第十六章 环境电磁辐射(课件)《环境毒理学》同步教学（高等教育出版社）

第十六章 环境电磁辐射 第一节 电磁辐射的概念 第二节 环境电磁辐射源和污染状况 一、环境电磁辐射源的类型 二、环境的电磁辐射污染状况 第三节 电磁辐射对机体的影响 一、对神经系统的影响 二、对心血管系统的影响 三、对内分泌功能及代谢的影响 四、对免疫功能的影响 五、对生殖系统和胎儿发育的影响 六、电磁辐射的致癌作用 第四节 环境电磁辐射的防护和管理 本章内容 第一节 电磁辐射的概念 电磁辐射（electromagnetic radiation）包括电离辐射和非电离辐射。 电离辐射：凡作用于物质并能使其发生电离现象的辐射。如Χ射线,γ射线,α射线,β射线等。 非电离辐射：指波长大于100nm的电磁波，其能量较低，不足以引起水和组织发生电离。如紫外线、红外线、射频辐射和极低频电磁场等。 　　本章只涉及射频辐射和极低频电磁场的生物效应。 返回本章目录 射频辐射的频率在100kHz～300GHz之间，波长范围为1mm～3km。射频辐射又可进一步分为高频电磁场（频率为100kHz～ 299kHz）和微波（频率为300kHz～300GHz）。 极低频电磁场(extremely low frequency electromagnetic field，ELF EMF)的频率小于300Hz。日用交流电所引起的磁场其频率为50或60 Hz，又称为工频。 表16-1 射频辐射的波谱划分 高频电磁场、极低频电磁场的计量单位是V/m (电场强度)、A/m (磁场强度)和tesla（T）（磁感应强度）。微波的计量单位是功率密度(power density)，是指穿过与电磁波的能量传播方向垂直的面元的功率除以该面元的面积，用mW/cm2或μW/cm2表示。 一般来说，低于100MHz的电磁辐射必须测定电场和磁场，高于100MHz的主要测定功率密度。电磁辐射在其1/6发射波长半径范围内形成电磁场区，称为近场区。大于1/6发射波长半径以外形成电磁波向外传播，称为远场区。近场区要测定电场和磁场，而远场区以测定功率密度为主。 射频辐射的生物效应分为致热效应和非致热效应。1MHz～10GHz 的射频辐射可穿过暴露部位表面进入组织深部，吸收能量而产生热作用。进入机体的深度与辐射的频率有关，低频辐射的穿透力强。10GHz以上频率的射频辐射基本上在皮肤表面被吸收，穿透力非常弱。 衡量射频辐射热作用的计量单位为比吸收率（specific absorption rate, SAR）。它是指单位时间、单位质量所吸收的电磁辐射能量，用W/kg或mW/kg表示。 返回本章目录 第二节 环境电磁辐射源和 污染状况 一、环境电磁辐射源的类型 1.按发射的电磁波的强弱不同分 　　一般可分为高功率电磁辐射源和低功率电磁辐射源两类。 返回本章目录 我国目前使用的移动电话的发射频率为872～915MHz，发射功率为0.6W左右，接受频率在917～960MHz。一般对讲机的发射频率为400～470MHz，发射功率为1.5～5W。 　　2.按发射高度和发射频率分 　　　分为： 　　(1)高空高频电磁辐射源如电视发射塔，移动通信，短波通信等。 　　(2)高空低频电磁辐射源如一般的干扰发射塔，电台发射塔等。 　　(3)地面高频电磁辐射污染源如射频治疗机，理疗机等。 　　(4)地面低频电磁辐射污染源如高压输电线路、送变电站等。 二、环境的电磁辐射污染状况 天然的电磁辐射来自太阳、地球及宇宙辐射和雷电等。天然辐射强度一般较人工辐射低得多。以ELF EMF为例，自然环境中的电场和磁场分别为10-4V/m和10-13T，而在50万伏高压输电线下的电场和磁场约为1～10kV/m和1～10μT，极端情况下可达到11kV/m和100μV/m。普通居民家中的本底电场约为1～10V/m，磁场一般在1μT以下，而电热毯或加热水床可达几个kV/m，家用电器可产生100μT的磁场。 移动电话使用时，人头部各点与天线轴线的距离在2～10cm。据测定，移动电话天线近距离范围内的功率密度在200～300μW/cm2。家用微波炉在正常情况下（无漏能时）距炉门5cm处的辐射强度低于1000μW/cm2；如有漏能时，在 5cm处可高达5000μW/cm2，距离 183cm处为 4μW/cm2，距 366cm时为 lμW/cm2。 环境的电磁辐射污染的一个主要来源是无线电和电视广播的发送。美国的调查显示，环境电磁辐射强度平均在0.002～0.02μW/cm2。据估计，普通人群所接受的电磁场辐射比50年前增加了5倍左右。不同