电磁辐射及其对人体的伤害
1 电磁波的基本概念
1.1 电磁波
电磁波包括长波、中波、短波、超短波和微波。长波的频率为100KHz—300KHz,波长为3km—1km;中波的频率为300KHz—3MHz,波长为1km—100m;短波的频率为3MHz —30MHz,波长为100m—10m;超短波的频率为30MHz—300MHz,波长为10m—1m;微波指频率为300MHz—300GHz,波长为1m—1mm。
1.2 电磁波污染
电磁波污染是指各种电子生活产品(包括计算机、移动电话、空调机、电视机、电冰箱、微波炉、卡拉OK机、VCD机、音乐、电热毯等)在正常工作时所产生的各种不同波长和频率的电磁波。它无色、无味、无形、无踪、无任何感觉又无处不在,现已被科学家称之为"电子垃圾"或"电子辐射污染",给人类带来的危害不可小视。
电磁波污染是指各种电子生活产品(包括计算机、移动电话、空调机、电视机、电冰箱、微波炉、卡拉OK机、VCD机、音乐、电热毯等)在正常工作时所产生的各种不同波长和频率的电磁波。它无色、无味、无形、无踪、无任何感觉又无处不在,现已被科学家称之为"电子垃圾"或"电子辐射污染",给人类带来的危害不可小视。
1.3 电磁辐射
电磁辐射是指能量以电磁波的形式通过空间传播的现象。可以分为天然的和人为两种。天然电磁辐射是某些自然现象引起的,包括雷电、火山喷发、地震、太阳黑子活动引起的磁暴、新星爆发、宇宙射线等。人为电磁辐射指人工制造的各种系统、电气和电子设备所产生的电磁辐射,包括脉冲放电、工频交变电磁场、射频电磁辐射等。
电磁辐射是指能量以电磁波的形式通过空间传播的现象。可以分为天然的和人为两种。天然电磁辐射是某些自然现象引起的,包括雷电、火山喷发、地震、太阳黑子活动引起的磁暴、新星爆发、宇宙射线等。人为电磁辐射指人工制造的各种系统、电气和电子设备所产生的电磁辐射,包括脉冲放电、工频交变电磁场、射频电磁辐射等。
2 电磁辐射损伤人体的作用过程
2.1热效应(Thermal effect)
所谓热效应就是指生物体内自由电荷或离子在电磁场的作用下将产生振动,从而导致传导电流的产生,并伴有由于介质本身的电阻而造成的电磁能量的损耗的现象。即吸收电磁辐射能后,组织或系统产生的直接与热作用有关的变化。 频率很高时将在其平衡位置振动,使电介质变热。同时由于机体内在不同程度上具有闭合回路的性质,还可产生局部性感应涡流,而导致生热。由于机体内各个部分的导电、导热性能不同,电磁场对各个组织的热作用也不一样。吸收的辐射能很多,靠生物体的温度调节来不及把吸收的热量散发出去,则会引起体温升高,并引发各种症状。不同类型的人或同一人的不同器官对热效应的感受能力不一样。体弱者如老人儿童等属于敏感人群,心脏、眼睛和生殖系统属于敏感器官。
所谓热效应就是指生物体内自由电荷或离子在电磁场的作用下将产生振动,从而导致传导电流的产生,并伴有由于介质本身的电阻而造成的电磁能量的损耗的现象。即吸收电磁辐射能后,组织或系统产生的直接与热作用有关的变化。 频率很高时将在其平衡位置振动,使电介质变热。同时由于机体内在不同程度上具有闭合回路的性质,还可产生局部性感应涡流,而导致生热。由于机体内各个部分的导电、导热性能不同,电磁场对各个组织的热作用也不一样。吸收的辐射能很多,靠生物体的温度调节来不及把吸收的热量散发出去,则会引起体温升高,并引发各种症状。不同类型的人或同一人的不同器官对热效应的感受能力不一样。体弱者如老人儿童等属于敏感人群,心脏、眼睛和生殖系统属于敏感器官。
2.2 非热效应(Non-thermal effect)
非热效应是指生物体内的偶极子发生取向运动,按外界电磁场的频率旋转,直接影响了通过介质的位移电流,同时伴有由于粘度而发生的能量损耗现象。非热效应是指吸收的辐射能不足以引起体温升高,但确出现生物学变化或反应。这类效应会影响人体的神经系统(植物神经紊乱)、循环系统、免疫功能、生殖功能等,研究发现,严重时会诱发癌症。 电磁场在生物体中的热效应和非热效应存在于电磁场对人体作用过程的始终。致热作用是按电磁场场力的平方率增加,而非热效应大致是随场力线性递增的。当场力小于某一限值时,非热效应大于热效应,反之热效应大于非热效应。因此在高电平辐射场情况下,电波的致热作用占主导地位,而在长时期的低辐射电磁场作用下,电磁场的非致热作用占主导地位。
非热效应是指生物体内的偶极子发生取向运动,按外界电磁场的频率旋转,直接影响了通过介质的位移电流,同时伴有由于粘度而发生的能量损耗现象。非热效应是指吸收的辐射能不足以引起体温升高,但确出现生物学变化或反应。这类效应会影响人体的神经系统(植物神经紊乱)、循环系统、免疫功能、生殖功能等,研究发现,严重时会诱发癌症。 电磁场在生物体中的热效应和非热效应存在于电磁场对人体作用过程的始终。致热作用是按电磁场场力的平方率增加,而非热效应大致是随场力线性递增的。当场力小于某一限值时,非热效应大于热效应,反之热效应大于非热效应。因此在高电平辐射场情况下,电波的致热作用占主导地位,而在长时期的低辐射电磁场作用下,电磁场的非致热作用占主导地位。
3 电磁辐射对人体主要器官组织的影响 3.1 伤害眼睛
眼组织含有大量的水分,易吸收电磁辐射功率,而且眼的血流量少,故在电磁辐射作用下,眼球的温度易升高。温度升高是造成产生白內障的主要条件,温度上升导致眼晶状体蛋白质凝固。多数学者认为,较低強度的微波长期作用,可以加速晶状体的衰老和混浊,並有可能使有色视野缩小和暗适应时间延长,造成某些视觉障碍。此外,长期低強度电磁辐射的作用,可促使视觉疲劳,眼感到不舒适和眼感干燥等现象。 微波引起眼损害,性质上主要是急速的温度变化率和高发热率,当微波的功率度大于10mW.cm-2,小于300mW.cm-2时,产生不可恢复性损害。在500MHz以上,白内障形成的最小功率密度约150mW/cm2,100min。低于500MHz的频率引起眼损害的可能性不能完全排除。
眼组织含有大量的水分,易吸收电磁辐射功率,而且眼的血流量少,故在电磁辐射作用下,眼球的温度易升高。温度升高是造成产生白內障的主要条件,温度上升导致眼晶状体蛋白质凝固。多数学者认为,较低強度的微波长期作用,可以加速晶状体的衰老和混浊,並有可能使有色视野缩小和暗适应时间延长,造成某些视觉障碍。此外,长期低強度电磁辐射的作用,可促使视觉疲劳,眼感到不舒适和眼感干燥等现象。 微波引起眼损害,性质上主要是急速的温度变化率和高发热率,当微波的功率度大于10mW.cm-2,小于300mW.cm-2时,产生不可恢复性损害。在500MHz以上,白内障形成的最小功率密度约150mW/cm2,100min。低于500MHz的频率引起眼损害的可能性不能完全排除。
3.2 影响生殖功能
电磁辐射強度达到5—10mw/cm2以上时可以产生遗传效应,使睾丸染色体出現畸变和有絲分裂异常。妊娠妇女在早期或在妊娠前,接受了短波透热疗法,会使其子女出現先天性出生缺陷(畸形婴儿)。经常受微波照射的妇女可有用经不调,哺乳期泌乳不足。长期接触超短波发生器和接受微波照射的人,可出現男人性功能下降,阳痿。睾丸的血液循环不良,对电磁辐射非常敏感,当微波辐射使睾丸温升超过35℃时,精子的产量即明显减少或停止从而使精子生成受到抑制而影响生育;女人出現月经周期紊乱,使卵细胞出現变性,破坏了排卵过程,而使女性失去生育能力。
电磁辐射強度达到5—10mw/cm2以上时可以产生遗传效应,使睾丸染色体出現畸变和有絲分裂异常。妊娠妇女在早期或在妊娠前,接受了短波透热疗法,会使其子女出現先天性出生缺陷(畸形婴儿)。经常受微波照射的妇女可有用经不调,哺乳期泌乳不足。长期接触超短波发生器和接受微波照射的人,可出現男人性功能下降,阳痿。睾丸的血液循环不良,对电磁辐射非常敏感,当微波辐射使睾丸温升超过35℃时,精子的产量即明显减少或停止从而使精子生成受到抑制而影响生育;女人出現月经周期紊乱,使卵细胞出現变性,破坏了排卵过程,而使女性失去生育能力。
3.3 损害中枢神经系统
神经系統对电磁辐射的作用很敏感,受其低強度反复作用后,中枢神经系统机能发生改变,出現神经衰弱症候群,主要表现有头痛头晕、疲劳无力、记忆力减退、失眠多梦、嗜睡、白天打瞌睡、易激动、多汗、心悸、胸闷、脫发等。其中入睡困难、无力、多汗和記忆力减退更为突出。视觉运动反应时值明显延长、手脑协调动作差,表現对数字划記速度减慢,出現錯误较多。即大脑皮质细胞活动能力减弱,并造成脑损伤。微波对神经系统的作用与照射方式、照射剂量等因素有关。短时间、小剂照射,可加强大脑皮质兴奋过程,可改变大脑皮质条件反射;长时间、大剂量照射,可加强抑制过程,可影响自主神经的调解功能,引起血液循环、呼吸频率的变化及皮肤和直肠温度的变化。其中以照射头部时这种作用更为明显。
3.4 引起心血管疾病
受电磁辐射作用的人,常发生血液动力学失调,血管通透性和張力降低。由于植物神经调节功能受到影响,人们多以心动过緩症状出现,少数呈现心动过速。受害者出现血压波动,开始升高,后又回复至正常,最后出现血压偏低;心电图出现RT波的电压下降,这是迷走神经的过敏反应,也是心肌营养障碍的結果;P/Q间的延長,P波加寬,说明房室传导不良。此外,长期受电磁辐射作用的人,其心血管系统的疾病,会更早更易促使其发生和发展。高强度电磁辐射连续照射全身,可使体温升高、产生高温的生理反应。如心率加快、血压升高、呼吸频率加快、喘息、出汗等,严重的还会出现抽搐、呼吸障碍和直至心跳变慢,最后停跳。
神经系統对电磁辐射的作用很敏感,受其低強度反复作用后,中枢神经系统机能发生改变,出現神经衰弱症候群,主要表现有头痛头晕、疲劳无力、记忆力减退、失眠多梦、嗜睡、白天打瞌睡、易激动、多汗、心悸、胸闷、脫发等。其中入睡困难、无力、多汗和記忆力减退更为突出。视觉运动反应时值明显延长、手脑协调动作差,表現对数字划記速度减慢,出現錯误较多。即大脑皮质细胞活动能力减弱,并造成脑损伤。微波对神经系统的作用与照射方式、照射剂量等因素有关。短时间、小剂照射,可加强大脑皮质兴奋过程,可改变大脑皮质条件反射;长时间、大剂量照射,可加强抑制过程,可影响自主神经的调解功能,引起血液循环、呼吸频率的变化及皮肤和直肠温度的变化。其中以照射头部时这种作用更为明显。
3.4 引起心血管疾病
受电磁辐射作用的人,常发生血液动力学失调,血管通透性和張力降低。由于植物神经调节功能受到影响,人们多以心动过緩症状出现,少数呈现心动过速。受害者出现血压波动,开始升高,后又回复至正常,最后出现血压偏低;心电图出现RT波的电压下降,这是迷走神经的过敏反应,也是心肌营养障碍的結果;P/Q间的延長,P波加寬,说明房室传导不良。此外,长期受电磁辐射作用的人,其心血管系统的疾病,会更早更易促使其发生和发展。高强度电磁辐射连续照射全身,可使体温升高、产生高温的生理反应。如心率加快、血压升高、呼吸频率加快、喘息、出汗等,严重的还会出现抽搐、呼吸障碍和直至心跳变慢,最后停跳。
3.5 机体免疫功能下降使身体抵抗力下降。
动物实验和对人群受辐射作用的研究和调查表明,人体的白血球吞噬细菌的百分率和吞噬的细菌数均下降。此外受电磁辐射长期作用的人,其抗体形成受到明显抑制。
3.6 对血液系统的影响
在电磁辐射的作用下,周围血相可出現白血球不稳定,曾下降趋势,白血球减少。紅血球的生成受到抑制,出现网状红血球减少。操纵雷达的人多数会出现白血球降低。无线电波和放射线同时作用人体時,对血液系统的作用较单一因素作用可产生更明显的伤害。造血系统对微波辐射的反应于置于高温环境有明显的不同,即使两者都使直肠温度升高。由于身体间对微波能量的不均匀吸收,微波穿透的越深,受热率也就越高。红细胞和白细胞的改变似乎依赖于施加的微波能的剂量。重复5mW或更低的功率密度的辐射,表面血象不出现影响。对于15mW/cm2或更高的功率密度的辐射的效应,取决于受辐射的生物系统,当辐射终止后,有恢复的趋势。微波照射对血液循环有明显影响,可使动、静脉扩张,对缓解痉挛、促进血管张力的恢复、改善供血有明显作用。在小功率密度照射下,不会引起心血管系统的显著变化。微波照射后的血相变化与微波的辐射频率、功率密度、辐射时间密切相关。长期辐射可引起白细胞总数升高,多核细胞、淋巴细胞、嗜酸性粒细胞增多,而红细胞可能增多或减少。
在电磁辐射的作用下,周围血相可出現白血球不稳定,曾下降趋势,白血球减少。紅血球的生成受到抑制,出现网状红血球减少。操纵雷达的人多数会出现白血球降低。无线电波和放射线同时作用人体時,对血液系统的作用较单一因素作用可产生更明显的伤害。造血系统对微波辐射的反应于置于高温环境有明显的不同,即使两者都使直肠温度升高。由于身体间对微波能量的不均匀吸收,微波穿透的越深,受热率也就越高。红细胞和白细胞的改变似乎依赖于施加的微波能的剂量。重复5mW或更低的功率密度的辐射,表面血象不出现影响。对于15mW/cm2或更高的功率密度的辐射的效应,取决于受辐射的生物系统,当辐射终止后,有恢复的趋势。微波照射对血液循环有明显影响,可使动、静脉扩张,对缓解痉挛、促进血管张力的恢复、改善供血有明显作用。在小功率密度照射下,不会引起心血管系统的显著变化。微波照射后的血相变化与微波的辐射频率、功率密度、辐射时间密切相关。长期辐射可引起白细胞总数升高,多核细胞、淋巴细胞、嗜酸性粒细胞增多,而红细胞可能增多或减少。
3.7 对消化系统的影响
高强度的微波辐射,对消化系统有明显的损害。肝脏出现剧烈充血,肝细胞肿胀、变性并出现大小不等的空泡。胃出现充血,甚至溃疡。也可引起盲肠粘膜糜烂和充血。在低强度微波的辐射下,不会引起消化系统组织形态的明显改变。
高强度的微波辐射,对消化系统有明显的损害。肝脏出现剧烈充血,肝细胞肿胀、变性并出现大小不等的空泡。胃出现充血,甚至溃疡。也可引起盲肠粘膜糜烂和充血。在低强度微波的辐射下,不会引起消化系统组织形态的明显改变。
3.8 对呼吸系统的影响
大剂量的微波辐射,可引起 极度充血,血管剧烈扩张,肺泡上皮脱落并有血液经毛细血管涌入肺泡腔,造成出血、水肿,可致死。但小剂量的微波对肺的炎症有一定的治疗作用。
大剂量的微波辐射,可引起 极度充血,血管剧烈扩张,肺泡上皮脱落并有血液经毛细血管涌入肺泡腔,造成出血、水肿,可致死。但小剂量的微波对肺的炎症有一定的治疗作用。
3.9 对内分泌系统的影响
微波能促使甲状腺激素增加或使状腺代谢增强。对于下丘脑-垂体-肾上腺,不同剂量的微波影响不同,可抑制也可促进激素的产生。除此,一定剂量的微波照射可增加血液的激素含量。
微波能促使甲状腺激素增加或使状腺代谢增强。对于下丘脑-垂体-肾上腺,不同剂量的微波影响不同,可抑制也可促进激素的产生。除此,一定剂量的微波照射可增加血液的激素含量。
3.10 对代谢过程的影响
微波可刺激代谢过程,影响生物氧化反应和组织的氧消耗,可抑制自由基的氧化,从而降低细胞中毒性产物自由基和过氧化物的浓度。
微波可刺激代谢过程,影响生物氧化反应和组织的氧消耗,可抑制自由基的氧化,从而降低细胞中毒性产物自由基和过氧化物的浓度。
3.11 对皮肤和肌肉的影响
大剂量微波反复辐射皮出现凝固性坏死,肌纤维与横纹模糊不清。皮肤、肌肉在小剂量微波的辐射下,没有明显的组织学变化。
大剂量微波反复辐射皮出现凝固性坏死,肌纤维与横纹模糊不清。皮肤、肌肉在小剂量微波的辐射下,没有明显的组织学变化。
3.12 易患癌症
大部份实验动物经微波作用后,可以使癌的发生率上升.一些微波生物学家的实验表明,电磁辐射会促使人体內的(遗传基因)微粒细胞染色体发生突变和有絲分裂异常,而使某些组织出现病理性增生过程,使正常细胞变为癌细胞。例如:1976年美国驻莫斯科大使馆。苏联人为监听美驻苏使馆,向使馆发射电磁波,造成使馆工作人员被检查的313人中,有64人淋巴细胞平均数高44%,有15个妇女得了腮腺癌。
大部份实验动物经微波作用后,可以使癌的发生率上升.一些微波生物学家的实验表明,电磁辐射会促使人体內的(遗传基因)微粒细胞染色体发生突变和有絲分裂异常,而使某些组织出现病理性增生过程,使正常细胞变为癌细胞。例如:1976年美国驻莫斯科大使馆。苏联人为监听美驻苏使馆,向使馆发射电磁波,造成使馆工作人员被检查的313人中,有64人淋巴细胞平均数高44%,有15个妇女得了腮腺癌。
特别值得一提的是:每天在计算机前操作6小时以上的工作人员会感到身体疲劳、眼睛疲倦、肩痛、头痛、想睡、不安,易患上一种名为"VOT"的病症。该病症是指长期观看视频终端而使身体某些部位发生病变的总称,主要症状是视力功能障碍、颈肩腕功能障碍、植物神经功能紊乱、月经不调、流产等妇女病症和其它皮肤病等。移动电话和对讲机也是一种高频电磁波污染的发射源,其中移动电话的电磁波发射强度一般超过规定标准的4—6倍,个别类型甚至超过近百倍,而超量的电磁波辐射会引起人体神经衰弱、食欲下降、头晕目眩等症状,更为严重者会出现头部肿瘤。鉴于上述危害,我们必须要引起高度重视与防护。
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