勞動衛(wèi)生與職業(yè)病學(xué)非電離輻射

勞動衛(wèi)生與職業(yè)病學(xué)非電離輻射第1頁/共56頁概述-性質(zhì)

電磁輻射以電磁波的形式在空間向四周輻射傳播，具有波的一切特性，波長(λ)、頻率(f)和傳播速度(c)之間的關(guān)系為：

λ=c/f

頻率常用單位為：Hz、kHz、MHz、GHz1kHz=1000Hz1MHz=1000KHz1GHz=1000MHz

第2頁/共56頁概述-性質(zhì)

電磁輻射的生物學(xué)效應(yīng)與輻射能量有關(guān)，頻率和波長之間的關(guān)系符合玻郎克公式：

E=hf=hc/λ

當(dāng)量子能量達到12eV以上時，對物體有電離作用。

第3頁/共56頁概述-基本概念非電離輻射：指電磁輻射波譜的量子能量水平＜12eV，不能引起機體生物大分子電離作用的輻射。包括紫外線、可見光、紅外線、激光、射頻輻射、激光等。第4頁/共56頁(一）射頻輻射

射頻輻射（radiofrequencyradiation）指頻率在100KHz～300GHz的電磁輻射，又稱無線電波，包括高頻電磁場和微波。是電磁輻射波譜中量子能量較小，波長（1mm～3km）最長的頻段。第5頁/共56頁電磁波譜第6頁/共56頁1.基本概念

高頻電磁場(high-frequencyelectromagneticfield)：頻率100Hz～300MHz的頻段范圍的總稱。微波（microwave）：波長1m～1mm的電磁波。單位：功率密度，mW/m2。第7頁/共56頁2.電磁輻射場區(qū)的劃分

電磁輻射場區(qū)一般分為遠區(qū)場(far-field)和近區(qū)場(near-field)。以離開輻射源2D2/λ(D—輻射源口徑，λ—波長）的距離作為兩區(qū)場的分界。近區(qū)場以λ/2π為界分為感應(yīng)場和輻射場。

第8頁/共56頁2.電磁輻射場區(qū)的劃分①近區(qū)場及特點以場源為中心，在一個波長范圍內(nèi)的區(qū)域，通常稱為近區(qū)場，也可稱為感應(yīng)場。近區(qū)場通常具有如下特點：

A.近區(qū)場內(nèi)，電場強度與磁場強度的大小沒有確定的比例關(guān)系。即：E377H。

電壓高電流小電場>磁場電壓低電流大磁場>電場第9頁/共56頁2.電磁輻射場區(qū)的劃分B.近區(qū)場的電磁場強度比遠區(qū)場大得多。電磁防護的重點應(yīng)該在近區(qū)場。C.近區(qū)場內(nèi)電場強度與輻射源距離的立方成反比（E∝1/λ3)。磁場強度與距離的平方成反比（H∝1/λ2)。D.近區(qū)場的電磁場強度隨距離的變化比較快，在此空間內(nèi)的不均勻度較大。

第10頁/共56頁2.電磁輻射場區(qū)的劃分②遠區(qū)場及特點在以場源為中心，半徑為一個波長之外的空間范圍稱為遠區(qū)場，也可稱為輻射場。遠區(qū)場的主要特點如下：

A.在遠區(qū)場中，所有的電磁能量基本上均以電磁波形式輻射傳播，這種場輻射強度的衰減要比感應(yīng)場慢得多。

第11頁/共56頁2.電磁輻射場區(qū)的劃分B.在遠區(qū)場，電場強度與磁場強度有如下關(guān)系：在國際單位制中，E=377H，電場與磁場的運行方向互相垂直，并都垂直于電磁波的傳播方向。C.

遠區(qū)場為弱場，其電磁場強度均較小。

第12頁/共56頁2.電磁輻射場區(qū)的劃分D.在遠區(qū)場，人們受到輻射波能的影響，微波的波長短、頻率高、量子能量大，生物學(xué)效應(yīng)大于高頻電磁場，故應(yīng)加強對微波輻射的防護。E.在高頻作業(yè)場所，金屬物體在電磁場中生成高頻電流后，在其周圍形成二次輻射的高頻電磁場，現(xiàn)場衛(wèi)生學(xué)調(diào)查時應(yīng)注意。第13頁/共56頁3．接觸機會

雷達系統(tǒng)、電視和廣播發(fā)射系統(tǒng)射頻感應(yīng)及介質(zhì)加熱射頻及微波醫(yī)療設(shè)備各種電加工設(shè)備通信發(fā)射臺站、衛(wèi)星地球通信站大型電力發(fā)電站、輸變電設(shè)備、高壓及超高壓輸電線地鐵列車及電氣火車300KHz-3MHz1MHz-100MHz第14頁/共56頁左上：雷達系統(tǒng)左下：廣播電視發(fā)射系統(tǒng)右下：天文臺觀測雷達第15頁/共56頁左上：微波理療儀

左下：高頻介質(zhì)加熱

中：高頻感應(yīng)加熱

第16頁/共56頁上：電加工設(shè)備

下：衛(wèi)星通訊站

第17頁/共56頁上：水力發(fā)電樞紐

左中：風(fēng)力發(fā)電站

右中：高壓輸電線網(wǎng)

左下：汽車尾氣地下發(fā)電站

右下：地?zé)岚l(fā)電站

第18頁/共56頁上：電氣火車

下：地鐵列車第19頁/共56頁4.射頻輻射危害人體的機理（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，引起機體升溫，從而影響到體內(nèi)器官的正常工作。

第20頁/共56頁4.射頻輻射危害人體的機理（2）非熱效應(yīng)：人體的器官和組織都存在微弱的電磁場，它們是穩(wěn)定和有序的，一旦受到外界電磁場的干擾，處于平衡狀態(tài)的微弱電磁場即將遭到破壞，人體也會遭受損傷。

第21頁/共56頁4.射頻輻射危害人體的機理（3）累積效應(yīng)：熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)作用于人體后，對人體的傷害尚未來得及自我修復(fù)之前，若再次受到電磁波輻射，其傷害程度就會發(fā)生累積，久之會成為永久性病態(tài)，危及生命。第22頁/共56頁5.射頻輻射的生物效應(yīng)

多種頻率電磁波特別是高頻波和較強的電磁場作用人體的直接后果是在不知不覺中：人的精力和體力減退白內(nèi)障白血病、腦腫瘤心血管疾病大腦機能障礙婦女流產(chǎn)和不孕免疫機能的低下

權(quán)威統(tǒng)計表明：經(jīng)常在顯示器前工作的人群中，上述疾病的發(fā)病率明顯高于普通人群。電磁輻射是主要原因之一。

第23頁/共56頁5.射頻輻射的生物效應(yīng)

生物效應(yīng)的一般規(guī)律生物學(xué)效應(yīng)隨頻率的增加和波長的變短而遞增，符合玻朗克公式：E=hγ=hc/λ

微波＞超短波＞短波＞中長波微波段厘米波危害最大功率密度相同時，脈沖波的作用大于連續(xù)波。

第24頁/共56頁6.臨床表現(xiàn)(1)神經(jīng)系統(tǒng):主要表現(xiàn)為類神經(jīng)癥和植物神經(jīng)功能紊亂，如頭痛、乏力、嗜睡、失眠、多夢、記憶力減退。情緒不穩(wěn)，手足多汗，脫發(fā)等。

(2)心血管系統(tǒng):主要表現(xiàn)心動過緩、血壓下降。主訴有心悸、心區(qū)疼痛或壓迫感。心電圖檢查可有竇性心律不齊，心動過緩，右束支傳導(dǎo)阻滯等。第25頁/共56頁6.臨床表現(xiàn)(3)眼睛:高頻電磁場不影響視力。長期接觸大強度微波的工人，可發(fā)現(xiàn)眼晶狀體點狀或小片狀混濁，個別可發(fā)生白內(nèi)障。

(4)造血系統(tǒng)：接觸微波可使外周血白細胞總數(shù)暫時性下降，少數(shù)人同時伴有血小板減少，脫離后一段時間可恢復(fù)。第26頁/共56頁6.臨床表現(xiàn)（5）生殖系統(tǒng)：女工常有月經(jīng)異常，少數(shù)男工主訴性功能減退。如睪丸受到微波照射可是精子數(shù)量明顯減少。一般脫離照射后多數(shù)人都可以恢復(fù)。（6）其它：作用于皮膚可產(chǎn)生熱作用，照射后體溫升高，血漿內(nèi)皮質(zhì)酮升高。第27頁/共56頁7.微波生物學(xué)效應(yīng)機理

（1）致熱效應(yīng)：生物體可以看作電阻和電容的復(fù)雜組合體，在電場的作用下，體內(nèi)的非極性分子極化形成偶極子（極性分子），極性分子發(fā)生重排。偶極子在電場作用下趨向運動，震蕩摩擦產(chǎn)熱。第28頁/共56頁7.微波生物學(xué)效應(yīng)機理

在人體組織內(nèi)有電解質(zhì)溶液，其中的電子和離子受電場作用發(fā)生移動，當(dāng)頻率很高時電場方向變動過速，不可能發(fā)生位移，只能在平衡位置振動，使電解質(zhì)發(fā)熱.

水分子一般不帶有效電荷，但水分子存在電偶極矩，當(dāng)陰陽電荷各自向電場方向的反方向移動時，即隨交變電場而排列時，水分子就發(fā)生移動而產(chǎn)熱，眼睛和睪丸組織含水量較多，且很少或沒有脂肪層保護，使較易受損的原因之一。第29頁/共56頁7.微波生物學(xué)效應(yīng)機理（2）非致熱效應(yīng)：微波能影響神經(jīng)系統(tǒng)的膜電位，改變細胞膜對K+、Na+的通透性，產(chǎn)生異常的神經(jīng)沖動，引起神經(jīng)系統(tǒng)功能紊亂。第30頁/共56頁8.衛(wèi)生防護（1）高頻電磁場★對癥處理，尤其是脫離接觸；嚴重者，建議脫離接觸★預(yù)防措施：場源屏蔽、距離防護、合理布局。超高頻輻射衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)：8h/d，連續(xù)波0.05mW/cm2，脈沖波0.025mW/cm2。第31頁/共56頁8.衛(wèi)生防護（2）微波★中西醫(yī)結(jié)合對癥治療，晶狀體混濁轉(zhuǎn)眼科，白內(nèi)障患者脫離接觸?！镂⒉▽θ梭w的影響，主要取決于微波機的發(fā)射功率、設(shè)備漏能的大小、輻射源屏蔽狀態(tài)、在安裝校驗、維修是合理防護。

第32頁/共56頁8.衛(wèi)生防護

預(yù)防原則：屏蔽輻射源、加大輻射源與作業(yè)點的距離、合理的個人防護。射頻輻射衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（μWh/cm2）類別平均功率密度日接觸劑量連續(xù)波50400脈沖波25200第33頁/共56頁防護眼鏡微波防護醫(yī)用大衣微波防護內(nèi)褲第34頁/共56頁微波防護隔離服

微波防護帽第35頁/共56頁（二）紅外輻射（infraredradiation）

紅外輻射即紅外線，亦稱熱射線。自然界中的紅外線輻射源以太陽為最強，生產(chǎn)環(huán)境紅外線輻射源包括熔爐、熔融狀態(tài)的金屬、強紅外線光源、烘烤和加熱設(shè)備。紅外輻射工作爐紅外輻射加熱元件第36頁/共56頁左上：開放的熔爐左下：熔融流動的金屬右下：太陽輻射第37頁/共56頁1.分段及生理作用★長波（遠）紅外線：波長3μm-1mm，只能被皮膚吸收，產(chǎn)生熱的感覺；★中波紅外線：波長1400nm-3μm，能被角膜和皮膚吸收；★短波（近）紅外線：波長760-1400nm，可被組織吸收引起灼傷。第38頁/共56頁2.對健康的影響（1）對皮膚的影響較大強度---局部溫度升高---血管擴張---紅斑效應(yīng)；反復(fù)照射---局部色素沉著；過量照射---急性灼傷---使深部組織及血液加熱?；鸺ぜt斑第39頁/共56頁（2）眼睛★慢性充血性瞼緣炎★角膜和虹膜熱損傷★紅外線白內(nèi)障（0.8-1.2μm/1.4-1.6μm）：兩眼同時發(fā)生，進展緩慢?！镆暰W(wǎng)膜黃斑區(qū)損傷2.對健康的影響第40頁/共56頁3.防護（1）防護服：反射性鋁制遮蓋物、鋁箔制衣服（2）防護眼鏡：濾過紅外線。（3）防護帽：第41頁/共56頁紅外線防護眼鏡

第42頁/共56頁（三）紫外輻射

紫外輻射（ultravioletradiation，UV）：波長范圍在100-400nm的電磁波，又稱紫外線。凡物體溫度達1200℃以上時，即可出現(xiàn)紫外線。冶煉爐、電焊、氣焊、電爐煉鋼、碳弧燈水銀燈制作、紫外線消毒均可接觸紫外線。第43頁/共56頁1.分段及生理作用（1）遠紫外區(qū)（短波紫外線，UV-C）：波長290nm-100nm，具有殺菌和微弱致紅斑作用，為滅菌段；（2）中紫外區(qū)（中波紫外線，UV-B）：波長290-320nm，具有明顯的致紅斑和角膜、結(jié)膜炎癥效應(yīng)，為紅斑區(qū)；（3）近紫外區(qū)（長波紫外線，UV-A）：波長320-400nm，可產(chǎn)生光毒性和光敏性效應(yīng)，為黑線區(qū)。第44頁/共56頁2.對健康的影響（1）皮膚：波長200nm—全被角化層吸收；

220-330nm—深部組織吸收，強烈紫外線—皮炎，表現(xiàn)為紅斑、水泡、水腫，消退后可有色素沉著；

300nm—皮膚灼傷；

297nm對皮膚的作用最強，長期暴露—皮膚皺縮、老化、誘發(fā)皮膚癌。第45頁/共56頁2.對健康的影響

（2）對眼睛的影響

250～320nm—可被角膜和結(jié)膜上皮大量吸收—急性角膜結(jié)膜炎---稱為電光性眼炎。多見于電焊輔助工。在陽光照射的冰雪環(huán)境下作業(yè)時，會受到大量反射的紫外線—急性角膜、結(jié)膜損傷，稱為雪盲癥。

第46頁/共56頁2.對健康的影響

電光性眼炎（急性角膜結(jié)膜炎）：潛伏期一般6～8ｈ，輕度僅有異物感或不適；重度有眼部燒灼感或劇痛，伴畏光、六類、視物模糊。PE：球結(jié)膜充血、水腫，瞳孔縮小，對光反應(yīng)遲鈍，眼瞼皮膚潮紅。嚴重者，角膜有點狀甚至片狀剝脫，熒光素著色。第47頁/共56頁2.對健康的影響處理：癥狀輕者無需特殊處理，癥狀重者，可用0.5%地卡因（鎮(zhèn)靜、止痛）滴眼，也可用紅霉素眼膏或氯霉素眼藥水（預(yù)防感染）。新鮮人乳、牛奶滴眼效果明顯。第48頁/共56頁3.防護（1）原則：屏蔽輻射源，增大防護距離（2）個體防護：佩帶專用面罩、防護眼鏡、防護服、防護手套（3）使用移動屏障圍住電焊工操作區(qū)，以免他人受照射；非電焊工禁止進入操作區(qū)裸眼觀看；（4）用局部排風(fēng)裝置排除電焊時產(chǎn)生的有害氣體和煙塵；（5）接觸低強度UV源，可使用玻璃或