1、1,非電離輻射,2,大綱,第一部分: 光輻射 第二部分: 射頻和微波輻射 第三部分: 靜態(tài)場(chǎng)和極低頻電磁場(chǎng) 第四部分: 激光輻射,3,非電離輻射,非電離輻射是指能量比較低，并不能使物質(zhì)原子或分子產(chǎn)生電離的輻射。一般來(lái)說(shuō)，非電離輻射與電離輻射的區(qū)別是12.4電子伏特（eV）。光子能量小于12.4eV的輻射就是非電離輻射,4,第一部分,光輻射,5,眼睛結(jié)構(gòu)圖,圖,6,對(duì)眼睛的健康影響,7,對(duì)皮膚的影響,8,危害識(shí)別光輻射源,9,輻射測(cè)量?jī)x器,10,輻射測(cè)量?jī)x器,11,光輻射皮膚保護(hù),防曬霜：不能阻擋所有的紫外線。 防曬系數(shù)（SPF）：SPF30的防曬霜能阻擋96的紫外線；SPF15的防曬霜能阻擋9

2、3的紫外線。出門前20分鐘需涂防曬霜才有用。 如果游泳或出汗很多，至少2小時(shí)涂一次 戴帽子，穿長(zhǎng)褲和長(zhǎng)袖衣服；棉、麻、亞麻制品為佳。大多數(shù)棉或聚酯纖維能阻擋95的紫外線，如果潮濕、退色則效果會(huì)降低。深顏色衣服能更好地吸收紫外線,12,光輻射眼睛保護(hù),眼鏡：太陽(yáng)鏡能提供足夠的保護(hù)，確保鏡片能阻擋95以上的紫外線。,13,需要配備的PPE,需要的PPE：,14,第二部分,射頻和微波輻射,15,射頻和微波輻射,射頻：300 GHz-30 KHz 微波：300 GHz-300 MHz,16,射頻和微波輻射:識(shí)別,17,近場(chǎng) VS 遠(yuǎn)場(chǎng),近場(chǎng) - 靠近輻射源，相對(duì)于其大小和波長(zhǎng) - 需分別測(cè)量電場(chǎng)和磁場(chǎng)

3、 - 不適用平方反比定律 - 明顯的空間變化性 - 近場(chǎng)附近區(qū)域可細(xì)分為輻射和非輻射區(qū)域,18,近場(chǎng) VS 遠(yuǎn)場(chǎng),遠(yuǎn)場(chǎng) - 遠(yuǎn)離天線，相對(duì)于其大小和波長(zhǎng) - 假定天線是個(gè)點(diǎn)源 - 電場(chǎng)、磁場(chǎng)、能量密度能互相換算 - 符合平方反比定律 - PD2=PD1（d12/d22)，d是距離,19,射頻和微波輻射的生物學(xué)效應(yīng),射頻和微波輻射對(duì)人體的危害，表現(xiàn)為熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)： 熱效應(yīng)：人體中的水分子受到電磁輻射后相互摩擦，引起機(jī)體升溫，從而影響到體內(nèi)器官的正常工作。 在非常條件下或生產(chǎn)操作事故中，接觸高強(qiáng)度微波輻射可導(dǎo)致體溫升高、性器官及眼睛晶狀體受熱損傷。 產(chǎn)生熱效就應(yīng)的電磁波功率密度在10MW/CM

4、2；微觀致熱效應(yīng)1 MW - MW/CM2；淺致熱效應(yīng)在10MW/CM2以下。當(dāng)功率為1000W的微波直接照射人時(shí)，可在幾秒內(nèi)致人死亡。,20,射頻和微波輻射的生物學(xué)效應(yīng),非熱效應(yīng)：人體的器官和組織都存在微弱的電磁場(chǎng)，它們是穩(wěn)定和有序的，一旦受到外界電磁場(chǎng)的干擾，處于平很狀態(tài)的微弱電磁場(chǎng)將遭到破壞，人體也會(huì)遭受損害。其中，短波的穿透能力弱，通常在皮膚吸收；長(zhǎng)波的穿透能力強(qiáng)，能影響人體器官。 對(duì)于非熱效應(yīng)，人體研究數(shù)據(jù)非常有限，沒(méi)有明顯的趨勢(shì) 現(xiàn)在基本是從動(dòng)物研究外推到人類,21,射頻和微波輻射熱點(diǎn)話題,射頻和微波暴露 - 手機(jī)引發(fā)成人良性或惡性的大腦和中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫 瘤：很少證據(jù)能證明風(fēng)險(xiǎn)的增

5、加 - 手機(jī)引發(fā)其它癌癥：有一項(xiàng)研究顯示，手機(jī)輻射與 霍奇金淋巴瘤有關(guān)系。 - 手機(jī)基站和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)：只有非常少的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)會(huì)增 加兒童患白血病的風(fēng)險(xiǎn) - 職業(yè)接觸研究: 很少有證據(jù)證明癌癥風(fēng)險(xiǎn)的增加 - 實(shí)驗(yàn)研究: 致癌性證據(jù)不足,22,射頻和微波輻射的職業(yè)接觸限值, ACGIH推薦有閾限值 （TLV） 電氣和電子工程師協(xié)會(huì)(IEEE）出版了最大允許暴露限值 兩者要求比吸收率(SAR)低于0.4 W/kg GB 8702-88電磁輻射防護(hù)規(guī)定（適用頻率范圍100KHz-300GHz）：在每天8小時(shí)工作期間內(nèi)，任意連續(xù)6分鐘按全身平均的比吸收率（SAR）應(yīng)小于0.1W/Kg,23,比吸收率全身,2

6、4,環(huán)保局制定的職業(yè)接觸限值, 從SAR限值導(dǎo)出，基于靶器官（眼睛和睪丸)的熱平衡得到。GB 8702-88電磁輻射防護(hù)規(guī)定：在每天8h工作期間內(nèi)，電磁輻射的場(chǎng)量參數(shù)在任意連續(xù)6min內(nèi)的平均值應(yīng)滿足表1要求。,25,GBZ關(guān)于射頻和微波輻射標(biāo)準(zhǔn), 100kHz-30MHz (高頻電磁場(chǎng)）,26,GBZ關(guān)于射頻和微波輻射標(biāo)準(zhǔn), 30MHz-300MHz （超高頻）,27,日常生活中的射頻輻射數(shù)值,手機(jī)輻射：未接聽(tīng)（響鈴時(shí)）50-70 W/cm2，接聽(tīng)時(shí)1-3 W/cm2 微波爐：正面觀察窗350+ W/cm2,28,暴露評(píng)估儀器,29,電磁場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量,30,感應(yīng)和接觸電流測(cè)量,31,暴露評(píng)估注

7、意事項(xiàng),要注意可能會(huì)引起誤差的源 確定源區(qū)特征 確定要求測(cè)量的參數(shù) 選擇一個(gè)頻率正確的儀器 確定最壞的情況和源排放 逐步接近電磁場(chǎng) 評(píng)估操作者的干擾 測(cè)量舉例：根據(jù)ACGIH標(biāo)準(zhǔn)，離輻射源5厘米,32,暴露評(píng)估空間平均,電場(chǎng)，磁場(chǎng)測(cè)量 SAR或功率密度 空間平均 = PD/n,33,射頻輻射控制措施,工程控制 - 接地 波導(dǎo)截止：波導(dǎo)管通常是指一根中空的金屬管(圓形或矩形)，用來(lái)限制和引導(dǎo)電磁波，以達(dá)到最小的傳輸損失。而波導(dǎo)截止管是用來(lái)削弱電磁波，通常用來(lái)降低屏蔽罩開(kāi)口處泄漏的電磁場(chǎng) 設(shè)備和人員布局：研究發(fā)現(xiàn)，如果人站在平整的射頻輻射表面附近，會(huì)提高比吸收率。如果是在角落，則比吸收率會(huì)更高。,

8、34,射頻輻射控制措施,行政和程序控制 - 鞋、防護(hù)服、手套 - 距離 - 暴露時(shí)間 - 警告標(biāo)識(shí) - 操作規(guī)程，好的設(shè)備維護(hù)能有效降低輻射,35,射頻輻射防護(hù)服,36,第三部分,靜態(tài)場(chǎng)和極低頻電磁場(chǎng),37,內(nèi)容,1. 簡(jiǎn)介 2. 暴露源 3. 劑量測(cè)定 4. 互動(dòng)機(jī)制 5. 實(shí)驗(yàn)室研究 6. 流行病學(xué)研究 7. 人類學(xué)研究 8. 總結(jié),38,簡(jiǎn)介,另外，公眾也非常關(guān)心接觸極低頻電磁場(chǎng)帶來(lái)的后果（例如在高壓電線周邊或者工廠里面） 在這里，我們首先解釋了一些重要的關(guān)于靜態(tài)場(chǎng)和ELF研究的理論性概念 通過(guò)總結(jié)發(fā)表于科學(xué)文獻(xiàn)中的結(jié)果，我們會(huì)給出一個(gè)關(guān)于它們可能對(duì)人體健康造成影響的看法。,39,人與交

9、流電磁場(chǎng)的相互作用,40,2.暴露源,下表是我們所處環(huán)境中常見(jiàn)的靜態(tài)場(chǎng)和ELF電磁場(chǎng)。,41,靜態(tài)場(chǎng)暴露源,典型的電場(chǎng) 大氣層（自然發(fā)生） 12150V/m 電視或其它視頻顯示終端 20kV/m 500kV的輸電線路下方 30kv/m 典型的磁場(chǎng) 地磁場(chǎng)（自然發(fā)生） 0.030.07mT 工業(yè)上的直流設(shè)備 50mT 磁懸浮列車 50mT 小的條形磁鐵 110mT 磁共振成像 (MRI) 2.5T,42,ELF暴露源,典型的電場(chǎng) 自然發(fā)生（50/60Hz） 0.1mV/m 交流輸電線路下方12kV/m 發(fā)電站周圍16kV/m 家電周圍 0.5kV/m 典型的磁場(chǎng) 自然發(fā)生（50/60Hz） 0.

10、01nT 交流輸電線路下方 10-30uT 發(fā)電站周圍 40120uT 家電周圍 50150uT 工業(yè)過(guò)程（如焊接） 130mT 住宅區(qū)域（50/60Hz) 0.10.3uT,43,常見(jiàn)的職業(yè)暴露,職業(yè)暴露絕大部分指的是工頻場(chǎng)，也可能包括一些其它頻率的作用?！半姎饴殬I(yè)”工作場(chǎng)所的平均磁場(chǎng)暴露高于其它職業(yè)（如辦公室工作） 電工和電氣工程師的磁場(chǎng)暴露約為0.4-0.6 T，電力線路工人約為1.0 T，焊接工、鐵路機(jī)車駕駛員和縫紉機(jī)操作工的暴露值最高（超過(guò)3 T） 工作場(chǎng)所最大磁場(chǎng)暴露可達(dá)約10 mT，與存在大電流導(dǎo)線有關(guān)。在供電行業(yè)，工人的電場(chǎng)暴露可達(dá)30 kV/m,44,劑量測(cè)定,盡管如此，在低

11、強(qiáng)度環(huán)境水平，那些報(bào)道的生物學(xué)效應(yīng)跟劑量之間的關(guān)系還不是很清楚，劑量也很難精確計(jì)算。動(dòng)物研究結(jié)果大都是陰性的。 例如，什么情況下應(yīng)該包含瞬變 這些問(wèn)題對(duì)于以下研究非常重要： 為流行病學(xué)研究設(shè)計(jì)評(píng)估方案 把人類的暴露轉(zhuǎn)換為等效的實(shí)驗(yàn)室 動(dòng)物或細(xì)胞的暴露，以方便實(shí)驗(yàn)室研究。,45,4.互動(dòng)機(jī)制,在這里，我們會(huì)解釋生物體暴露于以下不同的“場(chǎng)”時(shí)的物理現(xiàn)象。 靜電場(chǎng)效應(yīng) 靜磁場(chǎng)效應(yīng) 極低頻電場(chǎng)效應(yīng) 極低頻磁場(chǎng)效應(yīng) 電磁場(chǎng)引起健康效應(yīng)的理論原理。,46,靜磁場(chǎng),與電場(chǎng)相反， 靜磁場(chǎng)可以自由穿透生物組織。 它們能直接與移動(dòng)的電荷（離子，蛋白質(zhì)等）互相作用，還可以與組織中的磁性材料通過(guò)多個(gè)物理機(jī)制發(fā)生作用。

12、 然而，在環(huán)境背景水平，唯一重要的機(jī)制是在組織中誘導(dǎo)產(chǎn)生靜電場(chǎng)和電流。 因此，盡管外部電場(chǎng)無(wú)法穿透，但外部磁場(chǎng)能在人體內(nèi)引起電場(chǎng)。,47,ELF電場(chǎng),就像靜電場(chǎng)在人體表面引起電荷一樣，ELF電場(chǎng)也能在人體表面引起電荷，不過(guò)是會(huì)隨時(shí)間有規(guī)律的變化。 同時(shí)，表面電荷的不斷流動(dòng)會(huì)振蕩產(chǎn)生內(nèi)部的電場(chǎng)和電流。 但是， 這些影響取決于頻率，而且在ELF范圍內(nèi)影響非常小。 通常情況下， 誘導(dǎo)產(chǎn)生的電場(chǎng)要比外部電場(chǎng)小100萬(wàn)倍以上。,48,ELF磁場(chǎng),振蕩磁場(chǎng)也能通過(guò)感應(yīng)產(chǎn)生電場(chǎng)和電流，但大多是在表面組織。 這些影響也取決于頻率，而且在ELF范圍內(nèi)影響較小。 相反， 開(kāi)關(guān)過(guò)程產(chǎn)生的瞬變磁場(chǎng)可以通過(guò)感應(yīng)產(chǎn)生強(qiáng)電

13、場(chǎng)和電流，但它只能持續(xù)很短的時(shí)間。,49,物理模型,許多科學(xué)模型被用來(lái)解釋ELF電磁場(chǎng)與細(xì)胞和組織相互作用的機(jī)理： 直接的能量轉(zhuǎn)換 對(duì)帶電分子施加能量，如蛋白質(zhì) 自由基的壽命增加 等等,50,信號(hào)與噪音,活細(xì)胞的環(huán)境由于有離子和帶電分子的隨機(jī)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生電信號(hào)的噪音。 如果ELF產(chǎn)生的信號(hào)能被細(xì)胞感知到，那它必須強(qiáng)于平均的噪音水平。 在環(huán)境背景水平，大部分模型都不適用,51,5.實(shí)驗(yàn)室研究,討論理論問(wèn)題之后，我們現(xiàn)在轉(zhuǎn)向?qū)嶒?yàn)結(jié)果 已經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)室研究的電磁場(chǎng)有， 靜電場(chǎng) 靜磁場(chǎng) ELF電磁場(chǎng),52,靜磁場(chǎng),一些研究表明，有職業(yè)接觸的工人的死亡率和癌癥的風(fēng)險(xiǎn)有所增加。 然而，在工廠還存在其它可能的致癌物

14、和環(huán)境污染物，對(duì)于它們的影響并沒(méi)有進(jìn)行過(guò)正確的調(diào)查 因此，在沒(méi)有對(duì)其它因素的影響作出正確評(píng)估時(shí)，不能就把死亡率和癌癥風(fēng)險(xiǎn)增加的原因歸于磁場(chǎng)暴露。,53,ELF電磁場(chǎng),當(dāng)感應(yīng)電場(chǎng)和電流強(qiáng)度超過(guò)了身體的自然電信號(hào)時(shí)，可觀察到ELF電磁場(chǎng)的許多效應(yīng)。 盡管數(shù)據(jù)存在不一致或不能重現(xiàn)，其它一些研究報(bào)告還發(fā)現(xiàn)了大量在低水平時(shí)體外實(shí)驗(yàn)的效應(yīng)： 細(xì)胞增生的變化，新陳代謝，基因表達(dá)，蛋白 質(zhì)合成， 酶的活動(dòng)等等。 這些觀察不一定是對(duì)人類健康造成不利影響的預(yù)示；需要更好地去了解其機(jī)理。,54,6.流行病學(xué)研究,大多數(shù)流行病學(xué)研究都集中在工頻磁場(chǎng)，雖然有些也研究電場(chǎng)。 研究最多的疾病有： 癌癥 生殖狀況 神經(jīng)和精神

15、疾病,55,癌癥,目前的研究尚無(wú)一致性的結(jié)論。沒(méi)有說(shuō)服力的證據(jù)證明有致癌性。,56,神經(jīng)和精神疾病,某些研究報(bào)告發(fā)現(xiàn)，在一些暴露于高強(qiáng)度電磁場(chǎng)的特定工人群體中，像阿爾茨海默氏癥(又叫老年性癡呆）等疾病的發(fā)病率明顯增加。 這些研究結(jié)果需要進(jìn)一步的檢查和后續(xù)跟進(jìn)。 雖然有些報(bào)告建議，自殺和 抑郁癥沒(méi)有相關(guān)的聯(lián)系，但更多的研究是必要的。,57,心血管,據(jù)報(bào)道， 在精確的情況下，ELF電磁場(chǎng)可以影響心血管系統(tǒng)，例如心率的稍微降低或增加（約35次/分鐘） 然而，在低于目前暴露標(biāo)準(zhǔn)限值的情況下，沒(méi)發(fā)現(xiàn)有明顯的急性或長(zhǎng)期的與心血管相關(guān)的危害。,58,大腦和行為,因?yàn)樯窠?jīng)組織對(duì)電信號(hào)很敏感，所以大腦可能會(huì)是人

16、體與ELF電磁場(chǎng)相互作用的一個(gè)場(chǎng)所。 試驗(yàn)表明這種影響可能會(huì)發(fā)生，但僅當(dāng)感應(yīng)電流達(dá)到一定限值時(shí)才會(huì)發(fā)生。 腦電波改變 對(duì)于復(fù)雜推理任務(wù)的反應(yīng)時(shí)間的改變 時(shí)間觀念的變化,59,8.結(jié)論,盡管已有大量的研究報(bào)告，但還是需要做進(jìn)一步的研究來(lái)對(duì)靜態(tài)場(chǎng)和ELF電磁場(chǎng)的健康效應(yīng)做出一個(gè)完整的評(píng)價(jià)。 研究中許多不一致的地方必須得到解決，報(bào)告的健康效應(yīng)必須能夠再現(xiàn)，主要的關(guān)注點(diǎn)例如癌癥必須正確表述。 提高我們的認(rèn)識(shí)有助于更好地評(píng)估可能的風(fēng)險(xiǎn)，確保給社區(qū)和工作場(chǎng)所的所有人提供充足的保護(hù)。,60,磁場(chǎng)隨距離增加迅速降低,61,ACGIH靜磁場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn),62,ACGIH靜電場(chǎng)和ELF電場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn),ACGIH規(guī)定，對(duì)于0Hz

17、（直流）到220Hz的電場(chǎng)，其最高容許限值為25 kV/m.,63,ACGIH ELF磁場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn),64,GBZ工頻電場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn),65,第四部分,激光,66,激光的基本原理,激光是電磁輻射的一種形式 特定材料的原子能級(jí)狀態(tài)變化的過(guò)程中產(chǎn)生激光 當(dāng)原子中的電子從高能級(jí)躍遷到低能級(jí)時(shí)，它將以光的形式釋放出能量，稱為受激輻射 波長(zhǎng)決定激光的顏色 波長(zhǎng)一般用納米來(lái)表示。十億納米為一米。,67,激光的構(gòu)成,68,激光的構(gòu)成,激光工作介質(zhì)：是指用來(lái)實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)并產(chǎn)生光的受激輻射放大作用的物質(zhì)體系，有時(shí)也稱為激光增益媒質(zhì)。它們可以是固體，氣體，液體和半導(dǎo)體。 固體：銣YAG，紅外激光1.064微米 氣體：氦，氦氖

18、混合氣，發(fā)射可見(jiàn)紅光；CO2激光發(fā)射遠(yuǎn)紅 外激光，10.6微米 燃料（在液體中）：復(fù)雜的有機(jī)燃料，如若丹明6G，溶解在 液體溶劑中，波長(zhǎng)范圍寬 半導(dǎo)體：又稱二極管激光，這些電子設(shè)備非常小，功率低， 激光打印機(jī)有應(yīng)用 激發(fā)態(tài)原子或分子：使用活性氣體如氯氣和氟與惰性氣體氬、 氪和氙的混合氣體。當(dāng)受電擊時(shí)，形成二聚物，發(fā)出紫外光,69,名義危害區(qū)域,70,激光的生物效應(yīng),眼睛傷害：具有足夠能量的激光光束理論上能損壞視網(wǎng)膜，導(dǎo)致永久性失明。 熱灼傷：激光引起的組織破壞主要為熱效應(yīng)引起，組織蛋白由于吸收激光能量而溫度上升，引起變性。接觸時(shí)間超過(guò)10微秒，波長(zhǎng)范圍在近紫外到遠(yuǎn)紅外（0.315m-103m)

19、。 光化學(xué)效應(yīng)：接觸光化紫外輻射(0.200m-0.315m)任何時(shí)間，或接觸可見(jiàn)藍(lán)光(0.400m-0.550m)超過(guò)10s，會(huì)引起組織破壞 色素沉著和紅斑：UV-A (0.315m-0.400m) 致癌：UV-B除了了熱灼燒外，還可能引起皮膚癌 整體而言，對(duì)皮膚的危害沒(méi)有對(duì)眼睛的大。,71,激光生物效應(yīng)概要,72,對(duì)眼睛的影響,73,非光束激光危害,非光束危害：不是由于人體直接接觸激光束引起的危害 電氣危害：最常見(jiàn)的非光束危害。電器安裝時(shí)需小心來(lái)自電源和電容的高壓。采取電氣安全技術(shù)防止傷害。 火：易燃物質(zhì)接觸激光束容易點(diǎn)燃，引起火災(zāi) 噪音：脈沖激光可能會(huì)引起較高的噪音 間接輻射：非激光輻射

20、，但與激光的操作有關(guān)；例如等離子管引起射頻輻射，激發(fā)態(tài)分子激光的高壓電源引起X射線。 光輻射：來(lái)自激光放電管、泵浦燈的紫外輻射，激光焊接產(chǎn)生的紫外輻射 工業(yè)衛(wèi)生因素：壓縮氣體，低溫材料，有機(jī)染料，毒性或致癌物質(zhì)（如激光與塑料作用）,74,激光分類,2級(jí)：”低功率”可視激光，或稱為“低危害激光”，波長(zhǎng)在400-700 nm之若直視或盯視會(huì)產(chǎn)生傷害，一般人眼有避害反應(yīng)，一般不會(huì)產(chǎn)生傷害。 防護(hù)措施：貼標(biāo)簽警示不要直視。如：激光筆，激光針,75,激光分類,3級(jí)：“中等功率”或“中等危害激光器”。能在避害反應(yīng)時(shí)間內(nèi)（通常眨眼時(shí)間為0.25秒）對(duì)眼產(chǎn)生傷害。不會(huì)對(duì)皮膚產(chǎn)生傷害，無(wú)漫反射危害 防護(hù)措施： 采取控制保證不要直視光束或鏡面反射光束。 如：理療激光，眼科激光 3a級(jí)：注視激光極短時(shí)間不會(huì)產(chǎn)生傷害。 1mW5mW可見(jiàn)He-Ne激光器 3b級(jí)：直視一般均產(chǎn)生危害，鏡面反射和光束內(nèi)觀察都會(huì)產(chǎn)生危害，但不會(huì)有 漫反射危害 5mW500mW可見(jiàn)He-Ne激光器,76,控制措施,采取一些措施可免于激光傷害，包括： 工程控制 管理控制 個(gè)人防護(hù)用品,77,工程控制,工程控制指與激光系統(tǒng)結(jié)合在一起用來(lái)防止傷害工作人員的措施 相比個(gè)人防護(hù)用品或管理控制，工程控制應(yīng)為首選,78,管理控制,管理控制指防止員工受傷的程序性措施。 常見(jiàn)的有： - 設(shè)立激光控制區(qū)域（開(kāi)放光束的3b和4級(jí)激光）