极低频(ELF)电磁场生物效应
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极低频(ELF)工频电磁场影响心血管功能,电力防辐射服刻不容缓职业人群流行病学调查资料表明极低频(ELF)/工频电磁场可能影响工人的心血管功能,医学体检资料表明工频电磁场对心电图有一定影响,主要表现为窦性心律不齐和房室传导阻滞。
莫琴友等以长年从事高压输变电作业(500kV,200kV,110kV)的巡检、维修、安装运行等一线工人476名和198名系统内管理人员为研究对象,以178名纺织业行政管理人员为对照,对两组人员的心电图进行统计分析,结果表明输变电系统的工人及管理人员的心电图与对照组相比有显著差异,主要表现为传导阻滞(p<0.01)、心电轴偏(p<0.01)及节律异常(p<0.05)。
电磁场的生物效应对于磁场,物理学用磁场强度H和磁感应强度B来描述,物理学一开始用磁场强度H 来描述磁场,后来才发现了和电场强度相对应的磁感应强度B。
严格地说,H和B不是同一术语,H是磁场,B是磁通密度(详细的分析可以参见《电动力学》),B是H所感应的磁场,所以B又叫磁感应强度。
二者的关系为:B = u H其中u是导磁率。
磁场可以产生于变化的电场(如电流就是变化的电场),也可以产生于永磁铁,地球就是一个巨大的磁铁,所以在地球表面的生物都会受到地磁场的作用,另外,人们还利用电、磁相互作用的原理制作了一些用来研究生物在各种不同强度下各种反映的仪器。
对作用和效应有影响的磁场参数有类型、磁强、均匀性、方向、作用时间等几个方面;就机体方面,对作用和效应有影响的机体因子有磁性、组成、种类、敏感性、部位和血流速度等几个方面。
生物效应:磁场从开始作用到看见机体的生物效应,一般有一段延迟时间。
其主要原因可能是产生效应的磁场必须同时同方向地作用一段时间(叫物理作用时间),机体才发生明显的生物效应,累积的物理量中的大多数,可看作是产生生物效应的阈前量,并且是可逆的。
所谓可逆是指磁场方向和坐标(器官、细胞、分子)方向发生变化时,其发生生物效应的可能性也变,甚至变得反相,因此应设法使磁场方向和机体方向的夹角不变,这样累积的物理量就可能达到阈值,产生可见的生物效应。
下面分别讨论地磁的生物效应以及磁效应在生物学中的一些具体的应用:(一)、地磁的生物效应很多的星体周围都具有磁场,地球也有,我们称之为地磁场。
地球近似一均匀磁化球,但有区变和日变,区变指因为区域的不同而不同,有的磁强差别很大。
每天变化约0.0001——0.0004G/day。
磁南(S)极在地球北极附近,磁北极在地球南极附近,平均的磁强为0.5G。
法国细菌学家巴斯德(Pasteur)1862年发现,地磁场能促进所有植物的生长,在S极下,青土豆比附近的成熟快些。
人体也同样是个磁体,也有两极。
浅析高层建筑群产生的电磁波是否对居民产生危害关键词:高层建筑电磁波传播方式人体健康电磁辐射屏蔽电磁干扰电磁场现在的高层建筑群下方都建有连接各楼的地下车库,水泵房、换热站、风机控制室以及10KV变配电室等都设计在地下车库中,这些用电设施会向周围空间产生电磁干扰,人体对供配电设施产生的电磁干扰感觉不到,但它确实是存在的,电磁干扰会对周围居民产生危害吗?我认为不会。
第一,高层建筑群中的供用电设施在其周围产生的是频率为50Hz的工频电场和工频磁场,属于极低频(ELF)(0~300Hz)范围,低频率电磁波主要借由有形的导电体才能传递。
因为在低频的电振荡中,磁电之间的相互变化比较缓慢,其能量几乎全部返回原电路而没有能量辐射出去;另外,通过波长与频率的关系式:λ=v/f式中,v为光速,3×105km/s,f为频率(1s内场发生交变的次数,单位为赫兹),λ为在空气中的波长(单位为米),可以计算其波长达6000km。
从电磁场理论可以知道,只有当一个电磁系统的尺度与其工作波长相当时,该系统才能向空间有效发射电磁能量。
而高层建筑内的全部供用电线路的长度加起来都远小于这一波长,所以其构不成有效的发射天线,形不成有效的电磁能量辐射;计算表明,典型的由输电线路所发射的最大功率密度将小于0.0001μW/cm2,比晴朗的夜晚由满月送到地球表面的辐射能量(0.2μW/cm2)还小2000倍。
因此,仅从能否形成有效能量辐射的角度,在极低频(300Hz)以下频率范围内引用“电磁辐射”概念是不妥当的。
第二,空间的电场很容易被导电物质所屏蔽或削弱(即使该物质不是良导电性的),红砖、土坯砖、普通瓦及石棉瓦等材料对于工频电场也均有很好的屏蔽效果。
实验表明:上述材料所构建空间内部的电场,仅相当于外部未畸变电场的0.4%~0.65%;屋顶材料的厚薄对进入室内的工频电场并不明显。
木结构房屋内具有较高的工频场强,说明用绝缘性能好的建材构建的房屋对工频电场的屏蔽效果较差。
电磁场对人体的生物效应研究随着科技的不断发展,电磁场作为一种新型的环境污染因素,已经得到越来越多的关注。
电磁场具有超长距离和高能量的特点,其生物效应已经成为了当前的研究热点。
本文将就电磁场对人体的生物效应进行阐述。
电磁辐射的危害电磁辐射可以分为低频电磁场和高频电磁场两种形式。
低频电磁场包括电压、电流、电场和磁场等,是由家庭用电、工厂机器、交通工具等产生的;高频电磁场包括无线电、微波、雷达等,是由通讯设备、电视、电脑、手机等产生的。
而这些电磁场都对人体造成了不同程度的危害。
首先,电磁场会在人体组织中引起电流和电荷的变化,导致机体内环境紊乱,干扰内在体征的正常表现,影响生命系统的健康。
其次,电磁场可以干扰电生理活动,特别是干扰心脏的正常节律,使其紊乱、加速或减慢,甚至导致室颤和猝死。
第三,长时间暴露在电磁辐射下,还可能导致癌症、神经退行性疾病、免疫功能失调等健康问题。
电磁场生物效应的研究现状电磁场对人体的生物效应已成为研究热点。
国内外的研究表明,电磁场会对人体的生理和心理健康产生一定的影响。
比如,低频电磁场会导致头痛、恶心、视觉模糊、心率变化等不适感受;高频电磁场会导致头痛、嗜睡、失眠、记忆力减退等症状。
此外,电磁场还可能影响人体的生殖系统、内分泌系统、神经系统等。
电磁场的不同频率、不同强度对机体的生物效应有很大的差异。
目前,对于不同频率磁场的生物效应研究比较多,其结果表明磁场对生物体的生物化学、免疫和神经系统等具有广泛的影响。
而对于不同频率的电场的生物效应研究相对较少,需要进一步深入的研究。
电磁场生物效应的可能机制目前,对于电磁场对生物体的生物效应机制,研究者提出了多种假说。
其中,电离辐射假说、非电离辐射假说、热效应假说和生物磁感应假说是比较常见的4种。
电离辐射假说认为,电磁场会产生离子化作用,进而引起机体组织的氧化、化学反应,导致生理效应的变化。
非电离辐射假说认为,电磁场不会引起直接的生化变化,但可以干扰细胞的分子运动和膜电位的变化,从而影响生物体的生理功能。
低频电的生物学效应低频电是指频率低于100kHz的电磁波辐射,它在电子工业、通信、医疗等领域中得到广泛应用。
然而,低频电如何影响人体健康一直是一个备受关注的话题。
许多研究表明,低频电对人体有一定的生物学效应。
1. 对神经系统的影响低频电的一个主要影响是对神经系统的刺激。
它可以影响神经元的兴奋性和抑制性,从而影响神经传递。
研究表明,低频电可以改变神经元的动作电位和膜电位,从而影响神经元的兴奋性和抑制性。
此外,低频电还可以影响神经元的突触传递和神经递质释放,从而影响神经传递。
2. 对心血管系统的影响低频电对心血管系统的影响也备受关注。
研究表明,低频电可以影响心脏的节律和收缩力,从而影响心血管功能。
此外,低频电还可以影响血管的张力和血流速度,从而影响循环系统。
3. 对免疫系统的影响低频电可以影响免疫系统的功能。
研究表明,低频电可以影响免疫细胞的增殖和功能,从而影响免疫系统的免疫效应。
此外,低频电还可以影响免疫细胞的分泌功能,从而影响免疫反应。
4. 对代谢系统的影响低频电可以影响代谢系统的功能。
研究表明,低频电可以影响细胞的代谢过程,从而影响细胞的生长和分化。
此外,低频电还可以影响细胞的ATP合成和氧化磷酸化过程,从而影响能量代谢。
5. 对生殖系统的影响低频电对生殖系统的影响也备受关注。
研究表明,低频电可以影响生殖细胞的生长和分化,从而影响生殖系统的功能。
此外,低频电还可以影响生殖激素的分泌和作用,从而影响生殖系统的发育和功能。
低频电对人体有着多种生物学效应,包括对神经系统、心血管系统、免疫系统、代谢系统和生殖系统的影响。
虽然目前还存在一些争议,但是对低频电对人体的影响进行深入研究是非常必要的。
我们需要更多的科学研究,以更好地了解低频电的生物学效应,从而更好地保护人类健康。
电磁场与生物效应的关系随着科技的发展和人类文明的进步,人们对电磁场的关注越来越多。
电磁场是不可见的,但是我们每天都处在电磁辐射的环境中。
研究表明,不同频率的电磁辐射对人体有不同的生物效应。
那么电磁场与生物效应的关系是怎样的呢?本文将从电磁场的定义、电磁辐射对人体的生物效应、电磁辐射对人体健康的影响等方面,尝试分析这个话题。
一、电磁场的定义电磁场是一种能量场,包括电场和磁场。
电场是由带电粒子所产生的效应,体现为正负电荷之间的相互作用;磁场则是由运动带电粒子产生的效应。
电磁场是无线电、微波、雷电等传播媒介,是人们透过空气、墙壁和建筑物等进行通讯和传输信息的基础。
二、电磁辐射对人体的生物效应电磁波的频率越高,穿透力越强,因此对人体的影响也越大。
根据频率范围不同,电磁辐射可分为高频辐射、中频辐射和低频辐射。
1.高频辐射高频辐射包括无线电波、微波和红外线等,其频率在3千兆赫兹以上。
高频辐射会对人的皮肤产生热效应,会使人的皮肤上发生热作用,使人感到热热的、烫烫的,甚至出现皮肤烧伤或皮肤癌。
另外,高频辐射还能影响人的大脑神经,引起头痛、疲劳、失眠等症状。
2.中频辐射中频辐射包括电力线、电灯泡所产生的电磁场以及电容器、电感器等电器所产生的电磁波等,其频率在几十千赫兹到几兆赫兹之间。
由于频率比较低,穿透力不强,人体所受的影响相对较小,但是长期待在电磁场中,还是会引起心脏、肺部等多个器官的疾病。
3.低频辐射低频辐射的频率在几千赫兹以下,比如交流电、电子仪器、航海雷达以及电力设备等。
低频辐射直接影响人体的神经系统和内分泌系统,导致人体的免疫力下降,容易感到疲劳、头痛等。
三、电磁辐射对人体健康的影响电磁辐射对人体健康的影响主要表现在以下几个方面:1.癌症电磁辐射会导致DNA突变破裂,比如,美国国家癌症研究所曾经公布过一项研究结果,指出常年接触手机和微波等电磁波的人,患白血病和脑瘤的风险比其他人群高出3倍。
2.不孕不育长期待在电磁辐射的环境中,电磁波会影响男性精子的质量和数量,会导致男性的不育。
神秘的能量场探索人体的生物电磁场神秘的能量场:探索人体的生物电磁场人体自古以来便被视作一个神秘的存在,我们有血有肉,有思想感情。
然而,有一种理论认为,人体除了这些显而易见的成分外,还拥有一种无形的能量场,即生物电磁场。
本文将探讨人体生物电磁场的概念、特征以及可能的作用。
一、什么是生物电磁场生物电磁场是指人体细胞和组织中产生的微弱电磁信号。
这些电磁信号来源于我们身体内部的各种生物电活动,例如神经信号传导、心脏跳动、肌肉收缩等。
人体生物电磁场可通过专门的仪器进行测量和观察。
二、人体生物电磁场的特征1. 微弱信号:相比于外部环境中的电磁辐射,人体生物电磁场的强度非常微弱。
因此,只有使用高灵敏度的仪器才能检测到和测量这些信号。
2. 频率范围:人体生物电磁场的频率范围非常广泛,从极低频(ELF)到射频(RF)都有涉及。
这些不同频段的信号与身体的不同生理功能相关。
3. 空间分布:生物电磁场在人体内部的分布也是不均匀的。
特定器官和组织,如大脑、心脏和肌肉,会产生较强的电磁信号,而其他部位较为微弱。
三、人体生物电磁场的可能作用1. 生物传导:人体生物电磁场作为生理活动的结果,传递着信息和能量。
例如,神经信号的传导和心脏的跳动都依赖于电磁信号的相互作用。
2. 健康状况:一些研究认为,人体生物电磁场的变化可能与我们的健康状况和身体功能有关。
通过监测和分析生物电磁场,我们或许能够探索某些疾病的早期迹象。
3. 能量治疗:一些非传统医学实践,如能量治疗,声称通过调整人体生物电磁场来改善身体和心理健康。
然而,这些实践的科学依据仍然存在争议,需要更多的研究来验证其有效性。
四、人体生物电磁场的研究方法1. 电生理测试:使用电生理仪器记录和分析人体的生物电活动,例如脑电图(EEG),心电图(ECG),肌电图(EMG)等。
2. 磁共振成像:通过核磁共振成像(MRI)技术可以观察到人体内部的结构和活动,包括生物电磁场的分布。
3. 超声波技术:超声波可以用于研究人体内部的血液流动和组织状态,从而间接反映出人体生物电磁场的情况。
电磁波的频率电磁波是一种由电场和磁场相互作用产生的波动现象。
它在日常生活中无处不在,从我们使用的手机、电视、微波炉到我们接收的无线电信号,都是通过电磁波进行传输的。
电磁波的频率是指电磁波所具有的振动次数。
在本文中,我们将探讨电磁波的频率以及其在不同频段中的应用。
首先,让我们了解一下电磁波的频率范围。
电磁波的频率非常广泛,从极低频(ELF)到极高频(EHF)都有涵盖。
极低频是指频率介于3 Hz到30 Hz之间的电磁波,它主要用于通信、导航和军事等领域。
超低频(ULF)和极低频(VLF)在频率范围内稍微高一些,通常用于地下矿井通信和地震研究等领域。
中低频(MLF)通常用于无线电广播和导航系统中,频率范围在300 Hz到3 kHz之间。
高频(HF)是指从3 MHz到30 MHz的频率范围内的电磁波,主要用于短波广播和民用通信。
特高频(VHF)波段的频率范围是从30 MHz到300 MHz,常用于电视和无线电通信。
超高频(UHF)波段的频率范围是从300 MHz到3 GHz,常用于手机通信和卫星通信领域。
极高频(SHF)波段的频率范围是从3 GHz到30 GHz,主要用于雷达系统和天文学研究等领域。
最后,极高频(EHF)电磁波的频率范围在30 GHz到300 GHz之间,通常用于无线局域网和微波炉等。
了解了电磁波的频率范围,我们来看一下电磁波的应用。
不同频率的电磁波在不同领域有着不同的应用。
低频电磁波通常用于通信和导航领域。
例如,极低频和超低频电磁波可穿越地球表面和水中,因此在海底通信和地下通信中应用广泛。
中低频电磁波主要用于无线电广播,人们可以通过无线电接收器收听到各种各样的广播节目。
另一方面,较高频率的电磁波用于无线电通信和电视广播,例如,VHF频段用于电视信号传输。
更高频率的电磁波用于移动通信,例如,UHF频段用于手机通信。
极高频和极高频电磁波通常用于雷达和导航系统中,可以进行精确的测距和目标追踪。
电磁波对生物组织的生物效应研究随着科技的不断进步和发展,电磁波在我们生活中的应用越来越广泛。
无线通信、电视、微波炉等都离不开电磁波的使用。
然而,人们对电磁波对生物组织的生物效应的关注也越来越多。
本文将介绍电磁波对生物组织的生物效应研究的几个方面。
首先,我们需要了解电磁波与生物体的相互作用机制。
电磁波是由电场和磁场交替地传播形成的。
它们在传播过程中与生物体内的带电粒子相互作用,从而产生生物效应。
这些效应可能包括热效应和非热效应。
热效应是指电磁波的能量被生物组织吸收后产生的热量效应。
当生物体长时间暴露在高强度电磁波辐射下时,会对生物组织产生明显的加热效应,这个效应广泛存在于微波炉等使用辐射加热的电器中。
长时间的高温作用会对生物组织造成一定的损伤,例如引发皮肤灼伤、细胞脱水等。
除了热效应外,还存在着非热效应。
这些效应与电磁波对细胞内信号传递和遗传物质的影响有关。
研究表明,低频电磁波可能对细胞膜通透性和离子通道的功能造成改变,影响细胞内物质的交换和稳态维持。
与此同时,一些研究还发现电磁波对DNA的结构和功能也会产生一定的影响。
这些非热效应的生物学效应还需要进一步深入的研究,以便更好地了解电磁波对生物组织的影响。
该领域的研究正日益进展,但目前仍存在一些争议。
一方面,有人认为电磁波对生物组织的影响是不可忽视的。
他们指出,长期暴露在电磁波辐射下可能会对人体健康产生负面影响,如癌症、生殖问题等。
另一方面,也有人认为目前的研究结果还无法证实电磁波对生物组织的危害性。
尽管一些研究表明电磁波对生物体产生了某些影响,但它们与实际环境下的电磁波辐射剂量可能存在较大差异。
因此,对电磁波的生物效应研究需要更多的科学数据和严谨的实验设计才能得出准确的结论。
此外,电磁波对生物组织的影响可能与个体差异有关。
不同的生物体对电磁辐射的耐受能力可能会有所不同。
例如,一些人可能对电磁波辐射敏感,而另一些人则可能对此不敏感。
因此,将来的研究还需要进一步探索个体差异对电磁波生物效应的影响。
电磁波和声波的频率范围
电磁波和声波都是波动现象,它们传播的基本方式有所不同。
电磁波是由电场和磁场相互作用而产生的,它们可以在真空中传播,而声波则是由物体振动引起的能量传播,必须要有介质来传递。
在频率范围上,电磁波和声波也有所不同。
电磁波的频率范围非常广,从极低频(ELF)到极高频(EHF)都有电磁波的存在。
下面分别介绍各种电磁波的频率范围。
1. 极低频(ELF)电磁波的频率范围为1Hz至300Hz,这种频率范围的电磁波主要用于海底通信和子母线通信。
声波的频率范围很有限,是由声源的振动频率所决定的。
下面介绍各种声波的频率范围。
1. 人类可以听到的声波的频率范围为20Hz至20kHz,其中20Hz以下的声音称为次声波,20kHz以上的声音称为超声波。
2. 水下的声波(海豚、鲸鱼等)的频率范围为10Hz至200kHz,不同物种的声波频率范围略有不同。
3. 工业应用中常用的超声波的频率范围为20kHz至50kHz,主要用于清洗、焊接和超声检测等。
总的来说,电磁波的频率范围非常广,可以处理很多不同的信息,而声波的频率范围较小,但具有实用性广泛的特点。
无论是电磁波还是声波,它们都对我们的生活和工作产生了重要的影响。
ELF脉冲电磁场对脑组织钙离子迁移量的影响周永军;张辉;牛中奇【摘要】目的研究极低频(extremely low frequency,ELF)脉冲电磁场对脑组织钙离子迁移量的影响.方法以鸡脑组织为生物学实验对象,以同位素示踪法为标记方法,用液体闪烁计数器为检测仪器,实验观察ELF脉冲电磁场对脑组织钙离子迁移量的影响.结果不同特征外加ELF脉冲电磁场对脑组织钙离子迁移量影响不同,如频率为16 Hz、场强为42.5 V/m的ELF脉冲电磁场可引起脑组织钙离子迁移量显著变化.频率为16 Hz、场强为62.2 V/m与频率为31 Hz、场强为42.5 V/m的ELF脉冲电磁场却未引起脑组织钙离子迁移量显著改变.结论只有频率和强度恰当组合的ELF电磁场才可引起脑组织钙离子迁移量显著升高,呈现出生物学窗效应.另一方面在既注重物理学分析又注重生物系统特性基础上,从膜通道内的带电粒子动力学方程入手分析讨论生物学窗效应产生机制.【期刊名称】《北京生物医学工程》【年(卷),期】2015(034)001【总页数】5页(P49-53)【关键词】极低频脉冲电磁场;脑组织;钙迁移量【作者】周永军;张辉;牛中奇【作者单位】咸阳师范学院物理与电子工程学院陕西咸阳712000;咸阳师范学院物理与电子工程学院陕西咸阳712000;西安电子科技大学电子工程学院西安710071【正文语种】中文【中图分类】R318.04随着科学技术的高速发展及其产品广泛应用,电磁污染已经成为一种新型特殊的环境污染源,早在1975年就有环境科学家预言[1],随着汽车、电子、通信、计算机与电报等电子设备大量进入家庭,环境空间中人为电磁能量平均每年增加7%~14%,也就是说25年后环境电磁能量密度最高可增加26倍,50年增加500倍,按照此速度发展电磁环境污染必将成为人们今后所要关注和解决的问题之一。
自1979年Wertheimer等[2]首次报道儿童白血病发病率增高可能与居住环境高压线产生的工频磁场有关及流行病学研究表明[3]工作环境与电磁场相关的人员,其白血病的发病概率是一般人员的2倍以来,人们就开始关注电磁环境对自身健康的影响。