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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
隨著國家工業化程度的發展,高壓輸電線和各種電視臺、電臺等輻射的大量低頻電磁波,使人們不同程度的受這種電磁輻射的影響。這些電磁輻射攜帶有極高的電磁能量和具有強大的電磁力,它會對周圍的人和動物產生強烈的相互作用,改變生物的電磁特性,影響生物的生理健康和生物功能。高壓輸電線電磁輻射對人體影響的程度和產生 的生物效應是一個長期爭論的話題[1~3]。我們通過測試對活體動物的宏觀生物特性及微觀生物結構在高壓輸電線照射后的變化來研究高壓輸電線電磁輻射對大鼠的影響,以探索高壓輸電線電磁輻射的生物效應及其作用機制。
1 材料與方法
1.1 高壓輸電線輻射系統
我們測試了高壓輸電線電磁場在距離地面1.6~2.3m的場強分布大約是3500~4000v/m和0.1~0.01高斯左右,據此在實驗室建立了高壓輸電線路電磁輻射的模擬系統,電場為3700~4000v/m,磁場為0.1~0.08高斯。
1.2 動物分組與飼養
取32只Wistar大鼠(購自四川大學醫學院實驗動物中心,12~14周齡,雌雄各半,分開飼養),隨機分為兩組,實驗組(雌雄大鼠各8只)經電磁輻射模擬系統照射,對照組未被照射,同條件飼養400天。
1.3 STAT3的磷酸化
大鼠經頸椎脫臼處死后,速取脾臟,勻漿制成細胞懸液,取4×106個細胞懸浮于PBS溶液中,分為兩組,一組加入適當劑量IL-2進行刺激, 另一組未加入IL-2。每管中加入含有蛋白酶抑制劑的細胞裂解液,離心收集上清,上清加入上樣孔,進行8%SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳(SDS-PAGE),用槽式轉膜儀將蛋白質轉移到硝酸纖維素膜上, 該膜用含5%BSA的TBST封閉液,然后加入抗酪氨酸磷酸化的單克隆抗體與膜蛋白結合,TBST洗膜,先后加入生物素化羊抗鼠IgG和辣根酶標記鏈親合素結合,洗膜后用DAB顯色。圖像經Smartview 2002生物電泳圖像分析軟件進行處理分析。
1.4 心電圖、血液生化及血常規指標和血液中血紅蛋白結構的測定
大鼠用烏拉坦腹腔麻醉后,取大鼠仰位,將針電極分別刺入其四肢皮下, 用心電圖機記錄標準導聯的心電圖,測定大鼠心率、各波振幅和各波間期等參數。連續測量5次,求出平均值, 數據以(x±s)表示,心電圖值均數采用t檢驗統計分析。大鼠從股動脈處取血,不加抗凝劑,靜置30min,離心取血清;加肝素抗凝后取全血測試白細胞數、紅細胞數及血紅蛋白含量;用全自動生化儀對肝、腎功能的部分生化指標進行血清測定; 大鼠血液經肝素鈉抗凝, 裂解大鼠RBC, 離心,保留血紅蛋白上清液,調節血紅蛋白溶液pH接近中性;往血紅蛋白上清液內加中性鹽硫酸胺,至出現硫酸胺結晶止,再用鹽析法,提純出濃度較高的血紅蛋白, 進行紅外吸收光譜的測定。
1.5 肺、腎組織和大鼠的顯微結構觀測
取肺組織、腎臟組織以10%冷甲醛固定,經水洗、梯度酒精脫水、石蠟包埋,切片,HE染色,光鏡進行形態學觀察;同時取出,一部分樣品經甲醛固定,石蠟包埋, 染色后光鏡觀察;另一部分經戊二醛、四氧化鋨再固定,丙酮逐級脫水并包埋,作半薄切片光學定位,超薄切片醋酸鈾及枸椽酸鉛雙重染色,顯微鏡觀察對照組和輻照組的初級次級精母細胞。
1.6 肌肉組織肌電圖的檢測
大鼠用烏拉坦腹腔麻醉,俯臥位固定,于股二頭肌、臀大肌與股外側肌間暴露并游離雙側坐骨神經2 cm 左右(閉孔下0.5~0.8cm至膝上0.5~0.8cm), 用自制雙極電極刺激坐骨神經,電極置入腓腸肌中,用0.2s,電壓為0.8mV的脈沖方波刺激,記錄肌肉復合電位(Compound Muscle Action Potential, CMAP)的潛伏期、波幅大小,取其平均值。
1.7 大鼠腦電圖的測量和大鼠記憶能力的測試
大鼠用烏拉坦腹腔麻醉后,在耳部、兩眼連線的中點和兩耳連線的中點分別插入針電極,記錄腦電圖形態,并計算腦電圖各波頻率所占的相對百分比。并剝離大鼠腦組織,取出其額葉以冷甲醛固定,石蠟切片,采用多次掃描疊加平均,測量大鼠額葉細胞的透射光譜。同時用水迷宮跟蹤分析系統測試大鼠學習記憶能力,在迷宮水池中加入牛奶至乳白色,使大鼠不易憑視覺發現站臺(目標)。實驗之前連續訓練3天,每天2次,訓練方法為讓大鼠在站臺站立2min,然后引導尋找站臺1次,最后自由尋找站臺2min;實驗時,將大鼠從站臺所在象限之外的任一象限邊緣1/2弧度處頭朝池壁放入池中,記錄從入池到找到站臺所需時間參數。
2 結果
2.1 本實驗檢測了有無IL-2刺激時實驗組與對照組細胞內STAT3蛋白磷酸化水平 如圖1所示。結果表明,無IL-2刺激時,兩者細胞磷酸化STAT3無明顯差異。 經IL-2誘導后,實驗組和對照組細胞p-STAT3均有增加,但實驗組細胞p-STAT3增加速率高于對照組細胞,兩者p-STAT3含量差異有顯著性(P<0.05)。我們還檢測到IL-2刺激時實驗組和對照組脾臟細胞總蛋白的紅外光譜圖有一定差異, 實驗組出現新的吸收峰,并且主要吸收峰的強度增強。
2.2 實驗測得的大鼠心電圖各個心電指標 如表1所示。實驗組大鼠與對照組大鼠相比較心動周期延長(P<0.01),心率變短(P<0.01),T波峰峰值加大(P<0.05),T波時程延長(P<0.05),P波時程延長(P<0.05),QRS時程變化不大(P>0.05),QRS峰值變化不大(P>0.05),QT間期變化不大(P>0.05),PR周期變化不大(P>0.05),P波峰值變化不大(P>0.05)。同時,實驗組的大多數生化和血常規指標較對照組都有不同程度的升高,結果如表2所示。其中ALT(谷丙轉氨酶)含量升高較為明顯(P<0.05);實驗組的白細胞數顯著多于對照組的(P<0.01)。我們還檢測到血紅蛋白的紅外光譜圖中部分吸收峰位置有所改變,8個明顯的峰值中有4個峰值發生了頻率的紅移,1個峰值發生了頻率的藍移,其余保持不變。在3200~3500 cm-1范圍內,實驗組新增加5個峰值,并且實驗組吸收峰強度明顯減少(如圖2所示)。
表1 高壓輸電線電磁輻射對大鼠心電參數的影響 (略) 注:P<0.05,#P<0.01 表2 高壓輸電線電磁輻射對大鼠生化及血常規指標的影響 (略) 注:ALT(谷丙轉氨酶)、AST(谷草轉氨酶)、TP(總蛋白)、ALB(白蛋白)、TB(總膽紅素)、DB(直接膽紅素)、IB(間接膽紅素)、CLO(球蛋白)、A/C(白球比)、BUN(尿素氮),*P<0.05;#P<0.01
2.3 肺、腎組織和大鼠的顯微結構觀測 得知,實驗組大鼠(25%)肺組織嚴重的異常(如圖3),肺膜表面能見3~5mm灰白結晶,高出表面, 截面灰白,質地中等,均勻。切片觀察發現細支氣管腔內見多量的炎性滲出和一些細菌團; 大部分肺泡腔水腫、出血以及炎細胞滲出,以中性細胞居多。可見多灶性小膿腫形成,肺泡隔毛細血管擴張充血明顯,伴有炎細胞侵入; 部分區域肺組織結構大部分消失,在細支氣管周圍可見大量異型淋巴細胞彌漫浸潤,取代大量正常肺組織細胞; 這些異型淋巴細胞易見凋亡或壞死。同時發現腎組織細胞數無明顯增加,腎小球、腎間質未見明顯差異,腎小球結構清晰,但部分實驗組大鼠腎小球體積略增大,部分腎小管上皮細胞水變性,少數腎小管內可見蛋白管型,間質小細胞充血等。另外,我們還檢測到實驗組大鼠間質細胞內小血管充血,生精細胞略減少;電鏡下可見部分實驗組大鼠間質細胞存在線粒體腫脹及染色體邊集現象,有少量精母細胞及細胞內線粒體腫脹、嵴變短或消失; 但是,對照組精母細胞的細胞器和細胞核的形態結構基本正常、線粒體及其內部結構清晰可見(如圖4和5所示)。紅外光譜檢測得出實驗組肺組織譜圖出現新的吸收峰且吸收強度明顯減弱; 腎臟組織紅外吸收峰峰位值沒有移動,但是峰強度發生改變; 同時還測出大鼠卵巢和的紅外吸收光譜的吸收峰位置和峰強度都有一定改變。
2.4 所測得的大鼠肌肉復合電位(CMAP)的結果 見表3。我們可以看出實驗組大鼠CMAP潛伏期較對照組大鼠差異沒有顯著性,但是其波幅卻較對照組大鼠顯著性降低(P<0.05)。這表明高壓電磁場可能誘發神經組織產生電活動,使神經元去極化和復極化的程度減少,從而降低神經電傳導的能力,使神經興奮性明顯減低。表3 高壓電磁場對大鼠肌電的影響(略) 注:P<0.05
2.5 大鼠Morris水迷宮成績測試結果 我們檢測到實驗組和對照組大鼠腦電圖的δ、θ、α和β頻段相對功率值差別不是很明顯; 腦組織的紅外吸收譜顯示實驗組在2345.40cm-1附近存在一個新的強吸收峰。水迷宮測試結果顯示實驗組大鼠找到目標的學習記憶時間大于對照組(P<0. 05)(如表4),表明大鼠在高壓輸電線電磁輻射后,學習記憶能力顯著降低。表4 大鼠Morris水迷宮成績測試結果(略)
3 討論
高壓輸電線電磁輻射對周圍的人和動物產生的影響及其生物效應一直以來引起人們廣泛的關注。近十多年來相關研究得到一些結果,但整體看來并沒有進行過比較系統的研究和測試。基于上述情況,我們研究了生物系統微觀結構的改變,生物組織電磁特性的變化和由它所產生的生物醫學效應等問題,來探索高壓輸電線電磁輻射對人和動物的影響及其可能的作用機制。本研究結果發現,高壓輸電線電磁輻射通過活化STAT3的磷酸化過程, 從而對JAK-STAT細胞信號轉導途徑產生影響; 結合脾臟細胞總蛋白紅外光譜的改變可推測出,高壓輸電線電磁輻射引起與JAK-STAT途徑相關蛋白質的結構和構象的改變, 進一步影響了STAT3的磷酸化過程。同時,我們得出長時間高壓電磁環境使大鼠心電圖中P波時程顯著延長, 這表明高壓輸電線電磁輻射使興奮由竇房結沿特殊傳導系統(結間束、房室結、希氏束、左右束支及浦肯野氏纖維) 傳到兩側心室肌的過程中,其傳導速度變慢; 同時對大鼠心房肌細胞產生了一定的影響,使T波持續時間延長和峰值顯著增高, 這揭示當心房肌細胞和自律組織細胞因長時間高壓電磁場輻射而產生影響,即處于心肌組織學退化期時,心室肌細胞尚處于功能代償期,甚至許多細胞還處于功能代償性增強期。高壓輸電線電磁輻射也引起了血液系統中血液成分含量變化, 以及大鼠血紅蛋白分子結構的改變; 并且對肺腎和的組織結構以及學習記憶能力都有作用。由此,我們認識到高壓輸電線的電磁輻射高壓輸電線電磁輻射對大鼠細胞信號轉導過程,血液系統和生殖系統以及學習記憶能力等方面都存在不同程度的影響。
參考文獻
1 龐小峰.生物電磁學.成都:電子科技大學出版社,2004,45-198.
2 劉亞寧.電磁生物效應.北京:北京郵電大學出版社,2002,67-187.
什么是電磁輻射?
在了解電磁輻射對人體的危害前,我們先來看一下何為電磁輻射。從物理學角度來看,任何帶電體周圍都存在著電場,周期變化的電場就會產生周期變化的磁場,電場和磁場的交互變化產生了電磁波。電磁波向空中發射或泄漏的現象就叫作電磁輻射。如:手機、電腦、各種家用電器、輸配電線的周圍都存在電磁輻射。
電磁輻射按其輻射源可分為天然電磁輻射和人工電磁輻射兩大類。天然電磁輻射是由某些自然現象引起的,最常見的是雷電。天然電磁輻射嚴重時,能引起動物的神經系統紊亂,如某種鳥類的群體撞墻等。人為電磁輻射主要有脈沖放電、工頻交變電磁場和射頻電磁輻射,能產生這類輻射的輻射源已經被廣泛應用于人們的生產和生活中。
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電磁輻射的強度
電磁輻射其實是一種能量,它對環境的影響程度主要取決于能量的強弱,用來表量其強度大小的單位主要有:
1.功率:輻射功率越大,輻射出來的電、磁場強度越大,反之則小,單位是瓦(W)。
2. 功率密度:指單位時間、單位面積內所接收或發射的高頻電磁能量,單位是瓦/平方米(W/m2),在高頻電磁輻射環境評估時功率密度常用微瓦/平方厘米(μW/cm2)表示。
3.電場強度:用來表示空間各處電場的強弱和方向的物理量,距離帶電體近的地方電場強,遠的地方電場弱。電場強度的單位是伏/米(V/m)。
4.磁感應強度:表示單位體積/面積里的磁通量,用于描述磁場的能量的強度,單位是特斯拉(T)或高斯(Gs)。
電磁輻射對人體危害的標準
人體所處環境的電磁輻射強度超過一定限度或產生累積效應時,會對人體健康產生不良影響,甚至造成傷害。那么是不是所有的電磁輻射對人體都有危害呢?我們如何衡量一種電磁輻射對人體是否有危害呢?一般來講,長波對人體的影響較弱,波長越短頻率越高,對人體影響越大,微波的影響最為突出。電視、電腦等電器產品所發出的電磁波屬于超短波,微波爐、手機等在使用時所發射的電磁波屬于微波范疇。
國際上,電磁輻射對人體影響的安全標準用SAR來表示,它的中文意思是“比吸收率”,作為人體組織對能量吸收的度量單位,反映了電磁輻射對人體的影響程度。SAR定義為生物體每單位質量所吸收的電磁輻射功率,即吸收計量率,單位是瓦/千克(W/kg)。目前通用標準有兩個:一個是歐洲使用的2W/kg,另一個是美國使用的1.6W/kg。
我國《環境電磁波衛生標準》采用電場強度伏/米(V/m)和功率密度瓦/平方米(W/m2)或微瓦/平方厘米(μW/cm2)為單位,適用于一切人群經常居住和活動場所的環境電磁輻射,不包括職業輻射和射頻、微波治療需要的輻射。在這個標準中,對微波電磁輻射,以功率密度μW/cm2作為計量單位。將環境電磁波容許輻射強度標準分為二級:一級標準:安全區。指在該環境電磁波強度下長期居住、工作、生活的一切人群(包括嬰兒、孕婦和老弱病殘者),均不會受到任何有害影響的區域。其標準限值為:在長、中、短波波段,電場強度應小于10V/m;在超短波波段,電場強度應小于5V/m;在微波波段,其輻射功率密度應小于10μW/cm2。各種發射天線,在其居民覆蓋區內,必須符合“一級標準”的要求。二級標準:中間區。容許電磁輻射功率密度小于40μW/cm2 ,指在該環境電磁波強度下長期居住、工作和生活的一切人群(包括嬰兒、孕婦和老弱病殘者),可能引起潛在不良反應的區域,在此區域內,可建造工廠和機關,但不許建造居民住宅、學校、醫院和療養院等。已建造的必須采取適當的防護措施。超過二級標準的地區,禁止建造居民住宅及公共設施。
我國至今沒有出臺磁感應強度的正式標準。根據國際輻射防護協會和國際勞工組織的規定,電磁場的安全強度是0.2~0.4微特斯拉(μT)(這是24小時接觸電腦時的電磁場安全界限),低于此強度對人體沒有危害。瑞典國家工業與技術發展委員會得出如下結論:15歲以下兒童如果暴露在平均磁感應強度大于0.2微特斯拉的環境中,則患白血病的概率為其他兒童的2.7倍以上;若磁感應強度大于0.3微特斯拉,則為3.8倍。
電磁輻射超過一定強度后,會對人體產生負面效應,導致頭痛、失眠、記憶衰退、血壓升高或下降、心臟出現界限性異常等癥狀。電磁輻射對人的影響雖普遍存在,但是不同的人或同一人在不同年齡段對電磁輻射的承受能力是不一樣的,即使在超標環境下,也不意味著所有人都會得病,因此大可不必對電磁輻射“草木皆兵”。當然,對老人、兒童、孕婦或裝有心臟起搏器的病人,對電磁輻射敏感人群及長期在超劑量電磁輻射環境中工作的人應采取防護措施。
常用電器產品對人體的危害
我們身邊常用的家用電器產生的電磁輻射究竟會不會給人體帶來很大危害呢?下面我們就一起了解一下。
電腦對人體的危害
隨著電腦的大量普及,我們已經習慣于每天打開電腦,上網、工作、游戲、聽音樂。電腦的融入,改變了我們的工作和生活方式。但是電腦在給我們帶來便利的同時,也潛在危害著我們的健康。
常見的電腦及配件電磁輻射比較,如表1:
通過上表,我們可以看出輻射值最大的是低音炮音箱,因此建議大家遠離該設備0.5米使用。其次是無線鍵盤和無線鼠標,建議大家選用普通鍵盤和鼠標。最后是機箱和CRT顯示器,機箱方面建議大家盡量選擇通過3C認證的機箱來減小電磁輻射;而CRT顯示器逐步就會淘汰,建議更換液晶顯示器。
家用電器對人體的輻射
隨著科技的不斷進步,越來越多的家電產品進入到我們的生活中,不過人們在享受高質量生活的同時,各種各樣的家電產品也會帶來不同的輻射危害。
常見電器電磁輻射比較,如表2:
一般情況下,這些電器不會對人體造成太大威脅,但其中有一些電器,如果不注意控制使用的頻率、每次使用的時間以及方法,也可能引起一系列健康問題。像一些電磁輻射大戶,如電吹風、吸塵器等,我們可以減少其使用次數或時間,也可以在使用過程中讓主要部位離人體更遠一些。
目前,人們對電器設備和數碼設備的使用率迅速增長,長時間的使用這些設備,對身體多多少少也會有些電磁輻射。其實家用電器設備的電磁輻射對于人體來講,是一種低危害的低頻輻射,只要掌握足夠的輻射知識和正確使用家用電器設備的方法,有正確的心態,完全不用為其感到恐慌。
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通信基站對人體的電磁輻射
隨著移動通信網絡規模的擴大和用戶數量的增加,基站數量不斷增加,基站輻射也引發越來越多的關注。生活在基站附近的居民不禁擔心,基站輻射會不會對自身健康產生影響。
由于無線通信網絡的射頻輻射傷害具有累積效應,所以當處于射頻輻射下時,人體是不會立即受到傷害的,只有隨著時間的推移,累積到一定程度時才會對人體造成傷害。這個累積過程為安全滯留時間,而這個安全滯留時間往往是幾年的時間。中國工程院院士王小謨認為,電磁輻射對人體健康肯定是有影響的,包括通信基站的電磁輻射也一樣。而這種影響并不是短期內就可以發現的。經常處于電磁輻射的環境下,久而久之肯定會給人體健康帶來危害,而這種危害也是多方面的,除了引發頭暈頭疼等病癥,長期還可能影響下一代的質量,比如產生畸形兒、成年人的不孕不育癥等,因此必須引起人們的重視。
高壓電纜對人體的電磁輻射
關鍵詞:計算機 電磁輻射 電磁場
1 概述
任何帶電物體的周圍都存在電場,而周期變化的電場將會產生周期變化的磁場,也就存在電磁波,產生電磁輻射,如果這種輻射的量超過限定條件,那么就會對環境形成電磁污染。和無處可躲的大氣污染、水污染、噪聲污染一樣,電磁輻射同樣無處不在,這使它成為公認的“第四污染源”。
只要存在電場變化的地方就會有電磁輻射。目前,能造成大面積電磁污染的主要有高壓輸配電系統、發射設備、微波設備、家用電器、計算機等等。其中高壓輸電系統的電磁輻射強度最大,對人體的危害最明顯。為了保障從業者的健康,在輻射環境下的工作時間有著嚴格的限定。相比之下,諸如彩電、手機、微波爐、空調機、電冰箱、計算機等等家庭必需的電氣設備所影響的人群更廣泛。在上述常見的電氣設備中,與人們工作、生活息息相關的計算機更值得關注。許多上班族和沉迷于網絡世界的網蟲每天面對計算機的時間往往超過8小時。而計算機本身就是一個不可小覷的電磁輻射源:微處理器、主板、顯卡、聲卡、內存、硬盤、光驅、顯示器、USB接口等主要部件在工作時都會向外界輻射電磁能量。計算機所產生的電磁輻射,對那些長期接觸計算機的人的身心健康有巨大的危害。
2 計算機電磁輻射對人體的危害
計算機已進入現代社會的各行各業和千家萬戶,它給人們的工作、學習、生活帶來了極大的方便。但“計算機病”也與日俱增,嚴重的影響了人們的身心健康。“計算機病”的癥狀表現為神經衰弱綜合癌(頭暈、頭痛、疲勞、失眠或噩夢、記憶力減退、情緒低落等)、肩頸腕綜合癥(骨骼不適、手指麻等、感覺異常、震顫、有壓痛),以及腰背酸痛、抗病能力降低、易感冒等,發病率最高的是那些每天在計算機旁敲擊鍵盤的專業人員。這些專業人員精神壓力大,大腦處于高度集中和緊張狀態,這是產生神經衰弱綜合癥的根源。流產、面部褐斑、類似紅斑或濕疹等的出現,亦與精神因素密切相關。專業人員連續注視計算機屏幕,長時間近距離盯著閃爍的熒光屏,易使眼睛充血、干燥、怕光,嚴重者還會使眼球視網膜的感光功能失調,晶體受損,暗適應能力降低,造成視力減退,甚至可導致微波自內障、夜盲癥等。如人體受輻射還可導致人體循環系統異常,男性生殖能力下降,人體激素分泌異常等。孕婦、兒童、心臟起搏器佩戴者和老人是電磁輻射的易感人群,而心臟、眼睛和生殖系統等是電磁輻射敏感器官。近年來的畸形兒出生率和兒童的自血病增多,心臟起搏器佩戴者的死亡率增加,電磁輻射難逃其咎。
3 計算機輻射的主要來源
雖然微處理器、主板、顯卡、聲卡、內存、硬盤、光驅、顯示器、USB接口等主要部件在工作時都會向外界輻射電磁能量,但幸運的是,除顯示器之外,這些配件都是被裝在具有電磁屏蔽能力的機箱里面,阻擋了大部分電磁輻射。所以,我們通常受到的輻射一方面來自顯示器,而另一方面則來自主機。倘若顯示器在電磁屏蔽技術方面不夠嚴謹,那么用戶可能一周5天、每天8小時都會受到電磁輻射,對健康的危害顯而易見。而機箱同樣如此,設計不良的產品往往臺發生電磁輻射泄漏,如果機箱與用戶之間的距離太近,外泄的電磁輻射同樣會影響到用戶健康。
上述表明,計算機的電磁輻射主要來源于顯示器和主機。其中顯示器又分為CRT顯示器(陰極射線管顯示器)和LCD顯示器(液晶顯示器)。CRT顯示器是計算機中最嚴重的輻射源。CRT顯示器通過電子槍發射電子束實現畫面顯示,對外發射電子本身就會產生嚴重的電磁輻射,盡管厚厚的含鉛玻璃屏幕可在一定程度上阻隔輻射,但仍然有不少電子穿透阻隔層而直接照射到使用者。所以,如何削弱這部分輻射至關重要。
按照物理學的定義,來自CRT顯示器的輻射傷害主要可分為光輻射、低能x射線、無線電場、靜電場和低頻電磁場。其中光輻射為電子槍打在屏幕背后熒光層而發出的可見光和少量紫外線,只有少量的紫外線會對人體造成危害。X射線由電子束碰撞陰極射線管的內部前屏所產生,但因為能量極低,其輻射程度也可忽略不計。無線電場主要從CRT的控制電路部分發出,強度非常弱,經過短距離后基本上就衰減到零。靜電場則是從CRT電子槍內部的加速電場所產生,最直接的體現就是會讓屏幕吸附灰塵。而被認為對人體健康損害最嚴重的應該是低頻電磁場,它主要由顯示器的電源部分(高壓包)和垂直/水平掃描電場所產生,電磁場頻率在5Hz~400kHz之間。
LCD電磁輻射相對低很多。從原理上說,LCD顯示器以液晶材料作為光線通過的開關來控制光線照射屏幕,進而獲得畫面輸出。而這個過程并沒有涉及紫外線、靜電場、高壓電源等容易產生輻射的部件,因此從這個方面考慮可以說LCD正面幾乎是零輻射。另外,LCD和CRT顯示器一樣,機內同樣需要一個高壓電源,只是電源驅動的并不是電子槍,而是LCD背光模組中的冷陰極熒光管。此種熒光燈管其實和我們常見的日光燈一樣,都需要較高的電壓才能驅動,只是點亮之后電壓會迅速回落到較低的水平。因此,LCD的電源只需要維持一定時間的高壓狀態(可達到l000V),然后轉為常壓甚至低壓狀態,而不必像CRT顯示器的高壓包一樣始終得保持高電壓狀態。因此相對而言,LCD顯示器電源部分對外輻射的低頻電磁波會比CRT要弱很多,加上LCD的擺放位置往往貼近墻面.所以不會背對著人體,這種輻射對人的影響可減弱到零。
今天我玩水的時候,不小心弄進了插銷里,里面忽然冒煙,我就把電閘給關下去了,我立刻就給奶奶說:“廁所冒煙了,”奶奶就給爸爸打電話,爸爸來了我說不是我弄的。
爸爸給我說:“電壓為380V或以上的稱之為高壓電。 電壓為220V、110V或以下的均為低電壓。電流有交流電和直流電之分,沒有經過整流的電流叫交流電。 經過整流器的交流電即成為直流電。在工業上:電壓為380V或以上的稱之為高壓電。 強烈要求關注高壓電輻射 電磁輻射:高壓線產生的磁場在一定范圍內對人體有危害,表現在對中樞神經的損傷和導致肌肉能力障礙。調查顯示,高壓線50米以內的兒童血癌的發病率較高。 架空電力線路保護區,是為了保證已建架空電力線路的安全運行和保障人民生活的正常用電而必須設置的安全區域。在廠礦、城鎮、集鎮、村莊等人口密集地區,架空電力線路保護區為導線邊線在最大計算風偏后的水平距離和風偏后距建筑物的水平安全距離……”
我就上網查了一些防電的知識:“本實用新型公開了一種防高壓電安全裝置,該安全裝置的電源支路、傳感器和繼電器串聯構成的支路、卸荷電磁閥及繼電器的一個觸點串聯構成的支路并聯在一起,傳感器的地端接電源支路的負極。
從這件事情上我知道,電不是人玩的,從這件事情上,我無論聽到什么聲音都以為要爆了。
[關鍵詞] 計算機 電磁輻射 電磁場
1.概述
任何帶電物體的周圍都存在電場,而周期變化的電場將會產生周期變化的磁場,也就存在電磁波,產生電磁輻射,如果這種輻射的量超過限定條件,那么就會對環境形成電磁污染。和無處可躲的大氣污染、水污染、噪聲污染一樣,電磁輻射同樣無處不在,這使它成為公認的“第四污染源”。
只要存在電場變化的地方就會有電磁輻射。目前,能造成大面積電磁污染的主要有高壓輸配電系統、發射設備、微波設備、家用電器、計算機等等。其中高壓輸電系統的電磁輻射強度最大,對人體的危害最明顯。為了保障從業者的健康,在輻射環境下的工作時間有著嚴格的限定。相比之下,諸如彩電、手機、微波爐、空調機、電冰箱、計算機等等家庭必需的電氣設備所影響的人群更廣泛。在上述常見的電氣設備中,與人們工作、生活息息相關的計算機更值得關注。許多上班族和沉迷于網絡世界的網蟲每天面對計算機的時間往往超過8小時。而計算機本身就是一個不可小覷的電磁輻射源:微處理器、主板、顯卡、聲卡、內存、硬盤、光驅、顯示器、USB接口等主要部件在工作時都會向外界輻射電磁能量。計算機所產生的電磁輻射,對那些長期接觸計算機的人的身心健康有巨大的危害。
2.計算機電磁輻射對人體的危害
計算機已進入現代社會的各行各業和千家萬戶,它給人們的工作、學習、生活帶來了極大的方便。但“計算機病”也與日俱增,嚴重的影響了人們的身心健康。“計算機病”的癥狀表現為神經衰弱綜合癌(頭暈、頭痛、疲勞、失眠或噩夢、記憶力減退、情緒低落等)、肩頸腕綜合癥(骨骼不適、手指麻等、感覺異常、震顫、有壓痛),以及腰背酸痛、抗病能力降低、易感冒等,發病率最高的是那些每天在計算機旁敲擊鍵盤的專業人員。這些專業人員精神壓力大,大腦處于高度集中和緊張狀態,這是產生神經衰弱綜合癥的根源。流產、面部褐斑、類似紅斑或濕疹等的出現,亦與精神因素密切相關。專業人員連續注視計算機屏幕,長時間近距離盯著閃爍的熒光屏,易使眼睛充血、干燥、怕光,嚴重者還會使眼球視網膜的感光功能失調,晶體受損,暗適應能力降低,造成視力減退,甚至可導致微波自內障、夜盲癥等。如人體受輻射還可導致人體循環系統異常,男性生殖能力下降,人體激素分泌異常等。孕婦、兒童、心臟起搏器佩戴者和老人是電磁輻射的易感人群,而心臟、眼睛和生殖系統等是電磁輻射敏感器官。近年來的畸形兒出生率和兒童的自血病增多,心臟起搏器佩戴者的死亡率增加,電磁輻射難逃其咎。
3.計算機輻射的主要來源
雖然微處理器、主板、顯卡、聲卡、內存、硬盤、光驅、顯示器、USB接口等主要部件在工作時都會向外界輻射電磁能量,但幸運的是,除顯示器之外,這些配件都是被裝在具有電磁屏蔽能力的機箱里面,阻擋了大部分電磁輻射。所以,我們通常受到的輻射一方面來自顯示器,而另一方面則來自主機。倘若顯示器在電磁屏蔽技術方面不夠嚴謹,那么用戶可能一周5天、每天8小時都會受到電磁輻射,對健康的危害顯而易見。而機箱同樣如此,設計不良的產品往往臺發生電磁輻射泄漏,如果機箱與用戶之間的距離太近,外泄的電磁輻射同樣會影響到用戶健康。
上述表明,計算機的電磁輻射主要來源于顯示器和主機。其中顯示器又分為CRT顯示器(陰極射線管顯示器)和LCD顯示器(液晶顯示器)。CRT顯示器是計算機中最嚴重的輻射源。CRT顯示器通過電子槍發射電子束實現畫面顯示,對外發射電子本身就會產生嚴重的電磁輻射,盡管厚厚的含鉛玻璃屏幕可在一定程度上阻隔輻射,但仍然有不少電子穿透阻隔層而直接照射到使用者。所以,如何削弱這部分輻射至關重要。
按照物理學的定義,來自CRT顯示器的輻射傷害主要可分為光輻射、低能x射線、無線電場、靜電場和低頻電磁場。其中光輻射為電子槍打在屏幕背后熒光層而發出的可見光和少量紫外線,只有少量的紫外線會對人體造成危害。X射線由電子束碰撞陰極射線管的內部前屏所產生,但因為能量極低,其輻射程度也可忽略不計。無線電場主要從CRT的控制電路部分發出,強度非常弱,經過短距離后基本上就衰減到零。靜電場則是從CRT電子槍內部的加速電場所產生,最直接的體現就是會讓屏幕吸附灰塵。而被認為對人體健康損害最嚴重的應該是低頻電磁場,它主要由顯示器的電源部分(高壓包)和垂直/水平掃描電場所產生,電磁場頻率在5Hz~400kHz之間。
LCD電磁輻射相對低很多。從原理上說,LCD顯示器以液晶材料作為光線通過的開關來控制光線照射屏幕,進而獲得畫面輸出。而這個過程并沒有涉及紫外線、靜電場、高壓電源等容易產生輻射的部件,因此從這個方面考慮可以說LCD正面幾乎是零輻射。另外,LCD和CRT顯示器一樣,機內同樣需要一個高壓電源,只是電源驅動的并不是電子槍,而是LCD背光模組中的冷陰極熒光管。此種熒光燈管其實和我們常見的日光燈一樣,都需要較高的電壓才能驅動,只是點亮之后電壓會迅速回落到較低的水平。因此,LCD的電源只需要維持一定時間的高壓狀態(可達到l000V),然后轉為常壓甚至低壓狀態,而不必像CRT顯示器的高壓包一樣始終得保持高電壓狀態。因此相對而言,LCD顯示器電源部分對外輻射的低頻電磁波會比CRT要弱很多,加上LCD的擺放位置往往貼近墻面.所以不會背對著人體,這種輻射對人的影響可減弱到零。
顯示器之外,第二輻射源就是主機。眾所周知,金屬機箱對電磁輻射可起著屏蔽的作用,但不同材料,不同設計、不同工藝的機箱的防輻射能力并不相同,如果設計不良,主機外泄的電磁輻射仍可能超標。
首先,機箱的材料至關重要,目前大多數機箱都是使用鍍鋅銅板,它可起到良好的屏蔽效果。不少高檔機箱采用更輕的鋁合金材料,同樣具有良好的防輻射能力。材料僅是防輻射要求的基本方面,更關鍵的地方在于機箱制造工藝,只有模具精細,制造工藝好的機箱才會具有良好的電磁屏蔽效果。這方面主要體現在機箱面板、前置接口,后側擋板及其他所有存在任何接縫的地方,劣質機箱與優質機箱在這方面差異甚大,前者的接縫處通常很不嚴密,設計、制造過程中都沒通過輻射實驗室進行嚴格檢測、電磁輻射外泄情況嚴重。尤其是在前置接口方面,電磁輻射很容易就直接影響到用戶。而優質機箱在這些細節都比較嚴謹,基本不存在接縫不夠密合的問題,樣品制造出來后都必項在電磁實驗室中測量輻射是否達標,選標之后方可進行大批量制造。此外,不少機箱為了制造方便都采用雙面噴漆,但內部表面如果被噴漆的話,機箱板就無法直接吸收電磁坡,電磁波會出現四處散射的情況。倘若在機箱接縫處不夠嚴密就很容易因電磁波散射而造成泄漏現象。相較之下,外表面噴漆、內部鍍鋅的做法更值得提倡。鋼板內表面所鍍的鋅(防氧化需要)同樣也是金屬,電磁波射到表面后可以被有效屏蔽而不會出現散射現象,這對機箱整體的電磁輻射屏蔽是很有利的――從健康角度考慮,我們認為多花點預算購買品質優良的機箱還是值得提倡的。
因此,對于廣大計算機用戶來說,選擇LCD顯示器,購買選材合理、設計優秀、屏蔽良好的機箱是非常重要的。這樣可以最大限度的保證計算機用戶免于受到過度的電磁輻射危害。
除了在購買時選擇符合電磁輻射標準的計算機外,還可以根據情況采取下列措施。①平時飲食應選擇富含維生素類的食品,以降低輻射的危害②有必要選用防護產品,如防護屏、護目鏡、防磁帖防護服等③長時間使用計算機,應注意間隔與調劑,孕婦操作計算機一天不宜超過2h。④人體與計算機,應保持一定的安全距離。室內辦公和家用電器的設置不宜過密,不要把家用電器擺放得過于集中,以免使自己暴露在超劑量輻射的危險之中。
4.結束語
隨著計算機走進人們的日常生活,它給現代人的工作、學習帶來了極大的便利,成為人們生產生活所必不可少的一件工具。在給人們帶來便利的同時,應該注意到,計算機所產生的電磁輻射也給人們的健康帶來了危害。如何有效地防止和降低計算機對人身健康的威脅,是人們生產生活中所應該關心和關注的一個問題。計算機的電磁輻射主要來源于顯示器和主機,選擇LCD顯示器和具有良好防輻射效果的機箱是防止用戶免于過度電磁輻射的關鍵。另外加強維生素的攝入,選擇防護用具,避免長時間近距離接觸計算機也是重要的防護措施。
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