非电离辐射非电离辐射系指紫外线、可见光、红外线、激光和射频辐射而言。
它们都属于电磁辐射谱中的特定波段。
电磁辐射的波谱很宽,按其生物学作用不同可分为电离辐射和非电离辐射。
电磁辐射以电磁波的形式在空间向四周传播,具有波和粒子的特性。
波长短,频率高,该辐射的量子能量大,生物学作用强。
当量子能量水平达到12eV以上时可致电离作用而使机体受到严重损害,这种辐射称为电离辐射。
红外线量子的能量水平仅为1.55eV,不能使生物组织发生电离。
这类不足以导致组织电离的辐射线称为非电离辐射。
非电离辐射对人体的危害程度,除取决于量子能量水平外,束(流)的强度(功率密度)、辐射能在组织中的吸收程度、单一波长(单色)或宽频谱;相干光或非相干光、光束或场源是扩散的或是点源等因素,都可影响其对机体作用的强弱。
一、高频电磁场与微波高频电磁场与微波统称射频辐射或无线电波,是电磁辐射中量子能量最小、波长最长的频段,波长范围为1mm-3km.高频电路周围发生的交变电磁场可相对地划分为近区场和远区场。
离开辐射源2D2/λ(D指辐射源门径,λ指波长)的距离作为两区域的分界。
近区场又可分为感应近区场与辐射近区场,以离开辐射源λ/2π(近似看成λ/6)为分界距离,小于λ/2π的区域为感应近区场,大于λ/2π小于2D2/λ的区域为辐射近区场。
在感应近区场内电场与磁场强度不成一定的比例关系,故电场强度(伏/米,V /m)和磁场强度(安/米;A/m)要分别测量。
高频振荡电流的频率高达300MHz以上时,作业人员处在远区场内工作,人们受到的是辐射波能的影响。
通常把波长1m-1mm的电磁波称作微波,其强度以功率密度来表示,单位为毫瓦/平方厘米(mW/cm2)或微瓦/平方厘米(Μw/cm2)。
在近区场内电场强度与辐射源距离的立方成反比,磁场强度与距离的平方成反比。
在高频作业场所,金属物体的存在及配置情况会影响电磁场的强度和分布。
金属是良导体,在电磁场中感应生成高频电流后又在其周围空间形成二次辐射的高频电磁场。
因此,进行现场卫生学调查测定中需予以注意。
(一)接触机会1.高频感应加热高频热处理、焊接、冶炼;半导体材料加工,如区域熔炼和外延等。
使用频率多为300kHz-30MHz。
2.高频介质加热加热对象为不良导体,如塑料制品热合,木材;棉纱的烘干,橡胶的硫化等。
使用频率为10-30MHz。
3.微波主要用于雷达导航、探测、通讯、电视及核物理科学研究等。
频率一般在3-300GHz之间。
微波加热用于木材、纸张、药材、皮革的干燥,食品加工,医学上的理疗等。
国际间对微波加热设备均采用2450MHz和9l5MHz的固定额率。
(二)对机体影响较大强度无线电波对机体的主要作用是,引起中枢神经和植物神经的功能障碍。
临床表现主要为神经衰弱综合征,以头昏、乏力、睡眠障碍、记忆力减退为常见。
此外,诉有情绪不稳定、多汗、脱发、消瘦等。
较具有特征的是植物神经功能紊乱,主要反映在心血管系统,以副交感神经反应占优势者为多。
主要呈现心动过缓、血压下降。
但在大强度影响的后阶段,有的则相反呈心动过速、血压波动及高血压的倾向。
主诉有心悸、心区疼痛或压迫感。
女工常有月经周期紊乱,个别男工有性功能减退的主诉,但未影响生育功能。
上述表现,在高频电磁场与微波没有本质上的差别。
微波接触者除神经衰弱症状较明显,持续时间较长外,在往伴有其他方面改变。
如脑电图检查,有慢波显著增加的现象,脱离接触后大都可以恢复。
高频电磁场对周围血象一般无影响,而微波可使外周血白细胞总数下降。
高额电磁体不影响工人的视力。
长期接触大强度微波的部分人员中,可发现晶状体点状或小片状混浊,也有白内障病例的个案报告。
实验证实,大强度微波照射可使兔眼发生白内障。
促也有否定微波慢性作用对晶状体有影响的报告。
一般认为微波能加速晶状体正常老化的过程。
一般而言,无线电波对机体的作用主要是引起功能性改变,多数人在停止接触后数周或数月可恢复。
无线电波生物学作用的机理目前还不清楚,有致热效应说与非致热效应说。
作为一般规律,无线电波的生物学活性随波长的缩短而递增,即微波>超短波>短波>中长波,但在微波波段以厘米波危害最大。
场强愈大,作用时间愈长,作用间歇期愈短,对机体影响愈严重。
脉冲波对机体的不良影响比连续波严重。
辐射强度随着与辐射源距离的加大而迅速递减。
(三)防护措施1.高频电磁场的防护对高频加热设备来说,高频电磁场源有高额振荡管、振荡回路(电容器组和电感线圈)、高频馈线、高频感应线圈或工作电容极板。
(1)场源的屏蔽:屏蔽就是用金属材料包围场源,以吸收和反射场能,使操作地点电磁场强度减低。
屏蔽材料吸收的场能可转为感应电流经接地装置引入地下。
(2)远距离操作:如操作岗位距场源较远就不一定都要求屏蔽,但在其周围要有明显标志。
对一时难以屏蔽的场源,可采用自动或半自动的远距离操作。
(3)合理的车间布局:高频加热车间要求较一般车间宽敞。
各高频机之间需要有一定的距离。
安装高频机时,应使场源尽可能远离操作岗位和休息地点。
馈线不宜过长,特别是一机多用时,更应充分考虑到场源与作业点的合理布局。
(4)卫生标准,我国超高频辐射卫生标准(GB 10437—89)规定,作业场所超高频辐射一日8小时暴露的容许接触限值:连续波为0.05mw/cm3(14V/m),脉冲波0.025mW/cm2 (10V/m)。
2.微波的防护在工厂装机调试过程中,微波辐射源为磁控管、速调管、调制管,偶有敞开的波导管和发射天线。
在使用时,发射天线为主要辐射源,其次是波导管连接处的泄漏。
微波加热设备的缝隙,物料出入口可有微波漏出。
(1)微波辐射能吸收:调试微波机时,需安装功率吸收天线(如等效天线)吸收微波能量,使其不向空间发射。
需要在屏蔽小室内调试微波机时,小室内四周上下各面均应敷设微波吸收材料。
(2)合理配置工作位置:根据微波发射有方向性的特点,工作点应置于辐射强度最小的部位,尽量避免在辐射束的正前方进行工作。
(3)个体防护用品:一时难以采取其他有效防护措施,短时间作业可穿戴防微波专用的防护衣帽和防护眼镜。
(4)健康检查:1-2年一次,重点观察眼晶状体的变化,、其次为心血管系统、外周血象及男性生殖功能。
(5)卫生标准:我国微波辐射卫生标准(GBl0436—89)规定,作业场所微波辐射的容许接触限值:连续波,平均功率密度50从μW/cm2,日接触剂量400μW·h /cm2;脉冲波非固定辐射,平均功率密度50μW/cm2,日接触剂量400μW·h /cm2,;脉冲波固定辐射,平均功率密度25μW/cm2:,日接触剂量200μW·h /cm2二、红外辐射红外辐射即红外线,也称热射线。
凡温度0OK(一273℃)以上的物体;都能发射出红外线。
物体的温度愈高,辐射强度愈大,其峰值辐射波长愈短(即近红外线成分愈多)。
进一步从理论上讲,黑体(理想热辐射体)的温度与其峰值辐射波长的关系可用λmaxT=C表示之,其中T表示绝对温度(OK),λmax表示峰值辐射波长,C为常数,等于2897微米·度。
(一)接触视会。
自然界的红外线辐射源以太阳为最强。
在生产环境中,加热金属、熔融玻璃、强发光体可成为红外线辐射源。
炼钢工、铸锭工、轧钢工、锻纲工、玻璃熔吹工、焊接工等可受到红外线照射;特别是在加料、取样、测温、扒渣等操作时。
二)对视肄影响红外线照射皮肤时大部分被吸收,只有1.4%左右被反射。
较大强度短时间照射,皮肤局部温度升高,血管扩张,出现红斑反应。
停止接触后红斑消失。
反复照射,局部可出现色素沉着。
适量的红外线,对人体无害而有益于健康,过量的照射,除发生皮肤急性灼伤外,特别是近红外(短波红外线)可透入皮下组织,使血液及深部组织加热。
此外,红外线对眼睛可发生有害作用。
1.对角膜的损害吸收大剂量红外辐射可致热损伤,使角膜表皮细胞受到破坏;但接触机会极少,除观看核火球和红外线激光等强光外,一般不会发生。
2.红外线白内障红外线引起白内障多发生于工龄长的工人。
诱发白内障的波段主要是0.8-12μm和1. 4-1.6μm。
其损害系由于晶状体及其周围组织(如虹膜)吸收辐射能,导致晶状体温度升高之故。
最初,患者除自觉视力逐渐减退外,无其他主诉。
晶状体开始时表现为后皮质外层有边缘清晰的混浊区,初期呈不规则网状,继而演变成边界不规则的盘状混浊,后循晶体轴方向伸入皮质,或发展为板状混浊,裂隙灯下检查呈金黄色的结晶体光泽。
最终晶体全部混浊,与老年性白内障难以区别。
此时患者视力显著减退,只可见手动影。
一般两眼同时发生,进展缓慢。
3.视网膜脉络膜灼伤波长小于1rL凹的红外线和可见光可达到视网膜,主要伤害黄斑区。
工业上多发生于使用弧光灯、电焊、氧乙炔焊等作业。
(三)防护措施严禁裸眼观看强光源。
生产操作中应戴绿色玻片防护镜,镜片中需含有氧化亚铁或其他可有效滤过红外线的成分。
三、紫外辐射波长100-400nm的电磁波称为紫外辐射,亦称紫外线。
波长短于160nm的紫外线核空气完全吸收。
200~320nm波段的紫外线可被眼睛角膜和皮肤的上皮层吸收,能引起皮肤红斑、光敏感作用和角膜结膜炎。
(一)接触机会自然界中的紫外线见于太阳辐射,对人健康起着积极作用。
接触过强的紫外线可对机体产生危害,特别是对限晴的损伤,在生产环境中,凡是物体温度达1200℃以上时,辐射光谱中即可出现紫外线。
随着物体温度升高,紫外线的波长变短,其强度也增大。
冶炼炉(高炉、平炉)炉温在1200-2000℃时,产生的紫外线强度不大,波长在320nm左右。
电焊、气焊、电炉炼钢,温度在3000℃时可产生短于290nm的紫外线。
乙炔气焊、电焊温度在3200它时,紫外线波长可短于230nm。
探照灯、水银石英灯发射的紫外线波长为220~240nm。
除上述外,从事碳弧灯和水银灯制版或摄影工作,紫外线灯消毒等工作,亦会受到过量紫外线照射。
(二)对机体影响1.对皮肤的作用不同波长的紫外线为不同深度的皮肤组织所吸收。
波长小于220nm的紫外线,几乎全被角化层吸收。
波长297nm的紫外线对皮肤作用最强,能引起红斑反应。
波长大于3.29nm和小于240nm的紫外线,红斑作用微弱或没有。
红斑潜伏期为数小时,色微红,界限分明,在停止照射后数小时至数天内消退i如遭受过强的紫外线照射,可发生弥漫性红斑,有痒感或烧灼感,并可形成小水泡相水肿,此时往往伴有全身症状;如头痛、疲劳、周身不适等:一般在数天内消退;留有色素沉着。
国外报道,长期接触紫外线可诱发皮肤癌,并已有动物实验证实。
2.对眼睛的损伤波长在250-320nm的紫外线可引起急性角膜结膜炎,常因电弧光所致,故称为电光性眼炎。
对角膜作用最强的波长为288nm。
本病多见于电焊辅助工。
一般在受照射后6-8小时,常在夜间或清晨发病。