付婷婷1,陈于1,韩令力1,夏茵茵1,赵奇1
1.重庆医科大学公共卫生学院劳动卫生与环境卫生教研室,重庆 400016
摘 要:【目的】 探讨环境极低频电磁场对高校学生血液系统的影响。【方法】 参照《辐射环境保护管理导则》(HJ/T10-1996)对重庆某大学进行环境极低频电磁场监测,以监测结果为分组标准,将重庆某大学老校区学生537人设为观察组,以该校新校区学生56人为对照组。组织问卷调查了解血液系统相关疾病自主症状;采用全自动血液分析仪对两组学生的末梢血样本进行分析。【结果】 两校区电场强度和磁场强度均低于国际ICNIRP导则中相应频段的导出限值,老校区5Hz~1kHz频段电场和磁场强度平均值显著高于新校区(P<0.05)。观察组四肢无力发生率高于对照组(P<0.05)。观察组中性粒细胞、红细胞、红细胞压积、血红蛋白含量均高于对照组(P<0.05),淋巴细胞计数、红细胞平均血红蛋白含量及浓度、血小板计数、血小板压积、血小板平均体积均低于对照组(P<0.05);其中居住年限(暴露年限)与红细胞计数、血红蛋白含量呈正相关,与淋巴细胞计数呈负相关(P<0.05)。【结论】 相对较高水平5Hz~1kHz环境极低频电磁场暴露对大学生血象有弱影响,随暴露年限增加,红细胞计数、血红蛋白含量、淋巴细胞计数改变增大。
关键词:环境;极低频电磁场;血液系统
中图分类号:R122.4 R126.8 文献标识码:A 文章编号:
Effects of Environmental Extremely Low Frequency Electromagnetic Fields on Hematological System
FU Tingting, CHEN Yu, HAN Lingli, XIA Yingying, ZHAO Qi. (Department of Occupational and Environmental Health, School of Public Health, Chongqing Medical University, Chongqing, 400016, China)
Abstract: 【objective】 To explore the influence of environmental extremely low frequency electromagnetic fields (ELF) on blood system among college students. 【Method】 According to the method of Guideline on Management of Radioactive Environmental Protection Environment (HJ/T10-1996), ELF monitoring was carried out on two campuses, old and new, of a university in Chongqing city. Based on the monitoring results, 537 students of the old campus were selected as observe group, 516 students of the new campus were labeled as control group. Questionnaires were conducted to understand the general symptoms of blood system diseases. Automatic blood analyzer was employed to analyze peripheral blood samples of the two groups. 【Result】 Electric and magnetic field intensity of all frequency band on both old and new campus were lower than the limits from ICNIRP guideline, the average electric and magnetic fields intensity of 5Hz~1kHz on old campus was significantly higher than that of the new campus (P<0.05). Compare to the controls the rate of myasthenia of limbs of exposure group was higher (P<0.05). By contrast with the control group, the values of neutrophil count, red blood cell count, hematokrit, hemoglobin of observe group were statistically higher (P<0.05), whereas the values of lymphocyte count, mean corpuscular hemoglobin, mean corpuscular hemoglobin concentration, platelets count, thrombocytocrit, platelet mean volume were statistically lower (P<0.05); years of residence are positively correlated with red blood cell count and hemoglobin, and are negatively correlated with lymphocyte count (P<0.05).【Conclusion】Relatively higher level of 5Hz~1kHz environmental ELF exposure exerts moderate effect on hemograms of college students, red blood cell count, hemoglobin and lymphocyte count change proportionally with the increase of years of residence.
Key words: Environment; Extremely low frequency electromagnetic field; Blood system
随着电子科技的快速发展,电磁辐射已经渗透到人们日常生活的每个角落。电磁辐射环境污染已经成为继大气污染、水污染、噪声污染之后新的第四大公害,研究表明电磁辐射环境会对人体的血液、神经等多个系统产生危害[-]。在各个频段的电磁场中以极低频电磁场(ELF,0Hz~300Hz)最为常见。极低频电磁场的来源主要有:1.高压电力系统,如高压架空输电线、高压地下电缆、变电站等;2.各种家用电器,如电脑、电视机等。由于极低频电磁场的广泛存在,人们对其可能产生的健康问题越来越关注[]。本研究对重庆市某大学新老校区实施环境电磁辐射监测,并针对血液系统疾病相关症状及与本研究相关的混杂因素进行问卷调查,按排除标准排除不符合要求的对象后采集学生末梢血进行血常规检验,旨在初步探讨环境极低频电磁场对人体血液系统可能产生的影响,为学校环境的改善及环境电磁辐射的防护提供科学依据。
1 对象与方法
1.1 对象
此研究选择重庆市某大学,该大学有新老2个校区。老校区位于重庆市主城区繁华地段,地形较不平坦,校内建筑物较密集,有高压线跨越,绿化面积小,且毗邻大型商场、医院。新校区位于郊区,地势较平坦,建筑物间距较大,高压线为地埋式,绿化面积大,周围无特殊电磁波发射源。
1.1.1 低频电磁场现场测量对象
(1)室内:考虑到年龄(年级)对血液学检测结果有影响,故先按年级对宿舍进行分层随机抽样,再在每层中进行系统抽样选取室内监测点,获得新校区96个宿舍(男生宿舍:女生宿舍=1:1)、老校区89个宿舍(男生宿舍:女生宿舍=39:40)。
(2)室外:选择公众人员可能所处的活动空间位置为室外监测点,例如操场,宿舍楼外走道等,新校区13个监测点,老校区16个监测点。
1.1.2 问卷调查对象
问卷调查的主要目的是采集居住人群的基线资料及血液系统疾病症状,排除可能对人体血液系统产生影响并与环境电磁场相关的混杂因素。对象为新老校区室内监测点内住宿的所有学生,新校区563人,老校区530人,共1093人。
1.1.3 血液学检测对象
对问卷调查结果进行分析后,制定排除标准:(1)在目标宿舍中入住时间<1年或每半年住宿时间<4个月;(2)有重大疾病既往史(结核、各类白血病、其它血液系统疾病)或近期患高热,外伤,腹泻等感染性疾病;(3)年龄<19岁或>24岁。有以上任何一项者为排除对象。经排除后获得新校区537(男女性别比为0.99:1)人,老校区516(男女性别比为0.98:1)人作为采血对象。经排除后的混杂因素比较见表1。
表1 两校区混杂因素比较 (±s)
Table 1 Comparison of the confounding factors between two campuses (±s)
混杂因素 |
组别 |
P值 |
|
观察组(n=537人) |
对照组(n=516人) |
||
年龄(岁) |
21.02±0.82 |
21.05±0.80 |
0.835 |
居住年限(年) |
2.20±0.40 |
2.14±0.35 |
0.201 |
使用手机年限(年) |
2.51±0.41 |
2.37±0.86 |
0.087 |
使用手机时长(小时/天) |
2.58±1.00 |
2.51±1.17 |
0.608 |
使用电脑时长(小时/天) |
2.02±0.76 |
2.00±0.94 |
0.852 |
1.2 方法
1.2.1 电磁场测量方法
采用电磁辐射综合场强仪PMM8053B(意大利PMM公司)及频谱分析HF-2025E(德国SPECTRAN)。PMM8053B可测量频率范围为5HZ~40GHZ,本研究主要选用型号为EHP-50C型探头,其频率范围为5Hz~100kHz,电场单位为V/m,磁感应强度单位为µT。上述测量仪器经过国家有关部门检测,均符合国家标准[]。测量方法:按照相关国家标准[]的测量规定,对新老校区室内和室外5Hz~100kHz频段的电场强度(V/m)和磁场强度(µT)进行监测。监测环境温度:+8℃~+15℃,相对湿度60%~75%,每个测量点连续测8次,每次时间≥15s,并读取稳定状态的最大值,若数值起伏较大时,则适当延长测量时间。室外测量时保证3m范围内无人员活动,地势平坦、空旷无遮拦,在离地面1.7m的高度进行测量,室内测量时选取宿舍正中央位置距地面1.5m的高度进行测量。
1.2.2 问卷调查方法
在问卷调查开始之前,由调查人员统一讲解调查目的,解除同学顾虑,增加配合度。采用自填式的问卷调查方式进行调查。调查内容包括社会人口学基本资料(年龄、性别、入学前居住地等),生活习惯(体育锻炼情况、烟酒嗜好、饮食习惯),血液系统疾病自主症状(如鼻衄、牙龈出血、瘀斑瘀点、月经过多等)一些和环境电磁辐射暴露相关且对血液系统有影响的混杂因素(如在该宿舍居住年限、拥有手机及电脑年限、日均使用手机及电脑小时数、近期健康状况、既往电磁暴露情况、疾病既往史和家族史)。
1.2.3 血液学检测方法
采用全自动血液分析仪MB-1830(四川美生科技有限公司)进行血样分析,主要指标包括白细胞计数(WBC)、中间细胞(单核、嗜酸、嗜碱性)计数、红细胞计数(RBC)、血红蛋白(HGB)、红细胞压积(HCT)、平均红细胞体积(MCV)、平均红细胞血红蛋白含量(MCH)、平均红细胞血红蛋白浓度(MCHC)、血小板计数(PLT)、红细胞分布宽度(RDW)、血小板体积分布宽度(PDW)、平均血小板体积(MPV)等。各项指标标准值参照相关文献[]。采集手指末梢血液≥20µL,与抗凝剂(四川南格尔生物医学有限公司)充分混匀后放入冰桶,检测于4小时内完成。
1.2.4 数据处理方法
所测数据均用EXCEL表格录入建立数据库,计量数据以均数±标准差(±s)表示,计数数据以%表示,采用SAS 8.1统计软件对数据进行正态检验及正态转换后行t检验,线性相关及回归分析和卡方检验,以P<0.05表示有统计学意义。
2 结果
2.1 5Hz~100kHz频率段环境电场强度及磁场强度监测结果
如表2所示,室外和室内的电场强度和磁场强度均未超过国际ICNIRP导则[]中相应频段的导出限值。但老校区室内和室外5Hz-1kHz频率段的平均电场强度和磁场强度则3倍~7倍高于新校区,差异有统计学意义(P<0.05)。
表2 5Hz~1kHz和1kHz~100kHz频率段电磁场强度监测结果 (±s)
Table 2 Magnetic and electric field strength of 5Hz~1kHz and 1kHz~100kHz (±s)
测量点 |
5Hz~1kHz (V/m) |
5Hz~1kHz (µT) |
1kHz~100kHz (V/m) |
1kHz~100kHz (µT) |
|||
室外 |
|
|
|
|
|||
|
观察组 |
1.627±0.211 |
1.995±0.744 |
0.423±0.001 |
0.081±0.001 |
||
|
对照组 |
0.363±0.314 |
0.270±0.122 |
0.431±0.010 |
0.082±0.001 |
||
|
P值 |
<0.000* |
0.310 |
0.121 |
|||
室内 |
|
||||||
|
观察组 |
9.008±2.629 |
0.107±0.064 |
0.470±0.232 |
0.079±0.002 |
||
|
对照组 |
3.049±2.430 |
0.030±0.002 |
0.514±0.238 |
0.081±0.002 |
||
|
P值 |
<0.000* |
<0.000* |
0.588 |
0.138 |
*差异有统计学意义(P<0.05)
2.2 观察组与对照组血液学检测结果
如表3所示,白细胞分类计数结果在人群正常参考值范围之内。两组白细胞总数之间的差异无统计学意义,中性粒细胞和淋巴细胞计数之间的差异有统计学意义,且呈反向差异,观察组中性粒细胞计数高于对照组(P<0.05),淋巴细胞计数低于对照组(P<0.05)。两组中间细胞(嗜碱性粒细胞、嗜酸性粒细胞、单核细胞)的均数一致。其它11项血液学指标也均在人群正常参考值范围之内,其中8项指标观察组和对照组之间的差异有统计学意义。观察组的红细胞计数、红细胞压积、血红蛋白含量均高于对照组(P<0.05),而淋巴细胞计数、红细胞平均血红蛋白含量和浓度、血小板计数、血小板压积、血小板平均体积均低于对照组(P<0.05)。白细胞总数、中间细胞、红细胞平均体积、红细胞分布宽度、血小板分布宽度两组差异无统计学意义。
表3 观察组与对照组血液学检测结果 (
±s)
Table 3 Hematology test results of observation group and control group (±s)
检测项目 |
组别 |
t值 |
P值 |
|
观察组(n=537人) |
对照组(n=516人) |
|||
WBC (109/L) |
8.95±1.86 |
8.43±1.96 |
1.533 |
0.123 |
GR (109/L) |
4.99±1.92 |
4.29±1.67 |
2.346 |
0.020* |
LY (109/L) |
2.38±0.71 |
2.57±0.67 |
2.204 |
0.028* |
MO (109/L) |
0.58±0.14 |
0.58±0.15 |
0.128 |
0.898 |
RBC (1012/L) |
4.55±0.60 |
4.15±0.42 |
4.375 |
0.000* |
HCT (%) |
38.65±5.87 |
35.83±3.61 |
3.312 |
0.001* |
MCV (fL) |
85.29±8.43 |
86.51±4.89 |
1.011 |
0.314 |
RDW (%) |
13.96±0.90 |
14.15±0.39 |
1.613 |
0.109 |
HGB (g/L) |
146.32±19.89 |
133.3±19.48 |
3.784 |
0.000* |
MCH(pg) |
29.45±3.23 |
35.20±2.91 |
10.688 |
0.000* |
MCHC (g/L) |
346.67±30.2 |
408.60±31.07 |
11.573 |
0.000* |
PLT (109/L) |
181.6±53.78 |
212.24±86.51 |
2.429 |
0.017* |
PCT (%) |
0.22±0.11 |
0.18±0.06 |
2.231 |
0.027* |
MPV (fL) |
10.30±1.07 |
9.87±1.23 |
2.119 |
0.036* |
PDW (%) |
17.03±10.53 |
14.91±1.12 |
1.83 |
0.072 |
*差异有统计学意义(P<0.05)
2.3 观察组人群居住年限与血液学检测指标的关系
如表4所示,观察组人群居住年限与红细胞计数、血红蛋白含量呈正相关,与淋巴细胞计数呈负相关(P<0.05)。
表4 观察组人群居住年限与血液学检测指标的相关性
Table 4 The relevance between living period and hematology testing index in observation group
项目 |
回归方程 |
r值 |
P值 |
红细胞(1012/L) |
Y=4.315+0.182X |
0.314 |
0.007* |
血红蛋白(g/L) |
Y=129.703+4.431X |
0.350 |
0.003* |
淋巴细胞(109/L) |
Y=2.511-0.093X |
-0.321 |
0.006* |
*差异有统计学意义(P<0.05)
2.4 血液系统疾病自主症状调查结果
如表5所示,本研究所调查的血液系统疾病的9项相关自主症状中,观察组仅困倦乏力的阳性率高于对照组(P<0.05)。
表5 观察组与对照组血液系统疾病症状阳性率比较(%)
Table 5 Comparison of positive symptom rate of hematological diseases between observation group and control group(%)
自主症状 |
阳性率 (%) |
χ2值 |
P值 |
|
观察组(n=537人) |
对照组(n=516人) |
|||
头晕 |
16.92 |
15.69 |
0.032 |
0.858 |
头痛 |
13.85 |
15.69 |
0.077 |
0.718 |
困倦乏力 |
46.15 |
33.33 |
4.223 |
0.040* |
四肢无力 |
15.38 |
5.88 |
1.123 |
0.230 |
鼻衄 |
4.62 |
5.89 |
0.094 |
0.760 |
牙龈出血 |
24.62 |
29.42 |
0.336 |
0.562 |
瘀斑瘀点 |
10.77 |
3.92 |
1.872 |
0.171 |
月经量过多 |
1.92 |
7.69 |
0.364 |
0.546 |
易发低烧 |
3.08 |
5.88 |
0.545 |
0.460 |
*差异有统计学意义(P<0.05)
3 讨论
本次环境电磁场监测结果发现,老校区室内及室外监测点5Hz~1kHz频段的磁场强度高于新校区相应监测点,此频段测量到得主要频率为(50Hz)。它的主要来源有两大类,一类是电力系统的输配电线,另一类是各种用电仪器设备。老校区内存在许多空中走向不规范的架空输配电线及变压器,新校区电力设施规划较好,高压线均为地埋式,电缆外有接地的铠甲层,其产生的屏蔽作用使周围的工频电场强度远远小于架空输配电线周围的电场强度[]。在室内电器的使用上,老校区宿舍使用大功率电器(电热烧水棒、电饭锅)的情况较普遍,相对于宿舍大功率用电器检查制度严格的新校区,工频电磁场水平较高。
目前环境极低频电磁场与小儿白血病等血液系统疾病的关系一直是学术界争论的重点[-]。针对极低频电磁辐射对儿童白血病危险度研究不一致这一问题,张徐军等采用Meta分析对文献进行了综合定量再分析,认为极低频电磁场是儿童白血病的重要危险因素之一[]。2002年,国际肿瘤研究机构(IARC),将极低频电磁场归类为“可疑致癌物”,其在人类致癌性方面存在的证据有限,在实验动物致癌性方面存在的证据不足[]。
在环境极低频电磁场对人体血液系统影响的流行病学调查中,国内外针对血液系统疾病的问卷调查研究较少,主要采用的调查方法是血液学检测。本研究关于血液系统疾病相关症状的问卷调查结果显示,观察组困倦乏力阳性率高于对照组。血液学结果显示,观察组中性粒细胞计数、红细胞计数、红细胞压积、血红蛋白含量均高于对照组;淋巴细胞计数、红细胞平均血红蛋白含量及浓度、血小板计数、血小板压积、血小板平均体积均低于对照组。其中红细胞与血红蛋白结果与杨智民[]等的研究结果一致。Kheifets L等[]的研究表明极低频电磁场对肿瘤患者血液系统的影响主要表现为血红蛋白数下降,淋巴细胞相对增多,仅前者与本研究结果不一致。不一致的原因可能与研究背景不同有关,例如,环境电磁场水平不同,研究目标人群环境电磁场暴露时间、年龄、健康状态等个体差异,血液学检测仪器系统误差等。
在动物实验研究方面,国内外关于极低频电磁场暴露是否会影响血液学指标,以及影响的方向存在较大争议。Cakir DU等[]在极低频电磁场对大鼠血液参数的影响研究中显示,50Hz(0.97 mT,3小时/天)极低频电磁场暴露50天使大鼠血液中血红蛋白含量降低,使血小板平均体积减小。对其它指标无明显影响,但随暴露时间增加,红细胞平均体积开始减小。虽与本研究无可比性,但其提示电磁辐射对机体产生的影响是一个量的积累过程,可在一定程度上解释阴性结果的产生原因,例如本研究中观察组与对照组之间差异无统计学意义的血小板体积分布宽度等。
综上所述,虽血液系统疾病相关自主症状差异不明显,但8项血常规指标在正常范围内出现了有统计学意义的升高或降低,且居住年限与红细胞计数、血红蛋白含量呈正相关,与淋巴细胞计数呈负相关,故认为相对较高水平的5Hz-1kHz环境极低频电磁场暴露对大学生血象有弱影响,随居住年限增加,血象改变增大,其是否会随暴露年限增加而超出正常值范围值得进一步探讨。
参考文献
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