輸變電工程的電磁環(huán)境影響
恐懼和敵對(duì)情緒,往往源于人們對(duì)事物的認(rèn)知不足。對(duì)風(fēng)、火、雷、電等自然現(xiàn)象,人類都經(jīng)歷了恐懼、崇拜、認(rèn)知、應(yīng)用的漫長過程。
直至今天,國內(nèi)絕大多數(shù)公眾對(duì)電場(chǎng)、磁場(chǎng)健康風(fēng)險(xiǎn)的認(rèn)識(shí)仍屬空白。各種非科學(xué)思維的“專家言論”不時(shí)出現(xiàn)在國內(nèi)媒體;國內(nèi)對(duì)國際權(quán)威組織的官方文件及研究成果借鑒、分析甚少;基本看不到面向公眾的客觀、全面的環(huán)境健康公共信息。這些狀況導(dǎo)致公眾只能根據(jù)片面或不負(fù)責(zé)任的媒體報(bào)道作判斷,混淆了輸變電設(shè)施的電磁場(chǎng)與電磁污染、電磁輻射等概念,導(dǎo)致公眾恐懼與誤解有增無減,阻礙了輸變電建設(shè)。
中科院院士何祚庥曾一針見血地指出:“科學(xué)宣傳要和科學(xué)界主流意見一致”“在科學(xué)宣傳上,媒體沒有傳播錯(cuò)誤知識(shí)的權(quán)力”。在經(jīng)濟(jì)快速增長、電網(wǎng)建設(shè)亟待加快的今天,進(jìn)行正確的電磁場(chǎng)科普宣傳,樹立科學(xué)發(fā)展觀,糾正“偽科學(xué)”,是及時(shí)和必要的。
部分媒體誤導(dǎo)在于模糊了“量”
我們生活在地球上,在沐浴陽光雨露的同時(shí),也受到聲、光、電的影響。對(duì)于生命而言,接受各種基本粒子影響都有度的限制,在一定程度內(nèi),受其影響是無害甚至有益的,只有超過限度才會(huì)造成傷害。譬如沒有陽光,我們就無法生存,可是如果陽光過強(qiáng)了,我們的身體就會(huì)枯萎,眼睛就會(huì)失明。
所謂過猶不及,對(duì)于電磁環(huán)境來說也同樣如此。不同頻率的電磁源對(duì)生物體的影響是不同的。在一定的范圍內(nèi),電磁場(chǎng)對(duì)人體是無害的,在生活中還能加以利用,例如電熱毯、紅外療法等。近年來,國內(nèi)某些報(bào)刊頻頻發(fā)表“電磁輻射危害人體”的文章,引起了公眾對(duì)輸變電設(shè)施的誤解和恐懼。這種觀點(diǎn)的誤區(qū)就在于模糊了不同頻率的電場(chǎng)、磁場(chǎng)、電磁場(chǎng)對(duì)人體具有不同作用機(jī)理與影響的事實(shí),忽略了電磁場(chǎng)的強(qiáng)弱對(duì)人體產(chǎn)生不同影響這一關(guān)鍵前提,使輸變電工程蒙受了不白之冤。
事實(shí)上,世界衛(wèi)生組織(WHO)從1998年至今,分別以“國際電磁場(chǎng)研究計(jì)劃”信息發(fā)布文件(Fact Sheets)形式,以多國文字公布了不同頻率電磁源對(duì)公眾健康有何影響的官方意見,分別闡述了暴露于不同頻率電磁源對(duì)人體產(chǎn)生影響的作用機(jī)理及安全限值。
電磁環(huán)境對(duì)生物系統(tǒng)產(chǎn)生的影響,決定于電磁源的波長(頻率)及其能量的大小,頻率越高能量越大,對(duì)人體的影響也就越大。
“離子輻射”是極高頻的電磁波(X射線與γ射線),它具有足夠的光子能量來斷開細(xì)胞遺傳物質(zhì)分子中的DNA化學(xué)鍵,即產(chǎn)生電離化。
“非離子輻射”是電磁頻譜中頻率和能量較低頻段部分的通用術(shù)語,指該頻率段中光子能量太微弱,不足以斷開細(xì)胞分子間的化學(xué)鍵。它們包括紫外線(UV)輻射和可見光波、紅外線波、射頻與微波,以及極低頻與靜止的電場(chǎng)和磁場(chǎng)。不論“非離子輻射”的強(qiáng)度有多高,都不能在生物系統(tǒng)中引起電離化。
輸變電工程不會(huì)危及人體
輸變電設(shè)施會(huì)產(chǎn)生工頻電場(chǎng)、磁場(chǎng)、無線信號(hào)干擾和一些噪音,而引起人們恐慌的主要是電場(chǎng)和磁場(chǎng)。當(dāng)電氣設(shè)備接通電源(即加上“電壓”)時(shí),其導(dǎo)體就帶有低頻的交變電荷,同時(shí)在導(dǎo)線與大地之間形成一個(gè)低頻電場(chǎng)。我國輸變電工程采用的電力頻率為50赫茲。在電力或動(dòng)力領(lǐng)域中,通常將50赫茲頻率稱為“工業(yè)頻率”,屬于極低頻電場(chǎng)。
據(jù)中國電科院陸家榆博士介紹,極低頻磁場(chǎng)由導(dǎo)體電流在其周邊所感應(yīng)產(chǎn)生,故磁感應(yīng)強(qiáng)度隨著與磁場(chǎng)源(載流的導(dǎo)體)距離的增加而迅速衰減。在變電站周界或圍墻外,由變電設(shè)備產(chǎn)生的磁場(chǎng)水平通常接近當(dāng)?shù)乇尘八健?/P>
在輸電線路或電力設(shè)施周圍環(huán)境中,電場(chǎng)與磁場(chǎng)單獨(dú)存在,并不類似高頻電磁場(chǎng)那樣以電磁波形式形成有效的電磁能量輻射或形成體內(nèi)能量吸收。因此,國際權(quán)威組織在極低頻環(huán)境健康影響領(lǐng)域內(nèi),只涉及電場(chǎng)與磁場(chǎng)分析,而不使用“電磁輻射”這一籠統(tǒng)模糊的概念,更沒有任何國際權(quán)威組織會(huì)在該領(lǐng)域誤用“電磁輻射”這一術(shù)語。
事實(shí)上,我國對(duì)輸變電電磁場(chǎng)的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)限定比國際標(biāo)準(zhǔn)更為嚴(yán)格。WHO推薦的國際權(quán)威組織頒布的旨在保護(hù)公眾健康的工頻電場(chǎng)強(qiáng)度暴露限值為5千伏/米,工頻磁場(chǎng)強(qiáng)度暴露限值為0.1毫特斯拉;而我國對(duì)公眾的保護(hù)限值為電場(chǎng)4千伏/米,磁場(chǎng)為0.1毫特斯拉,在實(shí)際施工中,往往還低于這些標(biāo)準(zhǔn)。
以北京電力公司所有變電站和高壓輸電線區(qū)域檢測(cè)數(shù)據(jù)為例:高壓輸電線區(qū)域的磁場(chǎng)強(qiáng)度為1微特斯拉(1000微特斯拉=1毫特斯拉)左右,電場(chǎng)強(qiáng)度小于2.8千伏/米;高壓輸電線輸入的變電站磁場(chǎng)強(qiáng)度為1微特斯拉左右,電場(chǎng)強(qiáng)度小于0.7千伏/米;電纜輸入供電的變電站磁場(chǎng)強(qiáng)度小于0.08微特斯拉,感生電場(chǎng)強(qiáng)度小于0.001千伏/米。
目前,我國輸變電線路、變電站基本都按同一水平設(shè)計(jì)?梢哉f,我國現(xiàn)行的輸變電工程環(huán)境評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),完全符合或嚴(yán)于世界衛(wèi)生組織推薦的國際權(quán)威標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定和“旨在保護(hù)人體安全”的暴露限值,正常工作的電力設(shè)備對(duì)人體不會(huì)產(chǎn)生不良影響。
事實(shí)上,在我們的生活中,電磁場(chǎng)無處不在。據(jù)測(cè)算,當(dāng)我們欣賞美麗的月光時(shí),當(dāng)我們?cè)诩抑写蜷_電視時(shí),身邊的電磁場(chǎng)強(qiáng)度已遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于輸電線路。地球本身也具有地磁場(chǎng),將地球上存在的地磁場(chǎng)與輸變電設(shè)施產(chǎn)生的磁場(chǎng)相比較,也可以得出有趣的結(jié)論:在北京觀測(cè)到的地磁場(chǎng)數(shù)據(jù)為54微特斯拉,當(dāng)磁場(chǎng)反轉(zhuǎn)時(shí),強(qiáng)度最大值約為100微特斯拉,是輸變電設(shè)施電磁場(chǎng)的50~100倍。這說明,人們生活在幾十微特斯拉的電磁場(chǎng)里幾乎是沒有任何感覺的,即使是在變電站內(nèi)24小時(shí)值班的工作人員,其健康也不會(huì)受到影響。如此看來,居民對(duì)輸變電設(shè)施電磁環(huán)境的恐懼確實(shí)有點(diǎn)“杞人憂天”的味道。
真正可能影響健康的高頻電磁輻射往往潛伏在我們身邊,不那么引人注意。據(jù)美國全國環(huán)境衛(wèi)生學(xué)研究所(NIEHS)的調(diào)查統(tǒng)計(jì),較高水平的電磁場(chǎng)并非來自高壓輸電線路,而多由各種頻率的電加熱或冶煉設(shè)備、各類電動(dòng)工機(jī)具、電氣化交通、建筑物供電布線及某些家用電器產(chǎn)生。
當(dāng)這些高頻電磁波產(chǎn)生感生電磁場(chǎng),并穿過人體時(shí),非同相位的波會(huì)對(duì)人體造成影響。譬如,手機(jī)的波長是1.8吉赫茲,相當(dāng)于15厘米的波,長期接聽手機(jī),會(huì)對(duì)人腦有一定危害。微波爐里面的微波發(fā)生器,能夠發(fā)出2.45吉赫茲的微波,有較大的能量輸出。所以,接通微波爐開關(guān)后,應(yīng)該遠(yuǎn)離微波爐。與此類高頻電磁波相比,我國供電系統(tǒng)產(chǎn)生50赫茲電磁波的波長大約是6000千米,人體長度最大為兩米左右,電磁波傳播時(shí)穿過一個(gè)人幾乎都是同相位的,50赫茲電磁波感生電磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度遠(yuǎn)小于100微特斯拉。因此,它對(duì)人體健康不構(gòu)成威脅。
輸變電工程會(huì)產(chǎn)生哪些生物影響
“既然輸電線路對(duì)人沒有危害,為什么有時(shí)在高壓線下會(huì)有類似靜電的感覺?”很多人都會(huì)有這樣的疑問。事實(shí)上,輸變電工程工頻電磁場(chǎng)雖不會(huì)危害人體,但會(huì)對(duì)生物體產(chǎn)生一些細(xì)微的影響,就如冬天脫毛衣會(huì)發(fā)生靜電一樣。
WHO將這種影響定義為“生物影響(biological effect)”,并指出“生物影響”與“有害影響(adverse heath effect)”是完全不同的兩個(gè)概念:當(dāng)暴露引起生物系統(tǒng)內(nèi)某種可注意到的或可檢測(cè)到的生理變化時(shí),“生物影響”就發(fā)生了;而當(dāng)“生物影響”超過軀體正常的補(bǔ)償范圍時(shí),“有害影響”就發(fā)生了,并可能導(dǎo)致生物出現(xiàn)某種有害的健康狀態(tài)。
國際研究表明,輸變電工程產(chǎn)生的極低頻電磁場(chǎng),在生物系統(tǒng)中的主要影響是,在體內(nèi)感應(yīng)出電場(chǎng)與電流的作用。其所感應(yīng)的電流一般比我們體內(nèi)自然存在的電流數(shù)值還低,并未發(fā)現(xiàn)具有值得注意的健康影響,F(xiàn)有證據(jù)表明,除了由軀體表面電荷產(chǎn)生的刺激外,暴露到高達(dá)20千伏/米的電場(chǎng)幾乎沒有什么影響,并且是無害的。即使電場(chǎng)強(qiáng)度高達(dá)100千伏/米以上時(shí),電場(chǎng)也沒有顯示對(duì)動(dòng)物生殖與發(fā)育有任何影響。
關(guān)于磁場(chǎng)影響,WHO指出:沒有什么確認(rèn)的實(shí)驗(yàn)室證據(jù)表明,在家庭或環(huán)境中所遇到的場(chǎng)強(qiáng)度下,極低頻磁場(chǎng)會(huì)影響人體的生理與行為;志愿者暴露到強(qiáng)度高至5毫特斯拉的極低頻磁場(chǎng)達(dá)數(shù)小時(shí)的時(shí)候,對(duì)其所做的一些臨床與生理試驗(yàn)(包括血液變化、心電圖、心率、血壓和體溫)仍表明,一切正常。
針對(duì)最讓人們恐慌的致癌傳言,WHO也作出了明確回應(yīng):沒有可信的證據(jù)表明暴露到極低頻磁場(chǎng)會(huì)引起對(duì)生物分子(包括DNA)的直接傷害,所以極低頻磁場(chǎng)是不可能誘發(fā)癌癥的;最近的動(dòng)物研究未發(fā)現(xiàn)極低頻磁場(chǎng)暴露會(huì)影響或促進(jìn)癌癥發(fā)生率的證據(jù);個(gè)別關(guān)于低頻磁場(chǎng)暴露與兒童白血病關(guān)聯(lián)的流行病學(xué)研究報(bào)告,缺乏實(shí)驗(yàn)研究支持,沒有建立起科學(xué)的解釋。