Problematiek van gezondheidsrisico’s: Normen, onderzoek en analyse van de blootstelling

Bij blootstelling aan zeer hoge intensiteiten van magnetische en/of elektrische velden van 50 Hz kunnen zich acute directe effecten voordoen. Deze effecten zijn grondig bestudeerd bij vrijwillige proefpersonen en bij dieren. Aanbevelingen en richtlijnen zijn bedoeld om ons te beschermen tegen deze vastgestelde kortetermijneffecten.

Kortetermijneffecten hangen af van de lokale sterkte van het elektrische veld in elk weefsel. Dit verklaart waarom de referentie-eenheid het elektrische veld is, uitgedrukt in Volt per meter (V/m).

Het elektrische veld 50 Hz gaat slechts gedeeltelijk door het menselijk lichaam (tussen de buitenzijde en binnenin het lichaam is er een reductie grosso modo met een factor van 1 miljoen). Het veld veroorz aakt voornamelijk een migratie van ladingen aan het oppervlak van het lichaam. Deze geïnduceerde stromen lopen dus over het oppervlak van het lichaam en het is enkel een residuele stroom die het binnenin het lichaam loopt.

Het magnetische veld 50 Hz gaat doorheen het menselijke lichaam en induceert elektromotorische krachten die Foucault – stromen (of “Eddy currents”) veroorzaken, die in de vorm van lussen in het inwendigevan het lichaam circuleren.

Er zijn een aantal duidelijk vastgestelde acute effect en van blootstelling aan laagfrequente elektrische en magnetische velden op het zenuwstelsel:

• Directe stimulatie van zenuwen en spierweefsels
• Inductie van fosfenen ter hoogte van het netvlies (*).

Al deze effecten hebben drempels waaronder ze niet voorkomen en kunnen worden vermeden door het naleven van geschikte basisrestricties m.b.t. in het lichaam geïnduceerde elektrische velden.

Blootstelling aan laagfrequente elektrische velden veroorzaakt goed gedefinieerde biologische responsen via oppervlakteladingseffecten. Het voorkomen van de pijnlijke effecten van ladingseffecten op het lichaamsoppervlak door dergelijke blootstelling wordt opgevolgd via de referentiewaarden die zijn vastgesteld in de normen.

Men mag ook niet vergeten dat elektrische stromen van nature in het menselijke lichaam voorkomen:

• Een elektro-encefalogram is de registratie van de elektrische activiteit van de hersenen. De registratie van de elektriciteit geproduceerd door de neuronen in de hersenen is mogelijk dankzij kleine elektroden die op de hoofdhuid worden geplaatst.
• Een elektrocardiogram is de registratie van de elektrische activiteit van het hart. Het is een spier die, zoals alle spieren, een zekere hoeveelheid elektriciteit afgeeft als zij actief is. De afgegeven elektriciteit kan geregistreerd worden met  behulp van elektroden.

Er zijn nog vele vragen over de rol van blootstelling aan elektrische en magnetische velden van 50 Hz voor de gezondheid, vooral langdurige blootstelling aan velden met lage stroomsterkte die vaak voorkomen in de dagelijkse leefwereld.

Bij gebrek aan formele wetenschappelijke gegevens, worden deze effecten als mogelijke effecten beschouwd.

Normen, aanbevelingen en richtlijnen moeten bescherming bieden tegen alle vastgestelde schadelijke gezondheidseffecten van elektrische en magnetische velden (EMV). Ziehier de waarden van ICNIRP en Europa.

De referentieniveaus voor blootstelling aan elektrische en magnetische velden van 50 Hz zijn:

• voor het publiek (dagelijkse blootstelling): 5 kV/m – 160 A/m – 200 µT
• voor werknemers (beroepsmatige blootstelling): 10 kV/m – 800 A/m – 1000 µT

Zie verder in pagina Normen: Voor het publiek / Voor werkers.

De referentieniveaus (publiek) en actieniveaus (AN, werknemers) voor 50 Hz velden zijn:

• voor het publiek (dagelijkse blootstelling): 5 kV/m – 100 µT
• voor werknemers (beroepsmatige blootstelling):
  • Elektrische velden: Lage AN 10 kV/m, Hoog AN 20 kV/m
  • Magnetische velden: Lage AN 1000 µT, Hoog AN 6000 µT en AN 18 mT voor blootstelling van ledematen aan een lokale magnetisch veld

Zie verder in pagina Normen: Voor het publiek / Voor werkers.

Elk land is vrij om de aanbevelingen naar eigen goeddunken te interpreteren en eigen normen vast te leggen.

België heeft normen voor de blootstelling van het publiek aan elektrische velden:

• 5 kV/m in bewoonde zones of zones bedoeld voor bewoning
• 7 kV/m boven wegen
• 10 kV/m op andere plaatsen

Daarentegen is er geen nationale wetgeving voor de beperking van de blootstelling aan magnetische velden van 50 Hz. Voor de volledigheid moet evenwel opgemerkt worden dat de maximale waarde van het magnetische veld onder een hoogspanningslijn (gemeten met in achtneming van de wettelijke veiligheidsafstanden) altijd lager is dan 50 µT (zie verder in FAQ: Luchtlijnen & Ondergrondse kabels).

Een Vlaams Gewest besluit bepaalt de kwaliteitsnormen van verschillende chemische, fysische en biotische factoren voor het binnenmilieu. Voor de MV wordt een richtwaarde van 0,4 µT en een interventiewaarde (of actiewaarde) van 20 µT opgenomen zonder bijkomende specificaties.

In het Brussels Hoofdstedelijk Gewest  is er een decreet betreffende de werkingscondities van transformatoren (nominaal vermogen tussen 250 en 1000 kVA) (9 september 1999):

• De waarde van het niet-verstoord elektrisch veld in een niet-verstoord regime: < 5 kV/m.
• Buiten het substation is de waarde van de 50/60 Hz magnetische inductie beperkt tot 100 µT (permanente blootstelling) en 1000 µT (kortstondige blootstelling).
• De volgende vereisten gelden ook voor alle nieuwe transformatoren: 0,4 µT als referentieniveau en 10 µT als actieniveau.

Zie verder in pagina’s Normen (Belgische wetgeving).

Er zijn verschillende manieren om de potentiële effecten van elektrische en magnetische velden 50 Hz op de gezondheid te onderzoeken.

1. Epidemiologie

Opzoeken van een mogelijk statistisch verband tussen een gegeven factor en het voorkomen van een ziekte. Gewoonlijk worden twee hoofdtypes van epidemiologische studies uitgevoerd: analytische (Ecologische studies, Case control, Blootgestelde vs niet blootgestelde) studies en experimentele (onderzoeken) epidemiologie:

• Ecologische studies vergelijken veeleer groepen dan individuen: ze bestuderen het verband (correlatie) tussen blootstellingsvariabelen en gezondheid, wanneer onderzoekers niet over individuele gegevens beschikken.
  Zo kan dit soort onderzoek worden gebruikt om het verband te bestuderen tussen de concentraties luchtverontreinigers (CO₂, ozon, …) en de in de daaropvolgende dagen verzamelde sterftecijfers op basis van ziekenhuisgegevens en overlijdenscertificaten.
• Case-Control studies

• Blootgestelde vs niet blootgestelde

• Experimentele epidemiologie: De term experimentele studies houdt in dat, in tegenstelling tot cohortstudies, de onderzoekers de blootstellingsomstandigheden van de proefpersonen controleren. Blootgestelde en niet-blootgestelde groepen worden gevolgd en vergeleken wat betreft de impact van de bestudeerde gebeurtenis.

2. Onderzoek in laboratorium

Onderzoek van werkingsmechanisme van elektrische en magnetische velden:

• op de cellen : zogenaamde in vitro studies zijn studies uitgevoerd in het laboratorium met afgenomen cellen of weefsels. De term “in vitro” verwijst naar de waarneming van fenomenen (onder glas), in buisjes of schaaltjes in het laboratorium
• op dieren : zogenaamde in vivo studies zijn studies op basis van de waarneming van fenomenen die zich voordoen in levende organismen: ratten, knaagdieren…

3. Experimenten bij de mens

Gecontroleerde blootstelling van menselijke vrijwilligers aan elektrische en magnetische velden 50 Hz gedurende betrekkelijk korte perioden. Verschillende functies worden geanalyseerd : Geheugen, concentratie, reactiesnelheid, elektrische activiteit van de hersenen, immunologische parameters (witte bloedcellen …) …

4. Theoretisch model

Het nabootsen van de elektrische eigenschappen van het menselijke lichaam op een computer.  Op grond van  dit model kan de computer nauwkeurig de distributie berekenen van de stromen geïnduceerd door een extern veld en andere elektrische grootheden.

Elk van deze methoden vertoont sterke en zwakke punten en maakt het mogelijk een aspect van het probleem te onderzoeken:

Case control studies en retrospectieve studies met blootgestelden/niet blootgestelden

• Sterke punten: goedkoop en uitvoerbaar op korte termijn
• Zwakke punten: moeilijkheid om de geschiedenis van de patiënten en de controles of van blootgestelden en niet blootgestelden op vergelijkbare wijze, zonder vertekening te reconstrueren

Prospectieve studies met blootgestelden/niet blootgestelden

• Sterke punten: betere controle van de vertekeningen
• Zwakke punten: duur en moeilijk als de ziekte zeldzaam is of optreedt na een lange latentieperiode.

In vitro studies

• Sterke punten: onderzoek van het werkingsmechanisme ter hoogte van de cel
• Zwakke punten: de complexiteit van de interacties in een levend organisme maakt de transpositie van de resultaten naar de mens moeilijk

In vivo studies

• Sterke punten: onderzoek van effecten op een functioneel organisme
• Zwakke punten: de experimentele omstandigheden zijn vaak ver verwijderd van de reële omstandigheden. Een diermodel kan niet rechtstreeks naar de mens worden vertaald.

Experimenten bij de mens

Om evidente ethische redenen worden menselijke vrijwilligers in het laboratorium nooit gedurende lange perioden blootgesteld aan magnetische velden van hoge intensiteit.  Dit soort studies is dan ook niet aangewezen in het onderzoek met betrekking tot kanker, voortplanting, of andere ziekten die zich kunnen voordoen na een zekere latentietijd of blootstellingsduur.

Theoretisch model

Het theoretisch model is thans in een fase van ontwikkeling.  Inzake biomedisch onderzoek, biedt het nog niet de mogelijkheid de geïnduceerde stromen nauwkeurig te berekenen. Het lijkt nochtans veelbelovend voor de toekomst.

Opgelet: Ten aanzien van de interpretatie van de studies over kleine risico’s in complexe domeinen, kan één enkele studie (of soort studie) geen definitief antwoord geven.  De resultaten moeten volgens diverse modaliteiten bevestigd worden.

Op dit ogenblik zijn de resultaten van de onderzochte effecten in het onderzoek soms positief, soms negatief.  Geen enkele duidelijke tendens komt naar voren. Bij gebrek aan voldoende bewijzen kunnen de onderzoekers een invloed van elektrische en magnetische velden van 50 Hz op de gezondheid noch bevestigen noch ontkennen.

Ten aanzien van kanker is er één duidelijk resultaat van de epidemiologische studies. Het gaat om een tweemaal hoger risico voor leukemie bij kinderen bij dagelijkse blootstelling aan magnetische velden van 50 Hz met een gemiddelde intensiteit van meer dan 0,4 µT.

Het gaat om een significant statistisch verband tussen de blootstelling aan een magnetisch veld en leukemie bij kinderen. Een dergelijk resultaat maakt het evenwel niet mogelijk een causaal verband met het effect te bevestigen.

Met betrekking tot neurodegeneratieve aandoeningen hebben eerdere studies een mogelijk verband gelegd tussen ELF-MV en de ziekte van Alzheimer. Recente studies konden dit echter niet bevestigen. Gelet op de onzekerheden is verder onderzoek niettemin gaande.

Het bepalen van een causaal verband vereist het evalueren van de aanwezigheid van criteria zoals (criteria van Hill):

• een constant en coherent verband, ongeacht de onderzochte populatie
• een verband tussen de dosis (graad van blootstelling) en het effect
• coherentie van het causale verband met bestaande biologische en wetenschappelijke gegevens
• de aanwezigheid van een experimenteel bewijs …

Alvorens te concluderen tot een echt gevaar, is een bevestiging van de resultaten van de epidemiologische studies noodzakelijk, hoofdzakelijk door laboratoriumstudies.

Met dit resultaat voor ogen zullen wij onze blootstelling aan elektromagnetische velden van 50 Hz onderzoeken.

Het IAKO (Internationaal Agentschap voor Kankeronderzoek, IARC in het Engels) heeft een classificatie van de verschillende agentia, mengsels en blootstellingen gemaakt, in vier groepen volgens de graad van carcinogeniciteit (november 2017).

De classificatie van het IAKO is gebaseerd op de ernst van de aanwijzingen voor kankerverwekkende eigenschappen verkregen in studies bij de mens en bij dieren.

Bron: IAKO website
Zie Classificatie van IAKO voor informatie over de categorieën

Voor magnetische velden van 50 Hz beschikt men over beperkte gegevens inzake de kankerverwekkende eigenschappen bij de mens (leukemie bij kinderen in epidemiologische studies) en geheel onvoldoende gegevens inzake de kankerverwekkende eigenschappen bij proefdieren.  Daarom heeft het IAKO besloten ze te classificeren in de groep 2B, mogelijk  kankerverwekkend voor de mens.

Voor elektrische velden van 50 Hz heeft het IAKO beslist dat zij niet geclassificeerd kunnen worden wat betreft hun kankerverwekkende eigenschappen. Zij worden dan ook in groep 3 ondergebracht.

De Wereldgezondheidsorganisatie heeft over deze classificatie een advies uitgebracht:

« Hoewel het IAKO magnetische velden van extreem lage frequentie geclassificeerd heeft als mogelijk kankerverwekkend voor de mens, blijft de mogelijkheid dat er andere verklaringen kunnen zijn voor het waargenomen verband tussen de blootstelling aan magnetische velden van extreem lage frequentie en leukemie bij kinderen.. » (Bron: WHO, 2002)

Men raamt dat minder dan 1% van de bevolking blootgesteld is aan gemiddelde intensiteiten gelijk aan of groter dan 0,4 µT.

Onderzoekers van het VITO (Vlaamse Instelling voor Technologisch Onderzoek) in Vlaanderen hebben een analytisch model opgesteld op basis van de parameters van hoogspanningslijnen en hebben een strook van invloed van de lijn berekend waar de gemiddelde waarde van het veld gelijk aan of hoger is dan 4 µT. De onderstaande tafel toont de afstanden in meter ten opzichte van de as van de lijn (of halve breedte van de strook) naargelang van de lading van de lijn (in %):

Bron: Mira report, 2011

Informatie voor ondergrondse kabels in Vlaanderen:

Bron: Mira report, 2011

Het onderzoeksteam van het VITO heeft eveneens het aantal kinderen tussen  en 15 jaar berekend die wonen in gemeenten waar de gemiddelde waarde van 0,4 µT bereikt zou kunnen worden:

• Bij een belasting van 25%, is 0,35% van de kinderen in de omgeving van lijnen van 150 kV blootgesteld aan gemiddeld 0,4 µT
• Bij een belasting van 50%, is 0,7% van de kinderen in de omgeving van lijnen van 150 kV blootgesteld aan gemiddeld 0,4 µT
• Bij een belasting van 75%, is 1% van de kinderen in de omgeving van lijnen van 150 kV blootgesteld aan gemiddeld 0,4 µT
• Bij een belasting maximaal, is 1,4% van de kinderen in de omgeving van lijnen van 150 kV blootgesteld aan gemiddeld 0,4 µT

Bij een maximale belasting van de lijn, is 1,4% van de kinderen wonend in de omgeving van de lijnen, blootgesteld aan gemiddeld 0,4 µT in Vlaanderen.

Hoogspanningslijnen zijn niet de enige bron van blootstelling aan magnetische velden.  Om de blootstelling in het algemeen in kaart te brengen, heeft het onderzoeksteam van het VITO een campagne voor meting van de blootstelling aan magnetische velden van 50 Hz bij kinderen tussen 0 en 15 jaar ondernomen.

De kinderen droegen gedurende 24 uur een registratietoestel (Gaussmeter: apparaat voor meting van een magnetisch veld) dat continu de reële blootstelling thuis, op school, in het openbaar vervoer, gedurende de slaap, enz. registreerde. Gegevens werden ingezameld bij 651 kinderen:

• 91,9% van de kinderen die deelnamen aan dit onderzoek, zijn blootgesteld aan minder dan 0,1 µT
• aan het andere uiteinde is 1,1% blootgesteld aan intensiteiten groter dan 0,4 µT

Moet de door het ICNIRP en EU voorgestelde aanbeveling in het licht van deze resultaten verlaagd worden?

Volgens de Wereldgezondheidsorganisatie :

” […] wat de blootstelling aan elektromagnetische velden betreft is er blijkbaar geen gezondheidseffect bekend, voor zover zij binnen de limieten blijft vermeld in de internationale aanbevelingen van de ICNIRP.”

De WGO onderstreept echter dat het nuttig zou zijn de aanbevelingen om te zetten in richtlijnen, zodat de bestaande verschillen tussen de Europese reglementeringen kunnen worden weggewerkt. De WGO heeft een harmonisatieproces uitgewerkt, opdat alle populaties evenveel bescherming op het gebied van de gezondheid zouden genieten.

Het debat is niet gesloten: de wetenschappelijke werkzaamheden worden voortgezet en de WGO heeft bepaald welke onderzoekspistes prioritair zijn om de gezondheidsrisico’s, in het bijzonder bij kinderen, te evalueren. Wordt vervolgd…