电磁辐射对人体健康的影响

电磁辐射对人体的影响主要内容：一、何为电磁辐射二、无线电波波段划分三、常见电磁设备的工作频率四、电磁辐射的来源五、电磁辐射的强度六、电磁辐射的安全标准七、电磁辐射的危害八、电磁辐射危害人体的机理九、电磁辐射危害的依据十、电磁污染的治理一、何为电磁辐射电磁辐射(electromagneticradiation)：能量以电磁波的形式通过空间传播的现象。它的传播速度即为人们通常所说的光速。电磁辐射可按其波长、频率排列成若干频率段，形成电磁波谱。频率越高该辐射的量子能量越大，其生物学作用也越强。NameAbbreviationMultiplierkiloktimes1000megaMtimes1,000,000gigaGtimes1,000,000,000teraTtimes1,000,000,000,000二、无线电波波段划分波段（频段）符号波长范围频率范围超长波（甚低频）VLF100-10km3-30kHz长波（低频）LF10-1km30-300kHz中波（中频）MF1000-100m300-3000kHz短波（高频）HF100-10m3-30MHz超短波（甚高频）VHF10-1m30-300MHz分米波（特高频）UHF1-0.1m300-3000MHz厘米波（超高频）SHF10-1cm3-30GHz毫米波（极高频）EHF10-1mm30-300GHz三、常见电磁设备的工作频率电磁设备频率电磁设备频率高压电力设备50Hz调频广播88-108MHzGSM移动通信900/1800MHz电视59-92，168-223，471-566，607-958MHzCDMA移动通信825-880MHz家用微波炉2450MHz小灵通1915-1900MHz工业微波炉915，2450MHz中波广播535-1605KHz卫星通信100M-60G短波广播4-19MHz四、电磁辐射的来源电磁辐射的来源主要有三类：（1）天然电磁场：光、雷电及地磁场等是自然的电磁现象；（2）工频电磁场：彩电、冰箱、洗衣机、电脑、洗碗机、电吹风、吸尘器、电灯等家用电器、高压输电线路、变电站、电动机车等则是工频电磁场发射源；（3）射频电磁场：广播及电视发射塔、雷达、移动电话手机及基站、微波炉、电子防盗系统等则是环境中常见的射频电磁场发射源。五、电磁辐射的强度由电磁辐射概念可知，电磁辐射其实是一种能量，它对环境的影响程度主要取决于能量的强弱，用来表量其强度大小的单位主要有：1.功率：辐射功率越大，辐射出来的电、磁场强度越高，反之则小，单位是瓦(w)；2.功率密度：指单位时间、单位面积内所接收或发射的高频电磁能量，单位是瓦/米(w/m2)，在高频电磁辐射环境评估时功率密度常用MW/cm2表示；3.电场强度:用来表示空间各处电场的强弱和方向的物理量，距离带电体近的地方电场强，远的地方电场弱。电场强度的单位伏/米(V/m),在输电线和高压电器设备附近的工频电场强度通常用kW/m表示;4.磁场强度:用来表示空间各处磁场的强弱与方向的物理量，单位是安/米(A/m);5.磁感应强度:表示单位体积、面积里的磁通量，用于描述磁场的能量的强度，单位是特斯拉或高斯(T或Gs)。但如何衡量电磁辐射对人体作用的大小呢?电磁辐射能量要大到什么程度才会对人体产生伤害呢?我们先来了解一下“SAR”这个名词，SAR的中文意思是“比吸收率”，作为人体组织对能量吸收的度量单位，反映了电磁辐射对人体的影响程度。SAR定义为生物体每单位质量所吸收的电磁辐射功率，即吸收计量率，单位是瓦/千克(W/kg）。六、电磁辐射的安全标准关于电磁辐射对人体健康是否有害的问题，世界卫生组织于1996年启动课题研究，包括中国在内有60多个国家参与该项研究，历经11年，2006年得出结论:过量的电磁辐射才会对人体产生危害，低频电磁辐射对人体健康影响微弱，儿童白血病及癌症、神经性疾病等与电磁辐射没有因果关系。但儿童对辐射缺乏防御能力，建议幼儿园、学校远离电磁辐射源头。那么多强的电磁辐射才算过量呢?基于人体安全考虑，世界卫生组织(WHO)、国际非电离辐射防护委员会(ICNIRP),美国国家标准机构(ANSI/IEEE)等组织提出了电磁辐射对人体影响的安全标准，对公众和职业暴露给出了最高频率到300GHz的暴露限值。目前通用标准有两个:一个是欧洲使用的2w/kg，另一个是美国使用的1.6W/kg。为防止电磁辐射污染、保障公众健康和促进电磁技术的科学运用与发展，我国国家环境保护局、卫生部等部门自上世纪九十年代以来，先后制定颁发了《电磁辐射防护规定》(GB8702-88)、《环境电磁波卫生标准》(GB9175-88)、《电磁辐射环境保护管理办法》（国家环保局第十八号局令）等多部法规和技术标准。GB8702-88给出了职业照射和公众照射两种SAR限值，当辐射剂量低于该限制值时，则不会对公众健康构成危害。职业照射:在每天8小时工作期间内，任意连续6分钟按全身平均的比吸收率(SAR)应小于0.1W/kg。公众照射:在1天24小时内，任意连续6分钟按全身平均的比吸收率(SAR)应小于0.02W/kg。(即12V/m的公众照射电场强度限值)由于SAR的测量是在屏蔽室中进行的，而生活空间无线电波复杂程度远超于此，这使人们比较难以接受SAR的概念。为此，我国《环境电磁波卫生标准》(GB9175-88)没有沿用国际流行的SAR标准，而是采用电场强度V/m和功率密度w/m2(𝜇W/cm2）做单位，适用于一切人群经常居住和活动场所的环境电磁辐射，不包括职业辐射和射频、微波治疗需要的辐射。在这个国标中，对微波电磁辐射，以功率密度微瓦/平方厘米(𝜇W/cm2）作为计量单位。将环境电磁波容许辐射强度标准分为二级:一级标准:安全区，要求电磁辐射强度10𝜇W/cm2，指在该环境电磁波强度下长期居住、工作、生活的一切人群(包括婴儿、孕妇和老弱病残者)，均不会受到任何有害影响的区域。各种发射天线，在其居民覆盖区内，必须符合“一级标准”的要求。二级标准:中间区。容许电磁辐射强度40𝜇W/cm2，指在该环境电磁波强度下长期居住、工作和生活的一切人群(包括婴儿、孕妇和老弱病残者)，可能引起潜在不良反应的区域，在此区域内，可建造工厂和机关，但不许建造居民住宅、学校、医院和疗养院等。已建造的必须采取适当的防护措施。超过二级标准的地区，禁止建造居民住宅及公共设施。和其他国家的标准相比，我国的标准是比较严格的，欧洲大部分国家现在都是200𝜇W/cm2,美国1982年颁布的标准是3000𝜇W/cm2，比我国要宽松75倍，足以证明我国政府在有关电磁辐射环境保护方面是极其负责的。七、电磁辐射的危害电磁辐射会造成所谓的“电磁波污染”，即电磁辐射的强度超过人体或环境所能承受的限度所产生的危害现象。它无色、无味、无形、无踪，无任何感觉，可以穿透包括人体在内的多种物质，无处不在，被科学家称之为“电子垃圾”或“电子辐射污染”，有专家称这是继大气污染，水污染和噪音污染的第四污染。它给人们带来的危害实在不可小觑。1．对人体的危害近年来，电磁波对人体危害的例子多有发现，只不过其影响程度与所受到的辐射强度及积累的时间长短有关，目前尚未较大范围地反映出来，所以还没有引起人们的普遍重视。有关研究表明，电磁波的致病效应随着磁场振动频率的增大而增大，频率超过10万赫兹以上，可对人体造成潜在威胁。在这种环境下工作生活过久，电磁波的干扰，使人体组织内分子原有的电场发生变化，给组成脑细胞的各种生物分子以一定程度的破坏。产生过多的过氧化物等有害代谢物，甚至使脑细胞的DHA密码排列错乱，制造出一些非生理性的神经递质。人体如果长期暴露在超过安全的辐射剂量下，人体细胞就会被大面积杀伤或杀死。一些受到较强或较久电磁波辐射的人，已有了病态表现，主要反映在：（1）对心血管系统的影响：表现为头痛，心悸，部分女性经期紊乱，心动过缓，心搏血量减少，窦性心率不齐，白细胞和血小板减少，乏力，免疫功能下降等。（2）对神经系统的影响：表现为记忆力减退，容易激动，失眠等。（3）对视觉系统的影响：表现为使眼球晶体混浊，严重时造成白内障，是不可逆的器质性损害，影响视力；（4）对生殖系统的影响：表现为性功能降低，男子精子质量降低，使孕妇发生自然流产和胎儿畸形等。（5）长期处于高电磁辐射的环境中，会使血液、淋巴液和细胞原生质发生改变；影响人体的循环系统、免疫、激素分泌、生殖和代谢功能，严重的还会加速人体的癌细胞增殖诱发癌症，以及糖尿病，遗传性疾病等病症，对儿童还可能诱发白血病的产生。（6）装有心脏起搏器的病人处于高电磁辐射的环境中，会影响心脏起搏器的正常使用。2．其他危害:（1）产生严重的电磁干扰，破坏建筑物和电气设备；（2）在长期存在电磁辐射的区域，如微波发射站所面向的山坡，会造成植物的大面积死亡。（3）电磁辐射有可能泄露你的电脑机密,电磁波向外泄漏的途径有：电脑本身、电源线、连接到电脑的电缆(包括网络电缆)、电脑的外围设备。它们所起的作用就跟发射天线一样。电源线是一个非常重要的信号泄漏渠道，因为它连接到公共的电网上，因此就会跟有线电缆有一样把电脑里头的信号交连传送出去。八、电磁辐射危害人体的机理人体是一个导电体，本身就是一个生物弱电磁场。电磁辐射危害人体的机理主要是热效应、非热效应和累积效应等。热效应：人体70%的体重是水，高频电磁波对生物肌体细胞的“加热”作用。人体接受电磁辐射后，使肌体升温，如果吸收的辐射能很多，靠体温的调节无法把热量散发出去，则会引起体温升高，进而引发各种症状，如心悸、头胀、失眠、心动过缓、白细胞减少，免疫功能下降、视力下降等。非热效应：低频电磁波产生的影响，即人体被电磁辐射后，体温并为明显升高，但已经干扰了人体的固有微弱电磁场，使血液、淋巴液和细胞原生质发生改变，对人体造成严重危害，可能导致婴儿畸形或孕妇自然流产；影响人体的循环系统、免役、生殖和代谢功能等。累积效应：是指热效应和非热效应作用于人体后，对人体的伤害尚未来得及自我修复之前，再次受到电磁波辐射的话，其伤害程度就会发生累积，久之会成为永久性病态，危及生命。对于长期接触电磁波辐射的群体，即使功率很小，频率很低，也会诱发想不到的病变，应引起警惕。九、电磁辐射危害的依据1．事实依据：(1)意大利每年有400多名儿童患白血病，其主要原因是距离高压电线太近，受到严重电磁污染所致；(2)美国一癌症医疗基金会对一些遭电磁辐射损伤的病人抽样化验，结果表明在高压线附近工作的人，其癌细胞生长速度比一般人快24倍；(3)电磁辐射对孕妇的危害更大，据最新调查显示，在中国每年出生的约35万残缺儿童中，有25万为智力残缺。(4)中国内陆某省对某专业系统十六名女性电脑操作员追踪调查发现，接触组月经紊乱明显高于对照组，其中八人十次怀孕中就有四人六次出现异常妊娠。(5)有关研究报告指出，孕妇每周使用计算机超过二十小时，其流产率增加百分之八十，同时畸形儿出生率也有所上升。(6)几年前，在风景名胜峨眉山发生过一起微波污染事件，在面向微波发射站的坡面上，由于长期遭受辐射，松树等自然植被全部枯萎而死，而山的另一面，植被却郁郁葱葱。(7)1995年4月，日本冈山红十字医院一位患者的自动点滴器突然停止，经多方调查，最后发现事故的真正“凶手”是同病房病友打手机时产生的电磁波。(8)1997年8月13日在深圳机场发生的我国第一起因无线电干扰航空通信导致机场关闭两个小时的严重事件，系深圳机场附近的山头上无线寻呼台的发射功率过高所致。2.实验依据在建立的人体电磁模型的基础上，利用FDTD计算程序进行计算，可得到人体在900MHz，功率为0.5W的手机的辐射作用下，人体各部位吸收的电磁能量。经过计算，得到人体组织平均吸收功率Pa、SAR值以及人体组织吸收的功率占辐射总功率的百分比，具体见下表所示。头部局部峰值头部平均值眼部局部峰值眼部平均值平均吸收百分率4.8220.1784.9850.19248.2%频率下人体模型SAR计算值单位:W/kg当前，国际安全标准值为1.6W/kg，模型平均限值为0.08W/kg