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电磁场与公众卫生

静电和磁场

实况报道 第299号
2006年3月

在若干工业中越来越多地使用静电场技术,例如在医疗中使用磁振造影(MRI),交通系统使用直流电 (DC)或静磁场,以及高能量物理研究设施。由于静电场的场强度增强,从而与身体产生的各种相互作用也有可能增强。

世界卫生组织(世卫组织)的国际电磁场计划最近审查暴露于强静电场的健康影响并强调对医务工作人员和病人(特别是儿童和孕妇)以及产生强场磁体工业中的工人采取公共卫生保护的重要性(环境卫生标准,2006年)。

原始资料

电和磁场系由诸如地球磁场、雷暴和使用电等现象产生。当这种磁场不随着时间而发生变化时它们被称为静态,所具有的频率为0 赫兹。

在大气中,静电场在晴天、特别是雷阵雨时自然产生。摩擦也有可能分离正电和负电而产生很强的静电场。它们的强度以每米的伏特单位(V/m),或以每米千伏特(kV/m)衡量。在日常生活中,我们可能经历过接地物体的放电或例如从地毯上走过时由于摩擦而使毛发竖起的现象。使用直流电是产生静电磁场的另一个原因,例如铁路系统使用直流电,电视和计算机屏幕带有阴极放射管。

静电磁场以每米具有的安培单位衡量(A/m),但是通常以相应的电磁感应单位特斯拉(T)或毫伏特斯拉(mT)表示。地球表面的天然地磁场幅度在0.035-0.07 mT之间不等,它可被某些动物察觉,用其指导方向。在使用直流电的地方即产生人为的静电磁场,例如在电车或诸如铝生产和气焊等工业操作程序中。这些电磁场的强度可超过地球天然磁场的1 000倍。

最近的技术创新导致使用比地球电磁场强10万倍的磁场。它们用于研究和医疗设施,例如提供脑和其它软组织三维影像的核磁共振。在常规临床系统中,被扫描的病人和机器操作者可能暴露于幅度在0.2 - 3 T的强磁场中。在医疗研究应用中,高达约10 T的较强磁场用于病人全身扫描。

在静电磁场方面开展的研究极少。迄今为止的研究成果表明,只存在着与身体毛发运动和因电火花引起的不适有关的即刻影响。尚未有效地研究静电磁场造成的长期或延迟效应。

健康影响

对静电磁场来说,即刻影响只有在磁场内产生运动才可能发生,例如一个人的运动或身体内部的运动,例如血液流动或心脏跳动。一个运动在强度超过2 T磁场中的人能够感到眩晕和恶心,有时候口中有金属的味道并有视闪烁感。尽管这些感觉是暂时的,但是这种效应可能对进行精细程序的工作人员有安全影响(例如外科医生在核磁共振室进行操作)。

静电磁场对血液中的运动电荷,例如离子施加压力,在心脏和主要血管周围产生电场和电流,这种情况可轻微阻碍血的流动。可能产生的影响从轻微改变心跳率到增加不正常心脏节率(心率不齐)的危险,这可能对生命有威胁(例如心室纤维颤动)。然而,这种类型的即刻效应仅在磁场强度超过8 T时才可能发生。.

目前不能确定即便是暴露于毫伏特斯拉范围的电磁场是否对健康产生长期影响,因为迄今尚未有效地开展流行病学或长期的动物研究。因此,静电磁场对人类的致癌性目前尚无法进行分类(IARC, 2002年)。

国际标准

国际非电离辐射保护委员会致力于静电磁场的暴露问题。对于职业暴露来说,目前暴露限值的根据是避免在一个静电磁场中运动时产生眩晕和恶心的感觉。建议的限值是在工作日中职业暴露为200 mT的时量平均值,最高限值为2 T。一般公众的连续暴露限值为40 mT。

静电磁场影响植入的金属器件,例如身体内的起搏器,这可造成不利的直接健康影响。建议植有心脏起搏器、铁磁植入器和植入电子器件的人回避超过0.5 mT的静电磁场。此外,还应注意防止因金属物件突然被超过3 mT磁场的磁体吸引而造成的伤害。

世界卫生组织的反应

世界卫生组织一贯积极评估暴露于频率从0至300赫兹的电磁场(EMR)l产生的健康问题。国际癌症研究机构(IARC)于2002年评估了静电磁场的致癌性,世界卫生组织国际电磁场计划最近对于这些磁场开展了一项全面的健康风险评估(环境卫生标准,2006年),在评估中确定了知识方面的空白。评估产生了一项今后几年的研究议程,为今后的健康风险评估提供信息。世界卫生组织建议在科学文献提供了新证据时对标准进行审议。

国家当局能够做什么?

尽管从使用静电磁场中能获得巨大益处,特别是在医学方面,但是必须适当地评估暴露于静电磁场可能产生的不利健康影响,从而使真正的风险和益处能够得到评估。要完成要求的研究工作需用若干年。与此同时,世界卫生组织建议国家当局制定规划,既保护公众也保护工作人员避免可能因静态场造成的不利影响。就静电磁场而言,由于主要影响是来自对身体放电产生的不舒服,提供有关暴露于大型电厂和如何避免它们的信息就已足够。

对于静磁场来说,因为目前缺乏有关暴露的可能长期或延迟效应的信息,有理由采取经济有效的预防措施以限制工人和公众对它的暴露。世卫组织建议各国当局采取下述措施:

  • 采纳有科学依据的国际标准以限制人类暴露。
  • 通过与可能产生巨大风险的磁场保持一定距离,关闭磁场或诸如职员教育计划进行管理控制等措施对工业和科学上使用磁场采取保护措施。
  • 考虑对磁场强度超过2T的磁振造影(MRI)器械许可证的颁发,以便确保实施防护措施。
  • 资助关于填补对大众安全的知识方面空白的研究。
  • 对磁振造影设备和数据库进行投资以收集有关工作人员和患者暴露的健康信息。

进一步阅读的参考文件

Environmental Health Criteria (2006), Static fields, Geneva: World Health Organization, Monograph, vol. 232

Effects of static magnetic fields relevant to human health (2005), Eds. D. Noble, A. McKinlay, M. Repacholi, Progress in Biophysics and Molecular Biology, vol. 87, nos. 2-3, February-April, 171-372

IARC Monographs on the evaluation of carcinogenic risks to humans (2002), Non-ionizing radiation, Part 1: Static and extremely low-frequency (ELF) electric and magnetic fields. Lyon: International Agency for Research on Cancer, Monograph, vol. 80

相关链接

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