工频暴露限值有科学依据
北京航天医学工程研究所
徐培基  研究员

      改革开放20多年来，国民经济建设快速发展，人民的生活水平稳步提高，工农业生产用电和居民生活用电大幅度增加，电力供应矛盾日渐突出，在一定程度上制约了经济的发展和人民生活水平的提高。据报道，2001年至2003年，北京市居民生活用电量增长了29%，占全社会用电总量的比例持续攀升，目前已达到17.32%。2004年1月至7月，北京地区供电总量同比增长14.27%，但全社会用电总量也增长了14.13%，增长与消费持平，远未从根本上解决电力缺口的矛盾。为了改善能源需求矛盾，国家在能源建设上花了很大力气，大批的发电站、变电站开工建设，为了输送电力，还要架设高压输电线路，大量的高压输电线的铁塔矗立在田野、城市的居民区，引起大家对高压输电线路产生的工频电磁场是否影响人体健康的关注。为了使公众对这个问题有明确的认识，我们看一看工频电磁场对人体的作用，用什么物理量来表征，有哪些确定和不确定的结论。 发电、送变电工程所使用的频率为50Hz，也称为工频，工频电磁场对生物体的作用，用电场强度、磁场强度、磁感应强度、接触电流四项物理指标来描述，接触电流是人体接触电力设备后通过人体的电流，轻者有麻电感觉，重者致人休克、死亡，在日常生活中，家用电气漏电往往发生这样的事故，这是大家都清楚的。为了保护公众身体健康，接触电流的限值。国际上规定为0.5mA。磁感应强度的单位是μT（微特斯拉），时变磁场与人体之间相互作用可以产生感应电场和循环电流，磁感应强度(B)和磁场强度（H）有确定的比例关系，即B=μH，μ为导磁率。所以这二个量没有本质区别。由于电场和磁场是看不见摸不着的，往往使大家不能正确认识其作用。 
      国际非电离辐射防护协会在1999年发布的“时变电场、磁场及电磁场暴露限值的导则”中，分析了当前国际上发表的有关工频电磁场对生物体和人体健康影响的研究报告，分别给予肯定和否定的结论，这些结论也是制定暴露限值的科学依据，了解这些结论，可以帮助我们正确认识高压输电线、变电站等对健康的影响。 
      在实验室条件，自愿者实验结果表明，在大于20kV/m场强时，大部份人体毛发会摇摆振荡，在9KV/m场强和30μT的磁感应强度下，人的心跳每分钟减少3～5次，大于或小于9kV/m场强时，则无此现象；磁通量密度为数mT时，人体的末稍神经和肌肉受到刺激，产生不可逆的心室纤维颤动；志愿者在大于3～5mT磁场中，会感觉到眩晕闪烁，即所谓磁光幻视；当磁场强度达到60mT时，会产生视觉诱发电位。从上述可知,这些实验结果是在很强的电磁场环境得到的，当受试者离开该环境后，多数生理指标，比如心跳降低等将恢复到正常。 
      对于否定性的结论是，研究人员在志愿者研究中，没有发现在血液化学、血细胞计数、血气、乳酸盐水平、心电图、脑电图、皮肤温度、循环刺激荷尔蒙水平检查中发现任何变化，也没有证明工频磁场对人体夜间褪黑激素产生影响。我国沈阳劳动卫生职业病研究所等在70年代对工频带电作业工人的脑电进行分析，结论是“常规脑电图均属正常，脑电和心电存在轻度不良影响。” 关于儿童白血病与工频磁场关系的争论始于1979年Wertheimer等发表的一篇文章，后来陆续发表了许多有关论文，研究儿童白血病是否与家中暴露于附近输电线工频电磁场有关，认为在0.4μT磁感应强度下，儿童白血病危险度增加2倍。在2001年10月,27届世界毒理、生态毒理和环境科学委员会全体会议上否定了这个结论，专家认为房间里的磁场来自各种途径，家用电气，电热毯、电吹风等产生的磁感应强度可达数十μT，电视机、电动工具都会产生磁场，生活水平越高的家庭，这种危险更大，因此存在不确定因素，而且每年死于白血病的儿童远远少于死于车祸的儿童。时至今日，工频磁场致癌、对生殖的影响尚无结论。  
      除了对人的实验，包括自愿者实验室研究和流行病学研究以外，科学工作者还进行了大量的动物实验，通过这些实验得到造成生理参数不可逆改变的电磁场强度阈值，取十倍安全系数后,导出职业暴露限值；在职业暴露限值的基礎上，再取五倍的安全系数作为公众暴露限值，用以保护公众身体健康。1999年国际非电离辐射协会颁布的工频电磁场公众暴露限值为：电场强度5kV/m，磁场强度80A/m，磁感应强度100μT，最大接触电流0.5mA。前苏联在70年代也制定出5kV/m的职业暴露限值。 
      我国在1996年由国家技术监督局和卫生部发布了《作业场所工频电场卫生标准》（GB16203-1996），规定了“作业场所工频电场8h最高允许量为5kV/m的卫生要求”。 
      公众暴露限值的国家标准尚未出台，为了保护人体健康、保护生态环境，便于行政管理，国家环保局制定的导则《500kV超高压送变电工程电磁辐射环境影响评价技术规范》（HJ/T24-1998）规定了电场强度4kV/m，磁感应强度100μT的行业标准，各级环境保护行政主管部门在超高压输电线路工程环境评价中，均以此标准为准绳，予以评价。 
      我国的超高压输电线路为110kV、220kV、500kV和750kV，根据测量规定，线路中心垂直投影到地面0～70米的范围内，离地面1.5米高度实测结果，一般不超4kV/m的公众暴露限值，最大值出现在输电线路中心处。测量结果还表明,室内电场强度要比室外低100～200倍，磁感应强度实测值更小，以高碑店居民区220kV输电线为例，磁场的水平分量及垂直分量的测量值在0.33～1.56μT范围;电场强度在5～605V/m之间，该值远小于导则规定的公众暴露限值。而居民楼距高压输电线路还有相当距离，应该说是安全的。 
      公众暴露限值是建立在科学研究基礎上的，並留有50倍的安全系数，只要环境中的电磁场强度小于暴露限值，公众的身体健康完全有保障。