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电磁污染的危害与防护研究进展

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电磁污染的危害与防护研究进展

摘要：

电磁污染是指天然和人为的各种电磁波的干扰及有害的电磁辐射。

由于广播、电视、微波技术的发展，射频设备功率成倍增加，地面上的电磁辐射大幅度增加，已达到直接威胁人体健康的程度。

。

通过对电磁污染对人体

的危害及作用机理、电磁辐射标准与防护等方面的研究进展进行探讨和综述，了解电磁污染对人体的危害及作用机理，为开展电磁辐射危害因素检测与评价及采取防护措施和今后的深入研究提供基础资料。

关键词：

电磁辐射;电磁污染;危害;防护

引言：

随着科学技术的发展，广播电视、无线电通讯、导航、雷达、微波中继站、电子计算机、高频淬火、焊接、微波加热与干燥、短波与微波治疗、高压输电、变电站等设备和工艺的广泛应用，人们在享受现代科学技术带来的文明和社会进步的同时，也面临着电磁污染带来健康方面的危害。

本文就电磁污染对人体的危害及作用机理、电磁辐射标准与防护等方面的研究进展进行探讨和综述。

一、电磁污染定义

电磁污染是指超过人体承受或仪器设备容许的电磁辐射，它是以电磁场力为特性，并和电磁波的性质、功率、密度及频率等因素密切相关。

电磁辐射超过一定的强度，即超过安全卫生标准限值后对人体产生负面效应，出现头痛、失眠等才会升格为电磁污染[1]。

二、电磁辐射对人体危害的作用机理

目前，电磁辐射对人体的危害已成客观事实，其危害作用机理通常分为至热效应、非至热效应、刺激作用及累积效应四种表现。

1.电磁辐射的至热效应是指人体在高强度的电磁波照射下，吸收辐射能量，在体内转化为热量，产生生物反应。

人体内有极性分子，也有非极性分子。

极性分子在电场作用下，正、负电荷向相反的方向运动而极化，在交变极化和取向的过程中都会由于碰撞和磨擦而产生热量。

在电气变频率高时，产生的热量来不及散失，导致机体温度上升，从而影响到体内器官的正常工作[2]。

2.电磁辐射的非至热效应是指人体受到长时间强度不大的电磁辐射时，虽然人体的温度没有明显升高，但会引起人体的细胞膜共振，出现膜电位改变，使细胞活动能力受限。

因此，非至热效应也被列为“谐振”效应[2]。

3.电磁辐射的累积效应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，其伤害程度就会发生累积，久而久之成为长期性病态，危及生命，对于长期接触电磁波辐射的群体，即使功率很少，频率很低，也可能会诱发预想不到的病变[2]。

4.电磁辐射的刺激作用电磁波的刺激作用有感电效果。

外部电流刺激神经细胞产生触电感觉，刺激肌肉产生肌肉收缩或肌肉不随意运动，刺激心肌使心室变软，心脏停止搏动，而刺激呼吸肌则停止呼吸。

微波辐射还可引起先天性缺陷和流产、阳痿、性欲减退等病症，这些都是电磁辐射的刺激作用导致的危害后果[2]。

三、电磁污染对人体的危害

1.电磁辐射对心理和行为健康的危害电磁辐射可以对健康和患病人群的心理和行为产生影响。

大量资料证明，电磁能使人出现头昏脑胀，失眠多梦，记忆力减退等症状。

Sher[3]认为，电磁场对睡眠的影响是对患者心理、行为和识别能力影响的反映，进而推断暴露于人工电磁辐射中的人员，其睡眠异常也许是其后精神紊乱的开始。

2.对心血管系统的影响超短波，微波除了引起比较严重的神经衰弱症状外，最突出的是造成植物神经机能紊乱，主要反应在心血管系统，其中以副交感紧张反应为多，如心动过缓，血压下降或心动过速等。

但至今，关于电磁辐射对心血管系统的影响研究仍未取得较为一致的结论，还有待于进一步的探索[4]。

3.对眼的危害高强度电磁辐射可使人眼晶状体蛋白质凝固，轻者混浊，严重者可造成白内障，还能伤害角膜、虹膜和前房，导致视力减退乃至完全丧失，人眼在短时间内经微波辐射后，出现视疲劳、眼不适、眼干等现象，视力明显下降，夜晚更为突出。

电子通讯设备微波作业人员眼晶状体混浊与工龄有关，工龄越长混浊程度越重[5]。

4.对生殖系统的危害电磁辐射对生殖系统的危害及其引起的生殖障碍也日益被各国学者所关注。

在微波辐射作用下，即睾丸的温度增高10℃～20℃，皮肤虽然没有灼痛感，但男性生殖机能可能已经受到微波辐射的损害[6]。

王水明等[7]报道女性暴露于视频显示终端可引起子代先天畸形，产期死亡，胎儿宫内发育迟缓，流产早产等，还大大增加了不孕的危险性。

怀孕早期经常使用微波炉和移动电话可能显著增加孕妇发生异常妊娠结局的相对危险性[8]。

移动电话的电磁辐射可以降低睾丸乳酸脱氢酶同工酶活性，可能存在生殖毒性[9]。

Li等[10]调查发现，妊娠期流产危险性随磁场强度增大而增加，域值为16mG，当磁场强度≥16mG地，流产危险性增加2.9倍，早期流产的危险性增加5.7倍，而有流产或生育力低下的孕妇流产则增加4.0倍。

Preston等[11]发现母亲在妊娠期使用电热毯，可增加儿童肿瘤的发生，尤其是白血病和脑瘤。

就使用电热毯或水床而言，有报到其与神经管缺陷、泌尿道缺陷和宫内发育迟缓等无关[12-13]。

5.对癌症发生率的影响大量试验研究表明:

电磁辐射以各种方式影响生命细胞，魏征等[14]认为，极低频电磁场与白血病（尤其是儿童白血病），乳腺癌、皮肤恶性黑色素癌、神经系统肿癌、急性淋巴性白血病等有关。

6.对呼吸系统的影响暴露电磁辐射环境的舰船员呼吸肌力量有所减弱[15]。

此外，电磁辐射对人体内分泌系统、免疫系统、造血系统均有不同程度的影响。

目前，许多国内外学者正在进行广泛和深入的研究[16]。

四、电磁污染对人体的危害

1.世界卫生组织关于电磁辐射规划电磁场卫生标准最早是原苏联和美国分别于五十年代初期提出，前者的标准比后者严格千倍的差距持续达三十年之久。

虽然从八十年代以来苏美的卫生标准都作了修改，但至今仍有很大差距，主要是因为制定标准的依据不同。

为控制电磁污染，世界卫生组织在1996年制定了电磁辐射规划[17]。

规定对电磁辐射暴露可能引起的健康效应有一个同等的国际评价，评定科学的文献，做出有关健康效应的现状报告;寻找需要进一步研究的知识不足之处，以便更好地进行健康危害评估;鼓励高质量、集中的研究计划来填充知识上的重要缺陷，合作研究结果被收入世界卫生组织环境健康标准专论提供有关电磁辐射暴露的危险认识，危险宣传和危险管理的信息，提供有关电磁辐射问题的建议和出版物，并推动国际上关于电磁辐射暴露标准研究的进展[18]。

2.我国电磁辐射的卫生限值我国国家环境保护局、卫生部和机械电子工业部，从上世纪80年代开始颁布实施了《电磁辐射防护规定》（GB8702－1988）、《移动电话电磁辐射局部暴露限值》（GB21288-2007）和《工作场所有害因素职业接触限值第2部分物理因素》（非电离辐射工频电场、超高频辐射、高频电磁场、微波辐射接触限值）（GBZ2.2-2007）等强制性标准。

GB21288－207暴露限值规定任意10g生物组织，任意连续6min平均吸收率（SAR）值不得超过2.0W/kg，频率范围在0.1~3MHz，GB8702-88职业照射导出限值:

电场强度≤87V/m、磁场强度≤0.25A/m;GBZ2.2－2007给出职业接触限值:

电场强度≤50A/m、磁场强度≤5A/m;后2项标准由两个不同部分起草，标准限值的给出方式和限值的大小都不相同，为统一规范产品的生产和进出口贸易，满足中国适应经济全球化的需要，经国家质检总局，国家标准化管理委员会与国家环保总局、卫生部、信息产业部、国家广电总局等政府部门的协调，决定成立“电磁辐射国家标准制定联合工作组”，由联合工作组汇集各部门的专家联合制定中国统一的《电场、磁场、电磁场暴露限值和测量方法》国家标准[18]。

3.部分国家和组织推荐标准见表1。

表1部分国家或组织电磁辐射头部局部照射SAR限值

国家或组织

职业照射

公众照射

全身

部局a

全身

部局a

CENELEC（1995）

0.4

10

0.08

2.0

German

0.4

10

0.08

2.0

USFCC

0.4

8

0.08

0.6

ICNIRP/IRPA

0.4

10

0.08

2.0

Australia/NE

0.4

8

0.08

1.6

IEEEC95.1-1991

0.4

8

0.08

1.6

EUROPE

0.4

10

0.08

2.0

注:

a限值为1g或10g组织;SAR限值单位:

W/kg

4.标准化工作国际上，电磁辐射暴露限值和测量方法分别由不同的国际标准化组织负责制定相应的标准。

国际非电离辐射防护委员会（ICNIRP）制定了《时变电场、磁场和电磁场暴露限值导则》，此导则对电磁辐射暴露限值作出了规定，但不涉及测量方法。

国际电工委员会（IEC）为了推进人体暴露在电场、磁场和电磁场中的评估方法方面的研究，于1999年10月提议成立106技术委员会（IEC/TC106），并于2000年10月召开了第一次全体大会。

IEC/TC106的研究主要集中在与人体暴露有关的电磁、磁场以及电磁场的评估方法上，也就是电磁辐射暴露值测量方法。

欧洲电工委员会（CENELEC）于20世纪90年代成立了TC106x，负责制定电磁辐射暴露值测量方法标准，以及移动电话，家用和类似用途电器等的电磁场测量方法。

美国电气和电子工程师协会（IEEE），也制定有射频和微波电磁辐射暴露值测量方法。

我国也于2005年成立了全国照射人体有关电、磁和电磁领域评定方法标准化技术工作组，开展电磁辐射暴露值测量方法标准化技术研究工作。

此工作组的秘书处设在中国计量科学研究院，已经完成多项电磁辐射暴露量的标准制定工作[19]。

五、电磁辐射防护

预防或减少电磁辐射的伤害，其根本出发点是消除或减弱人体所在位置的磁场强度，其主要措施包括屏蔽和吸收。

1.屏蔽对于不同的屏蔽对象和要求，应采用不同的电磁屏蔽装置或措施。

主要有:

①屏蔽罩:

对小型仪器或器件适用，一般为铜制或铝制的密实壳体。

对于低频电磁干扰，则往往用铁或铍钼合金等铁磁性材料制作壳体，以提高屏蔽的效果。

在低温条件下进行精密电磁测量，用超导材料可以起到完满的电磁屏蔽作用。

②屏蔽室:

对大型机组或控制室等适用，一般为铜板或钢板制成的六面体。

当屏蔽要求较低时，可用一层或双层金属细网来代替金属板。

③屏蔽衣、屏蔽头盔和屏蔽眼罩:

用于个人防护，主要保护微波工作人员。

屏蔽衣和屏蔽头盔内夹有铜丝网或微波吸收材料。

屏蔽眼罩通常为3层结构，中间一层为铜丝网[18]。

凡进行屏蔽防护时，必须有良好接地，防止屏蔽体成为二次辐射源，以保证高效率的屏蔽作用。

2.吸收吸收是指利用特定的吸收材料将电磁辐射能量吸收掉以降低其强度。

吸收材料主要是电的良导体和较强的铁电性，大致可分为谐振性吸收材料和匹配性吸收材料两大类。

如金属纤维，金属镀层纤维，涂覆金属盐的纤维等[20]。

另外，将屏蔽材料与吸收材料叠加制成防护板或防护罩，既可防止电磁辐射的定向传播，又是可以进行吸收以免反射产生二次污染，大大的降低了电磁辐射的能量，起到良好的防护作用[4]。

3.电脑及移动电话电磁辐射防护措施吴薇薇[21]研究表明:

电脑右侧和显示器上方，移动电话在拨叫以及接收最初几秒内，辐射强度超过规定限值，通话时有时辐射强度也超过规定限值;移动电话从拨号到接通期间

（2397～5074μw/cm2）的电磁辐射功率密度比通话期间（228～481.5μw/cm2）大10~15倍。

因此，做好电脑及移动电话的电磁辐射防护措施具有十分重大的意义。

具体防护措施有:

①电脑显示屏的正面与人的距离，应保护在75cm以上，侧背面与人的距离则不小于90cm。

②尽量使用液晶显示器，否则应在显示器前加上防护罩。

③不宜长时间使用电脑，每天使用不超过6h，期间每1h应休息15min。

④在移动电话拨叫接通时的最初几秒钟内，电磁辐射最强，使用移动电话尽量远离头脑。

⑤使用移动电话时，最好配专用耳机和麦克风接电话。

⑥尽量减少通话时间和使用程控电话。

⑦不要将移动电话挂于腰间或胸前，以免引起腰酸或对心脏造成影响，最好将移动电话放入提包，并使用电磁波防护套。

⑧儿童、孕妇、哺乳期妇女，建议暂不使用电脑和移动电话。

控制电磁污染，除采用上述电磁屏蔽和吸收措施外，还应积极采取其他综合性的防治对策。

如工业合理布局，使电磁污染源远离稠密居民区;改进电气设备，选用适当的功率和频率，以减少对周围环境的电磁污染;实行遥控和遥测，提高自动化程度，以减少工作人员接触高强度电磁辐射的机会等[18]。

六、结束语

电磁污染对健康的危害是多方面的、复杂的，主要危害包括对中枢神经系统的危害，对机体免疫功能的危害，对人血管系统的危害，对生殖系统和遗传的危害，对视觉系统的危害以及致癌作用。

由于研究的目的、方法、条件（接触电磁辐射源的距离、时间、生物模型）等因素不一致。

目前全球有关专家、学者对电磁辐射生物学效应研究结果也不尽一致，因此，电磁辐射对人体究竟有哪些影响及危害，还需要进一步的探讨。

由于依据不同，国内国外电磁辐射卫生标准限值不一，有的差距很大。

世界卫生组织在1996年制定了电磁污染规划，我国经国家标准委员会与环保、卫生等部门协调，汇集各部门专家，尽快共同制定中国统一的电磁辐射安全卫生强制性国家标准，同时将电磁辐射的管理纳入正常的社会环境保护范围，有效地保护人体身体健康。

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参考列文：

［1］田水民，田利东．关于电磁污染及其防护措施的探讨［J］．环境科学与管理，2008，33

（2）:

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