2. 重庆医科大学公共卫生与管理学院;
3. 重庆市市政环卫监测中心
随着电子科技的快速发展，不同频率的电磁波已经渗透到人们日常生活环境。研究表明环境电磁辐射可能对人体血细胞产生危害[1]，白血病可能与极低频电磁辐射有关[2-3]，Zeni等[4]报道通用移动通讯系统(UMTS)射频场可诱导人外周血淋巴细胞的适应性反应。环境电磁辐射水平随某些频段使用增加而逐渐增高，其综合场强及复合功率密度已接近国家一级安全限值，其对人体的潜在影响成为人们关注的焦点[5]。本研究以实地监测为依据，选择较高、低环境背景电磁辐射区域的大学生为研究对象，并针对血液系统疾病相关症状及相关混杂因素进行问卷调查，排除不符合要求的对象后采集学生末梢血进行血液学检测；旨在探讨环境电磁辐射对人体外周血细胞的可能影响，为环境电磁辐射对人体血液系统的机制研究及相关防护提供基础材料。
1 对象与方法 1.1 对象 1.1.1 监测时间实地监测，2011年8—9月。
1.1.2 监测地点重庆市主城区及大学城某两所高校。
1.1.3 监测仪器电磁辐射综合场强仪(PMM 8053 B，意大利)及PECTRAN系列频谱分析仪(HF-2025 E，德国)。
1.1.4 布点原则及监测方法根据国家相关标准[5-6]，选择较高背景环境电磁辐射的布点区域(监测点108个)和低背景环境电磁辐射的布点区域(测量点112个)作为选择研究对象的地点。高背景108个监测点的电磁辐射水平：1 MHz ~ 40 GHz综合场强均值为17.11 V/m(最大值17.86 V/m)；0.1 ~ 800 MHz综合场强均值为3.75 V/m(最大值3.85 V/m)；700 ~ 3 000 MHz综合场强均值为4.26 V/m(最大值4.58 V/m)；700 MHz ~ 3 000 MHz复合功率密度均值为4.31 μW/cm2(最大值29.53 μW/cm2)；低背景112个监测点的电磁辐射水平：1 MHz ~ 40 GHz综合场强均值为2.09V/m(最大值5.23 V/m)；0.1 ~ 800 MHz综合场强均值为0.85 V/m(最大值1.28 V/m)；700 ~ 3 000 MHz综合场强均值为0.38 V/m(最大值2.75 V/m)；700 ~ 3 000 MHz复合功率密度均值为0.06 μW/cm2(最大值2.84 μW/cm2)。
在这两监测点的两所高校，采用随机整群抽样方法，分别随机抽取大四和大二各两个专业学生(共1 158人)。108监测点中男生265人(年龄21.12 ± 0.82岁)、女生301人(年龄21.07 ± 0.67岁)；112个监测点中男生278人(年龄20.82 ± 0.90岁)、女生314人(年龄20.91 ± 0.86岁)；两点年龄间差异无统计学意义(P大于0.05)。
1.2 问卷调查问卷调查的主要内容：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、烟酒嗜好、饮食习惯)及血液系统疾病症状(如鼻衄、牙龈出血、瘀斑瘀点、月经过多等)，近1年内健康状况、疾病既往史和家族史等。对问卷调查先进行预调查分析后，制定排除标准：① 在目标宿舍中入住时间小于1年或每半年住宿时间小于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 年龄小于19岁或大于24岁。有以上任何一项者为排除对象。108监测点有537人，112监测点有566人，共1 103人符合监测要求。
1.3 血液学检测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。测定结果依据各项指标标准值[7]判定。
1.4 质量控制 1.4.1 环境电磁辐射监测电磁辐射综合场强仪(PMM 8053 B，意大利)及PECTRAN系列频谱分析仪(HF-2025 E，德国)在使用之前均经过国家相关部门校正合格；监测环境(温度、湿度等)严格按照国家相关标准进行；监测及记录人员均经过统一培训并做过相关预监测等。
1.4.2 问卷调查问卷调查人员经统一培训，调查内容查阅文献并结合本课题进行过预调查，在问卷调查过程中适当增加客观指标，排除同份问卷不同题目答题意思前后不一致的问卷，以控制调查问卷的质量和可靠性等。
1.4.3 实验室血液学检测采血员经统一培训，技术娴熟，各受试者的采血点一般都为左手无名指，采集血量大致相同，血液大于等于20 μL，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 h内完成。
1.5 统计分析数据录入均由双人录入并核对无误，计量数据以均数±标准差(x±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性检验、方差齐性检验及正态转换后行students’ test检验、线性相关回归分析和χ2检验，以P小于0.05表示有统计学意义。
2 结果 2.1 环境电磁辐射的监测结果在主城区某高校内环境电磁辐射的108个监测点的1 MHz ~ 40 GHz频段综合场强均值为17.11 V/m(最大值17.86 V/m)，个别监测点的复合功率密度达到29.53 μW/cm2，未超过国家标准但已接近《电磁辐射防护规定》(GB 8702-88)[8]的公众照射导出限值；主城区某高校和大学城某高校两监测点在0.1 ~ 800 MHz、700 ~ 3000 MHz这两个频段的综合场强值E均低于5 V/m，未超过国家标准限值。与大学城某高校内112个监测点相比，主城区某高校108监测点在同频段的综合场强值和复合功率密度值较高(P小于0.05;表 1)，因此将主城区某高校监测点列为较高背景环境电磁辐射组，将大学城监测点列为低背景环境电磁辐射。
| 频段 | 综合场强值E(V/m) | 复合功率密度均值 W(μW/cm2) |
|||||||||
| 0.1 ~ 800 MHz | 700 ~ 3 000 MHz | 1 MHz ~ 40 GHz | 700 ~ 3 000 MHz | ||||||||
| 范围 | x±s | 范围 | x±s | 范围 | x±s | 范围 | x±s | ||||
| 108监测点 | 3.60~3.85 | 3.75±0.12# | 4.11~4.58 | 4.26±0.27* | 16.85~17.86 | 17.11±0.22# | 2.56~29.53 | 4.31±12.89# | |||
| 112监测点 | 0.73~1.28 | 0.85±0.21 | 2.21~2.75 | 2.38±0.34 | 1.68~5.23 | 2.09±1.85 | 0.03~2.84 | 0.06±1.56 | |||
| 注：“108监测点”即为较高背景环境电磁辐射108个监测点，“112监测点”即为低背景环境电磁辐射112个监测点。与低背景环境电磁辐射组相比，经ANOVA，差异有统计学意义*P小于0.05，#P小于0.01 | |||||||||||
2.2 主要混杂因素的比较
通过1.2的问卷调查，由表 2可知，从主城区和大学城某两高校大学生可能受到的混杂因素看，两高校大学生的年龄，居住年限及使用手机时间等，经students’test检验，均无统计学意义(P小于0.05)。
| 混杂因素 | 组别 | P值 | |
| 较高背景环境电磁辐射组(n= 537人) | 低背景环境电磁辐射组(n= 566人) | ||
| 年龄(岁) | 21.04±0.63 | 20.95±0.78 | 0.765 |
| 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(h/d) | 2.58±1.00 | 2.51±1.17 | 0.608 |
| 使用电脑时长(h/d) | 2.02±0.76 | 1.96±0.94 | 0.852 |
2.3 环境电磁辐射对血液系统疾病症状的影响
通过1.2的问卷调查，由表 3可知，本研究所调查主城区及大学城两高校大学生近1年包括血液系统疾病的9项相关自主症状中，较高环境背景电磁辐射组仅困倦乏力的阳性率高于低环境背景电磁辐射组(χ2等于4.223，P等于0.040)。
| 自主症状 | 阳性率(%) | χ2值 | P值 | |
| 较高背景环境电磁辐射组(n= 537人) | 低背景环境电磁辐射组(n=566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 |
| 注：*与低背景电磁辐射组相比，差异有统计学意义(P小于0.05) | ||||
2.4 环境电磁辐射对大学生外周血相的可能影响
白细胞计数，红细胞计数、血红蛋白含量及血小板计数等均在正常值范围内(表 4)。与低背景环境电磁辐射组相比：主城区较高背景环境电磁辐射组大学生的白细胞总数相对增高但无统计学意义(P大于0.05)，其中白细胞中的中间细胞(嗜碱性粒细胞、嗜酸性粒细胞、单核细胞)变化不明显，淋巴细胞计数相对减少而中性粒细胞计数相对增多(P小于0.05)；红细胞计数增高、红细胞压积增大(P小于0.05)，而红细胞平均体积、红细胞分布宽度变化不明显(P大于0.05);血红蛋白含量增高，而红细胞平均血红蛋白含量及红细胞平均血红细胞浓度均减少(P小于0.05)；血小板计数数减少，而血小板压积及平均血小板体积均增高(P小于0.05)，血小板分布宽度相对增高但无统计学意义(P大于0.05)。
| 检测项目 | 较高背景环境电磁辐射组(n = 537人) | 低背景环境电磁辐射组(n=566人) | |||||
| 男(n = 259) | 女(n = 278) | 均值 | 男(n = 267) | 女(n = 299) | 均值 | ||
| WBC (109/L) | 9.25±0.93 | 8.35±1.18 | 8.95±1.86 | 9.01±0.99 | 8.17±1.28 | 8.43±1.96 | |
| GR(109/L) | 5.12±1.53# | 4.79±1.26 | 4.99±1.92* | 4.09±1.26 | 4.40±1.02 | 4.29±1.67 | |
| LY(109/L) | 2.19±0.65 | 2.41±0.71 | 2.38±0.89* | 2.21±0.48 | 2.68±0.27 | 2.57±0.67 | |
| MO(109/L) | 0.61±0.10 | 0.56±0.12 | 0.58±0.18 | 0.63±0.12 | 0.59±0.13 | 0.60±0.18 | |
| RBC(1012/L) | 5.15±0.41# | 4.35±0.52 | 4.65±0.80# | 4.35±0.58 | 4.05±0.62 | 4.25±0.73 | |
| HCT(%) | 40.85±4.80 | 36.76±3.82 | 38.65±5.87# | 38.80±4.64 | 33.83±3.43 | 35.83±3.61 | |
| MCV(fL) | 84.59±7.48 | 86.19±6.26 | 85.29±9.18 | 86.51±4.02 | 85.81±5.91 | 86.51±4.89 | |
| RDW(%) | 14.36±1.25 | 13.68±0.90 | 13.96±1.90 | 14.38±0.59 | 13.95±0.99 | 14.15±1.29 | |
| HGB(g/L) | 148.82±19.01* | 126.32±21.84 | 146.32±25.89# | 138.31±19.48 | 113.3±20.48 | 133.3±22.48 | |
| MCH(pg) | 31.25±3.48# | 27.85±2.63 | 29.45±4.23# | 36.20±3.24 | 33.80±2.51 | 35.20±3.91 | |
| MCHC(g/L) | 352.63±27.2# | 336.48±29.2# | 346.67±34.2# | 418.60±28.07 | 398.62±33.45 | 408.60±38.07 | |
| PLT(109/L) | 191.26±45.28* | 163.56±33.28* | 181.6±63.78* | 226.28±76.38 | 202.67±56.91 | 212.24±86.51 | |
| PCT(%) | 0.28±0.09* | 0.17±0.05 | 0.22±0.11* | 0.21±0.04 | 0.16±0.05 | 0.18±0.06 | |
| MPV(fL) | 10.21±0.98 | 10.40±0.87* | 10.30±1.18* | 9.98±1.03 | 9.67±1.16 | 9.87±1.23 | |
| PDW(%) | 16.89±9.81 | 17.33±9.53 | 17.03±10.53 | 16.51±10.04 | 17.11±9.32 | 16.91±10.12 | |
| 注：与低背景环境电磁辐射组比较，差异有统计学意义。*P小于0.05；#P小于0.01 | |||||||
2.5 现环境背景电磁辐射居住年限与血液学检测指标的可能相关性
较高环境背景电磁辐射人群居住年限(1—4年)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小于0.05;表 5)。
| 项目 | 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* |
| 注：*差异有统计学意义，P小于0.05 | |||
2.6 多因素分析
针对2.4中环境电磁辐射对大学生外周血液学的影响，可能受到多种因素的影响，多因素方差分析其结果如下：表 1中各频段综合强度值E及复合功率密度值W对较高背景环境组大学生外周血影响，在700 ~ 3 000 MHz频段中，综合强度值E可能使得较高背景环境组大学生外周血RBC升高(F(700~3000MHz ) 等于6.289，P等于0.012)；但在频段0.1 ~ 800 MHz和1M~ 40 GHz的综合强度值E和700 ~ 3000 MHz频段复合功率密度值W对其外周血RBC升高影响中，居住年限可能是其混杂因素(F(0.1 ~ 800 MHz)等于11.884，P等于0.00058；F(1M~ 40 GHz)等于11.939，P等于0.00057)，使用手机时长可能是其混杂因素(F(复合功率密度)等于5.165，P等于0.032)。在频段1M~ 40 GHz的综合强度值E可能使得较高背景环境电磁辐射组大学生外周血HGB升高，但在频段0.1 ~ 800 MHz、700 ~ 3 000 MHz和1M~ 40 GHz的综合强度值E对其影响中，居住年限和使用手机年限可能是其混杂因素(居住年限：F(0.1 ~ 800 MHz)等于8.104，P等于0.0045；F(700 ~ 3000 MHz) 等于8.225，P等于0.0042；F(1M~ 40 GHz)等于7.496，P等于0.00628；使用手机年限：F(0.1 ~ 800 MHz)等于4.007，P等于0.0455；F(700 ~ 3000 MHz) 等于3.885，P等于0.0489；F(1M~ 40 GHz)等于4.480，P等于0.0345)。表 1中各电磁辐射强度值指标对GR值影响中，年龄可能是引起GR值升高的混杂因素(F(0.1 ~ 800 MHz)等于4.545，P等于0.033；F(700 ~ 3000 MHz) 等于4.849，P等于0.028；F(1M~ 40 GHz)等于4.608，P等于0.032; F(复合功率密度)等于4.167，P等于0.042)。
3 讨论主城区某高校处于市区较为繁华地段，周围居住人员集中，市区内的广播、电视、移动通讯等信号发射接收台相对密集，这可能是该监测区域电磁辐射强度值较高的部分原因，个别监测点的复合功率密度值较高但不是持续的，可能与瞬间手机通讯有关；大学城某高校地处相对平坦，周围绿化较好，远离繁华城镇，周围鲜见移动通讯信号发射接收台等，这可能是该监测区域电磁辐射强度值较低的原因之一。
国内外关于环境电磁辐射对人体血液系统影响的流行病学调查研究较少，自Reiter[9]于1994年报道静电场及极低频电磁场(ELF-EMFs)可抑制褪黑素分泌，可能与近年癌症发生率增高有关以来，环境电磁辐射与小儿白血病等血液系统疾病的关系引起学术界极大的关注[10]；国际肿瘤研究机构(IARC)于2002年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[11]。研究环境电磁辐射对人体血液系统的影响及相关性等问题迫在眉睫。
本研究问卷调查结果显示，较高背景环境电磁辐射组比低背景环境电磁辐射组困倦乏力阳性率高。血液学结果显示，各血相主要指标均在正常值范围内；但中性粒细胞计数、红细胞计数、红细胞压积、血红蛋白含量均高于低背景环境电磁辐射组；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低背景环境电磁辐射组；其中淋巴细胞计数减少和中性粒细胞数相对增多与国内张彦文等[1]研究一致，与Kheifets等[12]研究极低频电磁场对肿瘤患者血液系统影响研究中血红蛋白数下降，淋巴细胞相对增多等相比较，与本研究结果不一致；原因可能与研究环境电磁场水平不同、人群环境电磁场暴露时间、年龄、健康状态等个体差异及血液学检测仪器系统误差等有关(具体多因素分析见结果部分2.6)。由于人们处于极低频到射频等复合的综合电磁场中，其对人体外周血液细胞的可能影响如下：
(1) 针对ELF-EMFs对人外周血细胞的研究，Albert等[13]报道20名健康自愿者于60 Hz，200 μT磁场整体急性暴露4h后，其外周血淋巴细胞中未观察到有DNA损伤和微核率增高；Wahab等[14]用50 Hz磁场(1 μT~1 mT)暴露70 h后，发现人外周血淋巴细胞姐妹染色单体交换率增高；而de Kleijn等[15]研究显示ELF-EMF不能调节人外周血单核细胞的固有免疫反应。
(2) 为研究ELF-EMFs为可能致癌原，Gobba等[16]调查了52个职业工人暴露在加权平均值为0.21 mT的场所。由于宿主中NK活性是防御癌症的角色，从检测其NK细胞的活性结果看，ELF-EMFs可看做是个推动者，尤其在部分工人暴露于1 mT的ELF-EMFs的水平下可接受ELF-EMFs为致癌原的假设。在动物实验研究中，小鼠暴露于(小于等于5 μT)50 Hz EMFs暴露40 d，检测多彩红细胞，血液淋巴细胞数和淋巴细胞嗜银性核仁组织区域，以微核率评价，结果显示尚未引起小鼠的基因毒性[17]。
(3) 在射频电磁辐射对人外周血细胞的研究中Sannino等[18]，用人外周血液淋巴细胞暴露于比吸收率1.25 W/kg的900 MHz电磁辐射下20 h后，用100 ng/mL的丝裂霉素C处理，用微核率评价其适应性反应；发现G(0)、G(1) 期细胞未显示适应反应，而S期细胞则有适应反应，提示可影响细胞周期；Zeni[4]研究UMTS射频场也得到可诱导人外周血淋巴细胞的适应性反应的结论；Belyaev等[19]报道UMTS/GSM移动手机的微波可诱导长期抑制人淋巴细胞53 BP1/γH2AXDNA修复Foci；Atasoy等[20]用外周血暴露于450，900和1 784 MHz电磁波，分别于2，6，24 h检测细胞活性，凋亡率，分化和细胞表面抗原结构，结果显示电磁辐射对外周血细胞的细胞活性，凋亡率和增殖率未明显影响，同时未发现影响外周血单核细胞中HLADR和CD 11b的表达，而CD 11a表达降低、CD 49d表达增加；提示电磁辐射可能改变外周血细胞的粘附能力而影响单核细胞的功能。
结合上述文献在极低频及射频电磁辐射对人及动物外周血细胞影响的不确定性，反观本研究中虽血液系统疾病相关自主症状差异不明显，而8项血常规指标在正常范围内出现了有统计学意义的差异，这是否与本研究的整群抽样或样本量相对较小所造成的偏倚有关？在两监测点大学生1—4 a内随居住年限变化；居住年限可能与大学生外周血红细胞计数、血红蛋白含量呈正相关，与淋巴细胞计数呈负相关；环境极低频电磁场暴露对大学生血相有一定的影响，随居住年限增加，血相改变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。
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