تشمل المجالات الكهربائية والمغناطيسية ذات التردد المنخفض للغاية (ELF) والتردد المنخفض جدًا (VLF) نطاق التردد فوق الحقول الثابتة (> 0 هرتز) حتى 30 كيلو هرتز. بالنسبة لهذا الورق ، يتم تعريف ELF على أنه في نطاق التردد> من 0 إلى 300 هرتز و VLF في النطاق> 300 هرتز إلى 30 كيلو هرتز. في نطاق التردد> 0 إلى 30 كيلو هرتز ، تختلف الأطوال الموجية من (ما لا نهاية) إلى 10 كيلومترات ، وبالتالي يعمل المجالان الكهربائي والمغناطيسي بشكل أساسي بشكل مستقل عن بعضهما البعض ويجب معالجتهما بشكل منفصل. شدة المجال الكهربائي (E) يقاس بالفولت لكل متر (V / m) ، شدة المجال المغناطيسي (H) بالأمبير لكل متر (A / m) وكثافة التدفق المغناطيسي (B) في تسلا (T).
تم التعبير عن جدل كبير حول الآثار الصحية الضارة المحتملة من قبل العمال الذين يستخدمون المعدات التي تعمل في نطاق التردد هذا. التردد الأكثر شيوعًا هو 50/60 هرتز ، المستخدم لتوليد وتوزيع واستخدام الطاقة الكهربائية. إن المخاوف من أن التعرض للمجالات المغناطيسية 50/60 هرتز قد يترافق مع زيادة الإصابة بالسرطان قد تغذيها تقارير وسائل الإعلام وتوزيع المعلومات الخاطئة والنقاش العلمي المستمر (ريباتشولي 1990 ؛ إن آر سي 1996).
الغرض من هذه المقالة هو تقديم نظرة عامة على مجالات الموضوعات التالية:
- المصادر والمهن والتطبيقات
- قياس الجرعات والقياس
- آليات التفاعل والآثار البيولوجية
- الدراسات البشرية وتأثيراتها على الصحة
- تدابير وقائية
- معايير التعرض المهني.
يتم توفير أوصاف موجزة لإعلام العمال بأنواع المجالات ونقاط القوة من المصادر الرئيسية لـ ELF و VLF ، والآثار البيولوجية ، والعواقب الصحية المحتملة وحدود التعرض الحالية. كما يتم تقديم الخطوط العريضة لاحتياطات السلامة والتدابير الوقائية. بينما يستخدم العديد من العمال وحدات العرض المرئية (VDUs) ، يتم تقديم تفاصيل موجزة فقط في هذه المقالة حيث يتم تغطيتها بمزيد من التفاصيل في مكان آخر في موسوعة.
يمكن العثور على الكثير من المواد الواردة هنا بمزيد من التفصيل في عدد من المراجعات الحديثة (منظمة الصحة العالمية 1984 ، 1987 ، 1989 ، 1993 ؛ IRPA 1990 ؛ منظمة العمل الدولية 1993 ؛ NRPB 1992 ، 1993 ؛ IEEE 1991 ؛ Greene 1992 ؛ NRC 1996).
مصادر التعرض المهني
تختلف مستويات التعرض المهني بشكل كبير وتعتمد بشدة على التطبيق المعين. يقدم الجدول 1 ملخصًا للتطبيقات النموذجية للترددات في النطاق> 0 إلى 30 كيلو هرتز.
الجدول 1. تطبيقات المعدات العاملة في النطاق> 0 إلى 30 كيلو هرتز
|
تردد |
الطول الموجي (كم) |
التطبيقات النموذجية |
|
16.67 ، 50 ، 60 هرتز |
18,000-5,000 |
توليد الطاقة ، ونقلها واستخدامها ، وعمليات التحليل الكهربائي ، والتدفئة التعريفي ، وأفران القوس والمغرفة ، واللحام ، والنقل ، وما إلى ذلك ، أي استخدام صناعي أو تجاري أو طبي أو بحثي للطاقة الكهربائية |
|
0.3-3 كيلوهرتز |
1,000-100 |
تعديل البث ، التطبيقات الطبية ، الأفران الكهربائية ، التسخين بالحث ، التصلب ، اللحام ، الصهر ، التكرير |
|
3-30 كيلوهرتز |
100-10 |
اتصالات بعيدة المدى للغاية ، الملاحة الراديوية ، تعديل البث ، التطبيقات الطبية ، التسخين التعريفي ، التصلب ، اللحام ، الذوبان ، التكرير ، VDUs |
توليد وتوزيع الطاقة
المصادر الاصطناعية الرئيسية للمجالات الكهربائية والمغناطيسية 50/60 هرتز هي تلك التي تشارك في توليد الطاقة وتوزيعها ، وأي معدات تستخدم التيار الكهربائي. تعمل معظم هذه المعدات بترددات طاقة تبلغ 50 هرتز في معظم البلدان و 60 هرتز في أمريكا الشمالية. تعمل بعض أنظمة القطار الكهربائي بتردد 16.67 هرتز.
ارتبطت خطوط نقل الجهد العالي والمحطات الفرعية بأقوى المجالات الكهربائية التي قد يتعرض لها العمال بشكل روتيني. يعد ارتفاع الموصل ، والتكوين الهندسي ، والمسافة الجانبية من الخط ، والجهد الكهربائي لخط النقل من أهم العوامل في النظر إلى أقصى شدة للمجال الكهربائي على مستوى الأرض. على مسافات جانبية تبلغ ضعف ارتفاع الخط تقريبًا ، تتناقص شدة المجال الكهربائي مع المسافة بطريقة خطية تقريبًا (Zaffanella and Deno 1978). داخل المباني بالقرب من خطوط نقل الجهد العالي ، تكون شدة المجال الكهربائي عادةً أقل من المجال غير المضطرب بمعامل يبلغ حوالي 100,000 ، اعتمادًا على تكوين المبنى والمواد الإنشائية.
عادة ما تكون شدة المجال المغناطيسي من خطوط النقل العلوية منخفضة نسبيًا مقارنة بالتطبيقات الصناعية التي تنطوي على تيارات عالية. يشكل موظفو المرافق الكهربائية الذين يعملون في المحطات الفرعية أو في صيانة خطوط النقل الحية مجموعة خاصة معرضة لحقول أكبر (تبلغ 5 طن متري وأعلى في بعض الحالات). في حالة عدم وجود المواد المغناطيسية ، تشكل خطوط المجال المغناطيسي دوائر متحدة المركز حول الموصل. بصرف النظر عن هندسة موصل الطاقة ، يتم تحديد أقصى كثافة تدفق مغناطيسي فقط بحجم التيار. يتم توجيه المجال المغناطيسي أسفل خطوط نقل الجهد العالي بشكل عرضي إلى محور الخط. قد تكون كثافة التدفق القصوى على مستوى الأرض تحت خط المركز أو تحت الموصلات الخارجية ، اعتمادًا على علاقة الطور بين الموصلات. تبلغ كثافة التدفق المغناطيسي القصوى على مستوى الأرض لنظام خطوط نقل علوية نموذجية بقدرة 500 كيلو فولت حوالي 35 ميكرو أمبير لكل كيلو أمبير من التيار المنقول (Bernhardt and Matthes 1992). تحدث القيم النموذجية لكثافة التدفق المغناطيسي حتى 0.05 طن متري في أماكن العمل بالقرب من الخطوط الهوائية وفي المحطات الفرعية ومحطات الطاقة العاملة بترددات تبلغ 16 2/3 أو 50 أو 60 هرتز (Krause 1986).
العمليات الصناعية
يأتي التعرض المهني للمجالات المغناطيسية في الغالب من العمل بالقرب من المعدات الصناعية باستخدام التيارات العالية. تشمل هذه الأجهزة تلك المستخدمة في اللحام ، والتكرير الكهربائي ، والتسخين (الأفران ، وسخانات الحث) والتحريك.
أظهرت الدراسات الاستقصائية حول السخانات الحثية المستخدمة في الصناعة ، والتي أجريت في كندا (Stuchly and Lecuyer 1985) ، وفي بولندا (Aniolczyk 1981) ، وفي أستراليا (Repacholi ، بيانات غير منشورة) وفي السويد (Lövsund و Oberg و Nilsson 1982) ، كثافة تدفق مغناطيسي عند تتراوح مواقع المشغل من 0.7 ميكرومتر إلى 6 طن متري ، اعتمادًا على التردد المستخدم والمسافة من الماكينة. في دراستهم للمجالات المغناطيسية من الصلب الكهربائي ومعدات اللحام ، وجد Lövsund و Oberg و Nilsson (1982) أن آلات اللحام النقطي (50 هرتز ، 15 إلى 106 كيلو أمبير) وأفران المغرفة (50 هرتز ، 13 إلى 15 كيلو أمبير) تنتج حقول تصل إلى 10 طن متري على مسافات تصل إلى متر واحد. في أستراليا ، تم العثور على محطة تسخين بالحث تعمل في نطاق 1 هرتز إلى 50 كيلو هرتز لإعطاء حقول قصوى تصل إلى 10 طن متري (أفران الحث 2.5 هرتز) في المواضع التي يمكن للمشغلين الوقوف فيها. بالإضافة إلى ذلك ، كان الحد الأقصى للحقول حول سخانات الحث العاملة على ترددات أخرى 50 μT عند 130 كيلو هرتز ، و 1.8 μT عند 25 كيلو هرتز وما يزيد عن 2.8 μT عند 130 كيلو هرتز.
نظرًا لأن أبعاد الملفات التي تنتج المجالات المغناطيسية غالبًا ما تكون صغيرة ، فنادراً ما يكون هناك تعرض عالي للجسم بالكامل ، ولكن بالأحرى تعرض موضعي بشكل رئيسي لليدين. قد تصل كثافة التدفق المغناطيسي إلى يد المشغل إلى 25 طن متري (Lövsund and Mild 1978 ؛ Stuchly and Lecuyer 1985). في معظم الحالات ، تكون كثافة التدفق أقل من 1 طن متري. عادة ما تكون شدة المجال الكهربائي بالقرب من السخان الحثي منخفضة.
قد يتعرض العاملون في الصناعة الكهروكيميائية لقوى مجال كهربائي ومغناطيسي عالية بسبب الأفران الكهربائية أو الأجهزة الأخرى التي تستخدم التيارات العالية. على سبيل المثال ، يمكن قياس كثافة التدفق المغناطيسي بالقرب من أفران الحث وخلايا التحليل الكهربائي الصناعية بما يصل إلى 50 طن متري.
وحدات العرض المرئية
استخدام وحدات العرض المرئية (VDUs) أو محطات عرض الفيديو (VDTs) كما يطلق عليها أيضًا ، ينمو بمعدل متزايد باستمرار. أعرب مشغلو VDT عن مخاوفهم بشأن الآثار المحتملة من انبعاثات الإشعاعات منخفضة المستوى. تم قياس المجالات المغناطيسية (التردد من 15 إلى 125 كيلو هرتز) التي تصل إلى 0.69 أمبير / م (0.9 ميكرومتر) في أسوأ الظروف بالقرب من سطح الشاشة (مكتب الصحة الإشعاعية 1981). تم تأكيد هذه النتيجة من خلال العديد من الدراسات الاستقصائية (Roy et al. 1984 ؛ Repacholi 1985 IRPA 1988). خلصت المراجعات الشاملة لقياسات ومسوحات VDTs من قبل الوكالات الوطنية والخبراء الأفراد إلى أنه لا توجد انبعاثات إشعاعية من VDTs التي سيكون لها أي عواقب على الصحة (Repacholi 1985 ؛ IRPA 1988 ؛ ILO 1993a). ليست هناك حاجة لإجراء قياسات روتينية للإشعاع نظرًا لأنه ، حتى في ظل ظروف وضع أسوأ أو فشل ، تكون مستويات الانبعاث أقل بكثير من حدود أي معايير دولية أو وطنية (IRPA 1988).
تم تقديم استعراض شامل للانبعاثات وملخص للأدبيات العلمية المطبقة والمعايير والمبادئ التوجيهية في الوثيقة (منظمة العمل الدولية 1993 أ).
التطبيقات الطبية
المرضى الذين يعانون من كسور العظام التي لا تلتئم بشكل جيد أو لا تتحد عولجوا بمجالات مغناطيسية نبضية (باسيت ، ميتشل وجاستون 1982 ؛ ميتبرايت ومانياشين 1984). كما يتم إجراء دراسات حول استخدام المجالات المغناطيسية النبضية لتعزيز التئام الجروح وتجديد الأنسجة.
تستخدم الأجهزة المختلفة التي تولد نبضات المجال المغناطيسي لتحفيز نمو العظام. مثال نموذجي هو الجهاز الذي يولد متوسط كثافة تدفق مغناطيسي بحوالي 0.3 مليون طن ، وقوة ذروة تبلغ حوالي 2.5 طن متري ، ويحفز ذروة شدة المجال الكهربائي في العظم في النطاق من 0.075 إلى 0.175 فولت / م (باسيت ، باولوك و بيلا 1974). بالقرب من سطح الطرف المكشوف ، ينتج الجهاز ذروة كثافة تدفق مغناطيسي بترتيب 1.0 mT مما يتسبب في كثافة ذروة تيار أيوني تبلغ حوالي 10 إلى 100 مللي أمبير / م2 (1 إلى 10 ميكرو أمبير / سم2) في الأنسجة.
مقاسات
قبل البدء في قياسات حقول ELF أو VLF ، من المهم الحصول على أكبر قدر ممكن من المعلومات حول خصائص المصدر وحالة التعرض. هذه المعلومات مطلوبة لتقدير شدة المجال المتوقعة واختيار أنسب أدوات المسح (Tell 1983).
يجب أن تتضمن المعلومات حول المصدر ما يلي:
- الترددات الحالية بما في ذلك التوافقيات
- تنتقل الطاقة
- الاستقطاب (اتجاه E حقل)
- خصائص التشكيل (قيم الذروة والمتوسط)
- دورة العمل وعرض النبض وتردد تكرار النبض
- خصائص الهوائي ، مثل النوع والكسب وعرض الحزمة ومعدل المسح.
يجب أن تتضمن المعلومات المتعلقة بحالة التعرض ما يلي:
- المسافة من المصدر
- وجود أي كائنات نثرية. يمكن أن يؤدي التشتت بواسطة الأسطح المستوية إلى تعزيز E بمعامل 2. قد ينتج تحسين أكبر من الأسطح المنحنية ، على سبيل المثال ، عاكسات الزاوية.
يلخص الجدول 2 نتائج المسوحات التي أجريت في البيئات المهنية.
الجدول 2. المصادر المهنية للتعرض للمجالات المغناطيسية
|
مصدر |
الفيض المغناطيسي |
المسافة (م) |
|
VDTs |
حتى 2.8 x 10-4 |
0.3 |
|
خطوط الجهد العالي |
حتى 0.4 |
تحت الخط |
|
محطات توليد الطاقة |
حتى 0.27 |
1 |
|
أقواس اللحام (0-50 هرتز) |
0.1-5.8 |
0-0.8 |
|
سخانات الحث (50-10 كيلو هرتز) |
0.9-65 |
0.1-1 |
|
فرن مغرفة 50 هرتز |
0.2-8 |
0.5-1 |
|
50 هرتز فرن القوس |
حتى 1 |
2 |
|
محرك تحريض 10 هرتز |
0.2-0.3 |
2 |
|
50 هرتز اللحام بالكهرباء |
0.5-1.7 |
0.2-0.9 |
|
المعدات العلاجية |
1-16 |
1 |
المصدر: Allen 1991 ؛ برنهاردت 1988 ؛ كراوس 1986 ؛ لوفسوند وأوبرغ ونيلسون 1982 ؛ ريباتشولي ، بيانات غير منشورة ؛ بشدّة 1986 ؛ Stuchly and Lecuyer 1985 ، 1989.
الأجهزة الدقيقة
تتكون أداة قياس المجال الكهربائي أو المغناطيسي من ثلاثة أجزاء أساسية: المسبار ، والأسلاك والشاشة. لضمان القياسات المناسبة ، فإن خصائص الأجهزة التالية مطلوبة أو مرغوبة:
- يجب أن يستجيب المسبار فقط لـ E المجال أو H المجال وليس لكليهما في وقت واحد.
- يجب ألا ينتج عن المسبار اضطراب كبير في المجال.
- يجب ألا تؤدي الخيوط من المسبار إلى الشاشة إلى تعكير صفو المجال في المسبار بشكل كبير ، أو مضاعفة الطاقة من الحقل.
- يجب أن تغطي استجابة التردد للمسبار نطاق الترددات المطلوب قياسها.
- إذا تم استخدامه في المجال القريب التفاعلي ، فمن الأفضل أن تكون أبعاد مستشعر المسبار أقل من ربع طول الموجة عند أعلى تردد موجود.
- يجب أن تشير الأداة إلى قيمة جذر متوسط التربيع (جذر متوسط التربيع) لمعلمة الحقل المقاسة.
- يجب معرفة وقت استجابة الصك. من المستحسن أن يكون لديك وقت استجابة يبلغ حوالي ثانية واحدة أو أقل ، بحيث يتم اكتشاف الحقول المتقطعة بسهولة.
- يجب أن يستجيب المسبار لجميع مكونات الاستقطاب في المجال. يمكن تحقيق ذلك إما عن طريق الاستجابة الخواص المتأصلة ، أو عن طريق الدوران المادي للمسبار من خلال ثلاثة اتجاهات متعامدة.
- ومن الخصائص الأخرى المرغوبة الحماية الجيدة من التحميل الزائد وتشغيل البطارية وقابلية الحمل والبناء المتين.
- توفر الأدوات إشارة إلى واحد أو أكثر من المعلمات التالية: المتوسط E المجال (V / م) أو متوسط المربع E مجال (V.2/m2) ؛ معدل H حقل (أ / م) أو متوسط مربع H مجال (أ2/m2).
استبيانات
عادة ما يتم إجراء الاستطلاعات لتحديد ما إذا كانت الحقول الموجودة في مكان العمل أقل من الحدود التي حددتها المعايير الوطنية. وبالتالي يجب أن يكون الشخص الذي يأخذ القياسات على دراية كاملة بهذه المعايير.
يجب مسح جميع المواقع المشغولة والتي يمكن الوصول إليها. يجب أن يكون مشغل الجهاز قيد الاختبار والمساح بعيدًا قدر الإمكان عن منطقة الاختبار. يجب أن تكون جميع الأشياء الموجودة بشكل طبيعي ، والتي قد تعكس الطاقة أو تمتصها ، في موضعها. يجب أن يتخذ المساح الاحتياطات ضد حروق وصدمات الترددات الراديوية (RF) ، خاصة بالقرب من أنظمة الطاقة العالية والتردد المنخفض.
آليات التفاعل والتأثيرات البيولوجية
آليات التفاعل
الآليات المنشأة الوحيدة التي تتفاعل من خلالها مجالات ELF و VLF مع الأنظمة البيولوجية هي:
- المجالات الكهربائية التي تحفز شحنة سطحية على جسم مكشوف ينتج عنها تيارات (تقاس بالمللي أمبير / م2) داخل الجسم ، يرتبط حجمها بكثافة شحنة السطح. اعتمادًا على ظروف التعرض وحجم وشكل وموقع الجسم المكشوف في الحقل ، يمكن أن تختلف كثافة شحنة السطح اختلافًا كبيرًا ، مما يؤدي إلى توزيع متغير وغير منتظم للتيارات داخل الجسم.
- تعمل المجالات المغناطيسية أيضًا على البشر عن طريق تحفيز المجالات الكهربائية والتيارات داخل الجسم.
- قد تتسبب الشحنات الكهربائية المستحثة في جسم موصل (على سبيل المثال ، سيارة) تتعرض للمجالات الكهربائية ELF أو VLF في مرور التيار عبر شخص على اتصال به.
- يؤدي اقتران المجال المغناطيسي إلى موصل (على سبيل المثال ، سياج سلكي) إلى مرور تيارات كهربائية (من نفس التردد مثل مجال التعريض) عبر جسم شخص على اتصال به.
- يمكن أن تحدث التصريفات العابرة (الشرارات) عندما يقترب الأشخاص والأشياء المعدنية المعرضة لمجال كهربائي قوي بدرجة كافية.
- قد تتداخل المجالات الكهربائية أو المغناطيسية مع الأجهزة الطبية المزروعة (على سبيل المثال ، أجهزة تنظيم ضربات القلب أحادية القطب) وتسبب خللاً في الجهاز.
أول تفاعلين مذكوران أعلاه هما أمثلة على الاقتران المباشر بين الأشخاص وحقول ELF أو VLF. التفاعلات الأربعة الأخيرة هي أمثلة على آليات الاقتران غير المباشر لأنها يمكن أن تحدث فقط عندما يكون الكائن الحي المعرض بالقرب من أجسام أخرى. يمكن أن تشمل هذه الأجسام بشرًا أو حيوانات أو أشياء أخرى مثل السيارات أو الأسوار أو الأجهزة المزروعة.
في حين تم افتراض آليات أخرى للتفاعل بين الأنسجة البيولوجية ومجالات ELF أو VLF أو أن هناك بعض الأدلة التي تدعم وجودها (منظمة الصحة العالمية 1993 ؛ NRPB 1993 ؛ NRC 1996) ، لم يثبت أن أيًا منها مسؤول عن أي عواقب سلبية على الصحة.
الآثار الصحية
تشير الأدلة إلى أن معظم التأثيرات الثابتة للتعرض للمجالات الكهربائية والمغناطيسية في نطاق التردد> 0 إلى 30 كيلو هرتز ناتجة عن الاستجابات الحادة لشحنة السطح وكثافة التيار المستحث. يمكن للناس أن يدركوا تأثيرات شحنة السطح المتذبذبة التي تحدثها المجالات الكهربائية ELF على أجسامهم (ولكن ليس بواسطة المجالات المغناطيسية) ؛ تصبح هذه التأثيرات مزعجة إذا كانت شديدة بدرجة كافية. يعرض الجدول 3 ملخصًا لتأثيرات التيارات التي تمر عبر جسم الإنسان (عتبات الإدراك أو التخلي أو التيتانوس).
الجدول 3. آثار التيارات التي تمر عبر جسم الإنسان
|
تأثير |
الموضوع |
عتبة الحالية في مللي أمبير |
||||
|
50 و 60 هرتز |
300 هرتز |
1000 هرتز |
10 كيلو هرتز |
30 كيلو هرتز |
||
|
الإدراك |
رجالي نسائي أطفال |
1.1 0.7 0.55 |
1.3 0.9 0.65 |
2.2 1.5 1.1 |
15 10 9 |
50 35 30 |
|
صدمة عتبة ترك |
رجالي نسائي أطفال |
9 6 4.5 |
11.7 7.8 5.9 |
16.2 10.8 8.1 |
55 37 27 |
126 84 63 |
|
الكزاز الصدري |
رجالي نسائي أطفال |
23 15 12 |
30 20 15 |
41 27 20.5 |
94 63 47 |
320 214 160 |
المصدر: Bernhardt 1988a.
تم تحفيز الخلايا العصبية والعضلية البشرية بواسطة التيارات المستحثة عن طريق التعرض لمجالات مغناطيسية تصل إلى عدة mT ومن 1 إلى 1.5 كيلو هرتز ؛ يُعتقد أن كثافة العتبة الحالية أعلى من 1 أ / م2. يمكن إحداث وميض الأحاسيس البصرية في العين البشرية عن طريق التعرض لمجالات مغناطيسية منخفضة تصل إلى حوالي 5 إلى 10 أمتار (عند 20 هرتز) أو التيارات الكهربائية المطبقة مباشرة على الرأس. يشير النظر في هذه الاستجابات ونتائج الدراسات الفسيولوجية العصبية إلى أن وظائف الجهاز العصبي المركزي الدقيقة ، مثل التفكير أو الذاكرة ، قد تتأثر بالكثافات الحالية التي تزيد عن 10 مللي أمبير / م.2 (NRPB 1993). من المرجح أن تظل قيم العتبة ثابتة حتى حوالي kHz 1 ولكنها ترتفع مع زيادة التردد بعد ذلك.
عدة المختبر أبلغت الدراسات (منظمة الصحة العالمية 1993 ؛ NRPB 1993) عن تغيرات في التمثيل الغذائي ، مثل التغيرات في نشاط الإنزيم واستقلاب البروتين وانخفاض السمية الخلوية للخلايا الليمفاوية ، في سلالات الخلايا المختلفة المعرضة لمجالات وتيارات كهربائية ELF و VLF المطبقة مباشرة على ثقافة الخلية. تم الإبلاغ عن معظم التأثيرات عند كثافات حالية تتراوح بين حوالي 10 و 1,000 مللي أمبير / م2، على الرغم من أن هذه الردود أقل تحديدًا بوضوح (Sienkiewicz، Saunder and Kowalczuk 1991). ومع ذلك ، تجدر الإشارة إلى أن كثافات التيار الداخلي الناتجة عن النشاط الكهربائي للأعصاب والعضلات تصل عادةً إلى 1 مللي أمبير / م2 وقد تصل إلى 10 مللي أمبير / متر2 في القلب. لن تؤثر هذه الكثافة الحالية سلبًا على الأعصاب والعضلات والأنسجة الأخرى. سيتم تجنب مثل هذه التأثيرات البيولوجية عن طريق تقييد كثافة التيار المستحث إلى أقل من 10 مللي أمبير / م2 بترددات تصل إلى حوالي 1 كيلو هرتز.
تشمل العديد من المجالات المحتملة للتفاعل البيولوجي والتي لها العديد من الآثار الصحية والتي تكون معرفتنا محدودة عنها: التغييرات المحتملة في مستويات الميلاتونين الليلي في الغدة الصنوبرية والتغيرات في إيقاعات الساعة البيولوجية التي تحدث في الحيوانات عن طريق التعرض للمجالات الكهربائية أو المغناطيسية ELF ، و التأثيرات المحتملة للمجالات المغناطيسية ELF على عمليات التطور والتسرطن. بالإضافة إلى ذلك ، هناك بعض الأدلة على الاستجابات البيولوجية للمجالات الكهربائية والمغناطيسية الضعيفة للغاية: وتشمل هذه الحركة المتغيرة لأيونات الكالسيوم في أنسجة المخ ، والتغيرات في أنماط إطلاق الخلايا العصبية ، وتغيير سلوك المشغل. تم الإبلاغ عن "نوافذ" السعة والتردد مما يتحدى الافتراض التقليدي بأن حجم الاستجابة يزداد مع زيادة الجرعة. هذه التأثيرات ليست مثبتة جيدًا ولا توفر أساسًا لوضع قيود على التعرض البشري ، على الرغم من أن هناك ما يبرر إجراء مزيد من التحقيقات (Sienkievicz، Saunder and Kowalczuk 1991؛ WHO 1993؛ NRC 1996).
يعطي الجدول 4 النطاقات التقريبية للكثافات الحالية المستحثة للتأثيرات البيولوجية المختلفة على البشر.
الجدول 4. نطاقات كثافة التيار التقريبية للتأثيرات البيولوجية المختلفة
|
تأثير |
كثافة التيار (مللي أمبير / م2) |
|
تحفيز مباشر للأعصاب والعضلات |
1,000-10,000 |
|
التحوير في نشاط الجهاز العصبي المركزي |
100-1,000 |
|
التغييرات في وظيفة الشبكية |
|
|
كثافة التيار الداخلي |
1-10 |
المصدر: Sienkiewicz et al. 1991.
معايير التعرض المهني
تقريبًا جميع المعايير التي لها حدود في النطاق> 0-30 كيلو هرتز ، كأساس منطقي لها ، الحاجة إلى إبقاء المجالات والتيارات الكهربائية المستحثة عند مستويات آمنة. عادة ما تكون كثافة التيار المستحث محدودة بأقل من 10 مللي أمبير / م2. يعطي الجدول 5 ملخصًا لبعض حدود التعرض المهني الحالية.
الجدول 5. الحدود المهنية للتعرض للمجالات الكهربائية والمغناطيسية في النطاق الترددي> 0 إلى 30 كيلوهرتز (لاحظ أن f بالهرتز)
|
البلد / المرجع |
نطاق الترددات |
المجال الكهربائي (V / م) |
المجال المغناطيسي (A / m) |
|
دولي (IRPA 1990) |
50 / 60 هرتز |
10,000 |
398 |
|
الولايات المتحدة الأمريكية (IEEE 1991) |
3-30 كيلوهرتز |
614 |
163 |
|
الولايات المتحدة الأمريكية (ACGIH 1993) |
1 - 100 هرتز 100 - 4,000 هرتز 4-30 كيلوهرتز |
25,000 2.5 س 106/f 625 |
60 /f 60 /f 60 /f |
|
ألمانيا (1996) |
50 / 60 هرتز |
10,000 |
1,600 |
|
المملكة المتحدة (NRPB 1993) |
1 - 24 هرتز 24 - 600 هرتز 600 - 1,000 هرتز 1-30 كيلوهرتز |
25,000 6 س 105/f 1,000 1,000 |
64,000 /f 64,000 /f 64,000 /f 64 |
تدابير وقائية
تعتمد حالات التعرض المهني التي تحدث بالقرب من خطوط نقل الجهد العالي على موقع العامل سواء على الأرض أو عند الموصل أثناء العمل على الخط المباشر عند الإمكانات العالية. عند العمل في ظروف الخط الحي ، يمكن استخدام الملابس الواقية لتقليل شدة المجال الكهربائي وكثافة التيار في الجسم إلى قيم مماثلة لتلك التي قد تحدث للعمل على الأرض. الملابس الواقية لا تضعف تأثير المجال المغناطيسي.
يجب تحديد مسؤوليات حماية العمال وعامة الناس من الآثار السلبية المحتملة للتعرض للمجالات الكهربائية والمغناطيسية ذات التردد المنخفض للغاية أو التردد المنخفض للغاية. يوصى بأن تنظر الجهات المختصة في الخطوات التالية:
- تطوير واعتماد حدود التعرض وتنفيذ برنامج الامتثال
- تطوير معايير تقنية لتقليل التعرض للتداخل الكهرومغناطيسي ، على سبيل المثال ، لأجهزة ضبط نبضات القلب
- تطوير معايير تحدد المناطق ذات الوصول المحدود حول مصادر المجالات الكهربائية والمغناطيسية القوية بسبب التداخل الكهرومغناطيسي (على سبيل المثال ، لأجهزة تنظيم ضربات القلب والأجهزة المزروعة الأخرى). ينبغي النظر في استخدام العلامات التحذيرية المناسبة.
- شرط التعيين المحدد لشخص مسؤول عن سلامة العمال والجمهور في كل موقع ذي إمكانات عالية للتعرض
- تطوير إجراءات القياس الموحدة وتقنيات المسح
- متطلبات تثقيف العمال حول آثار التعرض للمجالات الكهربائية والمغناطيسية ELF أو VLF والتدابير والقواعد المصممة لحمايتهم
- صياغة المبادئ التوجيهية أو قواعد الممارسة لسلامة العمال في المجالات الكهربائية والمغناطيسية ELF أو VLF. تقدم منظمة العمل الدولية (1993 أ) إرشادات ممتازة لمثل هذه المدونة.