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电磁场与公共卫生

接触极低频场

实况报道 第322号
2007年6月

使用电已经成为日常生活必不可少的一部分。只要有电流流通,导电线路和电器附近就有电场和磁场存在。从二十世纪七十年代末起,关于接触这些极低频电场和磁场是否会产生不良健康后果提出了问题。自那时以来,进行了许多研究,成功解决了一些重要问题并缩小了未来研究重点的范围。

1996年,世界卫生组织(世卫组织)确立了国际电磁场项目以便调查与电磁场发射技术有关的潜在健康风险。一个世卫组织专题小组最近结束了一项对极低频场的健康影响的审查(世卫组织,2007年)。

本实况报道以专题小组的审查结果为依据,并更新了由世卫组织支持成立的国际癌症研究机构以及由国际非电离辐射防护委员会分别于2002年和2003年公布的关于极低频电磁场健康影响的审查。

极低频场的来源和住宅暴露程度

凡是有电流流通的地方 - 电力线和电力电缆、住宅供电线路以及电器中就有电场和磁场存在。电场源于电荷,衡量单位为伏特/米(V/m),并可通过木头和金属等普通材料屏蔽。磁场源于电荷运动(即电流),以特斯拉(T)为单位,或更通常以毫特斯拉(mT)或微特斯拉(μT)为单位。在某些国家常用另一种叫作高斯(G)的单位(10,000 G = 1 T)。磁场不受大部分普通材料的屏蔽,很容易穿透它们。这两种场在接近源头的地方最强,随距离减弱。

大部分电力工频为每秒50或60周,或称赫兹(Hz)。靠近某些电器的地方,磁场值的量级可达几百微斯特拉。在电力线下面,磁场约为20 µT ,而电场可达每米几千伏特。然而,住房中的平均住宅工频磁场要低得多 - 欧洲约为0.07 µT ,北美为0.11 µT 。住房中的电场平均值最高为每米几十伏特。

专题小组的评估

2005年10月,世卫组织召集了一个科学专家专题小组,评估接触频率在0至100,000赫兹(100千赫兹)的极低频电场和磁场可能造成的任何健康风险。尽管2002年国际癌症研究机构检查了癌症方面的证据,但该专题小组审查了若干健康影响的证据,并更新了有关癌症的证据。专题小组的结论和建议载于一份世卫组织环境卫生标准专著(世卫组织,2007年)。

在进行了一次标准的健康风险评估之后,专题小组认为就公众一般遇到的电场强度而言,没有与极低频电场相关的实质性健康问题。因此本实况报道所剩篇幅将主要讨论接触极低频磁场的后果。

短期后果

经确定短时间接触高强度磁场(远远超出100 µT)会产生生物效应,这可以通过获认可的生物物理机制加以解释。外部极低频磁场将电场和电流导入人体,在场强极高时,会刺激神经和肌肉并改变中枢神经系统神经细胞的兴奋性。

潜在的长期后果

关于接触极低频磁场的长期风险的许多科学研究侧重于儿童期白血病。2002年,国际癌症研究机构发表了一篇专著,将极低频磁场归入“可能导致人类癌症”类别。通过这一分类表明了一种因素,目前有关该因素对人类致癌作用的证据有限,而关于其对实验动物的致癌作用也证据不足(其他例子包括咖啡和焊接烟尘)。这一分类以对流行病学研究的合并分析为基础,证明了一种一贯的模式,即平均接触超过0.3 - 0.4 µT 的住宅工频磁场,会相应使儿童期白血病增加两倍。专题小组认为自此以后的其他研究均未改变这一分类的状况。

然而,方法方面的问题,如潜在的选择偏见等削弱了流行病学证据。此外,没有获认可的生物物理机制能够表明,低强度接触与癌症发病有关。因此,如果说接触这些低强度磁场会引起任何后果,那一定是通过一种目前未知的生物机制。另外,动物研究大部分是否定的。总而言之,与儿童期白血病有关的证据不够有力,不足以表明因果关系。

儿童期白血病是一种比较罕见的疾病,估计2000年全世界一年的新病例总数为49,000例。在家中接触平均超过0.3 μT的磁场的情况很少见。据估计,只有1% 到 4%的儿童生活在这种环境中。如果磁场与儿童期白血病之间有因果关系,估计全世界可能由于接触磁场而导致的病例数每年在100例到2400例之间不等,这项估算以2000年的数值为依据,那年的病例数占总发病数的0.2% 至 4.95%。因此,如果说极低频磁场确实会增加该疾病的风险,但就全球来看,极低频电磁场的公共卫生影响将是有限的。

对可能与接触极低频磁场有关的其他一些不良健康后果也进行了研究,其中包括其他儿童期癌症、成人癌症、抑郁、自杀、心血管疾病、生殖功能障碍、发育障碍、免疫改变、神经行为影响和神经变性疾病。世卫组织专题小组认为,肯定接触极低频磁场与所有这些健康后果有关的科学证据比儿童期白血病方面的证据更加无力。在某些情况中(即心血管病或乳腺癌),证据表明这些场不是导因。

国际“接触”准则

与短期高强度接触有关的健康影响已经得到确定并构成两项国际“接触限值”准则(国际非电离辐射防护委员会,1998年;电机和电子工程师学会,2002年)的基础。目前,这些机构认为与长期低强度接触极低频场可能产生的健康影响有关的科学证据不足以证明应当降低这些定量接触限值。

世卫组织的指导

关于高强度短期接触电磁场,其不良健康影响已经得到科学确认(国际非电离辐射防护委员会,2003年)。国际“接触”准则旨在防止工人和公众遭受这些影响,决策者们应当予以采纳。电磁场防护规划应当包括在接触量可能超过限值的源头衡量接触量。

关于长期影响,由于有关接触极低频磁场与儿童期白血病之间联系的证据薄弱,所以减少接触对健康的益处并不清楚。鉴于这种情况,提出如下建议:

  • 政府和工业应当监督科学并促进研究规划,以进一步减少关于接触极低频场对健康影响的科学证据的不确定性。通过极低频风险评估工作,已经明确了知识差距,它们是新研究议程的基本内容。
  • 鼓励会员国与所有利益相关方一起制定有效和公开的交流规划,以便能够作出知情的决定。这些应包括在极低频电磁场发射设施的规划工作中增进工业、地方政府和公民之间的协调与磋商。
  • 在修建新设施和设计新设备,包括电器时,可以探索减少接触的低成本办法。减少接触的适当措施将随国家而不同。但是,不允许有采纳任意低接触限值的政策。

更多读物(英文本)

WHO - World Health Organization. Extremely low frequency fields. Environmental Health Criteria, Vol. 238. Geneva, World Health Organization, 2007.

IARC Working Group on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans. Non-ionizing radiation, Part 1: Static and extremely low-frequency (ELF) electric and magnetic fields. Lyón, Centro Internacional de Investigaciones sobre el Cáncer, 2002 (Monographs on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans, Vol. 80).

ICNIRP - International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection. Exposure to static and low frequency electromagnetic fields, biological effects and health consequences (0-100 kHz). Bernhardt JH et al., eds. Oberschleissheim, International Commission on Non-ionizing Radiation Protection, 2003 (ICNIRP 13/2003).

ICNIRP – International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection (1998). Guidelines for limiting exposure to time varying electric, magnetic and electromagnetic fields (up to 300 GHz). Health Physics 74(4), 494-522.

IEEE Standards Coordinating Committee 28. IEEE standard for safety levels with respect to human exposure to electromagnetic fields, 0-3 kHz. New York, NY, IEEE - The Institute of Electrical and Electronics Engineers, 2002 (IEEE Std C95.6-2002).

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