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高压输电线路电磁辐射分布、流行病调查及其对人生理指标的影响(pdf)
【摘要】 目的 研究高压输电线路的电磁辐射对人体健康的影响。方法 测试220kV和110kV市区常用的高压输电线路的电场和磁场的分布，在湖北的三峡地区、湖南、江西、四川、贵州、北京等地对居住在高压输电线路附近的1400多人进行了高压输电线路对人体健康的流行病学调查并对比检测了长期生活在高压输电线路附近的人员与远离输电线人群的脑电、心电和血液指标等部分生理指标。结果 高压输电线路的电磁场辐射强度随着距离的增大而迅速减少，其电场强度值大约从7000V/m变化到300V/m，其磁场强度值大约从0.1高斯变到0.01高斯左右。流行病学调查结果显示高压输电线路确实对人体构成了不同程度的影响，女性受影响相对较小, 男性较大。生理指标的测试结果提示生活在变电站附近的人群项指标都不同于远离变电站的人。结论 高压输电线路对人体健康产生了不同程度的影响。
【关键词】 高压输电；电磁辐射；人体健康；流行病学调查
Properties of distribution of electromagnetic irradiation of high-voltage transmission and investigation of its influence on human health
PANG Xiao-feng，ZHANG An-ying,CHEN Hui-xia,et al.
College of Life Science and Technology,Electric-technologic University,Sichuan 610054,China
【Abstract】 Objective To study the influence of electromagnetic irradiation of high-voltage transmission on human body.Methods The distributions of electric and magnetic fields generated by high-voltage transmission lines with 110kV and 220kV were measured. Epidemiological investigations to 1400 inhabitants near high-voltage transmission line in Hubei, Hunan and Jiangxi, etc, were made. Some physiological parameters were measured among those people who have been living beside transformer substations for a long time and who live far away from high-voltage transmission systems.Results The intensity of electric filed of high-voltage transmission lines ranged from 7000V/m to 300V/m while magnetic filed from 0.1 Gauss to 0.01 Gauss. Results showed that the intensity of the electromagnetic field decreased quickly with increasing of distance from the transmission lines. The electromagnetic irradiation of the high-voltage transmission can really influence health of human body, especially for men, through investigation of epidemiology in Beijing, Sichuan and Hunan etc. Physiological parameters of those who were exposed to transformer substations for a long time were different from those of people who lived far away from transformer substations.Conclusion The electromagnetic irradiation of high-voltage transmission line might cause some influence in human body at different degree.
【Key words】 high-voltage transmission;electromagnetic irradiation;health of human body;epidemiological investigation
随着国家工业化程度的发展，高压输电线路和各种电视台、电台、微波辐射台及变电站布满了我们生活的空间，特别在城市地区更是如此。这些高压输电线路、电台和电视台向我们生活空间辐射了大量的低频电磁波，几乎使生活在城市的人们都不同程度的受这种电磁辐射的影响，在高压输电线路、电台和电视台附近的人们，受到辐照的时间特别长，强度特别大。由于这些电磁辐射都携带有极高的电磁能量和具有强大的电磁力，它必然对周围的人和动物产生强烈的相互作用，改变生物的电磁特性，影响生物的生理健康和生物功能。这种影响的程度和产生的生物效应和疾病一直以来引起人们的怀疑，但是并没有进行过系统的研究和测试。我们查阅了最近十多年来相关研究的资料，虽然有些人做过一些高压输电线路生物医学效应测试，但是由于测试的部位不同，所用方法的差别，仪器精确程度的不同，并且大多数在宏观层次上做零星的测试，所得的结果相当分散，不能说明任何问题。因此，高压输电线路对人体是否有影响引起了长期的争论，没有一个定性的结论。至此，国家关于高压输电线路电磁辐射对人体健康的影响的标准长期不能出台，虽然有些行政部门已提出了一些标准，但很快就遭到很多人的反对而不能实施。其根本原因是缺乏有充分说服力的实验证据来证明高压输电线路电磁辐射对人体健康构成了实际的影响。在这种情况下，我们在全国各地，特别是在高压电输送比较集中的三峡、四川和贵州等地区进行了流行病学调查，主要针对生活在高压输电线路附近的人群和远离输电线的同一地区的不同年龄，不同性别，不同文化程度，不同工作的人的神经系统、血液循环系统、生殖系统和听力、视觉系统、内脏器官等的状况进行调查。并对长期生活在变电站附近的居民与生活在同地区，远离高压输电线路的居民进行生理指标的检测。从这些指标我们看出高压输电线路电磁辐射确实对人体的健康造成了不同程度的影响。
1 材料与方法
1.1 高压输电线路和变电站周围电磁辐射强度分布 在北京和成都、华阳的高压变电站和空旷的高压输电区（220kV和110kV的高压输电线路），用电磁场测试仪测量了从离高压输电线路大约1.5m到地面范围内的电场和磁场的分布情况。
1.2 高压输电线路对人体健康影响的流行病学调查 为了研究高压输电线路对人体的长期效应，我们分别在湖北三峡地区、湖南、江西、四川、贵州、北京等地对居住在高压输电线路附近的1400多人进行了调查；对远离高压输电线路的800多居民也进行了对比调查。主要调查了以下几个方面：神经系统症状、皮肤及附属器官疾病症状、循环系统疾病症状、消化系统疾病症状、泌尿生殖系统疾病症状、血液系统疾病症状、内分泌系统疾病症状和眼耳鼻喉疾病症状等。
1.3 高压输电线路对脑电、心电、肌电和血常规指标等生理状态影响 对长期居住在变电站附近的人员随机选择了13名居民（作为实验组），进行心电图、血常规、肌电及脑电的测定，同时对远离高压输电线路电磁辐射的人群随机选择了10名相同年龄段人（作为对照组），进行相同指标的测定。
2 结果
2.1 高压输电线路和变电站周围电磁辐射强度分布 实验测得220V和110V高压输电线路以及变电站周围电场强度值大约从7000V/m变化到300V/m，其磁场强度值大约从0.1高斯变到0.01高斯左右，同时，我们发现高压输电线路的电磁场辐射强度随着距离的增大而迅速减少。我们测量了高压输电线路正下方、距离地面1.6m到2.3m电磁场场强分布大约是3500～4100V/m和0.1～0.09高斯左右。
2.2 高压输电线路对人体健康影响的流行病学调查 对1375份和789份有效的调查表统计后表明高压输电线路的电磁辐射主要引起神经系统疾病,其中神经系统患病率64.7%，皮肤及附属器官疾病患病率19.2%,循环系统疾病患病率17.1%,消化系统疾病患病率22.7%,泌尿生殖系统疾病患病率7.4%,血液系统疾病患病率19.9%,内分泌系统疾病患病率14.5%,眼耳鼻喉疾病患病率31.6%。在所有神经系统疾病中眩晕、头痛、头昏、困倦、乏力、失眠、入睡困难、多梦、烦躁、易发怒、健忘、记忆力衰退、注意力不集中等症状较为明显，已达到总数的10%以上，其中记忆力衰退达20.5%。另外,皮肤及附属器官疾病中经常发作的有瘙痒和毛发脱落,其中毛发脱落患病达10.1%；在循环系统疾病中心悸和高血压较突出,高血压占7.15%；在消化系统疾病中厌食和便秘较高,便秘达9.78%；在泌尿生殖系统中尿频和性功能减退发病率较高,尿频达2.86%；在血液循环系统中贫血和高脂血症较为明显,贫血达14.62%；在内分泌系统疾病中多汗较为显著,占到13.95%；在眼耳鼻喉疾病中视力减退和流泪、耳鸣较明显,视力减退达19.65%。我们也对不同血型,不同性别,不同年龄段人患病情况进行了分类统计和对照。其中不同血型间患病症状和比率并无明显差异,男女性别间患病情况和比率也很相近,但是随着年龄的不断增长,患病率逐渐增加。关于不同血型人在电磁辐射作用下患病情况(作为辐照组)的调查结果如图1所示。
图1 不同血型电磁辐射患病症状百分比对比（注：图中标注与表1相同）（略）
我们在湖北的三峡地区、湖南、江西、四川、贵州、北京等地远离高压输电线路的800多居民(即对照组)对上述问题也进行了同样的询问对比调查。通过辐照组和对照组对比分析，发现女性受高压输电线路的影响相对较小，只有视力减退有所增高；而男性受高压输电线路电磁辐射的影响相对较大，在神经系统方面的困倦，记忆力衰退，皮肤及附属器官疾病中毛发脱落，血液循环系统中的贫血，在内分泌系统疾病中的多汗，眼耳鼻喉疾病中视力减退等症状都有显著高于对照组，其对比结果见表1及图2；而从总体分析记忆力衰退，多汗及视力减退等症状要高于对照组。从上面的调查和分析可以看到高压输电线路对人体健康的影响绝对不能忽视。同时我们从电磁场对神经系统、血液循环系统、心血管系统和生殖系统在高压输电线路电磁辐射照射大鼠1年以后的变化进行了生物学、生理学、生物物理学和生物医学等检查，通过实验组和对照组的对比发现高压输电线路确实对这些系统引起了不同程度的改变［1］，并对这些系统的分子结构进行观测，也发现了相应的变化，从而使我们得出结论，高压输电线路确实对人体构成了不同程度的影响，如长期居住在高压传输线附近，这种影响不可忽视。
表1 高压输电线路电磁辐射辐照组与对照组男性患病百分比对比 （略）
注：s-male表示实验组男性；d-male表示对照组男性。1～1眩晕，1～2 头痛， 1～3 头昏， 1～4 困倦，1～5 乏力，1～6 失眠， 1～7入睡困难，1～8 多梦，1～9 烦躁， 1～10 惊恐， 1～11紧张， 1～12 易发怒， 1～13 抑郁， 1～14 焦虑, 1～15 多疑， 1～16 健忘，1～17 记忆力衰退， 1～18 注意力不集中， 1～19 心神不定，1～20 喜怒无常， 1～21 坐卧不安； 2～1 红斑， 2～2 丘疹，2～3 风团，2～4 水疱，2～5 脓包， 2～6 紫癜， 2～7 瘙痒， 2～8 毛发脱落； 3～1 心悸， 3～2 心律失常， 3～3 高血压， 3～4 冠心病； 4～1 厌食， 4～2 恶心、呕吐， 4～3 便秘， 4～4 慢性腹泻， 4～5慢性腹痛， 4～6 黄疸,4～7 肝肿大，4～8 脾肿大， 4～9 胆囊炎； 5～1 尿频， 5～2 排尿困难， 5～3 尿失禁， 5～4 遗尿， 5～5 血尿， 5～6 男性不育，5～7 女性不育， 5～8 性功能减退； 6～1 贫血， 6～2 出血倾向， 6～3 血小板减少， 6～4 白细胞减少，6～5 淋巴结肿大， 6～6 高血脂， 6～7 高血粘 ； 7～1 甲状腺肿大， 7～2 乳腺肿块， 7～3 多汗； 8～1 结膜炎， 8～2 流泪， 8～3 视力减退，8～4 耳鸣，8～5 咽痛，8～6 咽部异物感，8～7 声音嘶哑
图2 高压输电线路电磁辐射辐照组与对照组男性患病百分比对比（注：图中标注与表1相同）（略）
2.3 脑电、心电、肌电和血常规指标等生理状态
2.3.1 脑电 见图3。图3表示了对照组和实验组的脑电具体结果。图中PSD是脑电功率谱。从图中可以看出生活在变电站附近的人群的脑电图中α波段（8～13Hz）和θ波段（1～3.5Hz）普遍高于正常人群。如我们所知，人在清醒、安静和闭眼时出现α波，波的振幅越大，表示上述状态脑的兴奋度越高；θ波在睡眠、深度麻醉、缺氧和大脑有器质性病变时出现，它的振幅越高，表示脑组织的上述状态更加明显。从这个结果我们看到高压输电线路的电磁辐射对脑组织的影响确实不能忽视。虽然我们不能和某种疾病挂钩，但这种影响确实存在，其影响的程度，有待今后做定量的分析和广泛的研究。但我们应该指出，在θ波中可能包括环境噪声的成分。
2.3.2 心电 结果显示实验组有23.1%的人心电图异常，7.7%的人为边缘心电图；对照组有20%的人心电图异常，10%为边缘心电图。用正常病例统计方法进行统计分析发现二者对比显示, 居住于变电站附近受电磁辐射影响的居民其心电图异常率稍高于远离高压输电线路电磁辐射的居民。
2.3.3 人体肌电测量 测定了生活在高压输电线路附近和远离人群的肌电, 随机选择13名人员作为实验组，采用求统计平均值方法分析了实验组人群肌电的区域时间、最大值、峰值及两点差值并较对照组人群(随机选择10名人员)的结果作比较（见表2），发现两者没有明显差别（P>0.05），但是对于最小值与对照组人群比较，发现实验组的值显著增大（P<0.05），肌电平均值显著增大（P<0.01）。
2.3.4 血常规 从血常规指标来看，实验组有23.1%的人的血常规部分指标异常，对照组有20%的人部分指标异常。但实验组指标异常主要是血相倒置及红细胞数、血红蛋白数同时偏低状况显著，人体已有一些病症出现；而对照组指标异常主要是白细胞数相对偏低，但仍比实验组的相对值高。在一定程度上这表明变电站电磁辐射可能对人体血液指标有一定的影响。
图3 生活在变电站附近生活的人群和正常人群的脑电图的比较（略）
a. Center PSD: 脑顶叶 PSD； b. Occipital PSD: 脑枕叶 PSD；c. Left Temp PSD: 脑左颞叶 PSD； d. Right Temp PSD: 脑右颞叶 PSD---abn: 居住在变电站附近人群的结果； －Nor: 正常人群结果
表2 高压工频电磁场对人体肌电的影响（略）
3 讨论
从总结以上的流行病的调查和生活在高压输电线路附近人群与远离它的正常人群的部分生理指标的测试结果，我们发现高压输电线路电磁辐射对人体众多生理指标有不同程度的影响，其中记忆力衰退、心神不定、慢性腹泻、贫血、高血脂、声音嘶哑等症状的发生率明显增高；而白细胞减少和血小板减少等症状的发生率相对较低，这也与很多文献关于电磁辐射使人体白细胞数目增加的报道相符［2，3］。另外高压输电线路的电磁辐射对女性的影响相对较小，对男性的记忆力和毛发的脱落、贫血、多汗及眼鼻喉疾病的产生都有一定的作用；同时不同血型间患病的差异并不明显；实验组的调查结果显示对人的肌电、脑电和心电都有不同的增多，因此我们得出高压输电线路的电磁辐射对男性有较大的负面影响。
【参考文献】
1 庞小峰.生物电磁学.成都：电子科技大学出版社，2004, 45-198.
2 刘亚宁.电磁生物效应.北京：北京邮电大学出版社，2002, 67-187.
3 郭鹞，陈景藻.电磁辐射生物效应及其应用.西安：第四军医大学出版社，2002, 67-112.
(编辑：悦 铭)
基金项目：国家自然科学基金项目（编号：60241002）
作者单位： 610054 四川成都，电子科技大学生命科学与技术学院