電磁輻射對生物的危害和防治.docx

電磁輻射對生物的危害與防治 中國科學(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3 電磁輻射對生命物質(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。認為電磁輻射主要通過影響生物的電磁場和生命物質(zhì)結(jié)構(gòu)來構(gòu)成對生命系統(tǒng)的傷害，并認為防治應(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間兩方面下手。關(guān)鍵詞：電磁輻射，生物磁場，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)生交變電磁場的幅源。例如L-C回路，但由于其輻射效率不高，故將其簡化成一根直導(dǎo)線，電場和磁場就向空間散開，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)射臺和中轉(zhuǎn)臺。2 通信雷達及導(dǎo)航發(fā)射設(shè)備通信，包括短波發(fā)射臺，微波通信站、地面衛(wèi)星通信站、移動通信站。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、高頻介質(zhì)加熱機等。醫(yī)療用電磁輻射設(shè)備：主要為高頻理療機、超短波理療機、紫外線理療機等?？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，包括計算機、顯示器、電視機、微波爐、無線電話等。 2 電磁輻射與生物的電磁場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)的微弱電磁場即將對人體的非熱效應(yīng)體現(xiàn)在以下幾個方面：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。如條件反射性活動受到抑制，出現(xiàn)心動過緩等。 感覺系統(tǒng)：低強度的電磁輻射，可使人的嗅覺機能下降，當(dāng)人頭部受到低頻小功率的聲頻脈沖照射時，就會使人聽到好像機器響，昆蟲或鳥兒鳴的聲音。 免疫系統(tǒng)：我國有有初步觀察到，長期接觸低強度微波的人和同齡正常人相比，其體液與細胞免疫指標(biāo)中的免疫球蛋白1gG降低，T細胞花環(huán)與淋巴細胞轉(zhuǎn)換率的乘積減小，使人體的體液與細胞免疫能力下降。 內(nèi)分泌系統(tǒng)：低強度微波輻射，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。動物試驗已經(jīng)發(fā)現(xiàn)；用195MHz、2.45GHz和96Hz的微波照射老鼠,會在4-12%的精原細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，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。這是因為分子中原子與原子之間的化學(xué)鍵鍵長與鍵角不是固定不變的，而是如同彈簧鏈接的一組球。整個分子不停地振動著，當(dāng)一定頻率的電磁波經(jīng)過分子時，化學(xué)鍵作受迫振動，若電磁輻射能量很高，就會造成化學(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：手機無線輻射近場對人體作用的電磁劑量研究是近期生物電磁學(xué)研究領(lǐng)域的熱點問題之一，西安電子科技大學(xué)高昕博士手機輻射近場對人體作用的電磁劑量研究一文研究了在頻率為900MHz的手機的輻射近場作用下人體內(nèi)的場強和比吸收率SAR的分布特性。結(jié)果表明：“SAR最大值 出現(xiàn)在靠近天線饋電點的橫斷面層中；局部SAR差異很大；手機與人體相距1.5cm 時的局部SAR超過IEEEC95.11992規(guī)定的限值；手機與人體相距5.0cm時人體內(nèi) 的SAR值很小，已不足以對人體產(chǎn)生任何傷害?！庇纱丝梢钥闯觯姶泡椛涞膹姸入S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米遠處其工頻電磁場強度與環(huán)境本底值接近；距離電腦顯示屏3O厘米遠，其電磁輻射強度遠遠低于輻射暴露限值；距離彩電和微波爐1米遠相對安全等。2 時間： 河北工業(yè)大學(xué)2004年郭鴻涌關(guān)于工頻勻強磁場對正常細胞和腫瘤細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)雜的電磁場所充斥。對電磁場生物效應(yīng)的研究已日益受到重視，磁場對細胞凋亡與增殖的影響研究是電磁場生物效應(yīng)的重要問題之一。本文研究了工頻勻強磁場對正常細胞和腫瘤細胞增殖與凋亡的影響，并對正常細胞與腫瘤細胞進行了比較研究。3、研究了工頻均勻磁場照射對正常組織細胞的影響經(jīng)50Hz勻強磁場照射后，發(fā)現(xiàn)磁場照射組的小鼠肝細胞、胸腺細胞平均凋亡率均明顯高于非照射組，在5min120min的時間范圍內(nèi)，照射時間與凋亡率呈明顯正相關(guān)。提示50Hz勻強磁場照射可誘導(dǎo)小鼠正常細胞凋亡。與動物體內(nèi)實驗截然不同，工頻勻強磁場暴露對體外培養(yǎng)的人外周血淋巴細胞凋亡及bcl-2和caspase-3表達均無明顯影響。工頻勻強磁場暴露對上述細胞增殖活性影響不明顯。5、工頻勻強磁場多次照射對荷瘤小鼠腫瘤細胞和肝臟、胸腺正常細胞凋亡與增殖影響的對比觀察 研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，工頻勻強磁場每天照射H22荷瘤小鼠30min、60min，連續(xù)照射6天后，各照射組小鼠腫瘤細胞的平均凋亡率均高于非照射組，表明工頻勻強磁場照射可誘導(dǎo)腫瘤細胞的凋亡。 由類推可知，電磁輻射也應(yīng)有這樣的特性，在短時間內(nèi)，其危害程度與所受輻射的時間成正比；而當(dāng)長時間處于輻射環(huán)境時，由于累積效應(yīng)，會對生命體造成更嚴重的傷害。因此嚴格限制在各種電子設(shè)備上的工作時間是一個重要措施。某些常見輻射源強度如下：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)： 電腦顯示器和主機輻射指數(shù)： 手機輻射指數(shù)： 電視機輻射指數(shù)： 鍵盤及鼠標(biāo)輻射指數(shù)： 復(fù)印機、打印機輻射指數(shù)： 安檢輻射指數(shù)： 3 其他：除了以上兩點，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： 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。 電器使用時間不宜過長，盡量避免同理使用多臺電器。 盡量縮短使用電剃須刀和吹風(fēng)機的時間。 長時間坐在計算機前工作時，最好穿防輻射大褂或馬甲、圍裙等防護用品。在視頻顯示終端，要加裝熒光屏防護網(wǎng)。 經(jīng)常飲茶或服用螺旋藻片，加強肌體抵抗電磁輻射的能力。 對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，或進行化學(xué)鍍膜來反射和吸收阻隔電磁輻射。 正確使用手機。在手機接通的瞬間，釋放的電磁輻射量最大，瞬間可達2000mGs（毫高斯）。據(jù)報道，場強在10-150 mGs時，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。在手機接通幾十秒后，電磁輻射強度可減少一半。因此，人們最好在手機接通幾十秒后再接電話。在接電話時，要盡