陳越江

摘 要：伴隨著高壓輸電技術的發(fā)展，輸電的電壓越來越高。高壓電網(wǎng)引起的磁輻射問題越來越明顯。筆者對工頻電磁場對人類健康問題進行了詳細的介紹，并結(jié)合國內(nèi)外的研究資料，認為工頻電磁的輻射環(huán)境問題是非常嚴重的環(huán)境污染問題的結(jié)論。并且提出來了：我們既要保證人類生活環(huán)境質(zhì)量，又要保障電網(wǎng)建設的順利進行，保證社會、經(jīng)濟的正常發(fā)展。需要尋找一個雙方都可以接受的平衡點的解決思路。

關鍵詞：輸電線路;電磁環(huán)境;電磁輻射

中圖分類號：TM723 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）14-0175-02

1 研究背景

輸電線路作為國家重要的基礎設施，是一個社會、經(jīng)濟高度發(fā)展的國家必備基礎設施。根據(jù)國家統(tǒng)計部門2018年的統(tǒng)計報表：2018年上半年我國社會用電量為18111億千瓦時，比2017年同比增長13.89%。其中，城鄉(xiāng)居民生活用電量和第一、二、三產(chǎn)業(yè)用電量分別增長10.41%，10.32%、11.22%、8.39%。其中：全社會統(tǒng)調(diào)用電量同比增長12.22%。全國統(tǒng)調(diào)最高用電負荷同比增14.01%。最高用電負荷增長率比用電量增長率高3%。以上數(shù)據(jù)均表明：我國正處于用電負荷高速增長時期。

但是伴隨著用電需求的不斷增加，必然推動電力技術向大機組、大電網(wǎng)、超高壓的方向發(fā)展。根據(jù)基礎理論：輸電線路的輸電能力與輸電電壓的平方成正比。輸電電壓提高2倍，則輸送功率的能力將提高4倍。

縱看世界各國的電網(wǎng)發(fā)展史。我們可以發(fā)現(xiàn)：各國、各地區(qū)在選擇更高一級電壓時。通常會使相鄰兩個輸電電壓比≥2，這樣可以使輸電網(wǎng)的輸送能力提升4倍以上。實踐證明：大規(guī)模的電網(wǎng)按照這樣電壓級差構(gòu)成的將具有明顯的經(jīng)濟性以及合理性，并有利于電網(wǎng)的可持續(xù)發(fā)展以及服務半徑的擴大[1]。

電力輸送的經(jīng)濟性以及用電負荷的增長是輸電網(wǎng)發(fā)展的源動力。過去的50年輸電網(wǎng)從高壓電網(wǎng)到超高壓電網(wǎng)，再向特高壓電網(wǎng)不斷進步。大量的核電、火電、水電等發(fā)電基地以及配套建設的高效的大型、特大型發(fā)電機，需要規(guī)模越來越大的輸電網(wǎng)絡。因此，需要相應的提高輸電電壓。我們才能更為經(jīng)濟、高效的將電力從電廠輸送到遠距離的負荷場所。輸電電壓的提高，會導致輸電設備、輸電線路周圍的電場強度以及輸電導線表面的電場強度提高，并且會因電場效應以及“電暈現(xiàn)象”引起各種環(huán)境問題：（1）無線電干擾問題;（2）在強電場中的生理、心理問題;（3）線路走廊的污穢問題;（4）噪聲問題;（5）空氣的污染問題;其中前四個問題對人影響大最大[2]。

工頻電磁場對于人體健康的影響一直是個爭議性的問題，眾說紛紜。在1988年召開的CIGRE大會電對磁場的危險作出了過高的判定。在全球引起了極大的反響，幸運的是這種爭議并沒有影響到工頻電磁場的研究工作的繼續(xù)開展。

電磁波作為能量照射到人的身體上，必然是要造成相應的負面影響。電磁輻射的規(guī)律是：波長越短，對人體的影響越大。同時，研究也發(fā)現(xiàn)：電磁場的生物學活性隨頻率加大而遞增。就頻率對生物學活性而言：微波>超短波>短波，其頻率與環(huán)境影響程度成正比?，F(xiàn)在我們考慮的問題就是：隸屬于ELF的工頻電磁場（50～60Hz）對人體影響如何？對人體健康有害的劑量和時間是多少？

生活中的ELF工頻電磁波主要來源自高壓變電站以及高壓線。這些高壓設施的周圍存在著各種強度的ELF電磁波。到目前為止，工頻電磁場對于人體健康的影響的研究方向主要是以下5種：（1）對人類心腦血管的影響;（2）對人類中樞神經(jīng)的影響;（3）對人類生殖系統(tǒng)的影響;（4）對心臟起搏器的影響;（5）對人類腫瘤的影響。

2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

2.1 國內(nèi)現(xiàn)狀

xx醫(yī)科大學在1978年在電磁輻射領域開展了大量的工作。他們對211名從事高壓電維護工作的員工進行了相關檢查，同時也對122名從事高壓電維護工作的員工進開展了長達10年的持續(xù)觀察。最后并沒有發(fā)現(xiàn)有明顯的健康影響區(qū)別。

2.2 國外現(xiàn)狀

與此同時，國外的專家、學者也開展了工頻電磁場對人類健康問題的相關研究。

1999年，英國的Hazader和Tony教授通過研究發(fā)現(xiàn)：高壓輸電線附近生活的兒童患白血病幾率較正常兒童提高了40%。該項研究認為：人類的遺傳基因染色體受到了電磁輻射的影響，但是其影響很難進行量化表達。

2005年，歐盟的Humedon教授通過研究發(fā)現(xiàn)：工頻電磁場的長期輻射是引起精神類疾病的一個重要外界因素。

2015年，美國的Terry教授通過調(diào)查高壓輸變電線周邊400m內(nèi)居住的居民，分析目標居民患精神類疾病的情況。發(fā)現(xiàn)：這些居民患病的幾率較其他居民多34%。

3 電磁輻射的醫(yī)學影響

現(xiàn)代醫(yī)學普遍認為：細胞的衰敗與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展有直接的關系。

中國醫(yī)科大學在這方面進行了長達20年的持續(xù)觀察與研究。通過對長期處于電磁輻射環(huán)境工作的員工進行專項檢查。檢查結(jié)果為：電磁觀察組的淋巴細胞衰敗率最高84%，最低35%，平均51.40±10%。電磁觀察組中15年以上有5例，淋巴細胞衰敗率為 52±10.2%。工齡10-15年8例，淋巴細胞凋亡率為32.00±3.14%。工齡5-10年12例，淋巴細胞凋亡率為22.35±4.56%。工齡1-5年43例，淋巴細胞凋亡率為12.78±5.11%。通過分析上述4組可以發(fā)現(xiàn)4組數(shù)據(jù)有顯著區(qū)別。背景組最高13%，最低3%，平均5.30±2.13%。

上述結(jié)果說明：淋巴細胞的衰敗率與長期工作在高壓輸變線附近工作（電場強度為20-45kV/m的電磁輻射條件下）有直接關系。時間越長，影響越顯著。

在此研究基礎上，東北電力醫(yī)院還通過志愿者開展了專項研究。將20個志愿者分成2組，每組10人，電磁觀察組的淋巴細胞在電磁輻射下培養(yǎng)96小時，然后與無輻射的電磁觀察組進行對比。最后得到了與職業(yè)人員相同的結(jié)論。

進一步說明：工頻電磁場會引起淋巴細胞衰敗率的升高。我們可以認為：工頻電磁場會引起腫瘤發(fā)生。因此，工頻電磁的輻射環(huán)境問題是非常嚴重的環(huán)境污染問題，應該引起我們的足夠重視。

4 高壓輸電線路電磁輻射的影響

4.1 高壓輸電線路下電場的影響

電壓等級的提高必將引起輸電線路電場強度有的增加。因此，人們十分關心：電場強度對人以及環(huán)境產(chǎn)生的影響。近年來我們發(fā)現(xiàn)：架空的輸電線路下電場強度隨著電壓等級的升高，能超過晴天時自然背景電場強度（0.1～0.15kV/m）的50倍甚至上百倍。受其影響，在高壓輸電線路下人會產(chǎn)生皮膚刺痛、電擊引起的刺痛、毛發(fā)豎立以及火花放電和感覺直觀。此外，我們更關心還是長期存在于我們周圍的電磁場對生態(tài)環(huán)境以及人類健康的影響。這種環(huán)境污染影響是普遍存在的，很難避免。針對長期生活和工作在高壓輸電線路環(huán)境下的人群。在重點關注的心血管系統(tǒng)、生育系統(tǒng)、腫瘤系統(tǒng)以及中樞神經(jīng)系統(tǒng)。歐美的專家、學者開展了系統(tǒng)的研究，發(fā)現(xiàn)：長期處于高壓輸電線路環(huán)境下的人群均受到不同程度的影響。具體體現(xiàn)在：（1）生育功能減退;（2）精神類疾病發(fā)病幾率高;（3）生男孩幾率降低，生女孩幾率高;（4）兒童患白血病幾率增加。

美國的Bella教授做過研究：介紹了美國南部地區(qū)526名500kV變電站內(nèi)長期工作的員工的身體情況。變電站內(nèi)員工的工作環(huán)境為：直接感應電流為120μA/m;平均電場強度為8～12kV/m。134個人存在有消化系統(tǒng)失調(diào)、失眠、頭痛、疲勞等癥狀。有67個人心電圖存在異?，F(xiàn)象。有78個人患有心腦血管系統(tǒng)方面的疾病。有134個人患有中樞神經(jīng)系統(tǒng)障礙、精神衰弱等疾病。

4.2 高壓輸電線路的磁場環(huán)境影響

與生活中常用的家用電器附近的磁場相比較，輸變電線路附近的磁場并不高。220kV輸電線路下最大磁場<0.04mT。磁場與電場不同：工頻磁場具有非常強的穿透性，非常容易穿過障礙物，包括建筑物和人體。因此，不受物體空間布置的影響和干擾。

1993年，為了驗證架空高壓輸電線路對線路周圍居民身體健康的影響。美國開展了流行病學調(diào)查。美國開展的這次調(diào)查涉及的范圍主要是：110kV到500kV的高壓輸電線400m范圍內(nèi)居住的居民。居住時間為1-15年，共計有40萬人參與了調(diào)查。

通過2年的時間對調(diào)查資料進行分析、研究。研究結(jié)果表明：腫瘤與高壓電線磁場有直接的關系。磁場強度每高出0.1μT，腫瘤發(fā)病率概率就增加3.5倍。

1998年，英國也開展了類似的研究。通過對居住在高壓輸電線路附近的3404名患有惡性淋巴腫瘤、白血病、以及腦瘤的12歲以下兒童進行了調(diào)查與研究。研究結(jié)果表明：磁場強度的均值>0.25～0.39μT的范圍內(nèi)的兒童容易患腫瘤疾病。

5 電磁輻射的環(huán)境認知發(fā)展歷程

伴隨著高壓輸電技術的發(fā)展，輸電的電壓越來越高。高壓電網(wǎng)引起的磁輻射問題越來越明顯。1964年開始，逐步進入人類的視野，業(yè)內(nèi)專家及環(huán)保領域的專家陸續(xù)開展相關研究。

2001年，高壓電網(wǎng)電引起的磁輻射問題才進入我國政府及公眾的視野。在2003年，《輸變電工種環(huán)境影響評價技術導則》、《國家電網(wǎng)公司電網(wǎng)建設項目環(huán)境影響評價管理規(guī)定（試行）》以及《國家電網(wǎng)公司環(huán)境保護工作管理辦法（試行）》的相繼頒發(fā)，邁出我國電網(wǎng)環(huán)保問題治理工作規(guī)范化、制度化的第一步。

經(jīng)濟高速發(fā)展、技術進步帶來的高壓輸電線路電磁輻射的環(huán)保問題。已經(jīng)逐漸成為人們關注的重點。我們既要保證人類生活環(huán)境質(zhì)量，又要保障電網(wǎng)建設的順利進行，保證社會、經(jīng)濟的正常發(fā)展。需要尋找一個雙方都可以接受的平衡點。

首先，需要建立起作為判定標準的相關標準。依據(jù)標準對高壓輸電線路的電磁輻射進行評估。從而判定電磁輻射對人類和環(huán)境的影響是否在可接受范圍內(nèi)。

但是，根據(jù)我們詳細調(diào)查發(fā)現(xiàn)：目前，世界各國標準并不統(tǒng)一。人類和生態(tài)環(huán)境的完整、系統(tǒng)的評價標準體系并不存在。多少的電磁輻射量對于人體和環(huán)境是安全的界限。目前，世界各國、各研究團隊、各國際組織均無法給出確切的答案。

目前，我國開展工作的主要依據(jù)是：《電磁輻射的防護規(guī)定》（GB 8702-88）。國際非電力輻射防護委員會（英文簡稱：ICNIRP）中建議的指標（磁場強度：0.1mT，電場強度：4kV/m。）

國家質(zhì)檢總局于2001年12月20日頒布了《電磁輻射暴露限值和測量方法》強制性國家標準意見稿中，第一次將工頻頻率納入到在限值的標準內(nèi)：

電場強度的導出限值分別為：6kV/m;

磁場強度的導出限值分別為：0.078mT。

職業(yè)暴露的基本限值為：2.5mA/m2。公眾暴露的磁場強度和電場強度的導出限值分別為：0.022mT，4kV/m。

參考文獻

[1] 劉振亞.特高壓電網(wǎng)[M].北京：中國經(jīng)濟出版社，2005.

[2] 栗福珩.高壓輸電的環(huán)境保護[M].北京：水利電力出版社，1989.