What are electric and magnetic fields?

Why are ELF-EMFs studied in relation to cancer?

What is the evidence for an association between magnetic field exposure and cancer in children? 

What is the evidence that magnetic field exposure is linked to cancer in adults?

Where can people find additional information on EMFs? 

Every day, you use a variety of technologies that you probably take for granted: the microwave that cooks your meals, the lights that let you to see in the dark, the television that entertains you... What do all these technologies have in common? They all require electricity to operate. And as demand for electricity increases, so does the number of transmission towers and overhead wires. But what if long-term exposure to the electrical and magnetic energy produced by high-voltage wires caused health problems? Thankfully, research seems to indicate that it doesn’t—at least not in the case of childhood leukemia—although it may appear that way at first glance.

Did you know? Compared to electric fields, which are weakened by obstacles like walls, magnetic fields are hard to shield against and more likely to penetrate the body. As a result, magnetic fields are the component of electromagnetic fields (EMF) that is normally studied as a possible cause of cancer.

High-voltage overhead power lines conduct electricity from power generating stations to power source substations, which are located close to where the energy is actually used. These power lines produce two types of energy: electrical energy and magnetic energy, which are given off in a field that expands in all directions around the wires. The US National Cancer Institute (NCI) describes electromagnetic fields (EMF) as areas of energy that surround any electrical device. The NCI also explains that EMFs are produced by a variety of sources, including power lines, electrical wiring, and household appliances.

However, the EMF emitted from high-voltage power lines are much stronger than those surrounding household appliances, which typically produce fields measuring between 0.01 to 0.02 microtelsas. By contrast, the magnetic fields within a few metres of a transmission tower can be as high as 6 microtelsas, or 300 to 600 times higher than in the average home.

A key concern for those who live near high-voltage power lines is whether their children are at higher risk for cancer. The NCI explains that the most common childhood cancers are leukemia and brain cancer, which is why most research has focused on these two types. For example, a 2005 study looked at leukemia incidence in relation to how far children lived from a high-voltage power line. Researchers studied over 29,000 children living in England and Wales between 1962 and 1995, making the study one of the largest of its kind ever conducted. The study found that children living within 200 metres of a power line had a 70% higher risk of leukemia, whereas children living 200 to 600 metres away had a 20% higher risk, in comparison to the general population.

Did you know? The tesla (T) is a unit used to describe the strength of magnetic fields. Scientists normally report data in millionths of a tesla, or microteslas (µT).

At first glance, the study suggests that there is an increased risk of leukemia associated with living near high-voltage power lines. Indeed, the results are statistically significant. However, all the cases of leukemia in the study only account for around 1% of the total leukemia cases found in the surrounding area for each year of the 33 year-long study. Furthermore, there is also no obvious biological explanation for how EMF might cause leukemia, and this 1% of yearly cases could be due to other factors or even chance.

Another UK report from February 2014 studied 16,500 children who lived near high-voltage power lines in early life and who were also diagnosed with leukemia. In this case, researchers from the University of Oxford found that the children who lived near power lines did not have a greater risk of acquiring leukemia in comparison with the general population.

To sum up, there does not seem to be a strong link between leukemia and living near high-voltage power lines or transmission towers. Scientists have also been unable to identify a biological mechanism for the possible risk. Cancer Research UK suggests that “if there were strong links, they are likely to have shown up in the research that has been done so far”, which they haven’t.

Learn More

• Cancer Research UK - Does electromagnetic energy cause cancer?
• International Joint Commission’s Health Professionals Task Force - Environmental Causes of Brain Cancer in Children
• Gaia Vince, New Scientist - Large study links power lines to childhood cancer
• US National Cancer Institute - Magnetic Field Exposure and Cancer: Questions and Answers
• Hydro-Québec - Power Transmission: Towers
• Public Health England - Sources and exposure to electric magnetic fields
• World Health Organization - What are electromagnetic fields

2013 Mar;24(2):184-90. doi: 10.1097/EDE.0b013e31827e95b9.

Các loại nhiễu điện từ trường

Ô nhiễm điện từ trường là những bức xạ vô hình  phát sinh từ kỹ thuật vô tuyến điện và việc truyền tải điện năng. Đó là: Hệ thống lưới điện 50Hz ngoài trời và trong nhà, điện thoại không dây, điện thoại di động, các cột, các trạm thu phát điện thoại di động, các thiết bị báo động vô tuyến, lưới thông tin không dây, màn hình máy tính, ti vi, thậm chí cả đèn tiết kiệm điện... Đặc biệt, các biến thế công suất dùng biến điện cao áp thành điện áp 220V gây ra nhiễu điện từ trường rất mạnh.

Cần phân biệt nhiễu điện trường và nhiễu từ trường.
Bất cứ nơi nào có nguồn điện, có mặt điện tích là có mặt điện trường: Ổ cắm điện, màn hình máy tính, ti vi... Trong khi đó từ trường xuất hiện ở đâu có mặt dòng điện: Các dây cáp truyền tải điện, biến thế, loa âm thanh , đồng hồ dùng điện 220V, quạt điện...

Chúng tôi đã tiến hành dùng thiết bị đo nhiễu điện từ trường một số nơi và kết quả như sau: Điện trường của màn hình máy tính: gần ngay màn hình khoảng 500 - 600V/m (Vôn/mét), cách xa màn hình 30cm khoảng 100 - 200V/m. Từ trường loa rời gắn theo máy tính  khoảng  1.000 - 1.500nT (nanotesta - đơn vị từ trường). Từ trường gần sát tường của một văn phòng làm việc trong một cao ốc ở quận 1 (TPHCM) trên 2.000nT và... vô cực. Cũng ở trong phòng này nhiễu từ trường ngay nơi người ngồi làm việc thay đổi tùy nơi: Từ  500 đến hơn 1.000nT. Các máy tính trong phòng này bị nhiễu loạn thường xuyên. Nguyên nhân sát bên phòng này là đường dây cáp điện của tòa nhà và không những thế  điện từ trường đo được sát nền văn phòng trên 1.000nT.

Những tác hại khôn lường

Những nghiên cứu khoa học cho thấy, ô nhiễm điện từ trường là một trong những nguyên nhân chính gây ra các triệu chứng như nhức đầu, mất ngủ, mệt mỏi mãn tính, huyết áp thay đổi thất thường, mẫn cảm ngoài da, ung thư máu ở trẻ em, sảy thai hoặc quái thai... Các triệu chứng trên do nhiễu điện từ trường ảnh hưởng và gây rối loạn nhịp sinh học, hệ thống miễn dịch và làm hạ thấp mức melatonin trong cơ thể. Sự thông tin giữa các tế bào với nhau và hệ thống thần kinh bị điện từ trường tác động mạnh mẽ. Cơ chế sinh ra ung thư do điện từ trường cũng tương tự như các tia phóng xạ. Hiệu ứng ion hóa làm biến dị gen và sinh ung thư.

Sức khoẻ của trẻ em và người lớn tuổi rất nhạy cảm và dễ bị ảnh hưởng với nhiễu điện từ trường vì hệ thống miễn dịch của những đối tượng này yếu kém, các tế bào máu rất dễ bị tổn thương.

Cách tránh nhiễu điện từ trường

Hãy tránh xa các nguồn gây ra ô nhiễm điện từ trường. Vì cứ khoảng cách xa gấp hai lần thì tác dụng của điện từ trường giảm đi gấp 4 lần. Điện trường nơi gần màn hình máy tính, ti vi có thể lên tới 500V/m. Tuy nhiên, tác hại của điện trường do màn hình máy tính lớn hơn nhiều so với màn hình của ti vi vì người sử dụng máy tính phải ngồi gần màn hình hơn. Các bàn làm việc, phòng làm việc nên tránh xa các tủ điện, các đường cáp điện tải điện chung cho cả tòa nhà.

Nên ngắt nguồn điện với tất cả các vật dụng không dùng đến. Ví dụ, khi máy tính không hoạt động, bạn sẽ rất ngạc nhiên khi vẫn còn một nguồn nhiễu từ trường rất mạnh trên 1.000nT trên bàn làm việc của bạn, đó chính là hệ thống loa gắn thêm vào máy tính. Bạn phải ngắt hẳn nguồn điện cung cấp cho loa. Bạn nên dùng thanh có nhiều ổ điện  hiện có bán nhiều trên thị trường, nhưng nên chọn loại có công tắc kép (khi ngắt điện cả hai dây dẫn điện đều được ngắt điện). Như thế ta có thể ngắt điện dễ dàng và triệt để các thiết bị khi không dùng đến.

Việc dùng đến lồng Faraday, lưới, màn hay tấm kim loại và kỹ thuật nối đất để che chắn nhiễu điện từ trường cần có những kiến thức chuyên môn.
Các khối biến thế biến điện cao áp thành điện thế 220V  cùng các đường dây cáp cung cấp điện cho tòa nhà cao ốc hiện nay chính là những nguồn phát ra từ trường xoay chiều dữ dội làm nhiễu loạn hoạt động hệ thống máy tính, truyền tin trong các phòng ốc gần đấy và ảnh hưởng đến sức khoẻ của người làm việc.

Ks Dương Minh Trí, Phân viện Vật lý TP.HCM

The debate of whether there are adverse effects associated with electromagnetic fields from living close to high-voltage power lines has raged for years. While research indicates that large risks are not present, the possibility of a relatively small risk cannot be conclusively excluded.

Electromagnetic fields (EMFs) are produced by electrical appliances, electrical wiring, and power lines, and everyone is exposed to them at some level. Numerous studies have investigated EMF exposure and health. Al­though earlier studies did suggest associations between exposure and a variety of health effects including brain cancer, breast cancer, cardio­vascular disease, and reproductive and developmental disorders, most of these associations have not been substantiated by more recent research. One notable exception to this is the association with childhood leukemia, which the International Agency for Research on Cancer regards as sufficiently well established to rate extremely low frequency magnetic fields as a “possible” human carcinogen.[1]

The first study to link childhood leukemia with residential EMF exposure was published in 1979[2] and since then, a number of studies have found weak associations to support this original finding. Studies investigating childhood leukemia as a health outcome of EMF exposure have used measured and calculated magnetic fields, as well as distance of homes to power lines, as an exposure measure. Studies using magnetic field strength as an exposure measure have found that exposures greater than the range of 0.3 to 0.4 µT lead to a doubling risk of leukemia, with very little risk below this level. This exposure range is approximately equal to a distance of 60 m within a high-voltage power line of 500 kV.

However, a more recent study showed an elevated risk of leukemia among children living in homes with distances much greater than 60 m from high voltage power lines.[3] This study involved close to 30000 matched case-control pairs of children living in the United Kingdom. It was found that children living in homes as far as 600 m from power lines had an elevated risk of leukemia. An increased risk of 69% for leukemia was found for children living within 200 m of power lines while an increased risk of 23% was found for children living within 200 to 600 m of the lines.[3] This study was notable in that it found some elevation of risk at much greater distances than previous studies.

Although distance of homes from power lines can be considered a crude measure of exposure, the results of this study do merit attention. A limited understanding exists of how exposure to EMF can affect health. The underlying biological mechanism is unknown, making it difficult to determine which measure of EMF is most appropriate when evaluating health outcomes. Use of residential proximity may be a reasonable surrogate for direct measurements of EMF, but may also reflect other factors that are related to proximity to high voltage lines.

If the association found in the UK study does reflect a causal relationship, what are the potential impacts in British Columbia? Using current BC leukemia rates[4] and assuming similar proportions of the population live near high voltage lines, on a statistical basis, there may be one additional leukemia in BC every 2 years.

To eliminate this risk, one would need to achieve a separation distance of 600 m between every high voltage power line and the nearest residence.

While this could be done, it would require substantial changes to existing land use patterns and would require significant resources.

While it can be argued that this action is consistent with some forms of the precautionary principle, based on best available evidence, one can achieve much greater risk reduction or health benefits if resources are directed to other larger, better established risks.

Dr Copes is the director of BCCDC’s Environmental Health Services Division. Ms Barn is an environmental health scientist at BCCDC.

KS. Dương Minh Trí, Phân viện Vật lý TP.HCM (PVVL), dùng thiết bị ME3030B nhập từ Đức (giá 150 USD) để đo chiếc máy vi tính đang hoạt động.

Chỉ số trên màn hình máy đo dao động từ 400 - 487nT, cao hơn gấp hai lần với quy định của Bộ Y tế trong "Tiêu chuẩn Vệ sinh Lao động". Với từ trường tần số thấp, từ 30kHz trở xuống, mức tối đa cho phép tiếp xúc nghề nghiệp là 0,2mT (0,2mT=200nT)

Môi trường xung quanh: Điện từ trường cao ngất

Từ kết quả trên cho thấy, các thiết bị có phát sinh bức xạ điện từ trường rất cao như thế mà lâu nay người sử dụng vẫn chủ quan. Chính vì vậy, theo KS.Dương Minh Trí, trưởng phòng Điện tử Ứng dụng thuộc PVVL TP.HCM, họ đã quyết định nhập thử thiết bị ME3030B đo nhiễu điện từ trường.

Sau khi kiểm tra chiếc máy vi tính, KS. Dương Minh Trí lại đưa thiết bị đo đến gần chiếc bồn rửa mặt. Xung quanh không có thiết bị điện, nhưng thiết bị đo lại nhảy đến hơn 1.000V/m. Trong khi theo quy định của "Tiêu chuẩn vệ sinh lao động" do Bộ Y tế ban hành năm 2003, cường độ điện trường tần số thấp từ 4kHz-30kHz chỉ có 625V/m

"Phía sau bồn rửa mặt là tủ điện tập trung toàn bộ hệ thống điện của tòa nhà, nên bức xạ điện trường ở khu vực này rất lớn," KS. Dương Minh Trí cho biết.

Chỉ dài khoảng 180cm và nặng 175g, thiết bị ME3030B rất dễ sử dụng. Bất cứ ai, từ doanh nghiệp đến một bà nội trợ, đều có thể tự kiểm tra môi trường xung quanh có bị nhiễu điện từ trường hay không.

Người sử dụng di chuyển máy chầm chậm quanh khu vực cần đo. Các bộ cảm biến về điện hay từ sẽ bắt đầu phản ứng và cho kết quả chỉ trong vòng 1 - 2 giây.

Theo KS Dương Minh Trí, một số tổ chức quốc tế như quy định MPR II của Ủy ban Kỹ thuật Thụy Điển (Swedisch Board for Technical Accreditation - SWEDAC) hay Hiệp hội Liên minh Nghề nghiệp Thụy Điển (Swedish Confederation of Professional Employees - TCO) của Thụy Điển, đã quy định bức xạ điện trường tối đa là từ 25V/m - 10V/m đối với điện trường xoay chiều từ 5Hz- 2kHz.

Ngoài ra, Thụy Điển chỉ cho phép xây dựng cách đường dây điện một khoảng nhằm đảm bảo từ trường nhỏ hơn 200nT.

Tác nhân gây ung thư?

GS-TSKH Nguyễn Mạnh Liên, chủ nhiệm Bộ môn: Y học Môi trường và Lao động thuộc Trung tâm Đào tạo và Bồi dưỡng Cán bộ Y tế TP.HCM, cho biết trong thời gian từ 1975 – 1993, nhiều công trình nghiên cứu tác động trường điện từ tần số cực thấp (tần số có giá trị từ 30kHz trở xuống) trên động vật đã được thực hiện trên thế giới.

Những nghiên cứu đã tập trung vào hệ thần kinh trung ương bao gồm: sinh lý, siêu cấu trúc và biến đổi sinh hóa; và những biến đổi của thành phần huyết học, hành vi, khả năng sinh sản và phát triển. Với cường độ điện trường từ 0,1 - 100kV/m, nhiều công trình ghi nhận những biến đổi về hình thái bạch cầu và công thức của bạch cầu. Hay kết quả từ những công trình cho thấy, sự tăng trưởng của động vật chậm lại, tăng số lượng dị dạng ở các thế hệ sau, giảm khả năng thụ thai và giảm số con.

Bên cạnh đó, nhiều nghiên cứu thực nghiệm trên người tình nguyện với liều lượng 3kV/m của hai nhà khoa học Nhật Bản: Takagi và Muto (1971); với liều lượng 1,5 kV/m của R. Hauf (1974); hay Rupilus (1976): 20 kV/m.

Trong khoảng một tuần, mỗi ngày chiếu từ vài phút đến 3 giờ, những người tình nguyện đã cho có các biến đổi nhẹ về huyết học như giảm số lượng bạch cầu và một số biến đổi về sinh hóa.

BS. Đỗ Khánh Dương, PGĐ Trung tâm Sức khỏe Lao động và Môi trường, thuộc Sở Y tế TP.HCM, lo ngại rằng các bức xạ điện từ trường về lâu dài sẽ gây ra những tác hại nghiêm trọng.

Cơ thể hàng ngày tích lũy từng lượng vô cùng nhỏ điện từ trường. Đến một lúc nào đó, sự tích lũy đó sẽ làm biến đổi các thành phần của máu, xương, và bộ phận sinh sản hoặc gây ung thư.

"Khi độc vào cơ thể, gan sẽ tự động thải lọc chất độc ra ngoài bằng các con đường khác nhau như nước tiểu, phân, hay mồ hôi. Nhưng bản chất của điện từ trường là tích lũy. Tích lũy đến một lúc nào đó, điện từ trường có thể gây ra biến đổi các thành phần cấu tạo của xương, máu hay bộ phận sinh sản hoặc gây ung thư," BS. Khánh Dương cho biết.

Hiện nay, mặc dầu, kết quả của các nghiên cứu về sự liên quan giữa điện - từ trường và ung thư còn thấp nhưng các chuyên gia đã kết luận là có mối quan hệ rất giữa điện - từ trường và ung thư, đặc biệt là ung thư não ở trẻ em và người lớn, ung thư vú ở phụ nữ và bệnh bạch cầu.

Theo nghiên cứu của Wertheimer và Leeper năm 1979, tỷ lệ ung thư huyết của trẻ em ở bang Colorado sống cạnh đường dây cao thế tăng hơn nhóm trẻ sống cách xa đường dây điện cao thế tới 2-3 lần. Các tác giả này năm 1982 công bố: người dân sống cạnh đường dây cao thế có tỷ lệ ung thư hệ thần kinh, vú, tử cung và huyết cao hơn nhóm đối chứng.