz～300GHz）。
极低频电磁场(extremely low frequency electromagnetic field，ELF EMF)的频率小于300Hz。日用交流电所引起的磁场其频率为50或60 Hz，又称为工频。
表16-1 射频辐射的波谱划分
高频电磁场、极低频电磁场的计量单位是V/m (电场强度)、A/m (磁场强度)和tesla（T）（磁感应强度）。微波的计量单位是功率密度(power density)，是指穿过与电磁波的能量传播方向垂直的面元的功率除以该面元的面积，用mW/cm2或μW/cm2表示。
一般来说，低于100MHz的电磁辐射必须测定电场和磁场，高于100MHz的主要测定功率密度。电磁辐射在其1/6发射波长半径范围内形成电磁场区，称为近场区。大于1/6发射波长半径以外形成电磁波向外传播，称为远场区。近场区要测定电场和磁场，而远场区以测定功率密度为主。
射频辐射的生物效应分为致热效应和非致热效应。1MHz～10GHz 的射频辐射可穿过暴露部位表面进入组织深部，吸收能量而产生热作用。进入机体的深度与辐射的频率有关，低频辐射的穿透力强。10GHz以上频率的射频辐射基本上在皮肤表面被吸收，穿透力非常弱。
衡量射频辐射热作用的计量单位为比吸收率（specific absorption rate, SAR）。它是指单位时间、单位质量所吸收的电磁辐射能量，用W/kg或mW/kg表示。
返回本章目录
第二节 环境电磁辐射源和
污染状况
一、环境电磁辐射源的类型
1.按发射的电磁波的强弱不同分
　　一般可分为高功率电磁辐射源和低功率电磁辐射源两类。
返回本章目录
我国目前使用的移动电话的发射频率为872～915MHz，发射功率为0.6W左右，接受频率在917～960MHz。一般对讲机的发射频率为400～470MHz，发射功率为1.5～5W。
　　2.按发射高度和发射频率分
　　　分为：
　　(1)高空高频电磁辐射源如电视发射塔，移动通信，短波通信等。
　　(2)高空低频电磁辐射源如一般的干扰发射塔，电台发射塔等。
　　(3)地面高频电磁辐射污染源如射频治疗机，理疗机等。
　　(4)地面低频电磁辐射污染源如高压输电线路、送变电站等。
二、环境的电磁辐射污染状况
天然的电磁辐射来自太阳、地球及宇宙辐射和雷电等。天然辐射强度一般较人工辐射低得多。以ELF EMF为例，自然环境中的电场和磁场分别为10-4V/m和10-13T，而在50万伏高压输电线下的电场和磁场约为1～10kV/m和1～10μT，极端情况下可达到11kV/m和100μV/m。普通居民家中的本底电场约为1～10V/m，磁场一般在1μT以下，而电热毯或加热水床可达几个kV/m，家用电器可产生100μT的磁场。
移动电话使用时，人头部各点与天线轴线的距离在2～10cm。据测定，移动电话天线近距离范围内的功率密度在200～300μW/cm2。家用微波炉在正常情况下（无漏能时）距炉门5cm处的辐射强度低于1000μW/cm2；如有漏能时，在 5cm处可高达5000μW/cm2，距离 183cm处为 4μW/cm2，距 366cm时为 lμW/cm2。
环境的电磁辐射污染的一个主要来源是无线电和电视广播的发送。美国的调查显示，环境电磁辐射强度平均在0.002～0.02μW/cm2。据估计，普通人群所接受的电磁场辐射比50年前增加了5倍左右。不同地点、不同高度的建筑物所测得强度有所差别。一般来说，楼层越高强度越大，无屏蔽的顶部可达148μW/cm2。在室内，近窗口地点的强度大于远离窗口的地点。
返回本章目录
第三节 　电磁辐射对机体的影响
人们最早对电磁辐射生物作用的认识是观察到强度大于10mW／cm2时可引起机体体温升高。有学者提出生物组织在电磁场作用下产生“位移”电流、电介质振动和局部感应涡电流而引起组织产热。也有学者提出体温升高是由于极性分子的介电弛张或是离子通过一点阵的运动所致。
用低于10mW/cm2的电磁辐射长期暴露的实验表明，动物虽不出现体温升高，仍能出现一定的生物效应。为此，目前已提出用电磁场效应、去调制效应、分子效应以及生物抽运效应等机制来解释电磁辐射的非致热效应。
返回本章目录
一、对神经系统的影响
机体的中枢神经系统对电磁辐射非常敏感。研究发现，100～120V/m调制频率50Hz的电磁辐射长期暴露可引起大鼠神经行为的改变。用2450MHz的脉冲微波（SAR为1.2W/kg）辐照大鼠1h后进行水迷宫实验，结果发现辐照组的逃生时间和距离明显增加。还有研究发现，大鼠经2450MHz的连续波（10mW/cm2）辐射7小时后，长时记忆功能没有受到影响，但对新环境或刺激的反应能力下降。低于1 mW/cm2的微波作用下，实验动物可出现神经介质水平、血脑屏障的通透性以及脑电图（高振幅慢节律）等的改变。
对高频电磁辐射作业人员的调查显示，20V/m以下的电场强度就可对记忆能力产生影响。50Hz低频电磁场还能影响人体的非自主神经功能，暴露者表现为疲劳、神经衰弱、性欲减低、忧郁、郁闷倾向以及易激怒等。志愿者实验发现，一次急性暴露ELF EMF（0.1和0.2Hz，0.5～1.1mT）可导致反应时延长，而50Hz，10～13μT的ELF EMF可引起感觉运动反应的潜伏期变化。
二、对心血管系统的影响
研究发现，用0.5MHz的微波辐射大鼠，每天2h，连续10个月，动物出现血压下降的单相反应。有调查显示，高频电磁辐射暴露人员的心电图可出现窦性心动过缓、窦性心率不齐、右束支传导阻滞、左室高电压、室性早搏及房性早搏等。有少数人员自觉心前区疼痛、胸闷等，检查所见可有心浊音界扩大，心尖部可听到异常的收缩期杂音。
三、对内分泌功能及代谢的影响
灭活BCG预免疫大鼠接受10mW/cm2的2450MHz微波辐射，每天1小时，连续3天。结果发现，动物出现血清皮质酮显著升高。用1～10mW/cm2的2450MHz微波辐射动物，每天30分钟，连续30天，可引起动物下视丘和垂体ACTH增多，血浆11-氧皮质类固醇升高。另有研究表明，1mW/cm2的电磁辐射可使动物出现暂时性血清甲状腺素水平升高。0.06～0.321mW/cm2的辐射可引起动物肾上腺和垂体质量减少，甲状腺质量增加等。
四、对免疫功能的影响
用3mW/cm2的3000MHz微波辐射家兔，每天6小时，连续6～12周，照射结束后以金黄色葡萄球菌感染动物，结果发现辐射组家兔对感染的抵抗力明显降低。用7mW/cm2的3000MHz微波辐射体外培养的人淋巴细胞，每天4小时。结果发现，培养5天后辐射组淋巴细胞的转化率是对照组的4倍。
五、对生殖系统和胎儿发育的影响
国内外的研究很早就注意到电磁辐射对男女生殖功能的影响。研究发现，高频热处理及熔炼作业的男性工人性功能减退，个别工人出现阳痿（场强为400～1400V/m）、遗精（场强为150～480V/m）。调查发现，对讲机使用者（场强为0.46～1.6mW/cm2）随使用时间的增加，性功能异常阳性率显著上升，≤5年组为7.98%，而＞5年组为21.10%。男性志愿者的研究表明，微波辐射后血清睾酮浓度下降，而黄体生成素显著升高，提示微波可损害睾丸间质细胞合成睾酮的能力。还有调查发现，雷达作业人员血清17-羟-皮质醇和睾酮含量异常。对高频作业女工的调查发现，暴露人员的月经异常率为28.3%，显著高于对照的水平（15.9%）。
六、电磁辐射的致癌作用
电磁辐射是否有致癌作用近来受到广泛的关注，特别是1979年Wertheimer和Leeper报道输电线产生的电磁场与儿童白血病的发病率有相关性以来，人们通过动物实验以及流行病学研究探讨了电磁辐射与肿瘤发生的关系。
流行病学研究
动物实验研究
给予C57小鼠10、20、40mW/cm2的2450MHz连续微波辐射，每次40分钟，每天１次，共两次。结果发现，辐射组小鼠的染色体畸变率、微核率显著高于对照组，呈剂量反应关系。在60Hz、25mT的磁场中对CWF雌性小鼠进行连续三代的辐射后进行病理学检查。结果发现，第一代小鼠中可检出淋巴样组织增生；第二代小鼠中的5%出现癌前病变，15.8%有淋巴样组织增生，还有4只在第418天出现淋巴瘤。第三代小鼠中的58%出现癌前病变或恶性淋巴瘤，还有30%出现淋巴样组织增生。用SAR分别为0.6和1.2W/kg的2450MHz脉冲微波照射大鼠，观察脑细胞DNA链断裂的情况。结果发现，照射4小时后细胞出现DNA链断裂，有明显的剂量效应关系。研究还发现，1.2W/kg的2450MHz连续微波同样可诱发大鼠脑细胞的DNA链断裂。
综上所述,流行病学和实验研究均不同程度地提示电磁辐射暴露是肿瘤发生的危险因素，但也有许多研究没有观察到电磁辐射与肿瘤发生的关系。尽管如此，美国EPA、美国国家环境健康科学研究所（NIEHS）以及国际癌症研究机构(IARC)综合流行病学和实验研究的结果，分别将ELF EMF列为人类可疑的致癌物（possible human carcinogen）。
返回本章目录
第四节 环境电磁辐射的
　　　　防护和管理
控制电磁辐射污染与控制其他类型的污染一样，必须采取综合防治的办法。首先，应通过各种方式向公众普及电磁辐射的基本知识，正确认识电磁辐射的危害并了解其防护措施。其次，应通过合理的区域规划，使电磁辐射污染源远离居民稠密区。对工业集中的城市，特别是电子工业集中城市或电气、电子设备密集使用地区，可将电磁辐射污染源相对集中在某一区域，并对这样的区域设置安全隔离带。电台、电视台等的辐射较强，一般应设置在郊区。绿色植物对电磁辐射具有较好的吸收作用，因此加强绿化是防治电磁辐射污染的有效措施之一。
一、综合防治
返回本章目录
二、具体措施
三、电磁辐射的环境标准和管理规定
《电磁辐射暴露限值和测量方法》国家标准草案正在征求意见中，颁布后将同时替代以下标准：
　GB9175—88《环境电磁波卫生标准》；
　GB8702—88《电磁辐射防护规定》；
　GB12638—90《微波和超短波通信设备辐射安全要求》；
　GB10436—89《作业场所微波辐射卫生标准》；
　GB10437—89《作业场所超高频辐射卫生标准》；
　GB16203—96《作业场所工频电场卫生标准》。
返回总目录
返回本章目录
THANKS
汇报人姓名

展开更多......

收起↑