電磁輻射對(duì)生物的危害和防治.docx

電磁輻射對(duì)生物的危害與防治 中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 鄒金佑 pb09207241目錄：1 電磁輻射的產(chǎn)生2 電磁輻射與生物的電磁場(chǎng)3 電磁輻射對(duì)生命物質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響4 嘗試的解決辦法摘要： 在日常生產(chǎn)生活中，我們?nèi)祟愐詾榘恋碾娮釉O(shè)備卻無時(shí)無刻不侵害著我們的身體健康，很大程度上便是由于這些高科技設(shè)備所產(chǎn)生的電磁輻射。本文通過學(xué)習(xí)電磁輻射的產(chǎn)生以及來源，研究了電磁輻射對(duì)生命系統(tǒng)的影響，并且探討了若干防治電磁輻射的辦法。認(rèn)為電磁輻射主要通過影響生物的電磁場(chǎng)和生命物質(zhì)結(jié)構(gòu)來構(gòu)成對(duì)生命系統(tǒng)的傷害，并認(rèn)為防治應(yīng)主要從保持與各種電子設(shè)備的距離，以及限制暴露在輻射下的時(shí)間兩方面下手。關(guān)鍵詞：電磁輻射，生物磁場(chǎng)，化學(xué)鍵，人體健康正文：1 電磁輻射的產(chǎn)生電磁輻射又稱稱電子煙霧，是由空間共同移送的電能量和磁能量所組成，而該能量是由電荷移動(dòng)所產(chǎn)生。電磁“頻譜”包括形形色色的電磁輻射，從極低頻的電磁輻射至極高頻的電磁輻射。兩者之間有無線電波、微波、紅外線、可見光和紫外光等。電磁頻譜中射頻部分的一般定義，是指頻率約由3千赫至300吉赫的輻射。要產(chǎn)生電磁輻射，必須有產(chǎn)生交變電磁場(chǎng)的幅源。例如L-C回路，但由于其輻射效率不高，故將其簡(jiǎn)化成一根直導(dǎo)線，電場(chǎng)和磁場(chǎng)就向空間散開，而電路中的L和C都很小，故頻率v很高，得到可觀的輻射頻率。各種常見輻射源：1 廣播電視發(fā)射設(shè)備，主要部門為各地廣播電視的發(fā)射臺(tái)和中轉(zhuǎn)臺(tái)。2 通信雷達(dá)及導(dǎo)航發(fā)射設(shè)備通信，包括短波發(fā)射臺(tái)，微波通信站、地面衛(wèi)星通信站、移動(dòng)通信站。3 工業(yè)、科研、醫(yī)療高頻設(shè)備：該類設(shè)備把電能轉(zhuǎn)換為熱能或其它能量加以利用，但伴有電磁輻射產(chǎn)生并泄漏出去，引起工作場(chǎng)所環(huán)境污染。工業(yè)用電磁輻射設(shè)備：主要為高頻爐、塑料熱合機(jī)、高頻介質(zhì)加熱機(jī)等。醫(yī)療用電磁輻射設(shè)備：主要為高頻理療機(jī)、超短波理療機(jī)、紫外線理療機(jī)等?？茖W(xué)研究電磁輻射設(shè)備：主要為電子加速器及各種超聲波裝置、電磁灶等。4 交通系統(tǒng)電磁輻射干擾，包括：電氣化鐵路、輕軌及電氣化鐵道、有軌道電車、無軌道電車等。 5 電力系統(tǒng)電磁輻射，高壓輸電線包括架空輸電線和地下電纜，變電站包括發(fā)電廠和變壓器電站。6 家用電器電磁輻射，包括計(jì)算機(jī)、顯示器、電視機(jī)、微波爐、無線電話等。 2 電磁輻射與生物的電磁場(chǎng)人體的器官和組織都存在微弱的電磁場(chǎng)，它們是穩(wěn)定和有序的，一旦受到外界電磁場(chǎng)的干擾，處于平衡狀態(tài)的微弱電磁場(chǎng)即將對(duì)人體的非熱效應(yīng)體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：神經(jīng)系統(tǒng)：人體反復(fù)受到電磁輻射后，中樞神經(jīng)系統(tǒng)及其它方面的功能發(fā)生變化。如條件反射性活動(dòng)受到抑制，出現(xiàn)心動(dòng)過緩等。 感覺系統(tǒng)：低強(qiáng)度的電磁輻射，可使人的嗅覺機(jī)能下降，當(dāng)人頭部受到低頻小功率的聲頻脈沖照射時(shí)，就會(huì)使人聽到好像機(jī)器響，昆蟲或鳥兒鳴的聲音。 免疫系統(tǒng)：我國(guó)有有初步觀察到，長(zhǎng)期接觸低強(qiáng)度微波的人和同齡正常人相比，其體液與細(xì)胞免疫指標(biāo)中的免疫球蛋白1gG降低，T細(xì)胞花環(huán)與淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)換率的乘積減小，使人體的體液與細(xì)胞免疫能力下降。 內(nèi)分泌系統(tǒng)：低強(qiáng)度微波輻射，可使人的丘腦垂體腎上腺功能紊亂；CRT、ACTH活性增加，內(nèi)分泌功能受到顯著影響。 遺傳效應(yīng)：微波能損傷染色體。動(dòng)物試驗(yàn)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)；用195MHz、2.45GHz和96Hz的微波照射老鼠,會(huì)在4-12%的精原細(xì)胞骨形成染色體缺陷,老鼠能繼承這種缺陷,染色體缺陷可引起受傷者智力遲鈍、平均壽命縮短。3 電磁輻射對(duì)生命物質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響1 熱效應(yīng)：人體70%以上是水，水分子受到電磁波輻射后相互摩擦，引起機(jī)體升溫，從而影響到體內(nèi)器官的正常工作。產(chǎn)生熱效就應(yīng)的電磁波功率密度在10mW/cm2；微觀致熱效應(yīng)1 mW - mW/cm2；淺致熱效應(yīng)在10mW/cm2以下。熱效應(yīng)可造成人體組織或器官不可恢復(fù)的傷害，如：眼睛產(chǎn)生白內(nèi)障、男性不育：當(dāng)功率為1000W的微波直接照射人時(shí)，可在幾秒內(nèi)致人死亡。2 破壞生物分子的化學(xué)鍵：由于光波也是一種電磁波，故由其能量公式=h可知，電磁輻射所衍生的能量，取決于頻率的高低頻率愈高，能量愈大。射頻裝置的電磁能量屬于頻譜中頻率較低的那一端，不能破解把分子緊扣一起的化學(xué)鍵，故被列為“非電離”輻射。然而，頻率極高的X光和伽瑪射線可產(chǎn)生較大的能量，能夠破壞合成人體組織的分子。也就是說， X光和伽瑪射線的能量之巨，足以令原子和分子電離化，故被列為“電離”輻射。這是因?yàn)榉肿又性优c原子之間的化學(xué)鍵鍵長(zhǎng)與鍵角不是固定不變的，而是如同彈簧鏈接的一組球。整個(gè)分子不停地振動(dòng)著，當(dāng)一定頻率的電磁波經(jīng)過分子時(shí)，化學(xué)鍵作受迫振動(dòng)，若電磁輻射能量很高，就會(huì)造成化學(xué)鍵吸收大量能量，超過其離解能，使分子離解。4 嘗試的解決辦法1 距離：手機(jī)無線輻射近場(chǎng)對(duì)人體作用的電磁劑量研究是近期生物電磁學(xué)研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)問題之一，西安電子科技大學(xué)高昕博士手機(jī)輻射近場(chǎng)對(duì)人體作用的電磁劑量研究一文研究了在頻率為900MHz的手機(jī)的輻射近場(chǎng)作用下人體內(nèi)的場(chǎng)強(qiáng)和比吸收率SAR的分布特性。結(jié)果表明：“SAR最大值 出現(xiàn)在靠近天線饋電點(diǎn)的橫斷面層中；局部SAR差異很大；手機(jī)與人體相距1.5cm 時(shí)的局部SAR超過IEEEC95.11992規(guī)定的限值；手機(jī)與人體相距5.0cm時(shí)人體內(nèi) 的SAR值很小，已不足以對(duì)人體產(chǎn)生任何傷害?！庇纱丝梢钥闯?，電磁輻射的強(qiáng)度隨距離的增加而急劇降低，因此，與各種輻射源保持一定的距離，是防治電磁輻射污染的第一要素。在日常生活中，一般距離高壓輸電線路5O米100米遠(yuǎn)處其工頻電磁場(chǎng)強(qiáng)度與環(huán)境本底值接近；距離電腦顯示屏3O厘米遠(yuǎn)，其電磁輻射強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于輻射暴露限值；距離彩電和微波爐1米遠(yuǎn)相對(duì)安全等。2 時(shí)間： 河北工業(yè)大學(xué)2004年郭鴻涌關(guān)于工頻勻強(qiáng)磁場(chǎng)對(duì)正常細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞凋亡與增殖影響的研究中指出：隨著現(xiàn)代科技的迅猛發(fā)展，人類所處的生存環(huán)境被越來越復(fù)雜的電磁場(chǎng)所充斥。對(duì)電磁場(chǎng)生物效應(yīng)的研究已日益受到重視，磁場(chǎng)對(duì)細(xì)胞凋亡與增殖的影響研究是電磁場(chǎng)生物效應(yīng)的重要問題之一。本文研究了工頻勻強(qiáng)磁場(chǎng)對(duì)正常細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞增殖與凋亡的影響，并對(duì)正常細(xì)胞與腫瘤細(xì)胞進(jìn)行了比較研究。3、研究了工頻均勻磁場(chǎng)照射對(duì)正常組織細(xì)胞的影響經(jīng)50Hz勻強(qiáng)磁場(chǎng)照射后，發(fā)現(xiàn)磁場(chǎng)照射組的小鼠肝細(xì)胞、胸腺細(xì)胞平均凋亡率均明顯高于非照射組，在5min120min的時(shí)間范圍內(nèi)，照射時(shí)間與凋亡率呈明顯正相關(guān)。提示50Hz勻強(qiáng)磁場(chǎng)照射可誘導(dǎo)小鼠正常細(xì)胞凋亡。與動(dòng)物體內(nèi)實(shí)驗(yàn)截然不同，工頻勻強(qiáng)磁場(chǎng)暴露對(duì)體外培養(yǎng)的人外周血淋巴細(xì)胞凋亡及bcl-2和caspase-3表達(dá)均無明顯影響。工頻勻強(qiáng)磁場(chǎng)暴露對(duì)上述細(xì)胞增殖活性影響不明顯。5、工頻勻強(qiáng)磁場(chǎng)多次照射對(duì)荷瘤小鼠腫瘤細(xì)胞和肝臟、胸腺正常細(xì)胞凋亡與增殖影響的對(duì)比觀察 研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，工頻勻強(qiáng)磁場(chǎng)每天照射H22荷瘤小鼠30min、60min，連續(xù)照射6天后，各照射組小鼠腫瘤細(xì)胞的平均凋亡率均高于非照射組，表明工頻勻強(qiáng)磁場(chǎng)照射可誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞的凋亡。 由類推可知，電磁輻射也應(yīng)有這樣的特性，在短時(shí)間內(nèi)，其危害程度與所受輻射的時(shí)間成正比；而當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間處于輻射環(huán)境時(shí)，由于累積效應(yīng)，會(huì)對(duì)生命體造成更嚴(yán)重的傷害。因此嚴(yán)格限制在各種電子設(shè)備上的工作時(shí)間是一個(gè)重要措施。某些常見輻射源強(qiáng)度如下：X 線輻射指數(shù)： 電熱毯輻射指數(shù)： 電吹風(fēng)輻射指數(shù)： 微波爐輻射指數(shù)： 電腦顯示器和主機(jī)輻射指數(shù)： 手機(jī)輻射指數(shù)： 電視機(jī)輻射指數(shù)： 鍵盤及鼠標(biāo)輻射指數(shù)： 復(fù)印機(jī)、打印機(jī)輻射指數(shù)： 安檢輻射指數(shù)： 3 其他：除了以上兩點(diǎn)，還可采用屏蔽，增加身體抵抗力等方法減少電磁輻射的危害，在日常生活中應(yīng)注意一下幾點(diǎn)： 電器擺放不能過于集中。在臥室中，要盡量少放，甚至不放電器。 電器使用時(shí)間不宜過長(zhǎng)，盡量避免同理使用多臺(tái)電器。 盡量縮短使用電剃須刀和吹風(fēng)機(jī)的時(shí)間。 長(zhǎng)時(shí)間坐在計(jì)算機(jī)前工作時(shí)，最好穿防輻射大褂或馬甲、圍裙等防護(hù)用品。在視頻顯示終端，要加裝熒光屏防護(hù)網(wǎng)。 經(jīng)常飲茶或服用螺旋藻片，加強(qiáng)肌體抵抗電磁輻射的能力。 對(duì)輻射較大的家用電器，如電褥子、微波爐、電磁爐等，可采用不銹鋼纖維布做成罩子，或進(jìn)行化學(xué)鍍膜來反射和吸收阻隔電磁輻射。 正確使用手機(jī)。在手機(jī)接通的瞬間，釋放的電磁輻射量最大，瞬間可達(dá)2000mGs（毫高斯）。據(jù)報(bào)道，場(chǎng)強(qiáng)在10-150 mGs時(shí)，即可使體內(nèi)抑制腫癌的基因R53發(fā)生病變，從而增加患癌幾率。在手機(jī)接通幾十秒后，電磁輻射強(qiáng)度可減少一半。因此，人們最好在手機(jī)接通幾十秒后再接電話。在接電話時(shí)，要盡