研究背景随着珠江三角洲地区经济的快速发展和现代化程度的不断提高,伴有电磁辐射和感应的设备越来越多,如城市群的广播电视发射系统、移动通讯基站、高压输变电系统、电气化铁道等导致城市电磁辐射呈指数增长。近年来调查发现珠三角大中城市的环境电磁辐射强度显著上升,由此滋生的电磁辐射污染问题引起人们的极大关注,电磁辐射污染纠纷和居民投诉日益增多。电磁辐射已成为继大气污染、水污染及噪声污染后,当今世界的第四大污染。电磁辐射作为环境污染和职业危害的一种新形式,受到广泛关注。随着电磁技术的使用,通信和广播电视发射设备的普及及高压输电线路的发展,通信基站、广播电视塔、高压输变电站等大量进入市区,拉近了人们与电磁辐射的距离,各种大、小功率的电磁波发射系统被民房包围的现象随处可见。随着城乡的快速发展,一些人烟稀少的地区也开始遭受电磁辐射的污染。因此,电磁辐射污染对人体健康的影响逐渐成为毒理学研究的热点。电磁辐射对人体健康影响的流行病学调查研究是电磁辐射对人体健康损伤最直接证据,但实际研究却遇到诸多困难,主要包括两个方面：一是由于电磁场暴露的人群很难区分,协同因素复杂,从而影响样本的选择和数量；二是电磁场产生的生物学效应作用机制尚不清楚,很难确定特异的电磁辐射暴露参数。目前,国内外的研究主要集中在电磁辐射与某些疾病的相关性方面,如电磁辐射与儿童白血病的研究等。关于低强度电磁辐射对人类健康的影响报道甚少,尚无足够的科学证据判定是否对人类健康有确切影响。儿童作为特殊群体,是否对低强度的环境电磁辐射更敏感呢?本研究拟通过对佛山市中心城区一般辐射环境以及佛山电视塔的电磁场监测,最终选择佛山电视塔500m内的铁军小学作为暴露组,距离佛山电视塔12Km外,且周围无明显电磁辐射源的南庄吉利小学作为对照组,采用问卷调查、医学健康体检(心电图、血压、身高、体重等)来探讨射频电磁辐射对儿童的健康影响。通过在东莞市莞城500kV高压输变电线走廊下选取东莞师范学校附属小学作为暴露组,距离此工频电磁辐射源10Km以外,且周围无明显电磁辐射源的东莞南城阳光第六小学作为对照组,采用问卷调查、医学健康体检来探讨高压输变电线工频电磁场对儿童的健康影响。研究方法1.射频电磁辐射对小学生的健康影响研究1.1一般辐射环境的电磁场监测方法根据《辐射环境保护管理导则-电磁辐射监测仪器与方法》(HJ/T10.2-1996)等相关标准规范的要求,按照2Km×2Km网格布点法的布点原则和剔除原则进行布点,即选取每个网格的中心点作为测量点,测量时尽量避开高大建筑物,树木,中心点位置测量人员不能到达处,尽量选取最近敏感点(小区、学校或医院)为测量点位,要求测量点误差不得超过网格的1/4,否则剔除该点位,以佛山市中心城区为监测范围,采用网格布点法将监测范围划分为40个点位,最终现场监测了36个点位；采用SRM-3000射频辐射分析仪对每个点位进行测量,要求以稳定后每15s读一次数,测量高度为1.7米。分别测量各个点位的电场、磁场、功率密度强度,每个点位分别测量3次并记录测量值,取平均值代表该点位的强度。1.2电视塔射频辐射的监测方法根据《辐射环境保护管理导则-电磁辐射监测仪器与方法》(HJ/T10.2-1996)等相关标准规范的要求,以发射塔为中心按米字型布点,在东、西、南、北、东南、东北、西南、西北八个方向的测量线上,分别在500m内每50m一个点,500m-1Km内每100m一个点,1Km-2Km内每200m一个点,每个方向共20个点进行测量。采用SRM-3000射频辐射分析仪频谱分析模式,将测量的频率范围固定在我国电视塔频率范围47-856MHz,对每个点位进行测量,要求以稳定后每15s读一次数,测量高度为1.7米。分别测量各个点位的电场、磁场、功率密度强度,每个点位分别测量5次并记录测量值,取平均值代表该点位的强度。1.3研究现场及研究对象通过对佛山市中心城区一般辐射环境以及佛山电视塔的电磁场监测结果,我们选取距离佛山电视塔500m内的一所小学429名小学生为暴露组,距离该电视塔12Km外的另一所小学256名小学生为对照组。现场监测两所学校的射频电磁辐射强度,并通过健康问卷调查、医学检查等方式,来分析射频电磁辐射的暴露对小学生的健康产生哪些影响。2.工频电磁场对小学生的健康影响研究2.1文献查阅WHO的一项报告指出,住宅工频磁场强度与其与高压线的距离密切相关,并建议距离高压线50m以内不宜设住宅区、学校、幼儿园和医院；国际癌症研究机构(IARC)表明,儿童长期暴露在>0.3-0.4μT的工频磁场,白血病患病风险增加2倍。2.2莞城500kV高压输电线的测量根据现场考察,我们选取莞城500kV变电站外三组架空高压线为测量目标,线高分别为18m,25m和30m,以两基塔弧垂最低位置边导线对地投影点为起点,距垂直投影线0m、5m、10m、15m、20m五个点位进行测量。2.3研究现场及研究对象根据文献查阅和莞城500kV高压输电线的实地测量结果,我们在莞城500kV超高压输电线廊下选取一所小学456名小学生为暴露组；另选周围无明显辐射源并与暴露组基本情况相近的某小学272名小学生为对照组。现场监测两所学校的工频电磁场强度,并通过健康问卷调查、医学检查等方式,来分析工频电磁场的暴露对小学生的健康产生哪些影响。研究结果1.射频电磁辐射对小学生的健康影响研究1.1佛山市中心城区一般辐射环境的电磁场监测结果(面测)佛山市中心城区电场强度的均值介于179.67-802.03mV/m之间,总的平均值为340.09±145.1mV/m；磁场强度的均值介于460.3-2069.67μA/m之间,总的均值为903.68±419.7μA/m；功率密度的均值介于8.498-159.57nW/cm2,跨度范围比较大,总的平均值为36.13±33.71nW/cm2,低于《电磁辐射防护规定》的标准限值(电场：12V/m、磁场：32mA/m、功率密度：4*104nW/cm2).1.2佛山电视塔的电磁场监测结果(点测)从佛山电视塔的电磁场监测结果可以看出,虽然所有点位均低于《电磁辐射防护规定》的标准限值(电场：12V/m、磁场：32mA/m、功率密度：4*104nW/cm2),但与佛山市城区一般辐射环境的平均水平相比,500m内的电视塔电磁场强度大于佛山市城区一般辐射环境的平均水平(340.09mV/m,903.68μA/m,36.13nW/cm2),而500m后则小于平均水平。1.3两组小学的现场监测结果暴露组小学电磁辐射测量点位56个,其中教室内设点45个,教室外设点11个,其中教室内的电场强度范围在147.3-1077mV/m,磁场强度范围在391.0-2857μA/m,功率密度范围在57.5-3078μW/m2,教室外的电场强度范围在161.1-922.7mV/m,磁场强度范围在427.2-2448μA/m,功率密度范围在150.8-2259μW/m2;对照组小学电磁辐射测量点位49个,其中教室内布点35个,课间活动场所布点共14个,其中教室内的电场强度范围在136.2-645.1mV/m,磁场强度范围在235.0-1104μA/m,功率密度范围在49.2-459.3μW/m2,教室外的电场强度范围在150.8-416.1mV/m,磁场强度范围在235.4-1104μA/m,功率密度范围在60.3-459.3μW/m2。经Wilcoxon检验,暴露组教室内和教室外电磁辐射的暴露水平均显著高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。1.4电视塔射频电磁辐射对小学生的健康调查结果两组小学生神经精神系统症状问卷调查结果未发现有统计学差异；血液系统的部分血常规指标有统计学意义,相比于对照组,暴露组小学生的血小板数量及单核细胞%、嗜中性粒细胞%均低,而嗜碱性粒细胞和巨大不成熟细胞的数量及嗜酸性粒细胞%、嗜碱性粒细胞%和巨大不成熟粒细胞%偏高(P<0.05),经多元线性回归分析也发现这些血常规指标的变化与电视塔射频辐射暴露存在一定的相关性(P<0.05)；两组血清电解质的K+和Na+有统计学差异(P<0.05),经多元线性回归分析发现与电视塔射频辐射的暴露没有相关性(P值分别为0.380和0.114)；血压和心率差异有统计学意义,多元线性回归分析发现与电视塔射频辐射暴露有显著的正相关性(P<0.05)。2工频电磁场对小学生的健康影响研究2.1莞城500kV高压输电线的测量结果在线高为18m处,电场强度最大值出现在距地面垂直投影距离0m处,达到1076V/m,磁感应强度最大值出现在距地面垂直投影距离5m处,达到1880nT；在线高为25m处出现电场强度和磁感应强度最大值在距地面垂直投影距离0m处,达到224.9V/m和515.3nT;而在线高30m处,电场强度最大值出现在距地面垂直投影距离10m处,达到116.4V/m,磁感应强度最大值出现在距地面垂直投影距离0m处,达到343.0nT。均低于HJ/T10.3-1998《500kV超高压送变电工程电磁辐射环境影响评价技术规范》推荐的工频电磁场评价标准4kV/m和100μT。2.2两组小学的现场监测结果暴露组小学布点21个,电场强度范围在522-3930mV/m,磁感应强度范围在171.5-357.8nT;对照组小学布点30个,电场强度范围在16-2919mV/m,磁感应强度范围在9.95-72.08nT。经Wilcoxon检验,两组小学的电场强度和磁感应强度差异有统计学意义(P<0.05)。2.3高压输变电线工频电磁场对小学生的健康调查结果两组小学生神经精神系统症状问卷调查结果未发现有统计学差异；血液系统的部分血常规指标有统计学意义,与对照组相比,暴露组中的单核细胞、红细胞体积分布宽度、平均血小板体积以及血小板体积分布宽度较低(P<0.05),而暴露组中的血红蛋白、平均血红蛋白量以及平均血红蛋白浓度高于对照组(P<0.001),多元线性回归分析发现,单核细胞、红细胞体积分布宽度、平均血小板体积以及血小板体积分布宽度与工频电磁场暴露存在显著的负相关性,而平均血红蛋白量以及平均血红蛋白浓度存在显著的正相关性(P<0.05)；暴露组血清中的铜、铁、锌含量高于对照组(P<0.001),对铜、铁、锌的含量进行多元线性回归分析,两组间的差异与工频电磁场的暴露同样存在统计学关联(P<0.05)；单因素和多因素分析结果发现,暴露组收缩压和心率水平高于对照组,舒张压水平低于对照组,而心电图异常情况的单因素及二分类logistic分析,未见小学生工频暴露水平的差异与小学生心电图异常存在明显关联。结论1.从一般辐射环境和电视塔的监测结果发现,所有测量点位的电磁场强度均远远低于GB8702-22《电磁辐射防护规定》的标准限值,但电视塔500m以内的电磁场强度大于一般辐射环境的平均水平,说明广播电视塔是城市群的主要辐射的污染源,为选择低强度射频电磁辐射对小学生健康影响研究的研究现场及研究对象提供了依据。2.莞城500kV高压输电的监测结果发现,所有测量点位的电磁场强度均低于HJ/T10.3-1998《500kV超高压送变电工程电磁辐射环境影响评价技术规范》推荐的工频电磁场评价标准。现有流行病学调查表明,超过0.4μT会导致儿童白血病的风险增加,本次研究监测的多数点位接近甚至大于这个值,为选择低强度工频电磁场对小学生健康影响研究的研究现场及研究对象提供了依据。3.通过有序多分类的logistic回归分析,排除混杂因素的影响后,尚未发现射频电磁辐射对周边小学生的神经精神系统症状产生不良影响；对小学生血液系统经过单因素和多因素分析,发现血常规的部分指标与暴露在低强度射频电磁辐射存在显著的相关性,单因素分析结果发现两组小学生的K+和Na+含量差异有统计学差异,但多因素分析未发现两组的K+和Na+含量的差异与暴露有相关性,射频电磁辐射是否对小学生的血清电解质有影响,仍需进一步研究；对两组小学生血压和心率的单因素和多元线性回归分析结果均显示,暴露组小学生的收缩压、舒张压和心率与电视塔射频电磁辐射存在正相关,说明电视塔射频电磁辐射可能对小学生心血管系统的血压和心率存在一定的影响。4.通过有序多分类的logistic回归分析,排除混杂因素的影响后,尚未发现工频电磁场对周边小学生的神经精神系统症状产生不良影响；对小学生血液系统经过单因素和多因素分析,发现血常规的部分指标及血清电解质与暴露在低强度工频电磁场存在显著的相关性,说明低强度的工频电磁场可能对小学生血液系统产生影响；对小学生血压和心率的单因素和多元线性回归分析结果均显示,暴露组小学生的心率与工频电磁场暴露存在正相关,而舒张压存在负相关,但心电图异常率未发现两组小学生存在差异,说明工频电磁场可能对小学生心血管系统的血压和心率存在一定的影响。