Mitä työterveyslääkärin tulisi tietää sähkömagneettisista kentistä?
- Lainsäädäntöä
- Sähkömagneettiset kentät säteilyn spektrissä
- Sähkömagneettisten kenttien terveysvaikutuksista
- Sähköherkkyys
- Sähkömagneettisen säteilyn lähteiden tunnistaminen työympäristössä
- Sähkömagneettiset kentät ja raskaus
- Altistumisen arviointi
- Työpaikkaselvitykset
- Suojautuminen
- Terveystarkastukset
- Kirjallisuutta
Sähkömagneettisia kenttiä on erityisesti teollisuudessa, terveydenhoitoalalla sekä sähköntuotannossa, joissa kenttien lähteitä ovat esimerkiksi erilaiset sähkölaitteet, magneettikuvauslaitteet, suurtaajuuslaiteet tai mikroaaltokuivaimet. Heikoilla sähkömagneettisilla kentillä ei ole osoitettu olevan haitallisia terveysvaikutuksia. On kuitenkin mahdollista, että tietyissä töissä työntekijät altistuvat voimakkaille sähkömagneettisille kentille, jotka voivat aiheuttaa terveyshaittoja.
Lainsäädäntöä
Tällä hetkellä Suomessa voimassa olevassa lainsäädännössä sähkömagneettisesta säteilystä säädetään Säteilylaissa ja -asetuksessa. Väestön osalta sähkömagneettisista kentistä säädetään Sosiaali- ja terveysministeriön asetuksessa ionisoimattoman säteilyn väestölle aiheuttaman altistumisen rajoittamisesta (294/2002) ja ammatillisen altistumisen enimmäisarvot sähkömagneettisille kentille on säädetty sosiaali- ja terveysministeriön päätöksellä ionisoimattoman säteilyn altistuksen enimmäisarvoista (1474/1991). Suurtaajuuslaitteille on olemassa Valtioneuvoston päätös 473/1985. Enimmäisarvot on määritetty radiotaajuiselle säteilylle 100 kHz - 300 GHz taajuuksille. Sähkömagneettiset kentät eivät kuulu Valtioneuvoston asetuksessa kirjattujen erityistä sairastumisen vaaraa aiheuttavien tekijöiden listalle. EU on laatinut vuonna 2004 sähkömagneettisia kenttiä koskevan direktiivin (2004/40/EY), joka tulee voimaan Valtioneuvoston asetuksena 2012. Direktiivin pohjalta laadittavan Valtioneuvoston asetuksen säädösperusta on työturvallisuuslaki.
Sähkömagneettiset kentät säteilyn spektrissä
Ionisoimaton säteily voidaan jakaa optiseen säteilyyn ja sähkömagneettisiin kenttiin. Sähkömagneettiset kentät jaetaan aallonpituuden ja taajuuden mukaan staattisiin, pientaajuisiin ja radiotaajuisiin kenttiin sekä radiotaajuiset kentät suurtaajuisiin kenttiin ja mikroaaltoihin (kuva « Säteilyiden jaottelua. »1). Sähkömagneettisten kenttien voimakkuus on erilainen eri taajuuksien ja energiantiheyden mukaan. Sähkökentän voimakkuuteen vaikuttaa käytetty jännite ja magneettikentän voimakkuuteen johdossa kulkeva virta. Sähkökentän voimakkuuden yksikkö on voltti metriä kohden (V/m) ja magneettikentän voimakkuutta kuvaa magneettivuon tiheys, jonka yksikkönä on tesla (T).
Säteilyiden jaottelua.
Sähkömagneettisten kenttien terveysvaikutuksista
Staattisten sähkökenttien vaikutukset kohdistuvat kehon pintaan aiheuttaen mm. hiusten kohoamista ja ihokarvojen liikettä. Lisäksi staattiset sähkökentät synnyttävät sähköisiä pintavarauksia johtaviin kappaleisiin, joiden koskettamisen seurauksena sähkövirta saattaa purkautua ihmisen kautta maahan tai kappaletta koskettaessa syntyy kipinäpurkauksia, jotka aistitaan kivuliaina. Voimakkaiden staattisten sähkökenttien aiheuttamien pintavarausten ja kosketuksen seurauksena saattaa syntyä myös palovammoja.
Staattiset magneettikentät aiheuttavat sähkökenttiä ja sähkövirtoja kehon sisälle. Teoriassa hyvin voimakas magneettikenttä voisi vastustaa verenvirtausta ja siten nostaa verenpainetta. Lyhytaikainen altistuminen alle 2 Teslan magneettivuon tiheydelle ja esim. magneettikuvauslaitteen kentille ei ole osoittautunut terveydelle haitalliseksi, mutta yli 5 Teslan magneettivuon tiheys voi aiheuttaa terveyshaittoja erityisesti henkilöille, joilla on sydänsairauksia tai muita verenkiertojärjestelmän ongelmia. Voimakkaille magneettikentille altistuneet henkilöt ovat kokeneet pahoinvointia, päänsärkyä ja metallin makua suussa. Voimakkaassa staattisessa magneettikentässä kudosten lämpövaikutukset ja sähköärsytys ovat mahdollisia, erityisesti jos kentässä liikutaan tai jos kenttä liikkuu. Voimakkaat magneettikentät aiheuttavat myös välillisiä vaaratilanteita, esimerkiksi toimintahäiriöitä sydämentahdistimiin tai muihin kehonsisäisiin ferromagneettisiin tai elektronisiin implantteihin sekä tapaturmavaaraa vetäessään puoleensa metalliesineitä suurella nopeudella.
Pientaajuiset sähkö- ja magneettikentät (taajuus alle 100 kHz) aiheuttavat pintavarauksen ihmisen ihoon synnyttäen kehossa heikkoja sähkökenttiä ja heikkoja sähkövirtoja, ns. induktiovirtoja. Nämä kentät ja virrat voivat aiheuttaa hermo- ja lihaskudoksen ärsytystä (stimulaatiota) ilman kohteen merkittävää lämpenemistä. Ihminen voi havaita tämän kihelmöinnin tunteena lihaksissaan ja tuntohermoissaan. Erityisesti hermosolut, lihassolut ja aistinsolut ovat herkkiä sähköärsytykselle. Magnetofosfeenit eli valovälähdykset ovat esimerkki induktiovirtojen aiheuttamasta verkkokalvon hermosolujen stimulaatiosta. Voimakkaat induktiovirrat voivat häiritä myös sydämentahdistimen toimintaa.
Radiotaajuisen säteilyn (taajuus yli 100 kHz) aiheuttamat induktiovirrat lämmittävät kudoksia. Jos lämpeneminen on huomattavaa, se voi rasittaa koko kehon lämmönsäätelyjärjestelmää. Lämpövaikutuksista osoituksena ovat myös ruotsalaisessa tutkimuksessa todetut pienet käsien palovammat, joita esiintyi 60 - 70 %:lla suurtaajuuslaitteiden käyttäjistä. Voimakastehoiset laitteet, kuten suurtehotutkat, yleisradiolaitteet ja teollisuudessa käytettävät mikroaaltokuivaimet voivat aiheuttaa onnettomuustilanteessa säteilylle altistuneelle vakavia terveyshaittoja, kuten esimerkiksi palovammoja ja silmän mykiön samentumista. Matkapuhelimen säteily kohdistuu suurimmaksi osaksi käyttäjän päähän ja siksi matkapuhelimen käytön mahdollista vaikutusta aivokasvainriskiin on epäilty ja terveysvaikutuksiin liittyviä tutkimuksia on tehty paljon. Toistaiseksi terveyshaitoista ei ole saatu näyttöä. Radiotaajuisella säteilyllä on epäilty olevan lämpövaikutusten lisäksi myös muita terveysvaikutuksia (mm. hermoston ja verenkiertoelinten häiriöt). Tutkimusten perusteella on kuitenkin arvioitu, että sairastumis- ja kuolleisuusriski ei lisäänny, mikäli altistumisen raja-arvoja ei ylitetä.
Sähkömagneettiset kentät herättävät ihmisissä usein pelkoja terveysriskeistä ja yleensä suurimpana huolenaiheena on, että sähkömagneettiset kentät mahdollisesti aiheuttaisivat syöpää. Aihepiiriä onkin tutkittu paljon, mutta edelleen sähkömagneettisten kenttien muut kuin akuutit lämpövaikutukset ovat huonosti tunnettuja ja kiistanalaisia. Epidemiologisten tutkimusten perusteella kansainvälinen syöväntutkimuslaitos IARC on luokitellut pientaajuiset magneettikentät mahdollisesti syöpää aiheuttaviksi (luokka 2B) lasten leukemioiden osalta. Muiden syöpien osalta näyttö ei ole riittävää (luokka 3). Maailman terveysjärjestö (WHO) on käynnistänyt laajan kansainvälisen tutkimusprojektin (EMF-projekti) sähkömagneettisen säteilyn terveysvaikutusten selvittämiseksi. Myös Säteilyturvakeskuksella on tutkimustoimintaa koskien säteilyn mahdollisia terveyshaittoja sekä kaikille kansalaisille avointa tiedotustoimintaa.
Sähköherkkyys
Sähköherkkyydellä tarkoitetaan oireyhtymää, mihin liittyy epämiellyttävien oireiden esiintymistä sähkölaitteiden tai radiolaitteiden läheisyydessä. Oireyhtymää on selvitetty paljon tieteellisen tutkimuksen keinoin mm. kaksoissokkokokein. Tutkimuksissa ei ole saatu näyttöä siitä, että oireet johtuisivat sähkömagneettisesta säteilystä. Kaiken kaikkiaan sähköherkkyyden etiologiasta ei ole vielä muodostunut kokonaiskuvaa, mutta psykososiaaliset tekijät näyttäisivät liittyvän oireiden syntyyn.
Sähkömagneettisen säteilyn lähteiden tunnistaminen työympäristössä
Terveysala: magneettikuvauslaitteilla työskentely, sydämentahdistimet
MRI-laitteiden magneettikentät ovat yleensä 0.2 - 3 T, mutta tutkimuskäytössä olevissa laitteissa magneettikenttä voi olla jopa 7 T. ICNIRP:in (International commission of non-ionizing radiation protection) suosituksen mukainen työntekijän altistumisen toiminta-arvo on staattiselle magneettivuon tiheydelle koko työpäivän ajalle 200 mT, sekä hetkelliset huippuarvot koko keholle 2 T ja raajoille 5 T. Tehdyissä mittauksissa sairaaloiden magneettikuvauslaitteita käyttävän henkilökunnan altistumisen on todettu jäävän näiden ohjearvojen alapuolelle. MRI-laitteiden läheisyydessä on myös muita sähkömagneettisia kenttiä kuten radiotaajuisia ja käyttötaajuisia kenttiä.
Sydämentahdistimen käyttäjien tulisi välttää alueita, missä voi altistua yli 0.5 mT magneettivuon tiheyksille, vaikka vielä tälläkään tasolla valtaosalle tahdistimista ei aiheudu häiriöitä. Vastaavalla tasolla myös muiden kehonsisäisten elektronisten implanttien toiminta saattaa häiriytyä. Koska magneettikenttä on näkymätön, olisi 0,5 mT raja hyödyllistä merkitä.
Teollisuus: hitsaus, induktiokuumentimet, suurtaajuuskuumentimet, mikroaaltokuivaimet
Sähköhitsausmenetelmissä (MIG, TIG, plasmahitsaus) käytetään yleensä 50 Hz:n taajuista jännitettä, joka synnyttää pientaajuisen sähkömagneettisen kentän. Työntekijän altistuminen pientaajuisille sähkökentille ei yleensä ylitä toiminta-arvoja. Sen sijaan hitsauslaitteisto synnyttää voimakkaan pientaajuisen magneettikentän ja työntekijän kädet saattavat altistua toiminta-arvon ylittävälle magneettikentälle. Koko kehoon kohdistuva magneettikenttä jää toiminta-arvon alapuolelle. Samantyyppisiä vaikutuksia on hiillestys- ja kipinätaltoilla. Valimoissa suuria magneettikenttiä esiintyy myös valokaariuunien läheisyydessä.
Induktiokuumentimia ja -uuneja käytetään teollisuudessa metallin kuumentamiseen ja sulattamiseen. Induktiokarkaisulaitteet toimivat noin 15–25 kHz taajuudella eli pientaajuisen säteilyn alueella. Aivan induktiokuumentimien ja -uunien läheisyydessä - ja vielä noin metrinkin etäisyydellä - magneettikentän voimakkuus ylittää EU-direktiivin mukaisen toiminta-arvon. Sähkömagneettisen kentän voimakkuus kuitenkin pienenee nopeasti etäisyyden kasvaessa alle toiminta-arvojen. Altistuminen ei ole yleensä muodostanut terveydellistä vaaraa, mutta tarvittaessa altistuminen täytyy kuitenkin mitata ja terveysriskejä arvioida tarkemmin.
Teollisuuden suurtaajuuskuumentimien käyttäjät altistuvat voimakkaille sähkömagneettisille kentille. Muoviteollisuudessa käytettäviä suurtaajuuskuumentimia ovat muovinsaumaajat ja puunjalostusteollisuudessa liimankuivaajat. Suurtaajuuslaitteiksi sanotaan taajuusalueella 10–100 MHz toimivia laitteita. Erityisesti muovinsaumaajat ovat usein käsikäyttöisiä, joten työntekijän on oltava lähellä elektrodeja, jolloin altistumistaso voi nousta yli toiminta-arvojen.
Myös betonin kuivaamiseen ja kosteusvaurioiden korjaamiseen käytettävien mikroaaltokuivaimien sähkömagneettinen säteily on voimakasta. Kuivaimet onkin varustettava mikroaaltosäteilyvaaraa osoittavalla kilvellä ja kuivaimiin saa kytkeä mikroaaltotehon vasta kun ne on asetettu kuivausasentoon kuivattavan kohteen pintaa vasten.
Sähköntuotanto: voimajohdot, kytkinasemat
Sähköntuotannossa työntekijät voivat altistua sähkönsiirtojohtojen aiheuttamille sähkö- ja magneettikentille. Suoraan suurijännitteisimpien (400 kV) voimajohtojen alapuolella sähkökentän voimakkuus voi ylittää toiminta-arvon. Sähkökenttien toiminta-arvo voi ylittyä sähkönsiirtolinjojen lisäksi myös sähköasemilla ja kytkinkentillä. Sen sijaan magneettikentät ovat toiminta-arvoa pienempiä. Suurien kompensaatiokelojen (reaktorit) lähellä voi myös olla suuria magneettivuon tiheyden arvoja.
Koti- ja toimistoympäristö: toimistotilojen sähkölaitteet, matkapuhelimet ja tukiasemat, mikroaaltouunit, radiomastot, varashälyttimet, tutkat
Toimistoissa on runsaasti erilaisia sähkölaitteita, kuten tietokoneita, tulostimia, kopiokoneita ja fakseja. Sähköverkosta tai sen syöttämistä koneista ja laitteista aiheutuu käyttötaajuisia (pientaajuisia) sähkömagneettisia kenttiä, näyttöpäätteiden ympärillä voi esiintyä myös staattisia sähkökenttiä. Nykyisten ns. litteiden näyttöjen ja muiden toimistolaitteiden sähkömagneettiset kentät ovat pieniä eivätkä työntekijät altistu toiminta-arvot ylittäville kentille.
Sähkömagneettiset kentät ja raskaus
Ionisoimattomalle säteilylle altistumisen perusteella raskaana olevalla työntekijällä ei ole oikeutta erityisäitiyspäivärahaan. Kuitenkaan ei voida sulkea pois mahdollisuutta, että työskentely esimerkiksi lyhytaaltoterapiassa tai muovien kuumasaumaamiseen ja liimojen kovettamiseen käytettävillä laitteilla, voisivat aiheuttaa lisääntynyttä riskiä syntymättömälle lapselle. Siksi altistuminen on syytä pitää mahdollisimman vähäisenä ja raskaana olevien naisten on syytä välttää työskentelyä voimakkaita sähkömagneettisia kenttiä aiheuttavien saumainten läheisyydessä.
Altistumisen arviointi
Sähkömagneettisille kentille altistumisen arviointi edellyttää ulkopuolisten asiantuntijoiden tekemiä mittauksia työpaikalla, mittauksia voivat tehdä esimerkiksi Työterveyslaitoksen fyysikot tai Säteilyturvakeskuksen asiantuntijat. Joillakin yliopistoilla, konsulttitoimistoilla ja laitevalmistajilla on myös osaamista sähkömagneettisista kentistä.
Työpaikkaselvitykset
Työpaikkaselvityksen yhteydessä tunnistetaan sähkömagneettisia kenttiä aiheuttavat laitteet ja työtehtävät sekä työntekijät, jotka altistuvat sähkömagneettiselle säteilylle. Usein säteilyiden selvittäminen tapahtuu työpaikalla laitteiden käyttöönoton yhteydessä ja koneen valmistajan, maahantuojan ja myyjän onkin annettava tietoa haitallisesta säteilystä. Mikäli yrityksessä ei ole tietoa työntekijöiden altistumisesta sähkömagneettiselle säteilylle, on raportissa hyödyllistä suosittaa sähkömagneettisen säteilyn selvittämistä mittauksin.
Suojautuminen
Merkittäviä terveysriskejä aiheuttavalta sähkömagneettiselta säteilyltä suojautuminen tapahtuu teknisin keinoin ja noudattamalla huolellisesti turvallisia työtapoja. Sähkömagneettiset kentät heikkenevät yleensä nopeasti etäisyyden kasvaessa eli etäisyyden lisääminen työkohteeseen vähentää säteilyä. Esimerkiksi suurtaajuuslaitteille on määritetty turvaetäisyydet, jotka ovat keskimäärin 1–5 m suurtaajuuslaitteen elektrodista mitattuna. Lisäksi etäisyyttä voidaan lisätä esimerkiksi suurtaajuuslaitteiden automaation avulla.
Terveystarkastukset
Sähkömagneettiset kentät eivät edellytä tehtäväksi terveystarkastuksia erityisen sairastumisen vaaran vuoksi. Terveystarkastusten merkitys onkin terveyshaittojen ennaltaehkäisemisessä vähäinen, lähinnä haittoja ehkäistään teknisin ja organisatorisin keinoin. Työntekijät, joilla on sydämentahdistin tai esim. elektroninen korvaimplantti eivät sovi työskentelemään voimakkaalle sähkömagneettiselle säteilylle altistavissa työtehtävissä. Samoin jos työntekijällä on kehonsisäisiä metallikappaleita (magnetoituvaa metallia, kuten rautaa, nikkeliä tai kobolttia), hän ei voi työskennellä voimakkaille sähkömagneettisille kentille altistavassa työssä. Sen sijaan titaanivalmisteiset proteesit eivät ole este, koska titaani ei ole magnetoituva metalli. Työhönsijoitustarkastuksen yhteydessä suositetaan huomioimaan alkutilanteen silmien status, (tarvittaessa myös silmälääkärin tarkastus), johon mahdollisen työperäisen terveyshaitan (kaihi) epäilyssä muutosta voidaan tarvittaessa verrata. Työhönsijoitustarkastukseen kuuluu myös opastus ja neuvonta turvallisista työtavoista.
Määräaikaistarkastusten merkitys sähkömagneettisille kentille altistumiseen liittyen on vähäinen. Sen sijaan tapaturmaisen voimakkaan altistumisen yhteydessä lääkärintarkastus on EU:n direktiivinkin mukaan aiheellinen. NATO on antanut ohjeen lääkärintarkastuksesta tapaturmaisen raja-arvot ylittävälle radiotaajuiselle sähkömagneettiselle säteilylle altistumisen yhteydessä (tulee kyseeseen lähinnä suurtaajuuslaitteiden yhteydessä, sotilasalalla tai tutkimuslaitoksissa) (kuva « NATO hoitosuositus »2).
NATO hoitosuositus
työterveyslääkäri, Tullinkulman Työterveys
minna.heinijoki@tampere.fi
Rauno Pääkkönen
dos., TkT
Työterveyslaitos, Tampere
Jukka Uitti
dos., ylilääkäri
Työterveyslaitos, Tampere
Riitta Sauni
LT, apulaisylilääkäri
Työterveyslaitos, Tampere
Kirjallisuutta
- Sähkömagneettiset kentät, Säteily- ja ydinturvallisuuskirjasarja, no 6/7, toimittajat Heidi Nyberg ja Kari Jokela, 2006, Säteilyturvakeskus, luettavissa myös osoitteessa www.stuk.fi
- Terveystarkastukset työterveyshuollossa, Työterveyslaitos, 2006
- Ohjeet vaaran arvioimisesta erityisäitiysvapaan tarvetta harkittaessa, Työterveyslaitos, 2006
- Sähkömagneettiset kentät työympäristössä, Työterveyslaitos, 2005
- Ionisoimattoman säteilyn terveysriskien ehkäisy, Loppuraportti, Työterveyslaitos, 2005, luettavissa myös osoitteessa www.ttl.fi
- Säteilyt ja sähkömagneettiset kentät työympäristössä, Työterveyslaitos, 2000
- NATO Stanag 2345. Evaluation and control of exposure personnel to radiofrequency electromagnetic fields - 3 kHz to 300 GHz. http://www.nato.int/docu/stanag/2345/sta2345e.pdf . Luettu 13.3.2008.
