1、第五节 非电离辐射 nonionizing radiation,华北煤炭医学院,电磁辐射（electromagnetic radiation),电磁辐射以电磁波的形式在空间向四周辐射传播，具有波的一切特性，波长()、频率(f)和传播速度。频率常用单位为：Hz、kHz、MHz、GHz1kHz=1000Hz1MHz=1000KHz1GHz=1000MHz,华北煤炭医学院,电磁辐射（electromagnetic radiation),电磁辐射已成为继水污染、大气污染、噪声污染之后，当今人们生活中的第四大污染。,华北煤炭医学院,量子能量小于12eV的电磁辐射不足以引起生物体电离，只能使组织分子旋转和
2、颤动，这类不足以导致组织电离的辐射称为非电离辐射。主要包括：可见光线 红外线射频辐射 激光紫外线,非电离辐射 (noionizing radiation),华北煤炭医学院,指频率在100kHz-300GHz的电磁辐射，也称无线电波，是电磁辐射中量子能量较小、波长较长的频段（波长范围为1mm-3km）。包括 高频电磁场微波,一、射频辐射(radiofrenquency radiation),华北煤炭医学院,射频辐射波的划分,一、射频辐射(radiofrenquency radiation),华北煤炭医学院,电磁波谱,一、射频辐射(radiofrenquency radiation),华北煤炭医学
3、院,射频辐射：远场区（2D2/1）近场区（2D2/1）距离/2：辐射近场区,高频感应加热机,一、射频辐射(radiofrenquency radiation),华北煤炭医学院,感应近场区：电场和磁场强度不成一定比例关系。 电场强度与辐射源距离的平方成反比(V/m) 磁场强度与辐射源距离的立方成反比(A/m),电磁场强测试仪,一、射频辐射(radiofrenquency radiation),华北煤炭医学院,辐射近场区：高频振荡电流的频率达300MHz以上，波长1m时，作业人员处于辐射场区内，此区的特征是：电磁能量以波的形式向四周空间辐射，人们受到的是辐射波能的作用。波长在1m-1mm的电磁波称
4、微波。微波功率密度与距离的平方成反比（mW/cm2,W/cm2）,微波漏能仪,一、射频辐射(radiofrenquency radiation),华北煤炭医学院,(1)高频感应加热:生产过程产生的射频辐射多为中波（1Km-3Km）(300kHz-3MHz)。(2)高频介质加热:常用的是1-100MHz的超短波设备（10-100m）。 (3)微波能的应用:使用频率一般为300 MHz-300GHz。多为2450MHz 和915MHz固定频率。,表面淬火、金属熔炼、热轧工艺、钢管焊接。,1、接触机会,加热的对象多为不良的导体，塑料热合、木材干燥、粮食处理，纸张、布匹、皮革、棉纱烘干等。,雷达导航、
5、探测、通讯和科学研究。也可用于食品加工，干燥粮食、木材等。,华北煤炭医学院,高频介质加热,高频感应加热,1、接触机会,华北煤炭医学院,雷达系统,广播电视发射系统,1、接触机会,华北煤炭医学院,(1)神经系统:主要表现为类神经症和植物神经功能紊乱，如头痛、乏力、嗜睡、失眠、多梦、记忆力减退。情绪不稳，手足多汗，脱发等。(2)心血管系统:主要表现心动过缓、血压下降。主诉有心悸、心区疼痛或压迫感。心电图检查可有窦性心律不齐，心动过缓，右束支传导阻滞等。,2、对健康的影响,华北煤炭医学院,（3）眼睛:高频电磁场不影响视力。长期接触大强度微波的工人，可发现眼晶状体点状或小片状混浊，个别可发生白内障。（4
6、）造血系统：接触微波可使外周血白细胞总数暂时性下降，少数人同时伴有血小板减少，脱离后一段时间可恢复。,2、对健康的影响,华北煤炭医学院,（5）生殖系统：女工常有月经异常，少数男工主诉性功能减退。如睾丸受到微波照射可是精子数量明显减少。一般脱离照射后多数人都可以恢复。（6）其它：作用于皮肤可产生热作用，照射后体温升高，血浆内皮质酮升高。,2、对健康的影响,华北煤炭医学院,（1）致热效应：生物体可以看作电阻和电容的复杂组合体，在电场的作用下，体内的非极性分子极化形成偶极子（极性分子），极性分子发生重排。偶极子在电场作用下趋向运动，震荡摩擦产热。眼睛和睾丸组织含水量较多，且很少或没有脂肪层保护，是较
7、易受损的原因之一。,3、生物学效应机理,华北煤炭医学院,（2）非热效应： 人体的器官和组织都存在微弱的电磁场，它们是稳定和有序的，一旦受到外界电磁场的干扰，处于平衡状态的微弱电磁场即将遭到破坏，人体也会遭受损伤。微波能影响神经系统的膜电位，改变细胞膜对K+、Na+的通透性，产生异常的神经冲动，引起神经系统功能紊乱。,3、生物学效应机理,华北煤炭医学院,生物学效应的一般规律是随频率的增加和波长变短而递增。 微波超短波短波中长波此外，功率密度相同时，脉冲波的作用大于连续波。,3、生物学效应机理,但在微波波段以厘米波危害最大。,华北煤炭医学院,(1)高频电磁场的防护a场源屏蔽:可以金属薄板(或金属网
8、、罩)将高频电磁波的场源包围，以反射或吸收高频电磁波的场能，必须有良好的接地装置，以便将场能转变为感应电流引人地下。,4、防护措施,华北煤炭医学院,b距离防护:在不影响操作的前提下尽量远离辐射源，例如使用长柄作业工具，遥控装置等。对场源周围要有明确的标志。c合理布局:安装高频机尽可能远离非专业工人的作业点和休息场所，高频机之间应有一定距离，并有良好的接地装置。,4、防护措施,当心电磁辐射,华北煤炭医学院,d卫生标准:我国超高频辐射卫生标准 (GB10437-89)规定，作业场所超高频辐射8h/d接触的容许限值: 连续波为0.05 mW/cm2 (14V/m) 脉冲波为0.025 mW/cm2(
9、10V/m),4、防护措施,华北煤炭医学院,(2)微波的防护在调试过程，微波的辐射源主要为磁控管、速调管、调制管等，偶有敞开的波导管和发射天线;使用时，发射天线为主要辐射源，其次是波导管连接处。加热设备的连接缝隙和物料出入口可有微波漏出。基本原则:屏蔽辐射源加大辐射源与作业点的距离个人防护,4、防护措施,华北煤炭医学院,a微波辐射能吸收:调试微波机时，为使波能不向空间发射，须安装功率吸收器 (如等效天线)，以吸收微波能量。室内调试时室壁四周应敷设微波吸收材料，如石墨粉和水泥混合物、羰基铁粉的粘合物。,4、防护措施,华北煤炭医学院,b合理的工作位置:微波作业点应设置于辐射强度最小的部位，尽量避免
10、在辐射流的正前方工作。装置必要的活动屏蔽吸收挡板，以降低操作点的辐射强度。,4、防护措施,华北煤炭医学院,4、防护措施,c个人防护:微波屏蔽服、防护帽、防护眼镜等。d健康检查:可1-2年进行一次，重点检查眼晶状体，其次是心血管系统、外周血象及生殖系统功能。,华北煤炭医学院,e卫生标准:工作场所微波职业接触限值,4、防护措施,华北煤炭医学院,工作场所超高频辐射职业接触限值,华北煤炭医学院,工作场所高频电磁场职业接触限值,华北煤炭医学院,工作场所工频电场职业接触限值,华北煤炭医学院,红外辐射（红外线，亦称热射线）自然界中的红外线辐射源以太阳为最强，生产环境红外线辐射源包括熔炉、熔融状态的金属、强红
11、外线光源、烘烤和加热设备。,二、红外辐射（infrared radiation）,红外辐射工作炉,太阳辐射,华北煤炭医学院,1、红外辐射的生物学效应,长波（远）红外线：波长3m-1mm，只能被皮肤吸收，产生热的感觉。 中波红外线：波长1400nm-3m，能被角膜和皮肤吸收。 短波（近）红外线：波长760-1400nm，可被组织吸收引起灼伤。,华北煤炭医学院,2、对健康的影响,（1）对皮肤的影响较大强度-局部温度升高-血管扩张-红斑效应反复照射-局部色素沉着过量照射-急性灼伤-使深部组织及血液加热,火激红斑,华北煤炭医学院,2、对健康的影响,（2）眼睛慢性充血性睑缘炎角膜和虹膜热损伤红外线白内障
12、（主要波段0.8-1.2m/1.4-1.6m）特点:两眼同时发生，进展缓慢。视网膜黄斑区损伤(波长1m),左眼黄斑区大量渗血,华北煤炭医学院,3、防护,（1）防护服：反射性铝制遮盖物、铝箔制衣服 （2）防护眼镜：滤过红外线。 （3）防护帽： （4）鞋盖、手套:,华北煤炭医学院,波长范围在100-400nm的电磁波称为紫外辐射。其波长介于x射线和紫色可见光之间，光子能量较大（3.1-12eV）。紫外线通过介质时能引起强烈的光化学反应和光电效应，但一般容易被透明物质吸收。波长160nm的紫外线可以被空气（臭氧）完全吸收。200-300nm波段的紫外线具有卫生学意义。,三、紫外辐射(ultravio
13、let radiation，UVR),华北煤炭医学院,（1）太阳辐射是紫外线的最大天然源，对人体健康起着重要作用。（2）高温物体：凡物体温度达1200以上时，辐射光谱中即可出现紫外线。随着温度升高，紫外线的波长变短，强度增大。,1、来源及接触机会,华北煤炭医学院,生产中常见的紫外辐射源及其波长,1、来源及接触机会,华北煤炭医学院,紫外线引起的生物学效应取决于入射光子的能量，能量3.9eV（波长小于320nm）的光子能产生多种生物学效应，根据其生物学效应的特征将紫外线分为3个主要区段。（1）远紫外区(短波紫外线，UVR-C)波长290-100nm，具有杀菌和微弱致皮肤红斑作用。,2、生物学效应,
14、华北煤炭医学院,（2）中紫外线区(中波紫外线，UVR-B)波长290一320nm，具有明显的致红斑和角膜、结膜炎效应，是紫外光谱中危害最严重的组分。（3）近紫外区(长波紫外线，UVR-A)波长320-400nm，可产生光毒性和光敏性效应，能增强中波紫外线的生物学效应。,2、生物学效应,华北煤炭医学院,3、对机体影响,对皮肤的作用红斑反应皮肤老化皮肤癌 眼睛损害（电光性眼炎）,华北煤炭医学院,(1)对皮肤的作用:波长在200nm以下，几乎全被角化层吸收;波长在220-330nm间，可被深部组织吸收。a红斑反应（急性光感性皮炎）以充血、灼伤为特征，主要有250-320nm致红斑光谱所致，其中297
15、nm致红斑作用最强。,3、对机体影响,华北煤炭医学院,红斑反应作用机理：经数小时潜伏期，现出现短暂的血管通透性增高，随后发生持久的血管通透性增高和血管扩张，可能是光子作用于肥大细胞，释放组织胺、5-羟色胺、缓激肽等物质所致。,3、对机体影响,华北煤炭医学院,红斑反应临床表现：皮损好发暴露部位，潜伏期1-6小时，如辐射强度高可缩短到数十分钟。局部出现边缘鲜明的水肿性红斑，重者在红斑基础上发生水疱，自觉烧灼感或刺痛或伴有全身症状，头痛、疲劳、周身不适。皮损常在24小时发展到高峰，几天后开始消退，继以糠皮样脱屑、短暂色素沉着。,3、对机体影响,华北煤炭医学院,3、对机体影响,华北煤炭医学院,红斑反应
16、治疗： 采用2.5%消炎痛溶液或肾上腺皮质激素软膏局部外用。以消炎止痛。,3、对机体影响,华北煤炭医学院,b皮肤老化：长期暴露，由于结缔组织损害和弹性丧失而致皮肤皱缩、老化，户外工作者易于发病，皮损好发于易受日光和紫外线照射的面、颈、手与前臂伸侧。,3、对机体影响,华北煤炭医学院,临床表现：皮肤干燥、粗糙、松驰、起皱，伴有毛细血管扩张与色素的不规则分布。,3、对机体影响,华北煤炭医学院,C皮肤癌：紫外线反复照射动物能诱发皮肤癌，对啮齿类动物致癌力以290-300nm最强，诱发人类皮肤癌作用的光谱还不清楚，大约在270-340nm。,3、对机体影响,华北煤炭医学院,(2)眼睛损害:波长为250-
17、320nm的紫外线，可大量被角膜和结膜上皮所吸收，引起急性角膜、结膜炎，因常因电焊弧光引起，故称为“电光性眼炎”(electro ophthalmitis) 。,3、对机体影响,华北煤炭医学院,在阳光照射的冰雪环境下作业时，会受到大量反射的紫外线照射，引起急性角膜、结膜损伤，称为雪盲症。,3、对机体影响,华北煤炭医学院,电光性眼炎发病机制：动物实验发现，小剂量照射后，可以致细胞有丝分裂，较大剂量照射可引起细胞核破裂。电光性眼炎临床表现：经过一定的潜伏期，一般在照射后6-8h，最短为30分钟，最长不超过24小时，故常在夜间或清晨发作。,3、对机体影响,华北煤炭医学院,电光性眼炎症状和体征：早期、
18、轻症电光性眼炎仅有双眼异物感或轻度不适;重度则有眼部烧灼感或剧痛，伴有高度畏光、流泪、眼睑痉挛和视物模糊。急性症状一般持续6-8小时，大多在48小时内消失，严重病例症状可持续数天。,3、对机体影响,华北煤炭医学院,检查可见：球结膜充血、水肿， 瞳孔缩小，对光反应迟钝， 眼险皮肤潮红。严重时，角 膜上皮有点状甚至片状剥脱， 滴荧光素着色。,3、对机体影响,华北煤炭医学院,电光性眼炎的治疗：电光性眼炎主要靠自身组织的修复，只要处理及时，一般在1-2d内即可痊愈，不影响视力。症状较重者治疗原则：止痛、控制感染、减少患眼角膜的摩擦。可用0.5-1%的地卡因滴眼，新鲜人奶、牛奶滴眼。禁用可卡因，因其可促
19、进角膜上皮整块脱落，并延迟角膜的愈合。用红霉素、金霉素眼膏。佩戴眼罩。,3、对机体影响,华北煤炭医学院,（1）加强宣传教育，从事电焊操作者要认真遵守操作规程。 （2）合理使用个人防护用品：电焊工及其辅助工必须佩戴专门的面罩、防护眼镜，以及适宜的防护服和手套。接触低强度UV源 (如低压水银灯、太阳灯、黑光灯等)操作，可使用玻璃或塑料护目镜、风镜以保护眼睛。,4、防护措施,华北煤炭医学院,4、防护措施,华北煤炭医学院,（3）加强防护措施：电焊工操作时应使用移动屏障围住操作区，以免其他工种工人受到紫外线照射;非电焊工禁止进入操作区域裸眼观看电焊。电焊时产生的有害气体和烟尘采用局部排风加以排除。,4、
20、防护措施,华北煤炭医学院,4、防护措施,卫生标准：时间加权平均接触限值 工作场所紫外辐射职业接触限值,华北煤炭医学院,激光是物质受激辐射所发出的光放大,故称激光。它是一种人造的、特殊类型的非电离辐射，具有亮度高,方向性、相干性好等一系列优异特性。所以，在工业、农业、国防、医疗和科学研究中得到广泛应用。,四、激光(Laser),华北煤炭医学院,（1）工业上：用于金属和塑料部件的切割、微焊、钻孔等; （2）军事上：用于高容量通讯技术、测距、瞄准、追踪、导弹制导等; （3）科学研究方面：用于微量元素分析、等离子研究、热核工程控制，以及全息术、大气污染测定、地质测量等; （4）医学上：用于眼科的视网膜
21、剥离修复、虹膜切除、玻璃体乳化，以及皮肤科和外科的诸多领域。,1、接触机会（exposure),华北煤炭医学院,(1)眼睛:激光是高度的平行光束，发散角很小，其光束具有高能量;而眼角膜和晶状体能将平行的激光束集聚于视网膜上。所以，眼是激光损伤的易感而脆弱的器官。,2、对机体影响(affecting on body),华北煤炭医学院,损伤机制：激光对机体也可产生热效应，使蛋白质凝固变性，酶失去活性。如强大光能在短时间内辐射到视网膜上，转化为热能，可使光感细胞凝固变性，严重者可导致失明。,2、对机体影响(affecting on body),华北煤炭医学院,影响作用因素： 波长在可见光区的激光，主
22、要损伤视网膜和晶状体，尤其黄斑区;在红外或微波区，可致虹膜和晶状体损伤，导致虹膜炎和白内障;近紫外线光，可损伤角膜、晶状体、视网膜。,2、对机体影响(affecting on body),激光对眼的损伤，与激光的波长、脉冲宽度、光束能量、入射角度等因素有关。,华北煤炭医学院,临床表现：典型的表现为视网膜水肿、充血、出血，以致视网膜移位、穿孔，最后导致中心盲点和疤痕形成，视力急剧下降。,2、对机体影响(affecting on body),华北煤炭医学院,(2)皮肤(skin):激光对皮肤的损伤仅次于眼睛，当能量或功率足够大时可引起皮肤灼伤。损伤机制：热效应和光化学反应。功率小时，可使毛细管扩张
23、，皮肤发红、发热;大功率可致皮肤红斑、水泡，以致焦化、溃疡、结疤。,2、对机体影响,华北煤炭医学院,(1)安全教育：所有参加激光作业人员，必须先接受激光危害及其安全防护的教育。（2）安全措施:制订安全操作规程确定操作区和危险带，设置醒目的警告牌严禁裸眼观看激光束，严防激光反射至眼睛。,3、防护措施,华北煤炭医学院,(2)防护设备:操作室围护结构用防激光材料制成，色调宜暗。室内不得设置能反射或折射激光束的设备、用具和物件。(3)个体防护用品:穿颜色略深防燃工作服以减少反光。防护眼镜在使 用前必须经专业人员鉴定，并须定期测试其效率。(4)卫生标准:眼直视激光束的最大容许照射量激光照射皮肤的最大容许照射量,4、防护措施,华北煤炭医学院,眼直视激光束的职业接触限值,华北煤炭医学院,华北煤炭医学院,华北煤炭医学院,思考题,1.相关的基本的概念。 2.射频辐射的生物学效应及其机理。 3.高频电磁场与微波临床表现的异同点。 4.电光性眼炎的临床表现和处理原则。 5.红外辐射、激光的生物学效应有哪些？ 6非电离辐射的防护原则。,
