آخرین مطالب
پربازدیدترین مطالب

۲۱ اردیبهشت ۱۳۹۴

آزاده پیمان

اجتماع


امواج الکترومغناطیس و تأثیرات آن بر انسان و محیط زیست


دکتر آزاده پیمان، متخصص ارشد محافظت در برابر اشعه در «اداره‌ی بهداشت عمومی انگلستان» است. او پژوهش‌های مستمری بر روی تأثیرات میدان‌های الکترومغناطیس بر بافت‌های زیستی داشته است. پژوهش فعلی او شامل ارزیابی سلامتی مردم در هنگام قرار گرفتن در معرض میدان‌های الکترومغناطیس است. دکتر پیمان مشاور «گروه مشاوران مستقل در زمینه‌ی تابش‌های غیریونی» و عضو مهمان «گروه مهندسی الکترونیک» دانشگاه کویین مری لندن است. دکتر پیمان به طور منظم دوره‌های آموزشی در خصوص جنبه‌های مختلف تأثیرگذاری میدان‌های الکترومغناطیس بر مردم در دانشگاه‌های انگلستان برگزار می‌کند.

electromagnetism_by_monkeymagico1

تعریف و تاریخچه‌ی امواج الکترومغناطیس
امواج الکترومغناطیس با چشم دیده نمی‌شوند ولی تقریباً همه‌جا در محیط اطراف ما وجود دارند. اگرچه بعضی امواج الکترومغناطیس منشأ طبیعی دارند و با پدیده‌های طبیعی مانند رعد و برق به وجود می‌ایند، امروزه منابع دست‌ساز بشر که امواج الکترومغناطیس تولید می‌کنند نیز به وفور یافت می‌شوند. خصوصیت و کاربرد امواج الکترومغناطیس رابطه‌ی مستقیمی با خواص فیزیکی آن‌ها از جمله بسامد (فرکانس) و طول موج دارد. امواج الکترومغناطیس طیف گسترده‌ای دارند؛ برخی دارای بسامدهای پایین و طول موج‌های بالا هستند (مانند الکتریسیته که در پریزهای برق جریان دارد)، و برخی دیگر دارای بسامدهای بالا و طول موج کوتاه‌تر هستند (مانند امواج رادیویی، نوری و …). امواج الکترومغناطیس با بسامدهای بالاتر و طول موج‌های کوتاه‌تر انرژی بیشتری نسبت به امواج با بسامدهای کوتاه‌تر دارند. انرژی بعضی از امواج الکترومغناطیس مانند اشعه‌ی ایکس یا گاما آن‌قدر زیاد است که می‌تواند پیوندهای شیمیایی مواد را در هم بشکند. به این نوع امواج تششعات یونی گفته می‌شود. بر عکس، به آن دسته از امواج الکترومغناطیس که انرژی زیادی برای ایجاد یونیزاسیون در مواد ندارند تششعات غیریونی می‌گویند.

امواج الکترومغناطیس اصولاً در قرن هجدهم کشف شدند. کشف اشعه‌ی فرابنفش (ماورای بنفش) و فروسرخ (مادون قرمز) در اوایل قرن هجدهم به ویلیام هرشل و ویلهلم ریتر نسبت داده می‌شود. جیمز کلارک ماکسول در سال‌های ۱۸۶۲ تا ۱۸۶۴ از معادلات ریاضی برای تفسیر میدان‌های الکترومغناطیس استفاده کرد که بر اساس آن‌ها سرعت حرکت این میدان‌ها برابر سرعت نور در نظر گرفته می‌شود. امواج رادیویی برای نخستین بار در سال ۱۸۸۷ به وسیله‌ی هنریک هرتز کشف شدند. ویلیام رونتگن در اواخر قرن نوزدهم اشعه‌ی ایکس را کشف کرد و آخرین لایه‌ی طیف امواج الکترومغناطیس (اشعه‌ی گاما) به وسیله‌ی هنری بکرل و ماری کوری پس از کشف خاصیت رادیواکتیویته ثبت شد.

میدان‌های الکترومغناطیسی که منبع‌شان تولیدات ساخت بشر است امروزه جزء جدایی‌ناپذیر زندگی صنعتی اند. طیف‌های رادیویی از بسامدهای پایین، متوسط، و بالا کاربردهای گوناگونی دارند. بسامد امواج رادیویی (۳ کیلوهرتز تا ۳۰۰ گیگاهرتز)، که طول موج‌های نسبتاً بزرگی دارند، به آن‌ها قابلیت استفاده در وسایل ارتباط جمعی و رسانه‌ای مثل تلویزیون، رادیو، تلفن‌های همراه، ماهواره، و رادار می‌دهند. همان طور که قبلاً توضیح داده شد، این امواج به عنوان تابش‌های غیریونی در نظر گرفته می‌شوند، چرا که انرژی کمی برای شکستنِ حتا ضعیف‌ترین انواع پیوند‌های شیمیایی دارند.

تأثیرات تابش‌های الکترومغناطیس بر بدن انسان و محیط چیست؟

تأثیرات بر بدن انسان
اگر تنها تابش‌های غیریونی طیف الکترومغناطیس را (از میدان‌های ایستا تا نور) در نظر بگیریم، انسان‌ها همواره در معرض میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی تولیدشده از منابع طبیعی هستند، اگرچه این میزان از منابع دست‌ساز بشر خیلی کمتر است. میدان‌های طبیعی به لحاظ ویژگی از نوع ساخته‌ی دست بشر متفاوت هستند. میدان‌های طبیعی حالتی شبیه به نویز پس‌زمینه دارند و در طیف گسترده‌ای از بسامدها و با اتفاقات طبیعی مثل تخلیه‌ی الکتریکی رعد و برق ظاهر می‌شوند. در سده‌ی گذشته با پدید آمدن فناوری‌های جدید، انسان‌ها به طور چشم‌گیری در معرض میدان‌های الکترومغناطیس ساخته‌ی دست بشر قرار گرفتند. این میدان‌ها اغلب در بازه‌ی بسامدهای بالاتر قرار می‌گیرند. مردم هم در خانه و هم در محل کار تحت تأثیر میدان‌های گوناگون الکتریکی و مغناطیسی ضعیف قرار دارند، از ژنراتورها و ترانسفورماتورهای الکتریکی، وسایل خانگی، و تجهیزات صنعتی تا ابزارهای ارتباط جمعی و رسانه‌ای.

برای بررسی تأثیرات میدان‌های مغناطیسی بر بدن انسان، بسیار مهم است که میان «اثرات زیستی» و تأثیرات زیان‌آور برای سلامتی تفکیک قائل شویم. تاثیرات زیستی پاسخ‌هایی قابل اندازه‌گیری به یک محرک یا به یک تغییر در محیط هستند که الزاماً برای سلامتی ضرر ندارند. بدن انسان به مکانیسم‌های پیچیده‌ای برای تطبیق دادن و تحمل کردن محرک‌های محیطی مجهز است. اگر واکنش بدن به یک محرک آن طور که همیشه مکانیسم‌های بدن واکنش می‌دهند نباشد، می‌توان آن محرک را به عنوان یک خطر برای تن‌درستی در نظر گرفت. به عبارت دیگر، تغییراتی که برای مدت طولانی سیستم بدن را زیر فشار قرار می‌دهند یا درگیر می‌کنند، برای سلامتی خطرناک اند.

تأثیر امواج الکترومغناطیس روی بدن انسان رابطه‌ی مستقیم با ویژگی‌های فیزیکی آن امواج دارد، یعنی به بسامد، طول موج، و سطح انرژی آن بستگی دارد. در بسامدهای زیر ۱۰ مگاهرتز، میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی می‌توانند بر توزیع بارهای الکتریکی درون بدن انسان تأثیر بگذارند و باعث ایجاد جریان اضافی الکتریکی در بدن شوند. اگر این میدان‌ها بسیار قوی باشند، این جریان‌ها می‌توانند باعث تحریک اعصاب و ماهیچه‌ها یا تأثیر مخرب بر دیگر فرآیندهای زیستی شوند.

در بسامدهای بالای ۱۰ مگاهرتز (در بسامدهای مربوط به امواج رادیویی) اصلی‌ترین اثر زیستی میدان‌های الکترومغناطیس ایجاد حرارت است. از این اثر در فرهای مایکروویو برای گرم کردن غذا استفاده می‌شود. اگر بدن انسان در معرض میدان‌های الکترومغناطیس خیلی قوی قرار بگیرد، می‌تواند منجر به گرم شدن بافت‌ها شود که در نهایت به افزایش دمای بدن می‌انجامد. این اثر به عنوان اثر حرارتی شناخته می‌شود. با این حال، سطح انرژی میدان‌های الکترومغناطیس در بسامدهای رادیویی در محیط که مردم به طور معمول در معرض آن قرار دارند بسیار کمتر از آن است که حرارت قابل توجهی تولید کند.

محدودیت‌های ایمنی
اثرات حرارتی میدان‌های الکترومغناطیس در بسامدهای رادیویی تنها اثرات شناخته‌شده از نظر علمی هستند. بنابراین، آن‌ها مبنای همه‌ی دستورعمل‌های ایمنی قرار می‌گیرند. «کمیسیون جهانی محافظت در برابر تابش‌های غیریونی» توصیه‌ها و دستورعمل‌های علمی برای محافظت کردن از مردم و محیط زیست در برابر تاثیرات زیان‌بار میدان‌های الکترومغناطیس (در بسامدهای غیریونی) فراهم می‌کند. این دستورعمل‌ها برای بسامدهای پایین و بسیار بالا متفاوت هستند. در بسامدهای پایین‌تر از ۱۰ مگاهرتز، میدان‌های الکترومغناطیس باید در حدی باشند که جریان الکتریکی ایجادشده توسط آن‌ها کمتر از مقدار طبیعی آن در بدن باشد. به عبارتی، نباید جریان الکتریکی در بدن ایجاد شود که بر سیستم‌های زیستی وابسته به آن جریان‌ها، مثل سیستم عصبی، تأثیری بگذارد. در بسامدهای بالاتر (امواج رادیویی) هدف این دستورعمل‌های ایمنی جلوگیری از تأثیرات زیان‌بارِ ایجادشده بر اثر گرم شدن همه‌ی بدن یا بخشی از آن است.

به طور کلی، مدت زمانی که انسان‌ها در معرض میدان‌های الکترومغناطیس در زندگی روزمره قرار می‌گیرند معمولاً بسیار کمتر از محدودیت‌های اعمال‌شده توسط این دستورعمل‌ها است. همچنین، این کمیسیون برای اطمینان بیشتر فاکتورهای کاهنده‌ای را برای این محدودیت‌ها نظر می‌گیرد، مثلاً یک حاشیه‌ی ایمنی تعریف می‌کند و می‌گوید محدودیت‌ها نباید از این حاشیه بگذرند. این کمیسیون جهانی و سایر سازمان‌های معتبر بین‌المللی مثل «سازمان جهانی بهداشت»، به طور منظم شواهد علمی را در یک فرآیند سیستماتیک، منتقدانه، و بی‌طرفانه‌ی مبتنی بر مقاله‌های علمی بررسی می‌کنند. به طور معمول، شواهد بررسی‌شده شامل مطالعات آزمایشگاهی و نحوه‌ی تاثیر امواج الکترومغناطیس بر روی حیوانات و سلول‌های بدن هستند. تأثیرات حرارتی امواج الکترومغناطیس مبنای تعیین محدودیت‌های ایمنی برای بدن انسان هستند، اما دانشمندان همچنین امکان تأثیرات غیرحرارتی را که ممکن است در آستانه‌ی سطح گرم شدن بدن و در نتیجه‌ی قرار گرفتن طولانی مدت در مقابل میدان‌های الکترومغناطیس اتفاق بیافتد بررسی می‌کنند. با این حال، تا به امروز مجموع مطالعات علمی شواهدی دال بر عوارض نامطلوب بهداشتی پیدا نکرده است که نشان دهد قرار گرفتن طولانی مدت در برابر میدان‌های الکترومغناطیس با انرژی پایین برای سلامت انسان زیان دارد.

تأثیرات بر سلامت
در دهه‌های اخیر، تأثیر میدان‌های الکترومغناطیس بر سلامت عمومی، بارداری، آب مروارید، سرطان، و افسردگی مورد مطالعه‌ی سیستماتیک قرار گرفته است. این تأثیرات با جزئیات در صفحه‌ی اینترنتی «سازمان جهانی بهداشت» و در بخش میدان‌های الکترومغناطیس آمده است.

تأثیرات بر بارداری
گاهی تولد کودکان نارس و زیر وزن طبیعی از زنان بارداری که در صنایع الکترونیکی کار می‌کنند گزارش شده است، اما شواهد علمی دال بر این که این عارضه‌ها الزاماً به دلیل تأثیرات میدان‌های الکترومغناطیس است وجود ندارد، برعکس عواملی مانند در معرض حلال‌های شیمایی قرار گرفتن.

azadeh-peyman

آب مروارید
آسیب‌های عمومی چشم و آب مروارید گاهی در میان کارگرانی که در معرض سطوح بالای میدان‌های الکترومغناطیس با بسامد رادیویی و تابش‌های مایکروویو هستند گزارش شده است، اما مطالعات بر روی حیوانات از این استدلال پشتیبانی نمی‌کند که آسیب‌های چشمی ممکن است در اثر میدان‌هایی که تأثیرات خطرناک حرارتی ندارند به وجود بیاید. به عبارت دیگر، هیچ شواهد علمی‌ای وجود ندارد که نشان دهد میدان‌های مغناطیسی که همه‌ی مردم در معرض آن هستند بر روی چشم اثرات زیان‌بار دارند.

میدان‌های الکترومغناطیس و سرطان
رابطه‌ی بین امواج الکترومغناطیس و سرطان همچنان بسیار بحث‌برانگیز است. با این حال، روشن است که اگر میدان‌های الکترومغناطیس بر سرطان تأثیری داشته باشند، این تأثیر بسیار کم است. نتایج پژوهش‌هایی که تا امروز انجام شده تناقض‌های بسیاری دارد، اما در مجموع هیچ افزایش چشم‌گیری در خطر ابتلا به سرطان در میان کودکان و بزرگ‌سالان پیدا نشده است.

حساسیت شدید و افسردگی در اثر میدان‌های الکترومغناطیس
برخی گزارش‌های شخصی حاکی از «حساسیت شدید» بعضی افراد به میدان‌های الکتریکی یا مغناطیسی است. گفته می‌شود نشانه‌هایی مثل درد، سردرد، افسردگی، رخوت، اختلال خواب، و حتا تشنج و صرع در اثر امواج الکترومغناطیس به وجود آمده است. با این حال، نشانه‌های علمی کمی برای اثبات این ادعا وجود دارد. پژوهش‌های علمی نشان داده این گزارش‌های شخصی نشان‌گر واکنش‌های یکسان در برابر قرار گرفتن افراد در میدان‌های الکترومغناطیس تحت کنترل نیست. همچنین، هیچ مکانیسم زیستی تأییدشده‌ای برای توضیح این حساسیت شدید وجود ندارد. پژوهش در این زمینه بسیار دشوار است، چرا که پاسخ‌های ذهنی فراوان دیگری را مستقل از تأثیرات مستقیم خود میدان‌های الکترومغناطیس می‌تواند در بر بگیرد، تحقیقات در این زمینه ادامه دارد.

تازه‌ترین نظرها
کمیته‌ی علمی اتحادیه‌ی اروپا که بر روی خطرات تازه به وجود آمده و تازه شناسایی‌شده‌ی تهدیدکننده‌ی سلامت انسان کار می‌کند، به تازگی نظرش را از بررسی آخرین اطلاعات در خصوص تأثیرات میدان‌های الکترومغناطیس حاصل از فناوری‌های نوین بر سلامت انسان منتشر کرده است. این کمیته‌ی علمی همه‌ی داده‌های مرتبط علمی و فراداده‌های حاصل از تحلیل‌ها را به شکل یک نظریه، که موضوعات گوناگون مرتبط به سلامت عمومی را شامل می‌شود، بررسی کرده است. نتیجه‌ی این پژوهش نشان می‌دهد که، در صورتی که در معرض میدان‌های الکترومغناطیس قرار گرفتن زیر حد استاندارد باشد، هیچ‌گونه شواهدی مبنی بر اثرات زیان‌بار بر سلامتی وجود ندارد. پژوهش‌های گذشته نشان می‌دادند امواج الکترومغناطیس ممکن است خطر ابتلا به بیماری آلزایمر را افزایش دهند، اما مطالعات جدید این موضوع را تأیید نمی‌کند. بر اساس نتایج بررسی همه‌جانبه‌ی این کمیته، اطلاعات جدید به ما اطمینان می‌دهد هیچ نشانه‌ای مبنی بر این که میدان‌های الکترومغناطیس در محدوده‌ی ایمنی تعریف‌شده برای سلامتی انسان خطرناک هستند وجود ندارد.

تأثیر بر محیط زیست
«سازمان جهانی بهداشت» تأثیرات میدان‌های الکترومغناطیس بر محیط زیست (حیوانات، گیاهان، و آبزیان) را در پروژه‌ی جهانی امواج الکترومغناطیس بررسی می‌کند. یکی از اهداف این پروژه تهیه دستورعمل‌هایی برای دولت‌ها و سازمان های جهانی آن در خصوص تأثیرات امواج الکترومغناطیس بر سلامت و محیط زیست و چه‌گونگی اقدامات محافظتی در صورت نیاز است. تعداد کمی از مطالعات منتشرشده تا به امروز خطری از جانب این میدان‌ها بر اکوسیستم‌های دریایی و زمینی نشان می‌دهند که البته همین مطالعات نیز معمولاً یا شواهد مشخصی از تأثیرات محیطی به دست نمی‌دهند و یا شواهد بسیار کمی را مطرح می‌کنند، جز در مورد تأثیراتی که در نزدیکی میدان‌های بسیار قوی اتفاق می‌افتند.