目前,越来越多的研究表明,极低频磁场(extremely low frequency magnetic field,ELFMF,含工频)可影响机体的健康.WHO下属的国际癌症研究机构(IARC)已将ELFMF归为"人类可疑致癌原"(possible human carcinogen).笔者综合近年文献,对工频磁场与癌症的关系作一概述.
目的 研究50 Hz工频磁场对人早孕绒毛滋养细胞凋亡相关基因表达的影响,探索工频磁场对人生殖健康影响的可能机制.方法 体外分离培养人早孕绒毛滋养细胞,以50Hz、0.4mT强度的正弦磁场分别辐照处理6、48、72 h,同时设立相应的平行对照组,用实时荧光定量逆转录一聚合酶链反应(RT-PCR)方法检测工频磁场辐照对bcl-2、bax、caspase-3、p53、fas基因表达的影响.结果 辐照6、48、72 h后bcl-2、bax、caspase-3、p53、fas基因表达变化倍数平均值均接近1,暴露组与对照组的差异均没有统计学意义(P＜0.05).结论 72 h内,0.4 mT工频磁场体外辐照不会影响人早孕绒毛滋养细胞bcl-2、bax、caspase-3、p53、fas等凋亡相关基因的表达水平.
目的研究电磁噪声对50Hz工频磁场诱导细胞内应激活化蛋白激酶(stress-activatedprotein kinase,SAPK)磷酸化的影响,探索电磁噪声对极低频磁场生物效应可能存在的干预作用.方法中国仓鼠肺成纤维细胞(CHL)分别经0.4 mT工频磁场、等强度的电磁噪声、工频磁场与噪声的复合磁场辐照及假辐照处理3 min和15 min后,裂解细胞,提取细胞蛋白质,以Western印迹技术测定并比较细胞内SAPK磷酸化(活化)的变化.结果0.4 mT的工频磁场可诱导细胞内SAPK的磷酸化.经3 min及15 min辐照后,磷酸化SAPK含量分别增至49.3%及57.0%,与假辐照组比较,差异有显著性(P＜0.05),而相同强度的电磁噪声不能增强SAPK的磷酸化,磷酸化SAPK分别为37.7%及31.8%,与假辐照组比较,差异无显著性(P＞0.05).复合磁场辐照3 min后,可明显抑制工频磁场对SAPK磷酸化的增强作用,磷酸化SAPK含量下降至24.4%,与辐照组相比,差异有显著性(P＜0.05);辐照15 min后也可降低工频磁场对SAPK磷酸化的诱导作用,磷酸化SAPK含量下降至39.0%,与工频磁场组和假辐照组相比,差异均无显著性(P＞0.05).结论一定强度的电磁噪声可以抑制工频磁场诱导SAPK磷酸化,对工频磁场的生物效应存在干预作用.
目的研究50Hz工频磁场对细胞内P38丝裂原活化的蛋白激酶(P38 mitogen-activatedprotein kinase,P38 MAPK)信号转导途径的影响,阐明工频磁场生物效应相关的细胞信号转导机制.方法中国仓鼠肺成纤维细胞(CHL)分别经0.1 mT及0.4 mT 2个强度的工频磁场辐照不同时间后,提取细胞蛋白质,以Western印迹技术,测定并比较细胞内P38 MAPK及其上游激酶MKK3/MKK6(MAPK kinase 3/6)磷酸化(活化)的变化.结果0.1 mT的工频磁场在24h内不能诱导P38 MAPK磷酸化,而0.4 mT处理10 min即开始诱导P38 MAPK磷酸化,15 min后P38 MAPK磷酸化恢复至对照状态.但2个强度都不能诱导上游激酶MKK3/MKK6的磷酸化(活化).结论50Hz工频磁场可以短暂诱导P38 MAPK磷酸化(活化),活化P38 MAPK的上游环节有待于进一步探索.
目的研究50Hz工频磁场对细胞内应激活化蛋白激酶(stress-activated protein kinase,SAPK/JNK)信号转导途径的影响,探索工频磁场生物效应相关的细胞信息转导机制.方法细胞分别经0.4、0.8 mT的工频磁场进行不同时间辐照后,利用Western印迹方法,比较辐照后细胞与对照细胞胞浆中SAPK及SAPK激酶(SAPK/ERK kinase-1,SEK1/MKK4)磷酸化程度.随后以固相激酶分析法(solid-phase kinase assay),对经2个强度分别辐照15 min后的细胞SAPK活力进行测定.结果0.4及0.8 mT工频磁场辐照处理可呈时相性增强SAPK磷酸化,并且均在15 min时达到最大值,SAPK磷酸化分别提高20%和17%;同时SAPK激酶活力也相应增强,分别是对照的(2.9±0.4)和(2.1±0.9)倍.然而,0.8 mT诱导SAPK磷酸化的时程长于0.4 mT,而脱磷酸化的时程短于0.4 mT.SAPK上游激酶SEK1/MKK4的磷酸化不受工频磁场的影响.结论工频磁场可以激活SAPK,但其激活并非通过SEK1/MKK4激酶途径;其生物学效应可能与SAPK信息转导途径相关.
目的 研究50 Hz工频磁场对离体原代培养的人早孕绒毛滋养细胞分泌功能的影响,探索工频磁场生殖健康效应的可能机制.方法 体外分离、培养人早孕绒毛滋养细胞,以0.2、0.4 mT强度的工频磁场分别辐照处理6、12、24、48以及72 h,每一辐照组均设立相应时间的平行对照组,用电化学发光免疫分析法测定每组细胞培养液中人绒毛膜促性腺激素(HCG)和黄体酮的含量并对结果进行统计分析.结果 0.2 mT工频磁场辐照72 h内,滋养细胞分泌的HCG和黄体酮与空白对照组的差异无统计学意义(P＞0.05).0.4 mT工频磁场辐照48 h内不影响滋养细胞的分泌;辐照72 h,则可以明显抑制滋养细胞分泌HCG与黄体酮(与空白对照组相比,P＜0.05).结论 一定强度的工频磁场长时间辐照可抑制绒毛滋养细胞的分泌功能,阈强度可能在0.2至0.4 mT之间.
工频磁场指由变压器、输电线、大功率电机以及家用电器等电力系统产生的磁场,其频率为50 Hz(我国及欧洲等大部分地区)或60 Hz(美国),均属极低频电磁场(extremely low frequency magnetic fields,ELF MF)(0～300 Hz)范畴[1].随着科学技术的发展,家用电器和电力设施日益普及,人类越来越多地在日常生活和工作环境中接触到工频磁场.大量实验证实,神经系统是对电磁辐射较敏感的靶标之一,工频磁场可对行为认知、神经系统组织、细胞及生物大分子水平产生各种生物效应.虽然国内外学者对工频磁场生物学效应的作用机制提出了种种假设,但至今仍未得到普遍公认的理论.2007年,世界卫生组织(WHO)发布《极低频场环境健康准则(EHC No.238)》,指出关于ELF MF研究的结果仍然存在各种矛盾,尚有众多基础问题亟待解决[1].本文中就工频磁场的神经生物学效应研究进展作一综述.
工频磁场是指由高压输电线等供电设备以及大部分家用电器产生的频率为50或60 Hz的极低频磁场.自1979年Wertheimer和Leeper[1]报道了生活在高压输电线附近的儿童白血病发病率增高以来,工频磁场致癌效应的研究一直是生物电磁学领域的研究重点.2005年10月,世界卫生组织对极低频电磁场进行健康风险评估,认为尚无充分的流行病学证据和被认可的生物物理机制能够表明低强度工频磁场暴露与癌症发病有关[2].然而,在实际生活和职业环境中,工频磁场往往与一些有害理化因素联合暴露,这些联合暴露是否会诱发遗传损伤和癌症的发生已受到人们的关注.
研究发现,中枢神经系统(CNS)对磁场的暴露很敏感,可影响动物和人的神经行为[1],磁场还与肿瘤的发生和促进有关[2,3],但磁场与机体作用的机制至今仍未阐明.近年来研究发现,松果体产生释放的抗黑变激素(melatonin)是体内高效的自由基清除剂,而极低频磁场能降低动物和人体内melatonin水平[4];又有研究发现,磁场能改变自由基外层电子的自旋方向,从而延长自由基的半衰期[5].基于以上两种原因,外来磁场可能使机体遭受氧化损伤.本研究旨在通过了解50 Hz磁场暴露对动物脑组织脂质过氧化作用的影响来探讨磁场与机体作用的机制.
工频磁场对人体健康的影响,尤其是与肿瘤发生发展的关系日益为人们所关注.现代医学认为,肿瘤的发生发展与细胞凋亡有关.为此,我们设计了工频磁场诱导人离体培养T淋巴细胞凋亡的研究,以探讨工频磁场对人体细胞的生物学效应.
自20世纪70年代流行病学调查发现工频磁场与儿童期白血病发生的相关性以来,电磁场的卫生学研究已开展了30多年.目前,该领域的研究还是阴性与阳性结果并存,无法正确判断日常环境强度的电磁场暴露是否会导致不良健康效应.
为了尽快解决工频电场、磁场国家标准的长期空缺以及日益严重的电网建设困扰和电磁环境纠纷问题,国家正积极推进相关标准的制订进程,但是,在工频磁场暴露限值的确定上,是采取"合理降低至尽可能低(AIARA)"的原则,还是采用世界卫生组织(WHO)经科学评估推荐的国际标准成为一个关注的焦点.
工频磁场(50～60 Hz)作为一种污染源越来越受到人们重视,并与人群癌症的发生率存在关联[1],其作用机制尚未完全阐明.
调查研究500 kV变电站不同区域磁感应强度及职业人员个体暴露水平.结果显示,巡视通道区域的工频磁感应强度较小,但在电抗器、电容器附近区域磁感应强度较高,最大磁感应强度达到176.47 μT.职业人员24h工频磁场暴露水平1.5～8.2 μT.提示变电站职业人员在接近电抗器、电容器区域长时间作业时,有接触高水平工频磁场的风险.
工频电磁场广泛存在于各种工作环境中[1],其中电力行业的发电厂、变压站中的部分设备产生较稳定的工频电场或磁场心,3],而汽车及其零部件等行业中存在的点焊设备则产生变化较大的工频磁场[4].针对目前100 kHz以下电磁场职业接触限值不完善的现状,课题组前期进行了卫生标准制(修)订项目《100 kHz以下电磁场职业接触限值》的研制,规定了100 kHz以下电场和磁场的短时间接触限值和峰值,同时保留了《工作场所有害因素职业接触限值第2部分:物理因素》(GBZ 2.2-2007)中工频电场的8h职业接触限值.目前,我国并无适用于各种工作场所的工频电磁场的测量方法,而国内外有众多相关的标准.我们前期对国内外有关工频电磁场的测量方法的研究进展进行了综述[5],现针对电场和磁场的短时间接触限值以及电场8h接触限值,在分析国内外相关标准的基础上,结合我国目前的仪器情况、现场情况和检测现状,从测量仪器、位置、取值方式、注意事项、长时间接触工频电场的调查和计算以及原始记录等六个方面探讨适用于我国各种工作场所的工频电磁场的测量方法.
[目的]分析不同类型500 kV变电站运行人员接触工频电场及工频磁场的强度.[方法]利用PMM8053M/EHP-50C电磁场强度测试仪检测作业场所工频电场及工频磁场强度,将检测结果与相关标准进行比较. [结果]本次研究共检测148个作业点的工频电场及工频磁场强度,其中44个作业点的工频电场强度大于5kV/m,其中1个作业点工频电场强度达10220V/m;所有作业点中工频磁场强度最大值为35.11 μT;采用时间加权法,计算得出不同类型500 kV变电站运行人员每周56h接触工频电场强度值分别为738 V/m、481 V/m和144 V/m. [结论]不同类型500 kV变电站运行人员接触工频电场的强度值均符合小于国家职业卫生标准限值的要求,接触工频磁场强度值也均符合小于国家电力行业标准限值的要求.
[目的] 探讨铁路工频电磁场对人体免疫系统的影响.[方法] 对某铁路分局长期在27.5 kV高电压环境中工作的主要工种,以整群随机抽样方法,抽取192名职工为观察组,另抽取非接触电磁场的106名职工为对照组,分别检测作业环境的电场、磁感应强度和人体免疫细胞、免疫球蛋白的水平.[结果] 电气化铁路主要工种电场日暴露强度为0.9～2.73 (kV/m)*h,磁感应日暴露强度0.33～0.49 mT*h,观察组白细胞总数、淋巴细胞数和血清IgG、IgA含量明显低于对照组,差异有显著性.但未发现IgM有此差别.[结论] 工频电磁场可能影响人体的免疫系统,应加强有关的调查研究.
目的 探讨0.4mT工频磁场对中国仓鼠肺成纤维细胞(CHL)微丝(F-actin)装配的影响及作用机制.方法 用免疫荧光染色法标记F-actin,激光共聚焦荧光显微镜观察F-actin形态并拍照,用Western-blotting方法检测了与去垢剂不可溶的细胞骨架相连的表皮生长因子受体(EGFR)蛋白的含量.结果 0.4 mT工频磁场辐照CHL细胞30min导致细胞F-actin应力纤维减少,在细胞周边出现丝状伪足,磁场对CHL细胞F-actin形态的影响与细胞经50nmol/L的表皮生长因子(EGF)作用30min类似,且磁场和EGF都使与去垢剂不可溶的细胞骨架相连的EGFR增多.结论 0.4mT工频磁场辐照导致CHL细胞F-actin装配发生变化,磁场对F-actin的影响可能与磁场诱导表皮生长因子受体聚集,并引起信号向下传递有关.
目的 研究高压输电线路工频电磁场强度随各种影响因素的变化规律,为电力设计等相关部门工作提供参考依据.方法 以110kV、220kV输电线路为例,通过理论计算,研究导线空间布置等因素对电磁辐射环境的影响,提出降低输电线路电磁环境影响的措施.结果 各种因素对高压输电线路电磁环境影响程度不同.结论 通过采取相应措施,可不同程度的降低高压输电线路的电磁环境影响.
目的 研究工频磁场对不同细胞密度人骨肉瘤细胞MG-63体外增殖的影响,为揭示磁场所致生物学效应的作用机制提供实验依据.方法 在某一细胞密度下(0.90×104个/ml),用不同磁感应强度(1 mT、2 mT、3 mT、4 mT)的工频磁场对MG-63细胞进行体外辐射,然后改变细胞密度进行重复实验(细胞接种密度分别为0.95×104个/ml、1.00×104个/ml、1.10×104个/ml和1.50×104个/ml).完成磁场辐射处理后,采用四唑盐比色法(MTT法)检测细胞增殖水平.结果 磁场对MG-63细胞的增殖有明显的诱导效应,不同细胞密度所对应的磁效应明显不同,其中2 mT磁刺激组的增值诱导效应最显著.结论 工频磁场对MG-63细胞体外增殖的影响不仅与磁场强度有关,也与细胞密度密切相关.
目的：了解汽车制造相关企业点焊作业工作场所工频磁场职业接触水平。方法采用整群抽样方法，选取汽车整车制造企业和汽车零部件制造企业各1家，对其点焊作业岗位工频磁场磁通密度均方根值（ RMS）和最大值进行测量，根据国际非电离辐射防护委员会2010年50 Hz磁场职业接触推荐水平，以RMS≥1000.0μT、最大值≥3000.0μT为超标，对有关测量结果进行评估和比较。结果汽车制造相关企业点焊作业工作场所共285个检测点磁通密度RMS、最大值的中位数（ M）分别为225.0、776.0μT，95个点焊作业岗位磁通密度RMS、最大值超标率分别为20.0％、30.5％。汽车整车制造企业点焊工作场所磁通密度RMS和最大值的M均高于汽车零部件制造企业（386.0 vs 128.0μT，1540.0 vs 487.5μT，P＜0.01）；汽车整车制造企业点焊作业岗位磁通密度RMS、最大值的超标率均高于汽车零部件制造企业（41.9％vs 1.9％，62.8％vs 3.8％，P＜0.01）。汽车相关企业点焊工人头、胸、腹部3个接触部位磁通密度RMS的M分别为141.0、239.0、309.0μT，最大值的M分别为498.0、776.0、1075.0μT，上述2个指标从大到小依次为腹部位＞胸部位＞头部位（P＜0.05）。点焊工人接触部位分别与磁通密度RMS和最大值是否超标之间均存在统计学关联[优势比分别为1.814、1.849，95％可信区间分别为（1.035～3.181）、（1.161～2.945），P＜0.05]，越靠近腹部位磁通密度RMS和最大值超标的可能性越大。结论点焊作业工频磁场强度较高，其强度随点焊工人接触部位与电极距离的增大而减小。应采取有效措施加强点焊工人的职业卫生防护。
目的 通过开展工作场所工频电磁场测量的实验室间比对,分析职业卫生技术服务机构工频电磁场测量仪器测量结果的准确性及其影响因素.方法 采用典型抽样方法,以广东省6家职业卫生技术服务机构的6台工频电磁场测量仪器为研究对象.以某变电站高压线为标准源,在其下方设置测量点作为比对现场进行工频电磁场的实验室间比对.采用配对t检验对标准源的稳定性进行评价,采用基于四分位数稳健统计技术的z比分数对测量结果进行分析.结果 实验室间比对检测时和检测后标准源的电场强度、磁通密度分别比较,差异均无统计学意义[(555.03±2.94)vs(555.68±3.20)V/m,(2.30±0.06)vs(2.29±0.07)μT,P>0.05),可满足实验室间比对的稳定性方面的要求.2家参比机构的测量仪器未配备远程读数系统,由于需手持检测而存在邻近效应,导致工频电场测量数据偏高.其余4家参比机构配备远程读数系统的测量仪器实验室间z比分数(zB)为-0.52~1.10,实验室内z比分数(zW)为-1.28~0.37,|zB|和|zW|均小于2.00,结果均满意.6家参比机构工频磁场仪器zB为-0.67~1.26,zW为-0.59~0.90,|zB|和|zW|均小于2.00,结果亦均满意.结论 以高压线为标准源进行工作场所工频电磁场测量仪器实验室间比对具有可行性.未配备远程读数系统的测量仪器不能用于工频电场的检测,但可用于工频磁场的检测.配备远程读数系统的测量仪器工频电场、磁场的比对结果均满意.
工频电磁场是电荷量和电流量随时间作频率为50或60 Hz周期变化产生的电场和磁场，其属于极低频电磁场，在100 kHz以下电磁场中最常见。工频电磁场在工作生活中无处不在，发电厂、供电企业、电力炼钢和焊接作业等行业和工作岗位均可能接触较高水平的工频电场或磁场［1－3］。本课题组前期进行了卫生标准制（修）订项目《100 kHz以下电磁场职业接触限值》的研制，对100 kHz以下电磁场的短时间接触限值和峰值进行了规定，并保留了GBZ 2.2—2007《工作场所有害因素职业接触限值第2部分：物理因素》（以下简称“GBZ 2.2—2007”）中有关工频电场的8 h职业接触限值5.000 kV／m［4］。我国现行职业卫生标准GBZ／T 189.3—2007《工作场所物理因素测量第3部分：工频电场》（以下简称“GBZ／T 189.3—2007”）针对工频电场的测量从测量的仪器、对象选择、方法、记录和注意事项几个方面进行了介绍［5］，该标准适用于交流输电系统工作和操作地点工频电场的测量。但目前我国尚未制定磁场测量方法方面的职业卫生标准。本文主要从测量仪器、位置、读数和注意事项等4个方面对国内外有关工频电磁场的测量方法的研究进展进行综述，并对今后的研究方向提出展望，以期为即将颁布施行的职业卫生标准《100 kHz以下电磁场职业接触限值》中有关工频电磁场的测量提供理论依据。
目的 探讨接触工频磁场对汽车厂点焊工人健康的影响.方法 采用判断抽样方法,以某汽车制造厂焊接车间103名接触工频磁场的点焊工为接触组,以该厂总装车间95名无工频磁场接触的装配工为对照组,对2组工人工作场所工频磁场进行监测,并对其进行职业健康检查.结果 接触组工作岗位磁通密度均方根值中位数为386.0μT,超标率为41.9％;总装车间不存在工频磁场.2组人群心率均在正常范围内.2组人群血压偏高、心电图异常和总胆固醇、甘油三酯偏高的检出率分别比较,差异均无统计学意义(P>0.05).血常规指标中,接触组人群仅血小板压积异常检出率低于对照组(31.1％vs 51.6％,P<0.01).结论 工频磁场对点焊工人心血管系统和血细胞的影响有待进一步观察.
目的 调查电网企业职业病危害因素现况,为电网企业职业卫生工作提供依据.方法 选取南方某省4个供电局进行现场职业卫生调查.以符合国家职业卫生标准的职业接触限值者为合格,超过职业接触限值者为超标.结果 电网企业主要存在的职业病危害因素包括工频电磁场、噪声、高温、电焊弧光、化学物质等.被调查电网企业工作场所化学物质、噪声强度和电焊弧光水平均合格.检测6个室外工作岗位,其中5个工作岗位湿球黑球温度指数超标.电网企业工频电场总超标率为31.0％,其中500 kV变电站及线路区域工频电场超标率分别为58.1％和14.3％,220 kV变电站工频电场超标率为42.7％;工频磁场总超标率为1.0％.结论 电网企业工作场所存在高温、工频电磁场危害因素超标的情况;应采取有效措施,避免巡检人员高温作业,改善变电站电磁环境,控制职业人员接触水平.
工频磁场对生物是否有直接影响,是1972年以来始终存在争论的问题;而工频磁场对人体的影响的研究,虽经动物实验、作业人员健康观察及流行病学调查,各家结果也不一致[1].为了解220kv、500kv高压工频磁场人类脂类代谢的影响,我们对某水电厂165名接触工频磁场作业人员的血清总胆固醇、甘油三脂浓度进行了观察,现将结果报告如下.
通过实验初步研究了工频磁场对小鼠骨髓间充质干细胞体外增殖与分化的影响.实验结果显示工频电磁场对骨髓间充质干细胞的增殖与分化有明显的诱导效应,且具有一定的重复性,同时,磁效应不是一种线性关系,存在着窗口效应.文末讨论了磁刺激治疗骨折不愈合研究的国内外现状,并提出了我们的研究构想.
目的观察工频磁场暴露对MCF-7细胞p53 mRNA表达的影响. 方法将人乳腺癌MCF-7细胞暴露或假暴露于60 Hz,5 mT工频磁场中4, 8和24 h,采用RT-PCR方法定量分析照射后不同时间MCF-7细胞p53 mRNA的表达水平. 结果工频磁场暴露4, 8和24 h,MCF-7细胞p53 mRNA的表达水平保持不变. 结论工频磁场暴露对MCF-7细胞p53 mRNA的表达没有影响.
