电磁波与人体健康
电磁波辐射对人体健康的影响及防范策略
电磁波辐射对人体健康的影响及防范策略电磁波辐射是指电磁场中的能量以波动的形式传播，它无处不在，包括电力线、无线电、电视、手机等通信设备。
随着现代科技的快速发展，人们对电磁波辐射的关注也日益增加。
有关电磁波辐射是否对人体健康造成影响的争议不断，本文将探讨电磁波辐射的潜在影响及可行的防范策略。
首先，让我们了解一下电磁波辐射如何对人体健康造成潜在影响。
尽管科学界对此问题尚未达成一致的共识，但研究表明长期暴露于高水平的电磁波辐射可能会与人体健康问题相关。
以下是一些可能的影响：1. 肿瘤发生风险增加：较高水平的电磁波辐射与某些癌症的发生风险增加相关，尤其是与儿童和青少年的脑肿瘤相关性较高。
2. 生殖系统受损：一些研究表明，长时间接触电磁辐射可能对男性和女性的生育能力造成一定的不利影响，如精子质量下降、卵子的质量减少等。
3. 睡眠质量下降：长期暴露于电磁波辐射可能会对睡眠质量产生不利影响，导致失眠和睡眠障碍。
然而，我们也需要注意到，目前尚没有足够的证据表明常见的电磁波源，如手机、微波炉和电视机等，对人体健康造成重大威胁。
对于这些设备，如能按照正确的使用方式来操作，基本风险可被控制。
那么，如何保护自己免受电磁波辐射的潜在影响呢？以下是一些可行的防范策略：1. 减少接触：尽量减少接触高辐射的设备和环境。
例如，远离高电压输电线或无线电基站、减少使用小区网络信号强度较强的电子设备等。
2. 使用合适的通信设备：选择辐射水平较低的通信设备，如使用低辐射水平的手机或带有蓝牙功能的耳机，以减少和手机本体直接接触。
3. 增加距离：与辐射源保持一定的距离。
例如，在使用手机时，将其保持离脸部一定距离，并避免在信号弱的地区使用手机。
4. 睡眠环境优化：确保睡眠环境的干净和安静，远离电子设备和无线网络设备。
可以考虑在卧室里使用屏蔽电磁辐射的窗帘或床罩。
5. 定期休息：定期远离电子设备，给眼睛和身体一个休息的机会。
避免长时间连续使用电子设备。
电磁辐射的影响
电磁辐射的影响电磁辐射是由电磁波产生的能量传播过程，它的无形存在给我们的生活带来诸多便利，例如无线通信、电视、电脑等。
然而，电磁辐射也可能产生一定的危害，对人体健康和环境造成一些潜在的影响。
本文将探讨电磁辐射的影响并提出相应的解决方案。
一、电磁辐射对人体健康的影响长期处于电磁辐射环境中，人体会受到一定程度的影响。
首先，电磁辐射会对人体的神经系统产生不良影响，导致头痛、头晕、注意力不集中等症状的出现。
其次，长期接触电磁辐射可能导致免疫力的下降，容易感染疾病。
最重要的是，电磁辐射还被认为与癌症发生的风险相关，例如儿童白血病和脑瘤等。
二、电磁辐射对环境的影响除了对人体健康的影响，电磁辐射还可能对环境产生负面影响。
首先，电磁辐射会对动植物的生长和繁殖产生一定的影响，研究发现，电磁辐射可以干扰动植物体内的生理过程，导致生长延迟或不良形态的出现。
其次，电磁辐射也会对生态系统造成破坏，研究表明，某些高强度电磁辐射可能导致昆虫死亡、鸟类迁徙受阻等现象。
三、减少电磁辐射的方法为了减少电磁辐射对人体健康和环境造成的影响，我们可以采取以下措施。
首先，减少对电子设备的长期暴露，特别是对手机等高辐射设备的暴露时间。
其次，合理使用电子设备，减少不必要的辐射。
比如，尽量使用有线电话而不是手机，在没有信号的地方尽量不使用电子设备。
另外，在购买电子设备时，可以选择低辐射的产品，例如符合国家强制性准入认证的产品。
四、加强监管和科学研究为了更好地解决电磁辐射带来的问题，政府和科研机构应加强监管和科学研究。
政府应制定更为严格的电磁辐射相关法规和标准，确保公众健康和环境安全。
科研机构应加强对电磁辐射对人体健康和环境的影响进行深入研究，开展长期监测和评估工作。
只有不断增加科学知识、加强监管措施，才能更好地解决电磁辐射的影响问题。
总结电磁辐射对人体健康和环境产生一定的影响，但并非完全无法避免。
通过合理使用电子设备、减少暴露时间、选择低辐射产品等措施，我们可以减少电磁辐射的影响。
电磁波与人体健康的关系研究
电磁波与人体健康的关系研究当今社会，我们处处被电磁波包围。
手机、电视、微波炉等，到处都充斥着电磁波，我们无时无刻不被这些电磁波所影响。
我们的身体是否会受到这些电磁波的伤害呢？这是一个备受争议的话题，本文将就电磁波与人体健康的关系展开探讨。
一、电磁波是什么电磁波是一种能够传播的物理量，它是由电场和磁场所组成的一种波动。
其频率在10^23Hz以下，波长在0.01mm以上的电磁波就是我们常说的无线电波。
而对人类最大的影响来自于无线电波中频率最高，波长最短的电磁波——微波。
二、电磁波对人体的影响电磁波对人体有害吗？这是一个极具争议的话题。
在大多数人的印象中，电磁波会对人体产生不良的影响。
实际上，关于此话题的调查研究已经进行了多年，但并没有得出定论。
以下是一些可能的电磁波对人体的潜在危害：1. 电磁波可能会造成头痛、失眠、头晕、不适甚至面部发红。
2. 长期暴露在电磁波下，可能会导致免疫力低下，从而导致某些疾病的出现。
但是，也有一些人认为这些负面影响并非由电磁波直接引起，而是由电磁波与其它环境因素相互作用所导致。
目前，仍有很多争议存在于电磁波是否对人体健康有危害。
三、电磁波与疾病在现代社会，越来越多的人关注电磁波对人体健康的影响，特别是其是否与因电离辐射引起的癌症有关。
科学家进行了长期跟踪研究，没有得出明确的结论。
然而，已有一些研究表明，电磁波可能与某些癌症的发生有关。
1. 其中一个研究表明，在长期暴露于高频电磁辐射环境下的人群中，患癫痫的比例可能更高。
2. 另一项研究表明，长期接触高频电磁辐射的工人，患上非霍奇金淋巴瘤的风险增高。
以上两个研究的结论都与电磁波有关，但是它们的影响根据不同的情况而定，不是所有人都会在电磁波的影响下出现相同的问题。
四、如何减少电磁波对人体的危害虽然目前并没有确凿的证据证明电磁波对人体的危害，但是我们仍然应该采取一些保护措施。
1. 限制使用电子设备，如手机等。
2. 选择低辐射的电子设备。
电磁波对生命体的影响及防护方法
电磁波对生命体的影响及防护方法电磁波作为一种物理现象，一直深受广大科学家们的关注。
它不仅在通讯和电子设备中起着重要的作用，同时也对人类生命体产生着不可忽视的影响。
在这篇文章中，我们将探讨电磁波对生命体的影响及其防护方法。
一、电磁波对人体的影响1.1 对健康的影响电磁波对人类健康产生的影响是一个备受关注的问题。
长期接触电磁波可能会导致一些健康问题，如头痛、疲劳、失眠、眼睛干涩、癌症等。
一些研究表明，电磁辐射对精子活力的影响也很大，这可能会影响到男性生育能力。
1.2 对睡眠的影响睡眠是人类生命中不可替代的一部分，而电磁波对睡眠的影响是广为人知的。
经过多项实验表明，人类身体对电磁波会有明显的反应，一些人可能会出现睡眠问题，如失眠和更长时间的睡眠状况等。
1.3 对生物电器官的影响电磁波对人体细胞内的生物电器官、身体组织和器官的功能会产生明显的影响。
研究表明，电磁波能够改变人类细胞的代谢过程，甚至可能会破坏人体细胞的 DNA 链，这会导致一些不良的后果。
二、电磁波的来源2.1 电脑设备电脑、手机、平板电脑等电子设备都会产生电磁波，而长时间的接触可能会对人体产生不良的影响。
特别是智能手机，由于其充电器等设备和普通电脑设备相比更常接近人体，所以其发出的电磁波更要谨慎护理。
2.2 电磁辐射基站电信产业的快速发展带来了更多的无线信号，这些信号都是从电磁辐射基站发出的。
这些基站会不断地向周围的环境发出无线信号，这一现象可能会对人类的健康产生负面影响。
三、防护方法3.1 电磁波防护眼镜在日常生活中，我们可能无法避免接触到电磁波。
对于需要接触电子设备的用户，佩戴一副电磁波防护眼镜是十分必要的。
使用这种眼镜不仅可以减少眼睛的疲劳，还可以避免眼睛直接接触到辐射光线。
3.2 避免长时间接触电子设备电子设备的长时间使用会导致电磁波的辐射强度增加，因此我们需要尽量减少使用它们的时间。
可以适当地将一些社交媒体和浏览网页的时间缩短，而增加一些户外活动，如散步和健身。
电磁波辐射对人体的危害
电磁波辐射对人体的危害
电磁波是一种由电和磁场交替变化而产生的能量传播形式。
电磁波辐射是指电磁波对人体产生的影响。
电磁波辐射的主要危害有以下几个方面：
1. 热效应：高频电磁波，如微波、红外线等，会导致体内组织产生热效应，引起局部或整体升温，长时间暴露可能导致皮肤烧伤或热中暑等症状。
2. 组织损伤：高能电磁波，如X射线和γ射线等，具有较强的穿透力，对细胞和组织产生直接的损伤，长时间的暴露可能引发白血病、肿瘤等疾病。
3. 生物电效应：低频电磁波，如电力设备产生的电磁场，可干扰人体神经和细胞的正常电信号传导，影响心脑血管系统的功能，产生头晕、失眠和记忆力下降等症状。
4. 生殖和发育影响：某些频率的电磁波可能对男性和女性的生殖系统产生不良影响，如减低生育能力或导致流产。
需要指出的是，目前对于电磁波辐射对人体的危害在科学界仍存在一些争议。
大部分研究认为，低剂量的非离子辐射对人体健康的直接影响相对较小，但长时间暴露和高剂量的辐射可能会产生不良影响。
为了减少电磁辐射的危害，人们可以采取以下措施：减少接触电磁辐射源的时间和距离、使用适当的屏蔽装置、保持良好的身体健康状况等。
电磁波辐射对身体健康的影响
电磁波辐射对身体健康的影响电磁波辐射是人工电器、通信设备、电子产品等电磁场产生的产品，随着人工科技的进步，目前人们无法离开电子设备，广泛使用电器和电子通讯技术，直接暴露于电磁波辐射的情况中。
然而，电磁波辐射对人体健康的影响备受关注。
首先，低频电磁辐射对人体健康有一定的影响。
低频电磁辐射是指频率在300kHz以下的电磁辐射，主要来自不同磁场的变化，而不是电场变化。
这种辐射在日常生活中普遍存在，例如电视机、电脑、空调等家用电器都会产生低频电磁辐射。
长期暴露在低频电磁辐射下，会导致头痛、疲劳、注意力不集中等症状，甚至会引发更为严重的疾病，如肾衰竭、神经衰弱等。
其次，高频电磁辐射对人体健康的影响更加复杂。
高频电磁辐射是指频率在300kHz以上到300GHz的电磁辐射，主要是由移动电话、微波炉、无线局域网、人造卫星、雷达设备等产生。
高频电磁辐射损害人体健康的方式较为奇特。
电磁波通过人体时与人体内存在的物质发生相互作用，而产生不同的生物效应，这些生物效应伴随了辐射的电磁强度及频率，发生的时间越长，越容易发生问题。
常见的高频电磁辐射效应包括生殖系统、免疫系统的损伤以及癌症发生的风险增加等。
另外，家居辐射也是一个关键问题。
在家居环境中，电器的使用可能会产生电磁波辐射。
尤其是在卧室，床头放置的电器、充电设备等都可能会影响人的健康。
如果长时间地处于这样的环境中，会对人的睡眠质量及免疫功能产生一定的影响，最终导致威胁到人体健康的疾病。
如何保护身体，预防辐射损害? 首先，能少用电子产品或者更换低辐射的电子产品是一种有效的方式。
其次，减少电磁波辐射对身体的影响还可以通过其它途径，如运动、饮食习惯、睡眠质量等方面。
肌肉的运动能够促进人体组织的血液流动，从而减少电磁波辐射在体内的积累；饮食方面则可以多吃新鲜蔬果、少吃含有化学添加剂的食品；睡眠质量的提高能够使人恢复体力，也可以降低电磁波辐射对人体的影响。
总之，电磁波辐射对人体健康会造成一定的危害，因此，我们需要更加重视这个问题，并采取有效的措施去减轻对身体的压力。
电磁波的生物效应与人体健康
第29卷第1期 中南民族大学学报(自然科学版) V o l .29N o.12010年3月 Journal of South 2Central U niversity fo r N ati onalities (N at .Sci .Editi on ) M ar .2010 收稿日期 2010201223 作者简介 吴石增(19432),男,博导,研究员,IEEE 学会高级会员,研究方向:机电一体化、生物医学工程和智能科学仪器,E 2m ail :shz w u @m ail.iee .ac .cn 电磁波的生物效应与人体健康吴石增1,2(1中国科学院电工研究所,北京100190;2中南民族大学生物医学工程学院,武汉430074)摘 要 介绍了电磁波的生物效应——电离辐射效应和非电离辐射效应,分析了两类生物效应的原理和对人体健康的影响,剖析了电磁波“双刃剑”的特性,指出了它对人体疾病的治疗作用和潜在的伤害作用.关键词 电磁波;生物效应;电离辐射;非电离辐射;人体健康中图分类号 Q 64;O 44 文献标识码 A 文章编号 167224321(2010)0120057205B ioeffect of Electromagnetic W ave and Person ′s Hea lthW u S h iz eng1,2(1Institute of E lectrical Engineering ,Ch inese A cadem y of Science ,Beijing 100190,Ch ina ;(2Schoo l of B i om edical Engineering ,South 2Central U niversity fo r N ati onalities ,W uhan 430074,Ch ina )Abstract T h is paper introduces the bi o logical effect of the electrom agnetic w ave including the i onizati on radiati on and non 2i onizati on radiati on .T he p rinci p les of tw o types of radiati ons and their affects fo r person ′s health are exp lained .T he skean characteristics of the electrom agnetic w ave are analyzed .Keywords electrom agnetic w ave ;bi oeffect ;i onizati on radiati on ;non 2i onizati on radiati on ;person ′s health 电磁波是客观存在的一种物质形式,通过专门设备可以感觉到它的存在.事实上,我们周围充满了各种类型的电磁波,它与人们的生活紧密相关.例如,我们用收音机可以听到电台的广播节目,用电视机可以收看到电视台的电视节目,人们天天都在使用手机打电话、发短信,这些事实都表明在我们周围存在着各种台站所发射的电磁波.与此同时,在医学健康领域基于电磁波的疾病诊断仪器和治疗仪器也得到广泛应用.也就是说当今人们的生产和生活活动中一刻也离不开电磁波,它在人们的生产和生活活动中起着不可估量的作用.当它为人们谋福利的同时,也为人们的生活和健康带来一定的负面影响.当其作用到人体时,不同波段的电磁波会产生不同的生物效应.但从大的方面来说,电磁波的生物效应分两种:即电离辐射效应和非电离辐射效应[123].电离辐射对人体有较强的伤害作用,人们在日常生产和生活中,需要特意的对它们进行防护;非电离辐射虽然对人体没有明显的伤害作用,但长时间作用所产生的累积效应也会产生潜移默化的伤害作用.也就是说电磁波是人类健康的“双刃剑”,人们在广泛接触电磁波的现实环境中,有必要认识和了解电磁波“双刃剑”的特性,以便趋利避害,充分利用它对人类生活和健康有益的一面,而对其对人体伤害的一面进行防护,使其更好地为人类的生产和生活活动以及人类的健康服务.1 电磁波谱根据物理学可知,电磁波就是随时间变化的电磁场,它具有波动的性质.在自由空间中,电磁波的波长Κ和振荡频率f 之间有如下关系:f =cΚ,(1)式中,c 是电磁波在自由空间的传播速度,它等于光速,即约为3×108m s .这一速度大致相当于电磁波在一秒内沿赤道绕地球传播7周半.从式(1)可以看出,不同波长的电磁波对应不同的频率和不同的能量,这些不同的参数变化形成电磁波谱[123],如表1所示.根据电磁波谱,电磁波划分为7个波段,依次是无线电波(又称射频)、微波、红外线、可见光、紫外线、X2射线、射线.它们的特点和规律是:波长依次从长变短,频率依次由低变高,能量依次由小变大.人类是世界上最高级的生物,要了解电磁波对人体作用的影响,首先应该了解电磁波的生物效应.电磁波对生物的影响很复杂,每种电磁波由于它们的波长、频率和能量的不同,其对生物体的影响程度也各不相同.高能量波段的电磁波产生电离辐射效应,低能量波段则产生非电离辐射效应.表1 电磁波谱T ab.1 Spectrum of electrom agnetic w ave名称波长(真空中) m频率 H z能量 eV射频104～13×104～3×1081.24×10-10～1.24×10-6微波1～10-33×108～3×10111.24×10-6～1.24×10-3红外线10-3～8×10-63×1011～3.7×10141.24-3×10～1.24可见光(800～380)×10-93.7×1014～7.9×10141.55×3.26紫外光(380～10)×10-97.9×1014～3×10163.26～1.24×102X射线(10～10-3)×10-93×1016～3×10201.24×102～1.24×106Χ射线(10-3～10-4)×10-93×1020～3×10211.24×106～2 电离辐射效应2.1 电离辐射的定义由生物学可知,人体的软组织是由细胞购成,而细胞的结构又主要由蛋白质构成,蛋白质又由大量的分子所构成.当具有极高能量的电磁波或粒子流对生物体进行辐射作用时,分子内的原子在高能量的激发下就会失去电子,一旦原子失去电荷,分子的化学结构就会发生变化,形成离子,这种现象称为电离辐射效应.2.2 电离辐射对人体健康的影响人体软组织的细胞核中有DNA和RNA等基因物质,它们是由四种不同的碱基的各种排列控制着细胞的生存和分裂方式,这些排列就是遗传密码.在电离辐射的作用下,由于分子结构的变化,细胞的遗传密码往往就要被打乱,遗传密码一旦被打乱,细胞就有可能向着无法预计的方向发展,对生物体造成损害,使其产生不同程度的病变.电离辐射在人体组织内释放能量,导致细胞死亡或损伤.在少量剂量下,它并不能对人体造成伤害.在某些情况下,细胞并不死亡,但是变成非正常细胞,有些为暂时,有些为永久的,那些非正常细胞甚至发展为癌变细胞.大剂量的辐射将引起大范围的细胞死亡.在小剂量的辐射下,人体或部分被辐射器官能存活下来,但是最终导致癌症发病的几率大大增加.受辐射损伤范围依赖于辐射源的大小,受辐射时间以及受辐射组织的面积和特性.受低剂量或中等剂量的辐射的伤害并不能在几个月甚至是1年中显示出来.例如,因辐射引起的白血病,受辐射发病的潜伏期为2年,肿瘤潜伏期为5年.辐射后产生的病变与发病的几率依赖于受辐射的类型(慢性辐射,急性辐射).但是并不是所有受辐射后产生的病因都由辐射引起.同时,因辐射诱发的癌症及人体基因的损伤与其他因素无显著差别.其中,慢性辐射在长时间内断断续续的暴露在低水平剂量的辐射环境下,慢性辐射产生的作用,只有在辐射后的一段时间后,才可能被察觉.这种作用包括:DNA变异、诱发癌症、良性肿瘤、白内障、皮肤癌、先天性缺陷等.急性辐射是在很短的时间内受到大剂量的辐射,大剂量的辐射一般由放射事故或是特殊的医疗过程产生的.在大多数情况下,大剂量的急性辐射能引起立即损伤,并产生慢性损害.对于人体,大剂量能引起急性放射病,如大面积出血,细菌感染,贫血,内分泌失调等,后期效应可能引起白内障,癌症,DNA变异等,极端剂量能在很短的时间内导致死亡.2.3 具有电离辐射作用的电磁波段如前所述,生物体的电离辐射是具有极高能量的电磁波或粒子流对生物体辐射时所产生的现象.具体到电磁波具有的能量达到多高时才能产生电离辐射效应呢?研究表明,电磁波的能量大于124eV 时就可以产生电离辐射效应[1],也就是124eV是电磁波电离辐射的阈值.根据表1所列出的电磁波各波段的特征参数,其中X射线和Χ射线所具有的能量均超过了这个阈值,它们对生物组织都具有明显的电离辐射作用,同时对生物组织还具有较强的穿透能力,其中Χ射线经聚焦还能对生物组织进行切割.从表1中还可以看出紫外线的能量其上限值已达到了电离辐射的阈值124eV.尽管科学家们在划分电离辐射波段范围时,没有将其划入电离辐射范85 中南民族大学学报(自然科学版)第29卷围之内,但其还是有微弱的电离辐射作用,紫外线应该算是从非电离辐射波段到电离辐射波段的过渡波段.它的微弱的电离辐射效应,对生物体还是有一定的损伤作用.例如,人体较长时间地接受紫外线的照射,就会出现伤痕;还有人们常用的紫外线消毒,就是用紫外线对细菌进行杀灭,这是由于细菌是细胞结构简单的生物体,紫外线微弱的电离作用能将细胞结构简单的生物体予以杀灭.为此,当人们使用有关紫外线的仪器和设备时,也要谨慎从事,防止使用不当所造成的误伤.3 非电离辐射效应如前所述,X射线和Χ射线对生物体产生电离辐射作用,紫外线是非电离辐射作用向电离辐射作用过度波段,具有微弱的电离辐射作用.属于电磁波范围的其它几个波段——射频、微波、红外线、可见光对生物体的作用则为非电离辐射作用.非电离辐射作用又分为热效应和非热效应两类[2,4].3.1 热效应3.1.1 热效应产生的机制人体内70%是水,所含各种组织、细胞、体液等无不由大量的分子、离子所组成.分子中可分为极性分子和非极性分子,前者指其内部正、负电荷中心分离,后者的正、负电荷中心暂且重合.离子则是分子或分子团、原子或原子团失去或得到电子而成为带电的正离子或负离子.当电磁波作用到生物组织时,受到了外加电磁场的作用,将发生以下两种机制的热效应[2,4].(1)欧姆加热效应:其加热原理是电流流经电阻时电阻生热的原理.当人体内部的自由电子、离子即沿外加电场、磁场力的方向运动,引起定向传导电流或局部涡旋电流,这些电流与生物组织的电阻抗相互作用,产生欧姆加热效应.(2)波动能量加热效应:其加热原理为物体之间摩擦生热的工作原理.极性分子则在交变电磁场的作用下随其频率作振动,原非极性分子因为电磁场的作用变成极化分子也随电磁场的频率作振动,结果使分子内能增加,即产生波动能量加热效应.无论是电子、离子的定向或涡旋运动还是极化分子的高频振动,都要加剧离子间的摩擦、极化分子之间的摩擦以及离子与极化分子的相互摩擦,这些摩擦都会产生热效应.至于欧姆加热效应为主,还是波动能量加热效应为主,这取决于所施加电磁波的频率.一般说来,生物体组织既具有介电特性,又有导电特性,究竟以哪种性质为主,这取决于生物体特征频率的f c值与外加交变电磁场的频率.设外加电磁场的频率为f,则有:当fνf c时,介质的电阻抗较小,可看作导电体;当fµf c时,介质的电阻抗较大,可看作介电体.对于第一种情况生物体内会流过较强的电流,为此低频电磁波对生物体来说以欧姆加热效应为主;对于第二种情况生物体内流过的电流很微弱,极性分子在高频电磁场的作用下高频振动成为主要倾向,此时以波动能量加热效应为主.不管是那一种效应的加热,都表现为生物组织对电磁波能量的吸收,将电磁波能量转换为热能,使生物组织的温度升高.3.1.2 对生物组织的加热深度电磁波对生物组织的加热深度又称为穿透深度,它指波动能量加热效应的加热深度,它是衡量电磁波加热能力的一项重要指标.电磁波在进入生物组织媒质时被吸收而衰减,并且在不同性质的生物组织媒质的界面处产生反射和折射.在此过程当中,电磁波在媒质中不断损失能量,被组织所吸收,产生热量,使组织温度升高.由此看来,电磁波对生物组织加热的过程,就是自身能量和强度不断损失的过程.到底其能量和强度损失多少,就失去了再加热的能力,具体说来也就是对生物组织加热的深度是多少.电磁波的能量和强度与它的振幅密切相关,物理上把电磁波振幅衰减为原振幅的1 e时,在生物组织中所传播的距离称为穿透深度[4,5].e是数学中的一个常数,其值e=2.71828183,则有:1 e= 0.3678795•0.37,亦就是电磁波振幅衰减为原振幅的37%时所传播的距离称为穿透深度.此时电磁波相应的能量减小到原来最大值的1 e2=0.135= 13.5%.3.1.3 加热深度的影响因素(1)与电磁波的频率密切相关.电磁波对生物组织的穿透深度一方面与频率有密切关系,当其频率越高,波长越短,在传播过程中其波动能量热效应越显著,越容易被生物组织所吸收,其强度衰减越厉害,穿透深度越浅.(2)与生物组织的性质密切相关.同一频率和功率的电磁波,对不同的生物组织的穿透深度也不相同.含水量多的生物组织,更容易吸收电磁波能量将其转换成热能,电磁波强度衰减较快,穿透深度较小.肌肉与脂肪和其他生物组织相比含水量较多,电95第1期 吴石增:电磁波的生物效应与人体健康 磁波在其内部传播时,强度衰减较快,穿透深度较浅.表2给出了不同频率的电磁波对肌肉组织的穿透深度[4,5],以作参考.从表中可看出随着电磁波频率的升高穿透深度逐渐变浅的关系.表2 不同频率的电磁波对肌肉的穿透深度T ab.2 Penetrati on dep th of m uscle by electrom agneticw ave w ith different frequency频率f M H z组织中波长Κ c m穿透深度 c m 143691.31011821.627.1267.714.340.6851.011.2100276.6620015.64.7930011.53.894338.513.577505.263.189154.403.0415002.802.4224501.761.7030001.461.6150000.890.78858000.7750.72080000.5800.413100000.4630.3433.2 非热效应电磁波的非热效应主要包括对神经肌肉的刺激作用和其他生物物理效应[4,5].电磁波对神经、肌肉产生刺激的原因为,当有电流流过神经、肌肉中的兴奋细胞,并使细胞膜内外电位差达到或超过阈值时,即产生兴奋现象.这种兴奋现象,在神经中表现为刺激信号,在肌肉中则表现为使之收缩.由于细胞膜主要呈电容特性,在高频电磁场作用时阻抗降低,同样电流所产生的膜内外电位差比低频电流产生的电位差要小的多.为此,对于其中的第一种刺激作用,随电磁波频率的升高成反比例减小,大体上,低频时1mA c m2的电流密度即可产生兴奋刺激作用,当频率超过1kH z时,则较难激起兴奋,例如频率为1M H z时,电流密度需达1A c m2才能引起兴奋.电磁场除热效应和对神经、肌肉有刺激作用外,还可以对生物组织细胞、分子产生某些微妙的生物物理效应.例如,以可闻声波频率调制的电磁波作用于生物组织时会产生音感;用低频电磁波作用于人体时则可引起脑电波的变化等.一般将这些生物效应称为非热效应,以与热效应相区别.由于此类现象通常在电磁场强度为数V c m,并且作用时间较长时才会发生,故在热效应的应用场合一般不予考虑. 3.3 非电离辐射对人体健康的影响3.3.1 累积效应对人体健康的影响人体的器官和组织都存在微弱的电磁场,它们是稳定和有序的,一旦受到外界电磁波的干扰,所产生的热效应或非热效应作用于人体后,处于平衡状态的微弱电磁场即遭到破坏,人体正常循环机能就会遭受一定程度的破坏.如果外界电磁波的干扰经短时间的作用后及时消除,人体组织内所存在的微弱电磁场就会恢复到稳定和有序的状态,对人体健康不会有什么影响.如果外界电磁波连续或者较频繁地重复作用于人体,所产生的热效应和非热效应对人体的伤害尚未来得及自我修复之前,再次受到电磁波辐射的话,其伤害程度就会随之发生累积,久而久之其累积效应就会诱发永久性病变.对于长期接触电磁波辐射的群体,应当警惕积累效应对身体健康的影响.各国科学家经过长期研究证明:长期接受电磁辐射会造成人体免疫力下降、新陈代谢紊乱、记忆力减退、提前衰老、心率失常、视力下降、听力下降、血压异常、皮肤产生斑痘、粗糙,甚至导致各类癌症等;男女生殖能力下降、妇女易患月经紊乱、流产、畸胎等症.3.3.2 热效应对疾病的治疗作用人体的疾病多种多样,但一般来说分为两大类,即恶性肿瘤和一般良性疾病.电磁波的热效应对两类疾病均有治疗作用.(1)对肿瘤的治疗作用.随着对电磁波及其应用技术的研究和发展,人们认识了电磁波对生物组织的热效应以及对肿瘤有效治疗作用,对加热治疗肿瘤有了更加理性的认识.首先是肿瘤组织细胞与正常组织细胞相比对加热敏感,41～43℃即死亡,而正常组织在这个温度范围内不受损伤;第二,癌组织中含水量明显高于正常组织,且肿瘤组织内血管紊乱,血流量低,仅为正常组织的2%～15%,电磁波辐射后使瘤体发热容易、散热慢,很快形成高温.以上两点就形成了瘤体组织高温致死时间远少于正常组织的原因.(2)对良疾性病的治疗作用.电磁波的热效应使皮下组织温度上升,致使毛细血管扩张,加速血液流动,使微循环血流量能增加1倍,致使病变组织微循环得到充分的改善,吸收能量养分、排除废物,以促进病变组织的新陈代谢,增强机体的生物免疫功能,提高细胞活力,改善局部组织的营养状态,达到治疗疾病的目的.4 结束语1864年,英国科学家麦克斯韦在总结前人研究06 中南民族大学学报(自然科学版)第29卷电磁现象的基础上,建立了完整的电磁波理论.他断定电磁波的存在,推导出电磁波与光具有同样的传播速度.一个半世纪以来,人们对电磁波的研究和认识由浅入深,应用的领域不断扩展,应用的水平逐渐提高.但仔细回顾与总结起来,电磁波的应用领域主要集中在两大领域,一个是通信领域,另一个就是医学健康领域.在通讯领域的应用,人们建立了无线电广播、电视、移动电话等各种发射台站,研制了相应的接收设备收音机、电视机和手机等等;在医学健康领域,人们基于电磁波的生物效应,趋利避害,研制发明了一系列的医用仪器,如X射线成像疾病诊断仪、射频治疗仪、微波热疗仪、红外线治疗仪、紫外线治疗仪、伽玛手术刀、放疗机等等.随着科学技术的发展,基于电磁波的仪器、设备日益普及,广大的人群已经淹没在电磁波的汪洋大海之中,为此人们有必要普及电磁波的基本知识,了解电磁波的生物效应,深入认识电磁波“双刃剑”的特性,在尽情享受电磁波所带来方便的同时,注意采取必要的防护措施,防止电磁波对自己身体的伤害.参 考 文 献[1] 郭 鹞,陈晓燕.试论电离辐射与非电离辐射生物效应的关系与差异[C] 学术研讨会.全国非电离辐射与电离辐射生物效应及防护学术研讨会论文汇编.西安:西安交通大学出版社,2004.[2] 吴石增.电磁波与医用仪器[J].现代科学仪器,2007(6):327.[3] 庞小峰.生物电磁学[M].北京:国防工业出版社,2008.[4] 宋 涛,霍小林,吴石增.生物电磁特性及其应用[M].北京:北京工业大学出版社,2008.[5] 林世寅,李瑞英.现代肿瘤热疗学[M].北京:学苑出版社,1997.(上接第50页)[3] 史建敏.野木瓜用于术后镇痛的疗效[J].中国新药与临床杂志,2002,21(6):363.[4] 吴 波,李祚雯.野木瓜注射液穴位注射治疗坐骨神经52例[J].湖北中医杂志,2004,26(2):48.[5] 范天仁,马慧丽,刘振国.精制野木瓜注射液辅助麻醉用于胆囊切除术效果观察[J].山东医药,2002,42(3):54.[6] 陈成钦,卢泰祥,伍于珍,等.地龙、复方丹参、野木瓜对鼻咽癌放射增敏的前瞻性研究[J].齐鲁肿癌杂志.1996,3(3):1972199.[7] 陈 素,刘向明,张 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电磁波与人体健康之间的联系
电磁波与人体健康之间的联系电磁波是一种电磁场传播的现象，其频率范围很广，包括了广播电视的无线电波、手机的微波、微波炉的高频电波以及室内电器的低频电波，这些电磁波可以被人体接收和感知。
但同时，也有不少人认为电磁波会对人体健康产生不良影响，因此，电磁波与人体健康之间的联系一直是一个备受关注的问题。
首先，我们必须认识到电磁波是有害的，特别是一些高频电波、辐射波等。
这些电磁波会对人体内部的细胞和组织（如皮肤、眼睛、神经系统等）产生作用，由此引发各种疾病，如癌症、头痛、眩晕、失眠等。
而且，长期接触高强度电磁波也可能会对人体造成慢性伤害，导致不可逆的健康问题。
某些人经常身处电磁辐射强度较高的环境中，如科技工作者、电话营销员等，这些人要比其他人面临更高的健康风险。
同时，现代社会中各种电器设备的普及也容易成为电磁辐射的源头，尤其是长时间使用电脑、手机等电子设备的人。
但电磁辐射也不是一切都有害，剂量才是关键。
电磁波的辐射强度越高，对人体的危害也就越大。
而普通人生活中所处的电磁波强度，总体上是不会超过一定安全范围的。
比如，我们有许多电磁波的自然来源，如太阳辐射、地磁场、闪电等，也存在于我们周围的环境中。
这些电磁波的强度是可以忽略不计的。
当然，人造电磁辐射更容易引起人们的担忧，因为它们的辐射强度可能更大。
建议人们远离辐射源，如不要在电话、计算机、电视机辐射强度比较大的时候工作或休息，同时要保证生活中的电器设备、家电的安全。
争议持续的研究：近年来，科学家们对电磁波对人体健康的影响进行了广泛研究。
对于这些研究结果，有些人坚信，而有些人则持怀疑态度，特别是在电磁波的剂量和时间的控制、实验数据的准确性等方面，这些研究结果往往有许多不确定性。
其中一个比较流行的观点是电磁波会对心理产生影响，如焦虑、紧张、失眠等。
有研究表明，暴露在高强度电磁场中的人会出现这些症状，但是同样的控制条件下，其他研究没有发现这种情况。
此外，关于电磁波辐射是否会影响DNA的稳定性、是否会导致老年痴呆症等问题，也没有达成统一的结论。
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四、生物效应与双刃剑作用(13)
（四）电磁波的热效应及其治疗作用
2、热效应对疾病的治疗作用（2） （2）、对肿瘤的治疗作用（1）
随着对电磁波及其应用技术的研究和发展，人们认识了电磁 波对生物组织的热效应以及对肿瘤有效治疗作用，对加热治疗肿 瘤有了更加理性的认识。 第一，肿瘤组织细胞与正常组织细胞相比对加热敏感， 41 ～ 43℃即死亡，而正常组织在这个温度范围内不受损伤； 第二,癌组织中含水量明显高于正常组织，对电磁波的吸收转 化为热的效应远高于正常组织，发热容易； 第三，肿瘤组织内血管紊乱，血流量低，仅为正常组织的2～ 15%，电磁波辐射后使瘤体发热容易、散热慢，很快形成高温。 以上三点就形成了肿瘤组织高温致死时间对电离辐射电磁波仪器设备的防护（2）
2、建立防护电离辐射的屏蔽室。在安装有x射线和γ射线 的医用设备的机房内，要将设备放置在能防电磁辐射的铅 玻璃屏蔽室内，临床医务工作人员在屏蔽室外操作仪器， 以防止射线对临床医务工作人员的的伤害。
五、对人体健康影响的防护（3）
红外线 可见光 紫外线
380nm~10nm
X射线
10nm~10-3nm 3×1016~3×1020
10-3nm~10-4nm 3×1020~3×1021
1.24×102~1.24×106
射线
1.24×106~1.24×107
三、电磁波谱(3)
（二）、电磁波谱的特点和规律
从以上的电磁波谱表可以看出，其特点和规律是 波长依次从长变短，频率依次由低变高，能量依次 由小变大。当其作用到人体时，不同波段的电磁波 会产生不同的生物效应。低能量波段的电磁波产生 非电离辐射效应，高能量波段则产生电离辐射效应。
四、生物效应与双刃剑作用(1)
（三）、电磁波的生物效应（1）
从大的方面来说，电磁波的生物效应分两种：电离辐射效应和 非电离辐射效应。 1、电离辐射效应（1）
（1）什么是电离辐射
电离 辐射
生物活性 分子的电 离和激发
电离辐射作用如图所示。电离辐射效应是具有高能量的电磁波对生物体辐 射时，足以将生物组织的分子结构打散成带电的离子，从而引起生物体细胞、 组织或器官功能和结构的改变，导致病变，对生物体造成伤害。
二、电磁波的传播（3）
（二）电磁波的传播
• 电场变化动态图
二、电磁波的传播（4）
（二）电磁波的传播
• 磁场变化动态图
三、电磁波谱(1)
不同波长的电磁波对应不同的频率，按照波长或频率的顺序 把这些电磁波排列起来，就形成电磁波谱。其波谱图如下
三、电磁波谱(2)
电磁波特征参数一览表
名
射 微
称 波长(真空中)
二、电磁波的传播（1）
（一）电磁波的基本概念
电磁波简单地说就是电磁场的波动。电场的 变化产生磁场，磁场的变化也会形成电场，两 者交互作用的波动，称为“电磁波”。
二、电磁波的传播（2）
（二）电磁波的传播
电磁波在自由空间的传播速度等于光速，即约为3×108 米/秒。这一速度大致相当于电磁波在一秒内沿赤道绕地球 传播七周半。其传播的基本物理形式如下图所示：
频 波 104m~1m
1m~1mm 1mm~0.8um
800nm~380nm
频率(Hz)
3×104~3×108 3×108～3×1011 3×1011~3.7×1014
3.7×1014~7.9×1014 7.9×1014~3×1016
能量(eV)
1.24×10-10～1.24×10-6 1.24×10-6~1.24×10-3 1.24×10-3~1.24 1.55~3.26 3.26~1.24×102
五、对人体健康影响的防护（4）
（二）、对非电离辐射电磁波仪器设备的防护（ 2） 1、国家规定标准的防护（2）
比如，2003年我国就对电脑产品推行了电脑强制性安 全认证——“3C”认证（China Compulsory Certificate）；我国将手机辐射的“比吸收率（SAR）值 ”限定为1W/kg，比国际非电离辐射保护委员会(ICNIRP） 的规定2W/kg要小一倍;我国微波炉泄漏“每平方厘米不超 过1毫瓦”的标准比“每平方厘米不超过5毫瓦”的国际标 准还要严格。
四、生物效应与双刃剑作用(7)
（三）、电磁波的生物效应（6）
2、非电离辐射效应(4) · 影响身体健康的诱因——累积效应
如果外界电磁波的干扰经短时间 的作用后及时消除，人体组织内所 存在的微弱电磁场就会恢复到稳定 和有序的状态，对人体健康不会有 什么影响。 如果外界电磁波连续或者较频繁地 重复作用于人体，所产生的热效应和 非热效应对人体的伤害尚未来得及自 我修复之前，再次受到电磁波辐射的话， 其伤害程度就会随之发生累积，久而久 之其累积效应就会诱发永久性病变。
四、生物效应与双刃剑作用(9)
（四）、电磁波辐射效应作用的波段划分
射频 微波 红外线 可见光 紫外线 过渡波段 X射线
射线
非电离辐射波段
电离辐射波段
四、生物效应与双刃剑作用(10)
（四）电磁波的热效应及其治疗作用 热效应是电磁波对生物组织非电离辐射作用的主要 物理效应。 1、热效应产生的机制（1）
• 2、几乎每个人都用手机
一、电磁波已构成人类的生活环境（2）
• 3、绝大多数人做过X射线胸透和CT 检查
• 4、绝大多数家庭都用微波炉
一、电磁波已构成人类的生活环境（3）
• 5、很多人都使用电脑
• 6、不少家庭有人使用过频谱 治疗仪
一、电磁波已构成人类的生活环境（4）
（二）、 充满电磁波的生活环境
从以上事实看，人类要天天和电 磁波打交道，我们周围充满了 各种类型的电磁波，它与人们的生 活和生产活动紧密相关。如今，电 磁波像水和空气一样，已构成人类 的生活环境。它在人们的生产和生 活活动中起着不可估量的作用。
一、电磁波已构成人类的生活环境（5）
（三）、 电磁波是人类的“双刃剑”
当电磁波为人们谋福利的同时， 也为人们的生活和健康带来一定的负 面影响,成为人类生活和健康的“双 刃剑” 。为此，人们有必要认识电 磁波的“双刃剑”作用，在使用它们为 自己谋利的时候，要采取相应的防护 措施，防止电磁波对人体健康的伤害。
四、生物效应与双刃剑作用(4)
（三）、电磁波的生物效应（3）
2、非电离辐射效应(1)
非电离辐射效应是具有较低能 量的电磁波对生物组织进行辐射时， 不至于使生物体的化学分子结构 发生变化，不会对生物体直接造 成伤害。 非电离辐射虽然对人体没有明 显的伤害作用，但长时间作用也会 产生潜移默化的累积性伤害作用， 人们也需要在了解它的基础上，对 其进行正确地使用和必要地防护。
（四）电磁波的热效应及其治疗作用
2、热效应对疾病的治疗作用（1）
人体的疾病多种多样，但一般来说分为两大类，即恶性肿瘤和 一般良性病。电磁波的热效应对两类疾病均有治疗作用。 （1）、对良性病的治疗作用 电磁波的热效应使皮下组织温度上升， 致使毛细血管扩张，加速血液流动， 使微循环血流量能增加1倍，致使 病变组织微循环得到充分的改善， 吸收能量养分、排除废物，以促进 病变组织的新陈代谢，增强机体 的生物免疫功能，提高细胞活力， 改善局部组织的营养状态，达到 治疗疾病的目的。
四、生物效应与双刃剑作用(14)
（四）电磁波的热效应及其治疗作用
2、热效应对疾病的治疗作用 （2）、对肿瘤的治疗作用（2）
（1)辐射治疗 （2）消融治疗
五、对人体健康影响的防护（1）
（一）、对电离辐射电磁波仪器设备的防护（1）
1、对安装放射医用设备的机房建筑防护墙。对具有电离辐射作用的x射 线和γ射线的医用设备所安装的机房，要用具有防电磁辐射的建筑材料 （例如重晶石混凝土）砌建其墙壁，把好防止射线对室外来往公众人员辐 射损害的第一关。
（2）电离辐射作用对人体伤害的基本原理 大剂量的辐射将引起大范围的细胞 死亡，直接对人体造成大的伤害。在 少量剂量下，它并不能对人体直接造成 伤害。在某些情况下，细胞并不死亡， 但是变成非正常细胞，那些非正常细胞 甚至发展为癌变细胞。在小剂量的辐射 下，人体或部分被辐射器官能存活下来， 但是 最终导致癌症发病的几率大大 增加。
四、生物效应与双刃剑作用(2)
（三）、电磁波的生物效应（2） 1、电离辐射效应（2）
(1)什么是电离辐射(2) 电离辐射基本概念图
人体组织的基本单元是细胞，细胞又由分子所构成，分子又由原子所组成。
细胞的构成
分子的构成
原子的构成
四、生物效应与双刃剑作用(3)
（三）、电磁波的生物效应（2）
1、电离辐射效应（3）
四、生物效应与双刃剑作用(8)
（三）、电磁波的生物效应（7） 2、非电离辐射效应(5) ．积累效应的常见症状
各国科学家经过长期研究证明： 长期接受电磁辐射会造成人体免疫 力下降、新陈代谢紊乱、记忆力减 退、提前衰老、心率失常、视力下 降、听力下降、血压异常、皮肤产 生斑痘、粗糙，甚至导致各类癌症 等；男女生殖能力下降、妇女易患 月经紊乱、流产、畸胎等症状。
四、生物效应与双刃剑作用(6)
（三）、电磁波的生物效应（5)
2、非电离辐射效应(3) · 影响身体健康的诱因——累积效应
人体的器官和组织都存在微弱 的电磁场，在正常情况下它们是 稳定和有序的。一旦受到外界电 磁波的干扰，所产生的热效应或 非热效应作用于人体后，处于平 衡状态的微弱电磁场即遭到破坏， 人体正常循环机能就会遭受一定 程度的破坏。
五、对人体健康影响的防护（5）
（三）、对非电离辐射电磁波仪器设备的防护（3） 1、国家规定标准的防护（3）
·
我国环保部门规定的限定值
关于我国电磁辐射标准，目前的状况是不同的部 门所制定的多个相关的国家标准同时并存，但目前 起主导作用的国家标准，是由国家环境保护部门所 制定的GB8702－88《电磁辐射防护规定》。GB8702 －88《电磁辐射防护规定》所规定的职业照射导出 限值和公众照射导出限值分别如下两表所表示。