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Influence of electromagnetic irradiation for high-voltage transmission lines on rats
【Abstract】 Objective To study the effect of exposure to electromagnetic irradiation(EMF) for high-voltage transmission lines(HVTL) on rats.Methods Rats were exposed to EMF imitated for HVTL. Electrocardiogram and electroencephalogram were measured. The organic structure of lung and spermary were observed and phosphorylations of STAT3 were detected in spleen cells. Meanwhile the biochemical indexes of blood were determined. Results The expression of phosphor-stat3 was significantly increased. The content of alanine aminotransferase and number of white cells were remarkably improved. And the intension of peak in FTIR of haematoglobin was changed. The organic structure of lung and spermary were abnormal. Conclusion The EMF of HVTL could bring the intensifying effect on cell signal transduction, blood system and productive system of rats, respectively.
【Key words】 high-voltage transmission lines; electromagnetic irradiation; rats
随着国家工业化程度的发展,高压输电线和各种电视台、电台等辐射的大量低频电磁波,使人们不同程度的受这种电磁辐射的影响。这些电磁辐射携带有极高的电磁能量和具有强大的电磁力,它会对周围的人和动物产生强烈的相互作用,改变生物的电磁特性,影响生物的生理健康和生物功能。高压输电线电磁辐射对人体影响的程度和产生 的生物效应是一个长期争论的话题[1~3]。我们通过测试对活体动物的宏观生物特性及微观生物结构在高压输电线照射后的变化来研究高压输电线电磁辐射对大鼠的影响,以探索高压输电线电磁辐射的生物效应及其作用机制。
1 材料与方法
1.1 高压输电线辐射系统
我们测试了高压输电线电磁场在距离地面1.6~2.3m的场强分布大约是3500~4000v/m和0.1~0.01高斯左右,据此在实验室建立了高压输电线路电磁辐射的模拟系统,电场为3700~4000v/m,磁场为0.1~0.08高斯。
1.2 动物分组与饲养
取32只Wistar大鼠(购自四川大学医学院实验动物中心,12~14周龄,雌雄各半,分开饲养),随机分为两组,实验组(雌雄大鼠各8只)经电磁辐射模拟系统照射,对照组未被照射,同条件饲养400天。
1.3 STAT3的磷酸化
大鼠经颈椎脱臼处死后,速取脾脏,匀浆制成细胞悬液,取4×106个细胞悬浮于PBS溶液中,分为两组,一组加入适当剂量IL-2进行刺激, 另一组未加入IL-2。每管中加入含有蛋白酶抑制剂的细胞裂解液,离心收集上清,上清加入上样孔,进行8%SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE),用槽式转膜仪将蛋白质转移到硝酸纤维素膜上, 该膜用含5%BSA的TBST封闭液,然后加入抗酪氨酸磷酸化的单克隆抗体与膜蛋白结合,TBST洗膜,先后加入生物素化羊抗鼠IgG和辣根酶标记链亲合素结合,洗膜后用DAB显色。图像经Smartview 2002生物电泳图像分析软件进行处理分析。
1.4 心电图、血液生化及血常规指标和血液中血红蛋白结构的测定
大鼠用乌拉坦腹腔麻醉后,取大鼠仰位,将针电极分别刺入其四肢皮下, 用心电图机记录标准导联的心电图,测定大鼠心率、各波振幅和各波间期等参数。连续测量5次,求出平均值, 数据以(x±s)表示,心电图值均数采用t检验统计分析。大鼠从股动脉处取血,不加抗凝剂,静置30min,离心取血清;加肝素抗凝后取全血测试白细胞数、红细胞数及血红蛋白含量;用全自动生化仪对肝、肾功能的部分生化指标进行血清测定; 大鼠血液经肝素钠抗凝, 裂解大鼠RBC, 离心,保留血红蛋白上清液,调节血红蛋白溶液pH接近中性;往血红蛋白上清液内加中性盐硫酸胺,至出现硫酸胺结晶止,再用盐析法,提纯出浓度较高的血红蛋白, 进行红外吸收光谱的测定。
1.5 肺、肾组织和大鼠的显微结构观测
取肺组织、肾脏组织以10%冷甲醛固定,经水洗、梯度酒精脱水、石蜡包埋,切片,HE染色,光镜进行形态学观察;同时取出,一部分样品经甲醛固定,石蜡包埋, 染色后光镜观察;另一部分经戊二醛、四氧化锇再固定,丙酮逐级脱水并包埋,作半薄切片光学定位,超薄切片醋酸铀及枸椽酸铅双重染色,显微镜观察对照组和辐照组的初级次级精母细胞。
1.6 肌肉组织肌电图的检测
大鼠用乌拉坦腹腔麻醉,俯卧位固定,于股二头肌、臀大肌与股外侧肌间暴露并游离双侧坐骨神经2 cm 左右(闭孔下0.5~0.8cm至膝上0.5~0.8cm), 用自制双极电极刺激坐骨神经,电极置入腓肠肌中,用0.2s,电压为0.8mV的脉冲方波刺激,记录肌肉复合电位(Compound Muscle Action Potential, CMAP)的潜伏期、波幅大小,取其平均值。
1.7 大鼠脑电图的测量和大鼠记忆能力的测试
大鼠用乌拉坦腹腔麻醉后,在耳部、两眼连线的中点和两耳连线的中点分别插入针电极,记录脑电图形态,并计算脑电图各波频率所占的相对百分比。并剥离大鼠脑组织,取出其额叶以冷甲醛固定,石蜡切片,采用多次扫描叠加平均,测量大鼠额叶细胞的透射光谱。同时用水迷宫跟踪分析系统测试大鼠学习记忆能力,在迷宫水池中加入牛奶至乳白色,使大鼠不易凭视觉发现站台(目标)。实验之前连续训练3天,每天2次,训练方法为让大鼠在站台站立2min,然后引导寻找站台1次,最后自由寻找站台2min;实验时,将大鼠从站台所在象限之外的任一象限边缘1/2弧度处头朝池壁放入池中,记录从入池到找到站台所需时间参数。
2 结果
2.1 本实验检测了有无IL-2刺激时实验组与对照组细胞内STAT3蛋白磷酸化水平 如图1所示。结果表明,无IL-2刺激时,两者细胞磷酸化STAT3无明显差异。 经IL-2诱导后,实验组和对照组细胞p-STAT3均有增加,但实验组细胞p-STAT3增加速率高于对照组细胞,两者p-STAT3含量差异有显著性(P<0.05)。我们还检测到IL-2刺激时实验组和对照组脾脏细胞总蛋白的红外光谱图有一定差异, 实验组出现新的吸收峰,并且主要吸收峰的强度增强。
2.2 实验测得的大鼠心电图各个心电指标 如表1所示。实验组大鼠与对照组大鼠相比较心动周期延长(P<0.01),心率变短(P<0.01),T波峰峰值加大(P<0.05),T波时程延长(P<0.05),P波时程延长(P<0.05),QRS时程变化不大(P>0.05),QRS峰值变化不大(P>0.05),QT间期变化不大(P>0.05),PR周期变化不大(P>0.05),P波峰值变化不大(P>0.05)。同时,实验组的大多数生化和血常规指标较对照组都有不同程度的升高,结果如表2所示。其中ALT(谷丙转氨酶)含量升高较为明显(P<0.05);实验组的白细胞数显著多于对照组的(P<0.01)。我们还检测到血红蛋白的红外光谱图中部分吸收峰位置有所改变,8个明显的峰值中有4个峰值发生了频率的红移,1个峰值发生了频率的蓝移,其余保持不变。在3200~3500 cm-1范围内,实验组新增加5个峰值,并且实验组吸收峰强度明显减少(如图2所示)。
表1 高压输电线电磁辐射对大鼠心电参数的影响 (略) 注:P<0.05,#P<0.01 表2 高压输电线电磁辐射对大鼠生化及血常规指标的影响 (略) 注:ALT(谷丙转氨酶)、AST(谷草转氨酶)、TP(总蛋白)、ALB(白蛋白)、TB(总胆红素)、DB(直接胆红素)、IB(间接胆红素)、CLO(球蛋白)、A/C(白球比)、BUN(尿素氮),*P<0.05;#P<0.01
2.3 肺、肾组织和大鼠的显微结构观测 得知,实验组大鼠(25%)肺组织严重的异常(如图3),肺膜表面能见3~5mm灰白结晶,高出表面, 截面灰白,质地中等,均匀。切片观察发现细支气管腔内见多量的炎性渗出和一些细菌团; 大部分肺泡腔水肿、出血以及炎细胞渗出,以中性细胞居多。可见多灶性小脓肿形成,肺泡隔毛细血管扩张充血明显,伴有炎细胞侵入; 部分区域肺组织结构大部分消失,在细支气管周围可见大量异型淋巴细胞弥漫浸润,取代大量正常肺组织细胞; 这些异型淋巴细胞易见凋亡或坏死。同时发现肾组织细胞数无明显增加,肾小球、肾间质未见明显差异,肾小球结构清晰,但部分实验组大鼠肾小球体积略增大,部分肾小管上皮细胞水变性,少数肾小管内可见蛋白管型,间质小细胞充血等。另外,我们还检测到实验组大鼠间质细胞内小血管充血,生精细胞略减少;电镜下可见部分实验组大鼠间质细胞存在线粒体肿胀及染色体边集现象,有少量精母细胞及细胞内线粒体肿胀、嵴变短或消失; 但是,对照组精母细胞的细胞器和细胞核的形态结构基本正常、线粒体及其内部结构清晰可见(如图4和5所示)。红外光谱检测得出实验组肺组织谱图出现新的吸收峰且吸收强度明显减弱; 肾脏组织红外吸收峰峰位值没有移动,但是峰强度发生改变; 同时还测出大鼠卵巢和的红外吸收光谱的吸收峰位置和峰强度都有一定改变。
2.4 所测得的大鼠肌肉复合电位(CMAP)的结果 见表3。我们可以看出实验组大鼠CMAP潜伏期较对照组大鼠差异没有显著性,但是其波幅却较对照组大鼠显著性降低(P<0.05)。这表明高压电磁场可能诱发神经组织产生电活动,使神经元去极化和复极化的程度减少,从而降低神经电传导的能力,使神经兴奋性明显减低。表3 高压电磁场对大鼠肌电的影响(略) 注:P<0.05
2.5 大鼠Morris水迷宫成绩测试结果 我们检测到实验组和对照组大鼠脑电图的δ、θ、α和β频段相对功率值差别不是很明显; 脑组织的红外吸收谱显示实验组在2345.40cm-1附近存在一个新的强吸收峰。水迷宫测试结果显示实验组大鼠找到目标的学习记忆时间大于对照组(P<0. 05)(如表4),表明大鼠在高压输电线电磁辐射后,学习记忆能力显著降低。表4 大鼠Morris水迷宫成绩测试结果(略)
3 讨论
高压输电线电磁辐射对周围的人和动物产生的影响及其生物效应一直以来引起人们广泛的关注。近十多年来相关研究得到一些结果,但整体看来并没有进行过比较系统的研究和测试。基于上述情况,我们研究了生物系统微观结构的改变,生物组织电磁特性的变化和由它所产生的生物医学效应等问题,来探索高压输电线电磁辐射对人和动物的影响及其可能的作用机制。本研究结果发现,高压输电线电磁辐射通过活化STAT3的磷酸化过程, 从而对JAK-STAT细胞信号转导途径产生影响; 结合脾脏细胞总蛋白红外光谱的改变可推测出,高压输电线电磁辐射引起与JAK-STAT途径相关蛋白质的结构和构象的改变, 进一步影响了STAT3的磷酸化过程。同时,我们得出长时间高压电磁环境使大鼠心电图中P波时程显著延长, 这表明高压输电线电磁辐射使兴奋由窦房结沿特殊传导系统(结间束、房室结、希氏束、左右束支及浦肯野氏纤维) 传到两侧心室肌的过程中,其传导速度变慢; 同时对大鼠心房肌细胞产生了一定的影响,使T波持续时间延长和峰值显著增高, 这揭示当心房肌细胞和自律组织细胞因长时间高压电磁场辐射而产生影响,即处于心肌组织学退化期时,心室肌细胞尚处于功能代偿期,甚至许多细胞还处于功能代偿性增强期。高压输电线电磁辐射也引起了血液系统中血液成分含量变化, 以及大鼠血红蛋白分子结构的改变; 并且对肺肾和的组织结构以及学习记忆能力都有作用。由此,我们认识到高压输电线的电磁辐射高压输电线电磁辐射对大鼠细胞信号转导过程,血液系统和生殖系统以及学习记忆能力等方面都存在不同程度的影响。
参考文献
1 庞小峰.生物电磁学.成都:电子科技大学出版社,2004,45-198.
2 刘亚宁.电磁生物效应.北京:北京邮电大学出版社,2002,67-187.
什么是电磁辐射?
在了解电磁辐射对人体的危害前,我们先来看一下何为电磁辐射。从物理学角度来看,任何带电体周围都存在着电场,周期变化的电场就会产生周期变化的磁场,电场和磁场的交互变化产生了电磁波。电磁波向空中发射或泄漏的现象就叫作电磁辐射。如:手机、电脑、各种家用电器、输配电线的周围都存在电磁辐射。
电磁辐射按其辐射源可分为天然电磁辐射和人工电磁辐射两大类。天然电磁辐射是由某些自然现象引起的,最常见的是雷电。天然电磁辐射严重时,能引起动物的神经系统紊乱,如某种鸟类的群体撞墙等。人为电磁辐射主要有脉冲放电、工频交变电磁场和射频电磁辐射,能产生这类辐射的辐射源已经被广泛应用于人们的生产和生活中。
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电磁辐射的强度
电磁辐射其实是一种能量,它对环境的影响程度主要取决于能量的强弱,用来表量其强度大小的单位主要有:
1.功率:辐射功率越大,辐射出来的电、磁场强度越大,反之则小,单位是瓦(W)。
2. 功率密度:指单位时间、单位面积内所接收或发射的高频电磁能量,单位是瓦/平方米(W/m2),在高频电磁辐射环境评估时功率密度常用微瓦/平方厘米(μW/cm2)表示。
3.电场强度:用来表示空间各处电场的强弱和方向的物理量,距离带电体近的地方电场强,远的地方电场弱。电场强度的单位是伏/米(V/m)。
4.磁感应强度:表示单位体积/面积里的磁通量,用于描述磁场的能量的强度,单位是特斯拉(T)或高斯(Gs)。
电磁辐射对人体危害的标准
人体所处环境的电磁辐射强度超过一定限度或产生累积效应时,会对人体健康产生不良影响,甚至造成伤害。那么是不是所有的电磁辐射对人体都有危害呢?我们如何衡量一种电磁辐射对人体是否有危害呢?一般来讲,长波对人体的影响较弱,波长越短频率越高,对人体影响越大,微波的影响最为突出。电视、电脑等电器产品所发出的电磁波属于超短波,微波炉、手机等在使用时所发射的电磁波属于微波范畴。
国际上,电磁辐射对人体影响的安全标准用SAR来表示,它的中文意思是“比吸收率”,作为人体组织对能量吸收的度量单位,反映了电磁辐射对人体的影响程度。SAR定义为生物体每单位质量所吸收的电磁辐射功率,即吸收计量率,单位是瓦/千克(W/kg)。目前通用标准有两个:一个是欧洲使用的2W/kg,另一个是美国使用的1.6W/kg。
我国《环境电磁波卫生标准》采用电场强度伏/米(V/m)和功率密度瓦/平方米(W/m2)或微瓦/平方厘米(μW/cm2)为单位,适用于一切人群经常居住和活动场所的环境电磁辐射,不包括职业辐射和射频、微波治疗需要的辐射。在这个标准中,对微波电磁辐射,以功率密度μW/cm2作为计量单位。将环境电磁波容许辐射强度标准分为二级:一级标准:安全区。指在该环境电磁波强度下长期居住、工作、生活的一切人群(包括婴儿、孕妇和老弱病残者),均不会受到任何有害影响的区域。其标准限值为:在长、中、短波波段,电场强度应小于10V/m;在超短波波段,电场强度应小于5V/m;在微波波段,其辐射功率密度应小于10μW/cm2。各种发射天线,在其居民覆盖区内,必须符合“一级标准”的要求。二级标准:中间区。容许电磁辐射功率密度小于40μW/cm2 ,指在该环境电磁波强度下长期居住、工作和生活的一切人群(包括婴儿、孕妇和老弱病残者),可能引起潜在不良反应的区域,在此区域内,可建造工厂和机关,但不许建造居民住宅、学校、医院和疗养院等。已建造的必须采取适当的防护措施。超过二级标准的地区,禁止建造居民住宅及公共设施。
我国至今没有出台磁感应强度的正式标准。根据国际辐射防护协会和国际劳工组织的规定,电磁场的安全强度是0.2~0.4微特斯拉(μT)(这是24小时接触电脑时的电磁场安全界限),低于此强度对人体没有危害。瑞典国家工业与技术发展委员会得出如下结论:15岁以下儿童如果暴露在平均磁感应强度大于0.2微特斯拉的环境中,则患白血病的概率为其他儿童的2.7倍以上;若磁感应强度大于0.3微特斯拉,则为3.8倍。
电磁辐射超过一定强度后,会对人体产生负面效应,导致头痛、失眠、记忆衰退、血压升高或下降、心脏出现界限性异常等症状。电磁辐射对人的影响虽普遍存在,但是不同的人或同一人在不同年龄段对电磁辐射的承受能力是不一样的,即使在超标环境下,也不意味着所有人都会得病,因此大可不必对电磁辐射“草木皆兵”。当然,对老人、儿童、孕妇或装有心脏起搏器的病人,对电磁辐射敏感人群及长期在超剂量电磁辐射环境中工作的人应采取防护措施。
常用电器产品对人体的危害
我们身边常用的家用电器产生的电磁辐射究竟会不会给人体带来很大危害呢?下面我们就一起了解一下。
电脑对人体的危害
随着电脑的大量普及,我们已经习惯于每天打开电脑,上网、工作、游戏、听音乐。电脑的融入,改变了我们的工作和生活方式。但是电脑在给我们带来便利的同时,也潜在危害着我们的健康。
常见的电脑及配件电磁辐射比较,如表1:
通过上表,我们可以看出辐射值最大的是低音炮音箱,因此建议大家远离该设备0.5米使用。其次是无线键盘和无线鼠标,建议大家选用普通键盘和鼠标。最后是机箱和CRT显示器,机箱方面建议大家尽量选择通过3C认证的机箱来减小电磁辐射;而CRT显示器逐步就会淘汰,建议更换液晶显示器。
家用电器对人体的辐射
随着科技的不断进步,越来越多的家电产品进入到我们的生活中,不过人们在享受高质量生活的同时,各种各样的家电产品也会带来不同的辐射危害。
常见电器电磁辐射比较,如表2:
一般情况下,这些电器不会对人体造成太大威胁,但其中有一些电器,如果不注意控制使用的频率、每次使用的时间以及方法,也可能引起一系列健康问题。像一些电磁辐射大户,如电吹风、吸尘器等,我们可以减少其使用次数或时间,也可以在使用过程中让主要部位离人体更远一些。
目前,人们对电器设备和数码设备的使用率迅速增长,长时间的使用这些设备,对身体多多少少也会有些电磁辐射。其实家用电器设备的电磁辐射对于人体来讲,是一种低危害的低频辐射,只要掌握足够的辐射知识和正确使用家用电器设备的方法,有正确的心态,完全不用为其感到恐慌。
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通信基站对人体的电磁辐射
随着移动通信网络规模的扩大和用户数量的增加,基站数量不断增加,基站辐射也引发越来越多的关注。生活在基站附近的居民不禁担心,基站辐射会不会对自身健康产生影响。
由于无线通信网络的射频辐射伤害具有累积效应,所以当处于射频辐射下时,人体是不会立即受到伤害的,只有随着时间的推移,累积到一定程度时才会对人体造成伤害。这个累积过程为安全滞留时间,而这个安全滞留时间往往是几年的时间。中国工程院院士王小谟认为,电磁辐射对人体健康肯定是有影响的,包括通信基站的电磁辐射也一样。而这种影响并不是短期内就可以发现的。经常处于电磁辐射的环境下,久而久之肯定会给人体健康带来危害,而这种危害也是多方面的,除了引发头晕头疼等病症,长期还可能影响下一代的质量,比如产生畸形儿、成年人的不孕不育症等,因此必须引起人们的重视。
高压电缆对人体的电磁辐射
关键词:计算机 电磁辐射 电磁场
1 概述
任何带电物体的周围都存在电场,而周期变化的电场将会产生周期变化的磁场,也就存在电磁波,产生电磁辐射,如果这种辐射的量超过限定条件,那么就会对环境形成电磁污染。和无处可躲的大气污染、水污染、噪声污染一样,电磁辐射同样无处不在,这使它成为公认的“第四污染源”。
只要存在电场变化的地方就会有电磁辐射。目前,能造成大面积电磁污染的主要有高压输配电系统、发射设备、微波设备、家用电器、计算机等等。其中高压输电系统的电磁辐射强度最大,对人体的危害最明显。为了保障从业者的健康,在辐射环境下的工作时间有着严格的限定。相比之下,诸如彩电、手机、微波炉、空调机、电冰箱、计算机等等家庭必需的电气设备所影响的人群更广泛。在上述常见的电气设备中,与人们工作、生活息息相关的计算机更值得关注。许多上班族和沉迷于网络世界的网虫每天面对计算机的时间往往超过8小时。而计算机本身就是一个不可小觑的电磁辐射源:微处理器、主板、显卡、声卡、内存、硬盘、光驱、显示器、USB接口等主要部件在工作时都会向外界辐射电磁能量。计算机所产生的电磁辐射,对那些长期接触计算机的人的身心健康有巨大的危害。
2 计算机电磁辐射对人体的危害
计算机已进入现代社会的各行各业和千家万户,它给人们的工作、学习、生活带来了极大的方便。但“计算机病”也与日俱增,严重的影响了人们的身心健康。“计算机病”的症状表现为神经衰弱综合癌(头晕、头痛、疲劳、失眠或噩梦、记忆力减退、情绪低落等)、肩颈腕综合症(骨骼不适、手指麻等、感觉异常、震颤、有压痛),以及腰背酸痛、抗病能力降低、易感冒等,发病率最高的是那些每天在计算机旁敲击键盘的专业人员。这些专业人员精神压力大,大脑处于高度集中和紧张状态,这是产生神经衰弱综合症的根源。流产、面部褐斑、类似红斑或湿疹等的出现,亦与精神因素密切相关。专业人员连续注视计算机屏幕,长时间近距离盯着闪烁的荧光屏,易使眼睛充血、干燥、怕光,严重者还会使眼球视网膜的感光功能失调,晶体受损,暗适应能力降低,造成视力减退,甚至可导致微波自内障、夜盲症等。如人体受辐射还可导致人体循环系统异常,男性生殖能力下降,人体激素分泌异常等。孕妇、儿童、心脏起搏器佩戴者和老人是电磁辐射的易感人群,而心脏、眼睛和生殖系统等是电磁辐射敏感器官。近年来的畸形儿出生率和儿童的自血病增多,心脏起搏器佩戴者的死亡率增加,电磁辐射难逃其咎。
3 计算机辐射的主要来源
虽然微处理器、主板、显卡、声卡、内存、硬盘、光驱、显示器、USB接口等主要部件在工作时都会向外界辐射电磁能量,但幸运的是,除显示器之外,这些配件都是被装在具有电磁屏蔽能力的机箱里面,阻挡了大部分电磁辐射。所以,我们通常受到的辐射一方面来自显示器,而另一方面则来自主机。倘若显示器在电磁屏蔽技术方面不够严谨,那么用户可能一周5天、每天8小时都会受到电磁辐射,对健康的危害显而易见。而机箱同样如此,设计不良的产品往往台发生电磁辐射泄漏,如果机箱与用户之间的距离太近,外泄的电磁辐射同样会影响到用户健康。
上述表明,计算机的电磁辐射主要来源于显示器和主机。其中显示器又分为CRT显示器(阴极射线管显示器)和LCD显示器(液晶显示器)。CRT显示器是计算机中最严重的辐射源。CRT显示器通过电子枪发射电子束实现画面显示,对外发射电子本身就会产生严重的电磁辐射,尽管厚厚的含铅玻璃屏幕可在一定程度上阻隔辐射,但仍然有不少电子穿透阻隔层而直接照射到使用者。所以,如何削弱这部分辐射至关重要。
按照物理学的定义,来自CRT显示器的辐射伤害主要可分为光辐射、低能x射线、无线电场、静电场和低频电磁场。其中光辐射为电子枪打在屏幕背后荧光层而发出的可见光和少量紫外线,只有少量的紫外线会对人体造成危害。X射线由电子束碰撞阴极射线管的内部前屏所产生,但因为能量极低,其辐射程度也可忽略不计。无线电场主要从CRT的控制电路部分发出,强度非常弱,经过短距离后基本上就衰减到零。静电场则是从CRT电子枪内部的加速电场所产生,最直接的体现就是会让屏幕吸附灰尘。而被认为对人体健康损害最严重的应该是低频电磁场,它主要由显示器的电源部分(高压包)和垂直/水平扫描电场所产生,电磁场频率在5Hz~400kHz之间。
LCD电磁辐射相对低很多。从原理上说,LCD显示器以液晶材料作为光线通过的开关来控制光线照射屏幕,进而获得画面输出。而这个过程并没有涉及紫外线、静电场、高压电源等容易产生辐射的部件,因此从这个方面考虑可以说LCD正面几乎是零辐射。另外,LCD和CRT显示器一样,机内同样需要一个高压电源,只是电源驱动的并不是电子枪,而是LCD背光模组中的冷阴极荧光管。此种荧光灯管其实和我们常见的日光灯一样,都需要较高的电压才能驱动,只是点亮之后电压会迅速回落到较低的水平。因此,LCD的电源只需要维持一定时间的高压状态(可达到l000V),然后转为常压甚至低压状态,而不必像CRT显示器的高压包一样始终得保持高电压状态。因此相对而言,LCD显示器电源部分对外辐射的低频电磁波会比CRT要弱很多,加上LCD的摆放位置往往贴近墙面.所以不会背对着人体,这种辐射对人的影响可减弱到零。
今天我玩水的时候,不小心弄进了插销里,里面忽然冒烟,我就把电闸给关下去了,我立刻就给奶奶说:“厕所冒烟了,”奶奶就给爸爸打电话,爸爸来了我说不是我弄的。
爸爸给我说:“电压为380V或以上的称之为高压电。 电压为220V、110V或以下的均为低电压。电流有交流电和直流电之分,没有经过整流的电流叫交流电。 经过整流器的交流电即成为直流电。在工业上:电压为380V或以上的称之为高压电。 强烈要求关注高压电辐射 电磁辐射:高压线产生的磁场在一定范围内对人体有危害,表现在对中枢神经的损伤和导致肌肉能力障碍。调查显示,高压线50米以内的儿童血癌的发病率较高。 架空电力线路保护区,是为了保证已建架空电力线路的安全运行和保障人民生活的正常用电而必须设置的安全区域。在厂矿、城镇、集镇、村庄等人口密集地区,架空电力线路保护区为导线边线在最大计算风偏后的水平距离和风偏后距建筑物的水平安全距离……”
我就上网查了一些防电的知识:“本实用新型公开了一种防高压电安全装置,该安全装置的电源支路、传感器和继电器串联构成的支路、卸荷电磁阀及继电器的一个触点串联构成的支路并联在一起,传感器的地端接电源支路的负极。
从这件事情上我知道,电不是人玩的,从这件事情上,我无论听到什么声音都以为要爆了。
[关键词] 计算机 电磁辐射 电磁场
1.概述
任何带电物体的周围都存在电场,而周期变化的电场将会产生周期变化的磁场,也就存在电磁波,产生电磁辐射,如果这种辐射的量超过限定条件,那么就会对环境形成电磁污染。和无处可躲的大气污染、水污染、噪声污染一样,电磁辐射同样无处不在,这使它成为公认的“第四污染源”。
只要存在电场变化的地方就会有电磁辐射。目前,能造成大面积电磁污染的主要有高压输配电系统、发射设备、微波设备、家用电器、计算机等等。其中高压输电系统的电磁辐射强度最大,对人体的危害最明显。为了保障从业者的健康,在辐射环境下的工作时间有着严格的限定。相比之下,诸如彩电、手机、微波炉、空调机、电冰箱、计算机等等家庭必需的电气设备所影响的人群更广泛。在上述常见的电气设备中,与人们工作、生活息息相关的计算机更值得关注。许多上班族和沉迷于网络世界的网虫每天面对计算机的时间往往超过8小时。而计算机本身就是一个不可小觑的电磁辐射源:微处理器、主板、显卡、声卡、内存、硬盘、光驱、显示器、USB接口等主要部件在工作时都会向外界辐射电磁能量。计算机所产生的电磁辐射,对那些长期接触计算机的人的身心健康有巨大的危害。
2.计算机电磁辐射对人体的危害
计算机已进入现代社会的各行各业和千家万户,它给人们的工作、学习、生活带来了极大的方便。但“计算机病”也与日俱增,严重的影响了人们的身心健康。“计算机病”的症状表现为神经衰弱综合癌(头晕、头痛、疲劳、失眠或噩梦、记忆力减退、情绪低落等)、肩颈腕综合症(骨骼不适、手指麻等、感觉异常、震颤、有压痛),以及腰背酸痛、抗病能力降低、易感冒等,发病率最高的是那些每天在计算机旁敲击键盘的专业人员。这些专业人员精神压力大,大脑处于高度集中和紧张状态,这是产生神经衰弱综合症的根源。流产、面部褐斑、类似红斑或湿疹等的出现,亦与精神因素密切相关。专业人员连续注视计算机屏幕,长时间近距离盯着闪烁的荧光屏,易使眼睛充血、干燥、怕光,严重者还会使眼球视网膜的感光功能失调,晶体受损,暗适应能力降低,造成视力减退,甚至可导致微波自内障、夜盲症等。如人体受辐射还可导致人体循环系统异常,男性生殖能力下降,人体激素分泌异常等。孕妇、儿童、心脏起搏器佩戴者和老人是电磁辐射的易感人群,而心脏、眼睛和生殖系统等是电磁辐射敏感器官。近年来的畸形儿出生率和儿童的自血病增多,心脏起搏器佩戴者的死亡率增加,电磁辐射难逃其咎。
3.计算机辐射的主要来源
虽然微处理器、主板、显卡、声卡、内存、硬盘、光驱、显示器、USB接口等主要部件在工作时都会向外界辐射电磁能量,但幸运的是,除显示器之外,这些配件都是被装在具有电磁屏蔽能力的机箱里面,阻挡了大部分电磁辐射。所以,我们通常受到的辐射一方面来自显示器,而另一方面则来自主机。倘若显示器在电磁屏蔽技术方面不够严谨,那么用户可能一周5天、每天8小时都会受到电磁辐射,对健康的危害显而易见。而机箱同样如此,设计不良的产品往往台发生电磁辐射泄漏,如果机箱与用户之间的距离太近,外泄的电磁辐射同样会影响到用户健康。
上述表明,计算机的电磁辐射主要来源于显示器和主机。其中显示器又分为CRT显示器(阴极射线管显示器)和LCD显示器(液晶显示器)。CRT显示器是计算机中最严重的辐射源。CRT显示器通过电子枪发射电子束实现画面显示,对外发射电子本身就会产生严重的电磁辐射,尽管厚厚的含铅玻璃屏幕可在一定程度上阻隔辐射,但仍然有不少电子穿透阻隔层而直接照射到使用者。所以,如何削弱这部分辐射至关重要。
按照物理学的定义,来自CRT显示器的辐射伤害主要可分为光辐射、低能x射线、无线电场、静电场和低频电磁场。其中光辐射为电子枪打在屏幕背后荧光层而发出的可见光和少量紫外线,只有少量的紫外线会对人体造成危害。X射线由电子束碰撞阴极射线管的内部前屏所产生,但因为能量极低,其辐射程度也可忽略不计。无线电场主要从CRT的控制电路部分发出,强度非常弱,经过短距离后基本上就衰减到零。静电场则是从CRT电子枪内部的加速电场所产生,最直接的体现就是会让屏幕吸附灰尘。而被认为对人体健康损害最严重的应该是低频电磁场,它主要由显示器的电源部分(高压包)和垂直/水平扫描电场所产生,电磁场频率在5Hz~400kHz之间。
LCD电磁辐射相对低很多。从原理上说,LCD显示器以液晶材料作为光线通过的开关来控制光线照射屏幕,进而获得画面输出。而这个过程并没有涉及紫外线、静电场、高压电源等容易产生辐射的部件,因此从这个方面考虑可以说LCD正面几乎是零辐射。另外,LCD和CRT显示器一样,机内同样需要一个高压电源,只是电源驱动的并不是电子枪,而是LCD背光模组中的冷阴极荧光管。此种荧光灯管其实和我们常见的日光灯一样,都需要较高的电压才能驱动,只是点亮之后电压会迅速回落到较低的水平。因此,LCD的电源只需要维持一定时间的高压状态(可达到l000V),然后转为常压甚至低压状态,而不必像CRT显示器的高压包一样始终得保持高电压状态。因此相对而言,LCD显示器电源部分对外辐射的低频电磁波会比CRT要弱很多,加上LCD的摆放位置往往贴近墙面.所以不会背对着人体,这种辐射对人的影响可减弱到零。
显示器之外,第二辐射源就是主机。众所周知,金属机箱对电磁辐射可起着屏蔽的作用,但不同材料,不同设计、不同工艺的机箱的防辐射能力并不相同,如果设计不良,主机外泄的电磁辐射仍可能超标。
首先,机箱的材料至关重要,目前大多数机箱都是使用镀锌铜板,它可起到良好的屏蔽效果。不少高档机箱采用更轻的铝合金材料,同样具有良好的防辐射能力。材料仅是防辐射要求的基本方面,更关键的地方在于机箱制造工艺,只有模具精细,制造工艺好的机箱才会具有良好的电磁屏蔽效果。这方面主要体现在机箱面板、前置接口,后侧挡板及其他所有存在任何接缝的地方,劣质机箱与优质机箱在这方面差异甚大,前者的接缝处通常很不严密,设计、制造过程中都没通过辐射实验室进行严格检测、电磁辐射外泄情况严重。尤其是在前置接口方面,电磁辐射很容易就直接影响到用户。而优质机箱在这些细节都比较严谨,基本不存在接缝不够密合的问题,样品制造出来后都必项在电磁实验室中测量辐射是否达标,选标之后方可进行大批量制造。此外,不少机箱为了制造方便都采用双面喷漆,但内部表面如果被喷漆的话,机箱板就无法直接吸收电磁坡,电磁波会出现四处散射的情况。倘若在机箱接缝处不够严密就很容易因电磁波散射而造成泄漏现象。相较之下,外表面喷漆、内部镀锌的做法更值得提倡。钢板内表面所镀的锌(防氧化需要)同样也是金属,电磁波射到表面后可以被有效屏蔽而不会出现散射现象,这对机箱整体的电磁辐射屏蔽是很有利的――从健康角度考虑,我们认为多花点预算购买品质优良的机箱还是值得提倡的。
因此,对于广大计算机用户来说,选择LCD显示器,购买选材合理、设计优秀、屏蔽良好的机箱是非常重要的。这样可以最大限度的保证计算机用户免于受到过度的电磁辐射危害。
除了在购买时选择符合电磁辐射标准的计算机外,还可以根据情况采取下列措施。①平时饮食应选择富含维生素类的食品,以降低辐射的危害②有必要选用防护产品,如防护屏、护目镜、防磁帖防护服等③长时间使用计算机,应注意间隔与调剂,孕妇操作计算机一天不宜超过2h。④人体与计算机,应保持一定的安全距离。室内办公和家用电器的设置不宜过密,不要把家用电器摆放得过于集中,以免使自己暴露在超剂量辐射的危险之中。
4.结束语
随着计算机走进人们的日常生活,它给现代人的工作、学习带来了极大的便利,成为人们生产生活所必不可少的一件工具。在给人们带来便利的同时,应该注意到,计算机所产生的电磁辐射也给人们的健康带来了危害。如何有效地防止和降低计算机对人身健康的威胁,是人们生产生活中所应该关心和关注的一个问题。计算机的电磁辐射主要来源于显示器和主机,选择LCD显示器和具有良好防辐射效果的机箱是防止用户免于过度电磁辐射的关键。另外加强维生素的摄入,选择防护用具,避免长时间近距离接触计算机也是重要的防护措施。
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