1、第四課 永不消逝的電波 手機輻射污染的初步研究,引入 隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，層出不窮的商新科技產(chǎn)品不斷地面世，人們在享受它們帶來的方便、快捷、舒適、愜意的同時，也在承受著它們可能帶采的傷害。因此，全面深入地認(rèn)識科技產(chǎn)品的副作用，從而用其長避其短是一個永恒的課題。,2012-10-10,第三課 愛情的篩選,探究分享,嘗試實踐,拓展研究,信 息 庫,探究分享 手機輻射污染初步研究,問題背景 1993年4月，一件罕見的訴訟案引起了軒然大波。美國佛羅里達(dá)州一位市民向法院提出訴訟，控告生產(chǎn)移動電話的廠家“謀害”了他的妻子，控告的理由呈，兩年來他的妻子每個月都要打150分鐘左右的移動電話，他認(rèn)為正是移動

2、電話發(fā)出的電磁波使妻子腦腫瘤惡化而死亡。近年來，隨著人們對電磁輻射污染意識的不斷加強，到各級環(huán)保部門投訴移動通信電磁輻射傷害的事件也不斷增加。,相關(guān)鏈接,電磁輻射是由空間共岡移送的電能量和磁能量所組成。電磁輻射源有天然輻射源和人速輻射源兩種。地球、太陽、其他星球是天然輻射源。人速輻射源種類較多，有廣播電視發(fā)射設(shè)備；通信雷達(dá)及導(dǎo)航發(fā)射設(shè)備；工業(yè)、科研、醫(yī)療高頻設(shè)備；交通系統(tǒng)電磁設(shè)備；電力系統(tǒng)電磁設(shè)備；家用電器，包括計算機、電視機、微波爐、手機等。,隨著經(jīng)濟的發(fā)展和手機價格的不斷降低，手機在我國已迅速成為一種普及性的消費品，走進了千家萬戶的生活，走進了大學(xué)、中學(xué)，甚至小學(xué)校園。工信部2011年12

3、月披露，目前我國移動電話用戶達(dá)到95億以上?？萍嫉娜招略庐愂故謾C功能不斷發(fā)展，從單純的通話，發(fā)展到短信彩信、多媒體視頻、照相攝像、游戲、上網(wǎng)等，手機從單純的通話交流工具變成隨身攜帶的娛樂工具，這使手機使用的頻率和時間大大增加。 研究表明，電磁輻射會使人頭痛、頭暈、失眠、免疫力下降、患腦腫瘤等疾病，甚至?xí)掳?。由于手機使用頻率高，手機所產(chǎn)生的電磁輻射具有累積效應(yīng)，再加上監(jiān)管的漏洞，致使各種安全性不明的手機也進入了市場，于是手機輻射可能對人體健康造成的影響就越來越成為一個公眾關(guān)心的問題。,研究性學(xué)習(xí)的問題主要來源于生活。因此應(yīng)積極關(guān)注生活，關(guān)注健康，關(guān)心身邊發(fā)生的事。作為現(xiàn)代通訊技術(shù)最重要栽體的手

4、機給我們帶來方便的同時，也產(chǎn)生了一系列需要認(rèn)真審視的問題。比如“手機電磁輻射”、“手機不良信息”、“手機欺詐”等。所以本課題的研究是有實際價值的。,二、問題的提出 在我們居住的城市中，大部分中學(xué)生都使用手機，很多同學(xué)(包括我們自己)對手機可能產(chǎn)生的輻射危害缺乏了解，更沒有采用相應(yīng)的防護措施，可以說大家在盲目卻過度地使用著手機。為了能給大家正確使用手機提供一些科學(xué)的建議，我們決定研究手機輻射污染及防護的相關(guān)問題。開始我們擬定的題目是“手機電磁輻射污染及防治”，指導(dǎo)老師認(rèn)為題目過于專業(yè)化，有抬高自己研究內(nèi)容之嫌，同學(xué)們商量后，將課題名稱定為“手機輻射污染的初步研究”。,當(dāng)使用移動電話進行呼叫時，移

5、動電話令發(fā)射無線電波(也稱為射頻能量)。這些無線電波可被距離最近的基站接收，一旦基站接收到移動電話傳來的無線電波，就全將其傳輸?shù)浇粨Q臺，交換臺根據(jù)當(dāng)前呼叫的類型將呼叫轉(zhuǎn)接到另一個基站或固定電話線網(wǎng)絡(luò)，從而實現(xiàn)通話這就是移動電話的工作原理。當(dāng)人們使用手機時，手機令向發(fā)射基站傳送無線電波，而任何一種無線電波或多或少的被人體吸收，從而有可能對人體的健康帶來影響，選些電波就被稱為手機輻射。,三、研究過程 以網(wǎng)絡(luò)查詢獲得的一些資料為初步線索，我們制訂了研究計劃和實施步驟。整個研究工作分成社會調(diào)查、實驗研究兩個部分，分別由兩個大組承擔(dān)。以下簡稱調(diào)查組和實驗組。,(一)調(diào)查組的研究 該小組的研究從兩方面開展

6、，一是面向社會的問卷調(diào)查，旨在了解公眾對手機輻射的認(rèn)識現(xiàn)狀，包括設(shè)計制作問卷、發(fā)放回收問卷、統(tǒng)計分析問卷等三個階段；二是對手機行業(yè)機構(gòu)人員的采訪，意在了解手機行業(yè)內(nèi)部對手機輻射的認(rèn)識和看法。 1設(shè)計調(diào)查問卷 這是一個看似容易實則艱辛的過程。最初以為這很簡單，上網(wǎng)一查、書本一翻便可解決，但真做起來完全不是這么回事。先是學(xué)習(xí)問卷的設(shè)計方法，后是商定調(diào)查的內(nèi)容，中間多次請教指導(dǎo)教師，反復(fù)討論了很多次才最后擬定。 2社會調(diào)查過程 我們的調(diào)查對象有學(xué)校老師、手機店的顧客、超市門口的行人。老師們對我們的活動十分支持，普通百姓有的樂意并認(rèn)真填寫問卷，有的不愿意接受采訪(有的借口沒時間，有的指責(zé)我們的研究沒意

7、義，有的不理睬)，對前者我們報以最真誠的感謝，對后者我們說聲“對不起，打擾了”。兩天下來，雖感覺有些辛苦，但收獲很大。 3分析問卷 我們發(fā)放問卷81份，收回81份，其中9份無效。根據(jù)統(tǒng)計結(jié)果，可以得到如下認(rèn)識： 人們對手機電磁輻射了解還不夠，對手機電磁輻射的危害認(rèn)識還很有限，大多沒有采取有效的防護措施，大家對手機電磁輻射影響健康還是在乎的，也有人使用手機時感到不適，但沒人提到要放棄使用手機。,手機輻射對人體的危害調(diào)查問卷及統(tǒng)計結(jié)果如下： 您好，我們是高二年級研究性學(xué)習(xí)小組，謝謝您參與本次調(diào)查，本次調(diào)查只耽誤您2-3分鐘時間。本次調(diào)查主要想了解“手機輻射對人體的危害”，為更加科學(xué)正確地使用手機提

8、供一些有力證據(jù)。我們承諾本次調(diào)查不用作研究之外的任何用途。對于您在百忙中抽出時間來填寫此間卷，我們再次表示感謝。 問卷調(diào)查是一種常用的社會調(diào)查方式，問卷主要由標(biāo)題、導(dǎo)語、正文、結(jié)束語四個部分組成。 (請在您認(rèn)為適合的選項上打“”) 年齡使用手機年 品牌(諾基亞、摩托羅拉、愛立信、三星、iPhone、飛利浦、西門子、其他),1您認(rèn)為手機產(chǎn)生的電磁波對人體是否有危害? ( ) A.有(833) B沒有(98) C不知道(69) 2若認(rèn)為有危害，請選出您使用手機時出現(xiàn)了哪些癥狀? ( ) A使用手機時腦部微熱(167) B無力(5.6) C胸悶(2.8) D記憶力減退(26.4) E頭痛(15.3)

9、 F脫發(fā)(56) G注意力不集中(25.0) H；心慌(6.9) 1易激動(5.6)、 3您在使用手機過程中是否有感到不適 （ ） A有 (161)B沒有 (556)c沒注意(183) 4您認(rèn)為是否有必要進行防護? ( ) A有必要(722) B沒必要(111) C不在乎(167) 5您是否有以下的防護措施? ( ) A.手機響后十稱鐘再聽。（38.9%） B.使用手要時，盡可能使手機天線遠(yuǎn)離人體，特別是頭部。（37.5%） C. 巳盡量少用手機。(236) D盡量減少每次通話的時間。(236%) E使用手機時，采用手機專用耳機。(11，1) F沒有。(208) 6您買手機時，是否注意過其電子

10、輻射量? ( ) A注意過(319) B沒注意(681)，、 7如果手機的電磁波對人體有害，您的態(tài)度是() A減少使用手機次數(shù)(306) B換一個對人體危害少的手機(278)， c.進行防護（48.6%） D.這是不可避免的（5.6%) E不在乎(69),為了保證調(diào)查結(jié)果的準(zhǔn)確性，請您如實回答有關(guān)問題，您的回答對于我們形成正確認(rèn)識十分重要，希望得到您的理解支持與配合，謝謝。,4采訪專業(yè)人士電話采訪波導(dǎo)公司 為了增加手機輻射危害及防護的有關(guān)知識，并了解手機廠家對此問題的態(tài)度，我們設(shè)計了系列問題，決定做一次電話采訪。幾經(jīng)周折總算聯(lián)系上了波導(dǎo)公司的專家，專家們作出了以下三點回答：曾經(jīng)做過328個實驗

11、，而沒有一個實驗證明手機輻射會對人體產(chǎn)生危害；在他們所做的實驗中，證明電磁波對生物體存在一定的影響，但還不能證明手機輻射對生物體有危害；現(xiàn)在社會上對手機輻射危害看法不一，他們也還沒有得出科學(xué)的結(jié)論，所以建議大家在使用時能采取一些防護措施。 本課題組的同學(xué)們設(shè)想從公眾認(rèn)識、專家見解、實驗研究三個方面來了解手機電磁輻射的危害，雖然具體實施中遇到了不少困難，但整體構(gòu)架還是比較全面合理的。,(二)實驗組的研究 1.設(shè)計實驗方案 有了初步的實驗方案后，我們分別走訪了一位生物教師、一位醫(yī)生和一位物理實驗室的老師。 走訪生物老師和醫(yī)生，咨詢利用小白鼠進行實驗的技術(shù)問題：小白鼠的食物?每天喂食的次數(shù)和喂食量?

12、測體溫的方法?如何觀察其活潑度?如何測量心跳次數(shù)? 走訪物理實驗室的老師，咨詢電磁輻射的實驗技術(shù)問題：是否有電磁輻射量達(dá)每平方厘米10毫瓦的電磁波輻射儀器?輻射期間是否會對周圍環(huán)境造成影響?輻射應(yīng)在怎樣的環(huán)境下進行才無不利影響? 通過這次訪問，我們知道電磁波輻射量大小與距離平方成反比，并且外界因素會影響輻射效果，如金屬板有阻擋和吸收電磁波的作用，因此我們把關(guān)小白鼠的鐵籠子改成了竹籠子。為防止儀器因過度使用而損壞，我們把每次輻射一小時改成每次20分鐘。,由此，擬定了我們認(rèn)為初步可行的實驗方案： (1)目的：通過對小白鼠進行電磁輻射，觀察其所造成的影響，從而得出電磁輻射對小白鼠是否有危害，進而證明

13、其對人體是否存在危害。 (2)材料：40crtlx20cmxlocm的竹籠兩只，轉(zhuǎn)籠兩只，電磁波發(fā)射器一部，體溫計兩支，天平一臺，測博器一只；小白鼠八只；鼠食若干等。 (3)實驗步驟。 選擇大小、品種、生長期、健康程度基本一致的八只小白鼠，四雄四雌。把它們分成兩組，每一組為二雄二雌，分別關(guān)在鼠籠中。 對一組小白鼠進行電磁輻射(上午和下午各20分鐘)，另一組照常飼養(yǎng)。 每天上午和下午，分別喂食喂水，兩組食物和水的分量相同。 每隔一星期，對兩組小白鼠進行觀測，記錄觀測情況，連續(xù)進行50天。 觀測項目包括：體溫、食欲、脫毛情況、活潑度、心跳。,觀察的方法如下： (1)體溫：選用比較細(xì)的體溫計，通過肛

14、門進行測量，測量的時間為一分鐘。 (2)食欲：喂食量相同，通過觀察剩余食物數(shù)量來判斷食欲。 (3)活潑度：分別將兩組中的兩只小白鼠各放在兩 只可以轉(zhuǎn)動的籠子里，測量它們每分鐘使籠子轉(zhuǎn)動的次數(shù)，比較次數(shù)的多少來判斷其活潑性。 (4)心跳：把微型測搏器固定在小白鼠心臟附近，把它放在籠子中，處于平靜狀態(tài)下，測量分鐘內(nèi)心跳的次數(shù)。,2實驗過程 (1)準(zhǔn)備實驗材料、布置實驗室。中學(xué)生進行這樣的實驗研究，專業(yè)知識的缺乏是顯而易見的，因此利用身邊或網(wǎng)上專家資源是一條事半功倍的途徑。醫(yī)學(xué)科研中常用小白鼠來替代人體進行活體實驗，從專業(yè)的角度看，研究者精心設(shè)計的實驗方案是可行的，專家引領(lǐng)的效果十分顯著。 在網(wǎng)上和

15、市場上都沒能買到小白鼠，只好買了10只金倉鼠(身長約10cm，尾長約1em，質(zhì)量40s，生長期兩個月，健康程度基本一致。原產(chǎn)于伊朗、巴勒斯坦等地，飲食為雜食性)替代，備好鼠食(谷物、餅干、牛奶、巧克力、火腿腸、黑米糕、面包)。 從學(xué)校實驗室借來電磁波發(fā)射器及相關(guān)用品布置了一個實驗室。,(2)飼養(yǎng)和觀測。 觀察，既要有針對性，又要重視異?，F(xiàn)象。記錄，要如實客觀，準(zhǔn)確詳細(xì)。 由于測定體溫時，金倉鼠很狂躁，很難操作，就放棄了，沒有買到合適的微型測搏器跳次數(shù)也未能測定。因此，實際觀察內(nèi)容：食欲、活潑度、脫毛情況。 第一周：每天中午12點進行一次實驗。被輻射的4只金倉鼠關(guān)在竹籠子里，放在電磁波發(fā)射器前面

16、，進行20分鐘的輻射。在輻射過程中，一開始金倉鼠與平常一樣，一個個待在角落里，漸漸地，它們開始激動起來，繞著籠子爬來爬去，并不停地嗅聞籠子。大約過了5分鐘，它們就開始用爪子抓臉部和耳朵，有時還不停地往籠子縫隙鉆。大約過了十幾分鐘，它們又開始抓全身，抓后不停地咬竹籠子，發(fā)出咯咯的響聲。有時在咬的同時，后腿用力蹬桌面，還帶動籠子移動了幾厘米。在做完第一次實驗后，第二天竟發(fā)現(xiàn)死了4只，其中有1只沒有完整的頭部，好像被咬過。在死掉的4只中，有3只是沒有被輻射過的，另一只是接受了輻射的。,對比實驗：我們在星期日進行了一次對比實驗，分別來測它們的活潑度和食欲。先把輻射過的金倉鼠放進轉(zhuǎn)籠中，測出它們在2分鐘

17、內(nèi)使籠子轉(zhuǎn)動的圈數(shù)。3只輻射過的分別轉(zhuǎn)了20、11、18圈，平均為163圈，而沒有輻射過的僅為4、6、6圈，平均為53圈。沒有輻射過的金倉鼠在轉(zhuǎn)籠中，總是一會兒轉(zhuǎn)到右邊，一會兒又轉(zhuǎn)到左邊，使籠子在左右30度之間擺動。我們又在每只金倉鼠的籠子內(nèi)各放了一塊同類型的餅干，5分鐘后，發(fā)現(xiàn)經(jīng)輻射過的金倉鼠已將餅干吃完，未經(jīng)輻射的金倉鼠有2只進食，餅干有較多的剩余。經(jīng)輻射的金倉鼠似乎比未經(jīng)輻射的活躍，而且沒有厭食現(xiàn)象。所有的金倉鼠都沒有脫毛現(xiàn)象。,第二周：現(xiàn)象基本相同，但輻射中又多了幾種現(xiàn)象，如：身體不停地顫抖，還吞食墊在籠子底部的碎報紙。在這一星期內(nèi)，又死了4只。剩下的2只都是經(jīng)過輻射的，但由于對比實驗

18、的需要，故不得不使1只金倉鼠停止接受輻射。 對比實驗：分別測出2只金倉鼠在2分鐘內(nèi)使籠子轉(zhuǎn)動的周數(shù)，輻射過的一只為21，另一只半途停止輻射的為17。2只金倉鼠均無脫毛現(xiàn)象。第三周：實驗現(xiàn)象基本一致，一只半途停止輻射的金倉鼠到周末時咬破籠子逃跑了，剩下1只。對比實驗：由于只剩下1只輻射過的金倉鼠，所以只進行測量活潑度的實驗，測得它轉(zhuǎn)了20周左右。 第四周：在輻射過程中，發(fā)現(xiàn)那只經(jīng)過三周有余輻射的金倉鼠已不常出現(xiàn)急躁現(xiàn)象，常躲在一個角落里睡覺(我們的實驗是在夜間進行，這本是金倉鼠的活動時間)。 測金倉鼠的活潑度，結(jié)果它轉(zhuǎn)了16周左右 。,在整個實驗過程中，出現(xiàn)很多意外和一些難以解決的問題。研究者一

19、定會產(chǎn)生“書到用時方恨少，事非經(jīng)過不知難”的感慨。給予學(xué)習(xí)者這樣的情感體驗也是開展研究性學(xué)習(xí)的重要意義。,3實驗結(jié)論 (1)實驗基本失敗，由于鼠數(shù)的不斷減少，實驗結(jié)果不準(zhǔn)確，本次實驗不能證明電磁波輻射對金倉鼠有較明顯的影響，只在部分現(xiàn)象中表現(xiàn)出電磁波輻射對金倉鼠存在影響。 (2)輻射過的金倉鼠比較興奮。 (3)在實驗后期，發(fā)現(xiàn)經(jīng)輻射的金倉鼠動作遲緩。對于外界事物的變化不再敏感，或許是因輻射而產(chǎn)生的，但也可能是已經(jīng)適應(yīng)。,4實驗中產(chǎn)生的特殊情況及分析 (1)實驗的第二天死了4只金倉鼠，2只趴在地上，1只腹部朝天，1只沒有頭?！八勒摺倍既斫┯玻p目緊閉。第二周又死了4只，2只死在籠子里，另2只死

20、在墻角邊。 分析：我們經(jīng)過查閱資料，請教醫(yī)生后，認(rèn)為死因有以下幾點： 其一，氣溫太低。因為金倉鼠喜歡20-25，而當(dāng)時的氣溫在10cC左右，而且晚上風(fēng)很大，窗戶又忘了關(guān)，導(dǎo)致金倉鼠逃出來后被凍死。 其二，食物。金倉鼠的食物一般很堅硬，而且遇水分不會膨脹，而我們看到它們不怎么進食，就喂了餅干等遇水膨脹的食物，它們可能被脹死。 其三，因為輻射過的金倉鼠情緒暴躁，且籠子內(nèi)空間太小，它們會不會為爭奪活動空間而互相殘殺? (2)金倉鼠在第四周接受輻射過程中出現(xiàn)懶于一動的現(xiàn)象，不再如以前那樣暴躁不安和用力咬籠子。 分析： 其一，可能是由于輻射時間過長，使金倉鼠反應(yīng)遲鈍。 其二，可能是由于金倉鼠熟悉這些每日

21、都要進行的程序，對于外界事物的變化已不再感到陌生和恐慌。 (3)經(jīng)輻射的金倉鼠在對比實驗中，2分鐘內(nèi)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)籠的周數(shù)普遍高于未經(jīng)輻射的金倉鼠，且普遍比較能吃，進食速度快。 分析：由于我們的實驗(開始的兩周)都在白天進行，此時未經(jīng)輻射的金倉鼠正需睡眠，故所轉(zhuǎn)圈數(shù)少，吃得也慢。而經(jīng)輻射的金倉鼠剛結(jié)束輻射便進行實驗，輻射時的興奮尚未消退，故所轉(zhuǎn)圈數(shù)多，吃得也快。,不成功的科研過程照樣是有價值的，可以提供教訓(xùn)，也可積累數(shù)據(jù)。中學(xué)生的研究性學(xué)習(xí)活動，更是重在體驗研究過程，培養(yǎng)用研究性的眼光看問題的意識。在研究性活動中反思是提升自我認(rèn)識的重要環(huán)節(jié)。,5實驗的不足 (1)沒有小型體溫計和測搏9S，本來打算測的

22、體溫和心跳無法測得。 (2)食物過雜，餅干之類的食物可能會使金倉鼠脹死。 (3)由于金倉鼠的突然死亡或逃跑，隨著數(shù)量的減少，實驗的可信度和準(zhǔn)確度也大打折扣。輻射過一周的金倉鼠停止輻射，也使實驗誤差變大。從醫(yī)生那兒得知，由于鼠數(shù)只有10只，它們的表現(xiàn)屬于“個別現(xiàn)象”，沒有很強的說服力。 (4)由于實驗時間不夠長，電磁波輻射對金倉鼠的生理影響積累不足，觀察到的現(xiàn)象不明顯，而手機輻射對人體的影響是長期的四周與幾年甚至十幾年相比，實在不能說明太大問題；而且畢竟人的質(zhì)量遠(yuǎn)大于金倉鼠的質(zhì)量，在相同時間內(nèi)對金倉鼠的影響比對人的影響明顯得多。所以要證明電磁輻射影響有多顯著，是否危及人們健康，是我們這次實驗所不

23、能辦到的。,6實驗經(jīng)驗總結(jié) 像此類實驗，為避免被稱為“個別現(xiàn)象”，實驗用鼠的數(shù)量以20只為宜。同時實驗應(yīng)注意“被試個體”隔離；注意飲食在實際操作中應(yīng)做到基本定量，并且食物不要過雜，有水和谷物即可；注意實驗室內(nèi)溫度變化和鼠籠的潔凈。另外，在設(shè)計實驗時應(yīng)多考慮實際操作可能產(chǎn)生的各種困難，以及解決的方法。由于是對比實驗，所以應(yīng)嚴(yán)格分清正常鼠與被輻射鼠之間的界限，不宜在實驗中途用一種鼠替代另一種鼠。這類實驗宜用較長時間觀察，否則效果不太明顯。 學(xué)生在研究性學(xué)習(xí)中，發(fā)現(xiàn)一個具有研究價值的課題往往并不難，而將課題順利進行下去得出有說服力的姑論，合受限于時間、知識經(jīng)驗和技能的不足，實驗型的課題更受限于實驗條

24、件。因此好的課題，既要結(jié)合自身特長和興趣，更要考慮實際可行性，總體來講，宜小不宜大。在研究過程中總會不斷產(chǎn)生新情況新問題，應(yīng)有針對性地及時調(diào)整方案。研究性學(xué)習(xí)活動畢竟不同于專業(yè)人員的科學(xué)研究，有成果固然可喜，但體驗過程、認(rèn)識方法、激發(fā)興趣更為重要。,四、我們的建議 我們的實驗雖然失敗，但通過對收集資料的系統(tǒng)分析，我們有理由相信，手機輻射是客觀存在的，長期的累積影響是不容忽視的，大家應(yīng)該積極地進行防護。 1多吃一些水果蔬菜，尤其是富含維生素B的食物，如胡蘿L、海帶、油菜、卷心菜及動物肝臟等，以利于調(diào)節(jié)人體電磁場紊亂狀態(tài)，增加機體抵抗電磁輻射污染的能力。 2在信號不好的地方使用手機時，拉出天線可以改善通話質(zhì)量，使手機在比較低的功率水平上工作，降低電磁輻射強度。 3其他常用的方法如下： (1)手機響后，過幾秒鐘接聽(移動電話接通瞬間釋放的電磁波最強烈)。 (2)應(yīng)盡量將手機與大腦相距10cm以上。 (3)要盡可能地使手機天線遠(yuǎn)離人體，特別是頭部。 (4)如果身邊有其他電話可用，就不要使用手機。 (5)盡量減少每次通話的時間。 (6)在使用手機時，可以采用手機專用耳機。,二、嘗試實踐 我對金倉鼠的實驗所做的改進: 我還可以用這些實驗來檢測電磁輻射:,三、迷你