電磁環(huán)境對生態(tài)的危害及防護

　　1 前言
　　電磁場已成為當今的重要環(huán)境因素之一。高頻輻射源包括無線電及電視廣播的天線、空中交通管制系統(tǒng)的雷達天線以及其它多種民用及軍用電子設備，還包括移動通信用的手持收發(fā)信機等的眾多通信系統(tǒng)。隨著環(huán)境保護意識的增強，人們對暴露在電磁場中可能危害健康的問題極為關心。世界各國有關科技人員對此進行了必要的研究。
　　2 射頻場對人體的危害影響
2.1中短波電磁場輻射的危害
　　 在中短波高頻電磁場作用下，經(jīng)受一定強度和一定時間的暴露，作業(yè)人員以及高強度作用范圍內的其他人員會產生某些不良影響。高頻輻射對機體疲乏緊張為主的植物神經(jīng)緊張失調。臨床癥狀主要表現(xiàn)為神經(jīng)衰弱癥候群，以頭昏、頭脹，失眠多夢，疲勞無力，記憶力減退，心悸等最為嚴重；其次較突出的是頭痛、四肢酸疼、食欲不振、脫發(fā)、體重下降、多汗等癥狀；部分女工發(fā)生月經(jīng)周期紊亂現(xiàn)象，少數(shù)人員指顫、易激動。此外，通過體檢還會發(fā)現(xiàn)心血管系統(tǒng)有某些改變現(xiàn)象，例如，心電圖方面出現(xiàn)心動過緩及心律不齊等現(xiàn)象。
　　當然，這些影響不是絕對的，因工作人員身體狀況的不同而有所差異，工作人員身體條件，以及性別年齡不同，高頻電磁場對機體的影響也不相同。
2.2微波輻射對人體的危害性
　　 微波輻射作用于生物體后，一部分被反射，一部分被吸收。被吸收的微波輻射能量使組織內的分子和電介質的偶極子產生振動，媒質的磨擦把動能變?yōu)闊崮埽瑥亩饻厣Ｎ⒉ㄝ椛涞墓β省㈩l率、波形，環(huán)境溫度以及被照射的部位等對傷害的濃度和程度產生一定的影響。
　　微波對人體的影響，除引起比較嚴重的神經(jīng)衰弱癥狀外，最突出的是造成植物神經(jīng)功能紊亂。主要反映在心血管系統(tǒng)為多，如心動過緩、血壓下降或心動過速、高血壓等。心電圖檢查可見竇性心律不齊、竇性心動過緩、T波下降等變化。長期大的微波強度作用后，部分工作人員會生腦生物電流有某些改變等現(xiàn)象。在血象方面，呈現(xiàn)白細胞下降或增高的趨勢，變化極不穩(wěn)定。
　　微波可引起眼睛損傷，眼睛是人體對微波輻射比較第三和易受傷害的器官。一方面眼睛的晶狀體含有較多的水分，吸收較多的微波能量；另一方面血管又較少，不易帶走過量的熱。在微波照射下，可能眼的表層組織角膜還沒有出現(xiàn)傷害，而晶狀體已出現(xiàn)水腫。在大強度、長時間作用下會造成晶狀體混濁，嚴重的導致白內障。更強的照射會使角膜、虹膜、前房和晶狀體同時受到傷害，以致造成視力完全喪失。
　　微波對睪丸的損害也比較大。睪丸是人體對微波輻射熱效應的又一敏感器官。在微波輻射作用下，即使睪丸的溫升達到10~20℃，皮膚雖還沒有感到很痛，但男性生殖機能可能在不知不覺中已受到微波輻射的損害。微波輻射只抑制精子的生長過程，并不損害睪丸的間質細胞，也不影響血液中的睪酮含量。受微波輻射的損害后，通常僅產生暫時性不育現(xiàn)象。輻射過大，則會引起永久性不育。
　　除了上述熱效應外，微波輻射對人體還有非熱效應。人體暴露在強度不大的微波輻射環(huán)境中，體溫沒有明顯升高，但往往出現(xiàn)一些生理反應，主要表現(xiàn)在：
　　2.2.1對神經(jīng)系統(tǒng)的作用：長時間微波輻射可破壞腦組織細胞，使大腦皮質細胞活動能力減弱，已形成的條件反射受到抑制。反復經(jīng)微波輻射可能引起神經(jīng)系統(tǒng)機能紊亂。某些長時間在微波輻射強度較高的環(huán)境下工作的人員，曾出現(xiàn)過度疲勞、頭痛、手發(fā)抖、心電圖和腦電圖變化、甲狀腺活動性增強、血清蛋白增加、脫發(fā)、嗅覺遲鈍、性功能衰退等癥狀。
　　2.2.2微波輻射對血液的作用：長期的微波輻射可引起血液內白細胞和紅細胞的減少，并使血凝的時間縮短。長時間的微波輻射又可引起白細胞的增加。但是，國外對從事微波工作多年的人員相對接受微波治療的病員進行檢查的結果表明，白細胞一般均減少。
　　微波輻射對生物危害的另一特點是它的累積效應。一般一次低功率照射之后會受到某些不明顯的傷害，經(jīng)過幾天之后可以恢復。如果在恢復之前受到第二次照射，傷害就將累積，這樣多累積之后就會形成明顯的傷害。而長期從事微波工作，長期受到低功率照射，在停止微波工作后1個多月才能恢復。但必須指出，只有低功率照射，受損人體機能才能恢復；功率很大，從事此項工作的時間又長，損害將會是永久的。
　　國內某些單位，如航天醫(yī)學研究所、中山醫(yī)學院、北京勞保研究所、浙江醫(yī)科大學、電子部十一院、上海華山醫(yī)院、山西醫(yī)學院等教育及科研單位已對射頻場電磁污染進行調查研究工作，但限于人力及設備條件，與國外水平相比仍存在的差距，有待迎頭趕上。
　　3 輻射容許值標準
　　 高頻輻射和生物組織的相互作用，是多種參數(shù)的復雜函數(shù)。在人體組織中的電磁和這些組織的電參數(shù)有關。生物組織的磁導率和自由空間的相同。可以忽略其影響。組織的介電參數(shù)和組織類型（肌肉、骨骼）、溫度、頻率等有關。介電常數(shù)分為實部和虛部。組織的導電率是介電常數(shù)虛部和頻率的函數(shù)。介電常數(shù)和頻率還確定電磁波深入生物體組織的深度。隨著頻率的不同，深入的距離變化很大，在100GHz以上，深入的深度不到毫米量級。對于含水率高的組織，在幾吉赫時可達到幾厘米。對于含水率低的組織，在10MHz時可以超過1m。對于復雜的生物體，如人體、動物等內部的電場的估算是非常復雜的。主要是由于這些物體的形狀非常不規(guī)則。
　　內部的電常數(shù)也是非均勻的。盡管這樣我們還是要通過理論計算和試驗方法來確定在外部電磁場的照射下人體與其它動物組織中所感受的電磁場。正是這些電磁場與人體和其它動物組織相互作用，才產生出種種效應。
　　組織中內場的大小與照射場的參數(shù)、頻率、強度、極化等有關，也與被照射物體的形狀、大小、電參數(shù)有關，還與照射源與被照射物體的相對位置、附近的物體存在等有關。由于內部電磁場與這么多的參數(shù)有關，所以在同樣的外電磁場照射下，一個人和一只老鼠所感應的內電磁場引起的生物效應是完全不同的。
　　在劑量學中，廣泛采用所謂比吸收率（SAR-Specific Absorption Rate）來度量電磁輻射在生物單位組織中所感應的電場。它等于在生物組織單位質量中所沉淀的能量率。它的單位為W/kg，通過比吸收率可以比較在不同的動物中所測得的結果，以及將動物測得的結果外推到人體中來。比吸收率能夠考慮熱效應和非熱效應。體溫升高率也和比吸收率成正比。