Promieniowanie elektromagnetyczne a zdrowie - Electromagnetic radiation and health

Rodzaje promieniowania w widmie elektromagnetycznym

Część serii na
Skażenie
Zanieczyszczenie powietrza Kwaśny deszcz Wskaźnik jakości powietrza Modelowanie dyspersji atmosferycznej Chlorofluorowęglowodór Spaliny Mgła Powietrze w pomieszczeniach Silnik spalinowy Globalnego zaciemnienia Globalna destylacja Zubożenie warstwy ozonowej Cząstki stałe Trwałe zanieczyszczenia organiczne Smog Aerosol Sadza Lotny związek organiczny
Zanieczyszczenia biologiczne Zanieczyszczenia biologiczne Zanieczyszczenia genetyczne
Zanieczyszczenie elektromagnetyczne Lekki Ekologiczne zanieczyszczenie światłem Prześwietlenie Zanieczyszczenie widma radiowego
Zanieczyszczenia naturalne Ozon Rad i radon w środowisku Pył wulkaniczny Pożar
Zanieczyszczenie hałasem Transport Grunt Woda Powietrze Szyna Zrównoważony transport Miejski Sonar Ssaki morskie i sonar Przemysłowy Wojskowy Abstrakcyjny Kontrola hałasu
Zanieczyszczenie radiacyjne aktynowce Bioremediacja Wyczerpany uran Produkt rozszczepienia Opad jądrowy Pluton Zatrucie Radioaktywność Uran Promieniowanie elektromagnetyczne a zdrowie Odpady radioaktywne
Zanieczyszczenie gleby Zanieczyszczenia rolnicze Herbicydy Odpady obornika Pestycydy Degradacja ziemi Bioremediacja Defekacja Elektryczne ogrzewanie oporowe Wartości orientacyjne Fitoremediacja
Zanieczyszczenie odpadami stałymi Odpady biodegradowalne Brązowe odpady Elektrośmieci Recykling baterii Marnowanie jedzenia Zielone odpady Niebezpieczne odpady Odpady biomedyczne Odpady chemiczne Odpady budowlane Zatrucie ołowiem zatrucie rtęcią Odpady toksyczne Odpady przemysłowe Wytapianie ołowiu Śmieci Górnictwo Wydobywanie węgla Wydobywanie złota Wydobycie powierzchniowe Wydobycie głębinowe Odpady górnicze Wydobycie uranu Komunalne odpady stałe Śmieci Nanomateriały Zanieczyszczenie plastikiem Mikroplastiki Odpady opakowaniowe Odpady pokonsumpcyjne Gospodarowanie odpadami Składowisko Obróbka termiczna
Zanieczyszczenie przestrzeni Satelita
Zanieczyszczenie termiczne Miejska wyspa ciepła
Widoczne zanieczyszczenie Podróże powietrzne Bałagan (reklama) Znaki drogowe Napowietrzne linie energetyczne Wandalizm
Zanieczyszczenie wojenne Wojna chemiczna Wojna herbicydowa Opad jądrowy Spękana ziemia niewybuchów Wojna i prawo ochrony środowiska
Zanieczyszczenie wody Ścieki rolnicze Choroby Eutrofizacja Woda ognista Słodka woda Wody gruntowe Niedotlenienie Ścieki przemysłowe Morski gruz Monitorowanie Niepunktowe źródło zanieczyszczeń Zanieczyszczenie substancjami odżywczymi zakwaszenie oceanu Wyciek oleju Farmaceutyki Szambo Ścieki Szambo Wychodek Wysyłka Stagnacja Woda siarkowa Odpływ powierzchniowy Mętność Odpływ miejski Jakość wody
Różne Listy Choroby związane z zanieczyszczeniami Najbardziej zanieczyszczone miasta Kategorie Według kraju
Portal środowiskowy  Portal ekologiczny
v T mi

Promieniowanie elektromagnetyczne można podzielić na dwa typy: promieniowanie jonizujące i promieniowanie niejonizujące , w oparciu o zdolność pojedynczego fotonu o energii powyżej 10  eV do jonizacji atomów lub zrywania wiązań chemicznych . Skrajne ultrafioletowe i wyższe częstotliwości, takie jak promieniowanie rentgenowskie lub promieniowanie gamma, jonizują, co stwarza własne szczególne zagrożenia: patrz zatrucie promieniowaniem .

Najczęstszym zagrożeniem zdrowotnym związanym z promieniowaniem jest oparzenie słoneczne , które powoduje od około 100 000 do 1 miliona nowych nowotworów skóry rocznie w Stanach Zjednoczonych.

W 2011 roku WHO i Międzynarodowa Agencja Badań nad Rakiem (IARC) sklasyfikowały pola elektromagnetyczne o częstotliwości radiowej jako potencjalnie rakotwórcze dla ludzi (grupa 2B).

Zagrożenia

Ogrzewanie dielektryczne z pól elektromagnetycznych może stwarzać zagrożenie biologiczne. Na przykład dotknięcie lub stanie wokół anteny podczas działania nadajnika o dużej mocy może spowodować oparzenia (mechanizm jest taki sam, jak w kuchence mikrofalowej ).

Efekt ogrzewania zmienia się w zależności od mocy i częstotliwości energii elektromagnetycznej, a także odwrotności kwadratu odległości od źródła. Oczy i jądra są szczególnie podatne na nagrzewanie falami radiowymi ze względu na niedostateczny przepływ krwi w tych obszarach, który w przeciwnym razie mógłby rozpraszać nagromadzone ciepło.

Częstotliwości radiowej (RF) na poziomie gęstości energii wynoszącej 1-10 mW / cm ² lub powyżej może powodować mierzalną ogrzewania tkanek. Typowe poziomy energii RF spotykane przez ogół społeczeństwa są znacznie poniżej poziomu potrzebnego do spowodowania znacznego nagrzania, ale niektóre środowiska pracy w pobliżu źródeł RF o dużej mocy mogą przekraczać bezpieczne limity ekspozycji. Miarą efektu ogrzewania jest współczynnik absorpcji właściwej lub SAR, który ma jednostki watów na kilogram (W/kg). IEEE i wiele rządów krajowych ustaliły limity bezpieczeństwa dla narażenia na różnych częstotliwości energii elektromagnetycznej na podstawie SAR , oparty głównie na ICNIRP wytycznych, które chronić przed uszkodzeniem termicznym.

Ekspozycja niskiego poziomu

Światowa Organizacja Zdrowia rozpoczęła badania w 1996 roku, aby zbadać skutki zdrowotne wynikające z coraz większej ekspozycji ludzi na różnorodne źródła EMR. W 2011 roku WHO/Międzynarodowa Agencja Badań nad Rakiem (IARC) sklasyfikowała pola elektromagnetyczne o częstotliwości radiowej jako potencjalnie rakotwórcze dla ludzi (grupa 2B), w oparciu o zwiększone ryzyko glejaka, złośliwego typu raka mózgu, związanego z korzystaniem z telefonów bezprzewodowych .

Badania epidemiologiczne poszukują statystycznych korelacji między ekspozycją na EM w terenie a konkretnymi skutkami zdrowotnymi. Od 2019 r. znaczna część obecnych prac koncentruje się na badaniu pól EM w odniesieniu do raka. Istnieją publikacje potwierdzające istnienie złożonych biologicznych i neurologicznych skutków słabszych nietermicznych pól elektromagnetycznych (patrz Bioelektromagnetyka ), w tym słabych pól elektromagnetycznych ELF oraz modulowanych pól RF i mikrofalowych .

Efekty według częstotliwości

Znak ostrzegawczy obok nadajnika o dużym natężeniu pola

Podczas gdy najbardziej dotkliwe narażenia na szkodliwe poziomy promieniowania elektromagnetycznego są natychmiast realizowane w postaci oparzeń, skutki zdrowotne wynikające z narażenia przewlekłego lub zawodowego mogą nie objawiać się przez miesiące lub lata.

Niezwykle niska częstotliwość

Pola elektryczne i magnetyczne występują, gdy energia elektryczna jest generowana lub rozprowadzana w liniach energetycznych, kablach lub urządzeniach elektrycznych. Reakcje człowieka zależą od natężenia pola, warunków otoczenia i indywidualnej wrażliwości. 7% ochotników narażonych na pola elektryczne o wysokiej mocy io bardzo niskiej częstotliwości o wysokiej mocy io poziomach pola elektrycznego w zakresie niskich kV/m zgłosiło bolesne prądy, które płynęły do ​​ziemi przez powierzchnię kontaktu z ciałem, taką jak stopy, lub wygięte łukowo do ziemi, gdzie ciało było dobrze izolowane.

Międzynarodowa Agencja Badań nad Rakiem (IARC) znajduje „niewystarczające dowody” na rakotwórczość u ludzi.

Krótkofalówka

Diatermia krótkofalowa (1,6 do 30 MHz) może być stosowana jako technika terapeutyczna ze względu na jej działanie przeciwbólowe i głębokie rozluźnienie mięśni, ale została w dużej mierze zastąpiona przez ultradźwięki . Temperatura mięśni może wzrosnąć o 4–6°C, a tłuszcz podskórny o 15°C. FCC ograniczyło częstotliwości dozwolone w leczeniu medycznym, a większość maszyn w USA używa częstotliwości 27,12 MHz. Diatermię krótkofalową można stosować w trybie ciągłym lub pulsacyjnym. Ten ostatni zyskał na znaczeniu, ponieważ tryb ciągły powodował zbyt duże nagrzewanie się zbyt szybko, co powodowało dyskomfort dla pacjentów. Technika ta ogrzewa tylko tkanki, które są dobrymi przewodnikami elektrycznymi, takie jak naczynia krwionośne i mięśnie . Tkanka tłuszczowa (tłuszcz) jest mało nagrzewana przez pola indukcyjne, ponieważ prąd elektryczny w rzeczywistości nie przepływa przez tkanki.

Przeprowadzono z pewnym powodzeniem badania nad wykorzystaniem promieniowania krótkofalowego w leczeniu raka i promowaniu gojenia się ran. Jednak przy wystarczająco wysokim poziomie energii energia krótkofalowa może być szkodliwa dla zdrowia ludzkiego, potencjalnie powodując uszkodzenie tkanek biologicznych. Limity FCC dotyczące maksymalnego dopuszczalnego narażenia w miejscu pracy na krótkofalową energię o częstotliwości radiowej w zakresie 3–30 MHz mają równoważną gęstość mocy fali płaskiej (900/ f ² ) mW/cm ^{2 ,} gdzie f jest częstotliwością w MHz, a 100 mW / cm ² od 0,3 do 3,0 MHz. W przypadku niekontrolowanego narażenia ogółu społeczeństwa limit wynosi 180/ f ² między 1,34 a 30 MHz.

Pole częstotliwości radiowych

Oznaczenie sygnałów telefonii komórkowej jako „prawdopodobnie rakotwórcze dla ludzi” przez Światową Organizację Zdrowia (WHO) (np. jej IARC, patrz poniżej) było często błędnie interpretowane jako wskazujące, że zaobserwowano pewien stopień ryzyka – jednak oznaczenie to wskazuje tylko, że takiej możliwości nie można było jednoznacznie wykluczyć na podstawie dostępnych danych.

W 2011 roku Międzynarodowa Agencja Badań nad Rakiem (IARC) zaklasyfikowała promieniowanie telefonu komórkowego do grupy 2B „prawdopodobnie rakotwórcze” (zamiast grupy 2A „prawdopodobnie rakotwórcze” ani „jest rakotwórcze” grupy 1). Oznacza to, że „może istnieć pewne ryzyko” rakotwórczości, dlatego należy przeprowadzić dodatkowe badania nad długotrwałym i intensywnym używaniem telefonów komórkowych. WHO stwierdziła w 2014 roku, że „duża liczba badań zostały przeprowadzone w ciągu ostatnich dwóch dekad, aby ocenić, czy telefony komórkowe stanowią potencjalne zagrożenie dla zdrowia. Do tej pory żadne niekorzystne skutki dla zdrowia zostały ustalone jako spowodowane przez korzystanie z telefonów komórkowych.”

Od 1962 roku mikrofalowy efekt słuchowy lub szum w uszach wykazano na skutek ekspozycji na fale radiowe na poziomach poniżej znacznego ogrzewania. Badania przeprowadzone w latach 60. w Europie i Rosji wykazały, że promieniowanie o niskiej energii RF ma wpływ na ludzi, zwłaszcza na układ nerwowy; badania były wówczas kwestionowane.

W 2019 roku reporterzy z Chicago Tribune przetestowali poziom promieniowania ze smartfonów i stwierdzili, że przekracza on bezpieczne poziomy. Federalna komisja ds. komunikacji zaczęła sprawdzać ustalenia.

Stwierdzono, że promieniowanie o częstotliwości radiowej ma więcej efektów związanych z temperaturą. Temperatura ciała osoby może wzrosnąć, co może spowodować śmierć, jeśli zostanie narażona na wysokie dawki promieniowania RF. Skupione promieniowanie RF może również powodować oparzenia skóry lub zaćmę w oczach. Ogólnie rzecz biorąc, niektóre skutki zdrowotne obserwuje się przy wysokim poziomie promieniowania RF, ale efekty nie są wyraźne przy niskich poziomach ekspozycji.

Fale milimetrowe

W 2009 r. amerykańska TSA wprowadziła skanery całego ciała jako podstawową metodę kontroli bezpieczeństwa na lotniskach , najpierw jako skanery rentgenowskie z rozproszeniem wstecznym, które Unia Europejska zakazała w 2011 r. ze względu na kwestie związane ze zdrowiem i bezpieczeństwem, a następnie skanery wykorzystujące fale milimetrowe . Podobnie WiGig dla sieci osobistych otworzył pasmo mikrofalowe 60 GHz i powyżej na przepisy dotyczące ekspozycji SAR. Wcześniej zastosowania mikrofal w tych pasmach służyły do ​​komunikacji satelitarnej typu punkt-punkt przy minimalnym narażeniu człowieka.

Podczerwień

Fale podczerwone dłuższe niż 750 nm mogą powodować zmiany w soczewce oka. Zaćma Glassblowera jest przykładem urazu cieplnego, który uszkadza przednią torebkę soczewki u niechronionych pracowników szklarskich i żelaznych. Zmiany przypominające zaćmę mogą wystąpić u pracowników, którzy przez wiele lat obserwują świecące masy szkła lub żelaza bez okularów ochronnych.

Narażenie skóry na promieniowanie podczerwone w pobliżu światła widzialnego (IR-A) prowadzi do zwiększonej produkcji wolnych rodników . Krótkotrwała ekspozycja może być korzystna (aktywuje reakcje ochronne), natomiast dłuższa ekspozycja może prowadzić do fotostarzenia .

Innym ważnym czynnikiem jest odległość między pracownikiem a źródłem promieniowania. W przypadku spawania łukowego promieniowanie podczerwone gwałtownie spada w funkcji odległości, tak że dalej niż metr od miejsca spawania nie stanowi już zagrożenia dla oczu, ale promieniowanie ultrafioletowe nadal tak jest. Dlatego spawacze noszą przyciemniane okulary, a pracownicy w pobliżu muszą nosić tylko przezroczyste okulary, które filtrują promieniowanie UV.

Widzialne światło

Retinopatia świetlna to uszkodzenie plamki na siatkówce oka, które wynika z długotrwałej ekspozycji na światło słoneczne, zwłaszcza przy rozszerzonych źrenicach . Może się to zdarzyć na przykład podczas obserwacji zaćmienia słońca bez odpowiedniej ochrony oczu. Promieniowanie słoneczne wywołuje reakcję fotochemiczną, która może spowodować oślepienie wzroku i mroczki . Początkowe zmiany i obrzęk znikną po kilku tygodniach, ale mogą pozostawić trwałe pogorszenie ostrości wzroku.

Lasery o średniej i dużej mocy są potencjalnie niebezpieczne, ponieważ mogą poparzyć siatkówkę oka, a nawet skórę . Aby kontrolować ryzyko obrażeń, różne specyfikacje – na przykład ANSI Z136 w USA, EN 60825-1/A2 w Europie i IEC 60825 na arenie międzynarodowej – definiują „klasy” laserów w zależności od ich mocy i długości fali. Przepisy określają wymagane środki bezpieczeństwa, takie jak oznaczanie laserów konkretnymi ostrzeżeniami i noszenie okularów ochronnych lasera podczas pracy (patrz Bezpieczeństwo lasera ).

Podobnie jak w przypadku zagrożenia promieniowaniem podczerwonym i ultrafioletowym, spawanie wytwarza intensywną jasność w widmie światła widzialnego, co może powodować chwilową ślepotę błyskową . Niektóre źródła podają, że bez odpowiedniej ochrony oczu nie ma minimalnej bezpiecznej odległości narażenia na te emisje promieniowania.

Ultrafioletowy

Światło słoneczne zawiera wystarczającą moc ultrafioletową, aby spowodować oparzenia słoneczne w ciągu kilku godzin od ekspozycji, a nasilenie oparzeń wzrasta wraz z czasem ekspozycji. Efekt ten jest odpowiedzią skóry zwaną rumieniem , która jest spowodowana odpowiednio silną dawką UV-B . Promieniowanie UV Słońca dzieli się na UV-A i UV-B: strumień promieniowania słonecznego UV-A jest 100 razy większy niż UV-B, ale reakcja rumienia jest 1000 razy wyższa dla UV-B. Ta ekspozycja może wzrosnąć na wyższych wysokościach i po odbiciu przez śnieg, lód lub piasek. Strumień UV-B jest 2–4 razy większy w ciągu środkowych 4–6 godzin dnia i nie jest znacząco pochłaniany przez zachmurzenie ani do metra wody.

Wykazano, że światło ultrafioletowe, zwłaszcza UV-B, powoduje zaćmę i istnieją pewne dowody na to, że okulary przeciwsłoneczne noszone w młodym wieku mogą spowolnić jej rozwój w późniejszym życiu. Większość promieniowania UV ze słońca jest filtrowana przez atmosferę, w wyniku czego piloci linii lotniczych często cierpią na zaćmę z powodu zwiększonego poziomu promieniowania UV w górnych warstwach atmosfery. Postawiono hipotezę, że zubożenie warstwy ozonowej i wynikający z tego wzrost poziomu promieniowania UV na ziemi może w przyszłości zwiększyć częstość występowania zaćmy. Należy pamiętać, że soczewka filtruje światło UV, więc jeśli zostanie usunięta chirurgicznie, można zobaczyć światło UV.

Długotrwała ekspozycja na promieniowanie ultrafioletowe ze słońca może prowadzić do czerniaka i innych nowotworów skóry. Jasne dowody wskazują, że promieniowanie ultrafioletowe, zwłaszcza niejonizujące fale średnie UVB , są przyczyną większości nieczerniakowych nowotworów skóry , które są najczęstszymi formami raka na świecie. Promienie UV mogą również powodować zmarszczki , plamy wątrobowe , pieprzyki i piegi . Oprócz światła słonecznego inne źródła to łóżka opalające i jasne lampy biurkowe. Uszkodzenia kumulują się przez całe życie, tak więc trwałe skutki mogą nie być widoczne przez pewien czas po ekspozycji.

Promieniowanie ultrafioletowe o długości fali mniejszej niż 300 nm ( promienie aktyniczne ) może uszkodzić nabłonek rogówki . Jest to najczęściej wynikiem ekspozycji na słońce na dużej wysokości oraz w obszarach, w których fale krótsze są łatwo odbijane od jasnych powierzchni, takich jak śnieg, woda i piasek. Promieniowanie UV generowane przez łuk spawalniczy może podobnie powodować uszkodzenie rogówki, znane jako „oczko łukowe” lub oparzenie błyskiem spawalniczym, forma fotokeratitis .

Żarówki i świetlówki fluorescencyjne wytwarzają wewnętrznie światło ultrafioletowe . Zwykle jest ono przekształcane w światło widzialne przez warstwę luminoforu wewnątrz powłoki ochronnej. Gdy folia pęka w wyniku niewłaściwego obchodzenia się lub nieprawidłowej produkcji, promieniowanie UV może wydostawać się na poziomie, który może spowodować oparzenia słoneczne, a nawet raka skóry.

Rozporządzenie

W Stanach Zjednoczonych promieniowanie niejonizujące jest regulowane w ustawie o kontroli promieniowania w zakresie zdrowia i bezpieczeństwa z 1968 r. oraz w ustawie o bezpieczeństwie i zdrowiu w miejscu pracy z 1970 r .

Zobacz też

Bibliografia

Dalsza lektura

Zewnętrzne linki

• Strona informacyjna na działanie pól elektromagnetycznych w Światowej Organizacji Zdrowia stronie internetowej
• CDC – Pola elektryczne i magnetyczne – NIOSH Bezpieczeństwo i zdrowie w miejscu pracy — temat
• Dunning, Brian (30 października 2007). „Skeptoid #72: Nadwrażliwość elektromagnetyczna: rzeczywista czy urojona?” . Skeptoid .