home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Suzy B Software 2 / Suzy B Software CD-ROM 2 (1994).iso / nasa / emf_faq / emf_faq.txt < prev   
Encoding:
Text File  |  1995-05-02  |  32.1 KB  |  570 lines

  1. Power-Frequency Fields and Cancer (J. Moulder, v5, 27-Aug-93)
  2.  
  3. Notice:  This FAQ sheet may be redistributed as long at remains correctly
  4. attributed.  If it is edited or condensed prior to redistribution, please add
  5. a note to that effect.
  6.  
  7. Revision notes:
  8. v4 (24-Aug-93):  Q3 revised extensively, and minor changes made in Q5, Q6 and
  9. Q7 to take a quantum approach to the answers.  Gauss to Tesla conversion
  10. error corrected in Q8.
  11.  
  12. v5: (27-Aug-93): All units given in SI units as well as American units.
  13. Dosimetry section (Q7) expanded and referenced.  Three new section added: Q15
  14. making best argument for and against a EMF-cancer connection; Q16 discussing
  15. potential confounders; Q17 addressing what types of studies are still needed
  16. Base-line cancer risk data added to Q10.
  17.  
  18.  
  19. 1) Why is there a concern about power lines and cancer?
  20.  
  21. Most of the concern about power lines and cancer stems from epidemiological
  22. studies of people living near distribution and transmission lines, and
  23. epidemiological studies of people working in "electrical occupations".  Some
  24. of these epidemiological studies appear to show a relationship between
  25. exposure to power-frequency fields and the incidence of cancer.  Laboratory
  26. studies have shown no link between power-frequency fields and cancer.
  27.  
  28. 2) What's the difference between the electromagnetic [EM] energy associated
  29. with power lines and other forms of EM energy such as microwaves or x-rays?
  30.  
  31. X-rays, ultraviolet (UV) light, visible light, infrared light, microwaves
  32. (MW), radiowaves (RF), and magnetic fields from electrical power systems are
  33. all parts of the EM spectrum.   The parts of the EM spectrum are
  34. characterized by their frequency or wavelength.  The frequency and wave
  35. length are related, and as the frequency rises the wavelength gets shorter.
  36. The frequency is the rate at which the EM field changes direction and is
  37. usually given in Hertz (Hz), where one Hz is one cycle per second.
  38.  
  39. Power-frequency fields in the US vary 60 times per second, so they are 60 Hz
  40. fields, and have a wavelength of 3000 miles (5000 km).  Power in much of the
  41. rest of the world is at 50 Hz.  Broadcast AM radio has a frequency of around
  42. one million Hz and wavelengths of around 1000 ft (300 m). Microwave ovens
  43. have a frequency of about 2 billion Hz, and a wavelength of about 5 inches
  44. (12 cm).  X-rays and UV light have frequencies of millions of billions of Hz,
  45. and wavelengths of less than a thousandth of an inch (10 nm or less).
  46.  
  47. 3)  What differences are there in the biological effects of these different
  48. portions of the EM spectrum?
  49.  
  50. The interaction of biological material with an EM source depends on the
  51. frequency of the source.  We usually talk about the electromagnetic spectrum
  52. as though it produced waves of energy.  This is not strictly correct, because
  53. sometimes electromagnetic energy acts like particles rather than waves; this
  54. is particularly true at high frequencies.  This double nature of the
  55. electromagnetic spectrum is referred to as "wave-particle duality".  The
  56. particle nature of electromagnetic energy is important because it is the
  57. energy per particle (or photons, as these particles are called) that
  58. determines what biological effects electromagnetic energy will have.
  59.  
  60. At the very high frequencies characteristic of UV light and X-rays,
  61. electromagnetic particles (photons) have sufficient energy to break chemical
  62. bonds.  This breaking of bonds is termed ionization, and this portion of the
  63. electromagnetic spectrum is termed ionizing radiation.  At lower frequencies,
  64. such as those characteristic of visible light, radiowaves, and microwaves,
  65. the photons don't carry enough energy to break chemical bonds; but they do
  66. carry enough energy to cause molecules to vibrate, causing heating. These are
  67. called thermal effects, and this portion of the electromagnetic spectrum is
  68. termed the thermal, non-ionizing portion.  Below the frequencies used in
  69. commercial broadcast radio (such as the 60 Hz frequencies generated in the
  70. production and distribution of electricity), the photons have insufficient
  71. energy to cause heating, and this portion of the electromagnetic spectrum is
  72. termed the non-thermal, non-ionizing portion.
  73.  
  74. 4)  What is difference between EM radiation and EM fields?
  75.  
  76. In general, EM sources produce both radiant energy (radiation) and non-
  77. radiant energy (fields).  Radiated energy exists apart from its source,
  78. travels away from the source, and continues to exist even if the source is
  79. turned off.  Non-radiant energy is not projected away into space, and it
  80. ceases to exist when the energy source is turned off.  When a person or
  81. object is more than several wavelengths from an EM source, a condition called
  82. far-field, the radiation component of the EM fields dominates.  In the far-
  83. field the electrical and magnetic components are closely related.  When a
  84. person or object is less than one wavelength from an EM source, a condition
  85. called near-field, the field effect dominates, and the electrical and
  86. magnetic components are unrelated.
  87.  
  88. For ionizing frequencies where the wavelengths are less than thousandths of
  89. an inch (less than 10 nm), human exposure is entirely in the far-field, and
  90. only the radiation from the EM source is relevant to possible health effects.
  91. For MW and RF, where the wavelengths are in inches to a few thousand feet (a
  92. few cm to a km), human exposure can be in both the near- and the far-field,
  93. so that both field and radiation effects are relevant.  For power-frequency
  94. fields, where the wavelength is thousands of miles (thousands of km), human
  95. exposure is always in the near-field, and only the field component is
  96. relevant to possible health effects.
  97.  
  98. 5)  How do ionizing EM sources cause biological effects?
  99.  
  100. Ionizing EM radiation carries sufficient energy per photon to break chemical
  101. bonds.  In particular, ionizing radiation is capable of breaking bonds in the
  102. genetic material of the cell, the DNA.  Severe damage to DNA can kill cells,
  103. resulting in tissue damage or death.  Lesser damage to DNA can result in
  104. permanent changes in the cells which may lead to cancer.  If these changes
  105. occur in reproductive cells, they can lead to inheritable changes, a
  106. phenomena called mutation.  All of the known hazards from exposure to the
  107. ionizing portion of the EM spectrum are the result of the breaking of
  108. chemical bonds in DNA.  For frequencies below that of UV light, DNA damage
  109. does not occur because the photons do not have enough energy to break
  110. chemical bonds.   Well-accepted safety standards exist to prevent significant
  111. damage to the genetic material of persons exposed to ionizing EM radiation.
  112.  
  113. 6)  How do the thermal non-ionizing EM sources cause biological effects?
  114.  
  115. Visible light, MW, and RF can cause molecules to vibrate, causing heating.
  116. This molecular heating can kill cells.  If enough cells are killed, burns and
  117. other forms of long-term, and possibly permanent tissue damage can occur.
  118. Cells which are not killed by heating gradually return to normal after the
  119. heating ceases; permanent non-lethal cellular damage is not known to occur.
  120. All of the known hazards from exposure to the thermal non-ionizing portion of
  121. the EM spectrum are the result of heating.  For frequencies below about the
  122. middle of the AM broadcast spectrum, this heating does not occur, because the
  123. photons do not have enough energy to cause molecular vibrations.
  124.  
  125. The molecular vibration caused by MW is how and why a MW oven works -
  126. exposure of the food to the microwaves causes water molecules to vibrate and
  127. get hot.  MW and RF penetrate and heat best when the size of the object is
  128. close to the wavelength.   For the 2450 MHz (2.45 billion Hz) used in
  129. microwave ovens the wavelength is 5 inches (12 cm), a good match for most of
  130. what we cook.
  131.  
  132. 7)  How do the power-frequency EM fields cause biological effects?
  133.  
  134. The electrical and magnetic fields associated with power-frequency fields
  135. cannot break bonds or cause molecular heating, because the energy per photon
  136. is too low. Thus the known mechanisms through which ionizing radiation, MW
  137. and RF effect biological material have no relevance for power-frequency
  138. fields.
  139.  
  140. The electrical fields associated with the power-frequency fields exist
  141. whenever voltage is present.  These electrical fields have very little
  142. ability to penetrate buildings or even skin.  The magnetic fields associated
  143. with power-frequency fields exist only when current is flowing.  These
  144. magnetic fields are difficult to shield, and easily penetrate buildings and
  145. people.   Because power-frequency electrical fields do not penetrate, any
  146. biological effects from routine exposure to power-frequency fields must be
  147. due to the magnetic component of the field.
  148.  
  149. Exposure of people to power-frequency magnetic fields results in the
  150. induction of electrical currents in the body.  These currents are similar to
  151. naturally-occurring currents.  It requires a power-frequency magnetic field
  152. in excess of 5 Gauss (500 mT, see Q8 for typical exposures) to cause
  153. electrical currents of a magnitude similar to those that occur naturally in
  154. the body.   Electrical currents that are above those that occur naturally in
  155. the body can cause noticeable effects, including direct nerve stimulation.
  156. Well-accepted safety standards exist to protect persons from exposure to
  157. power-frequency fields that would induce such currents (see Q16).
  158.  
  159. 8)  What sort of power-frequency magnetic fields are common in residences and
  160. workplaces?
  161.  
  162. In the US magnetic fields are commonly measured in Gauss (G).  In the rest of
  163. the world, they are measured in Tesla (T), were 10,000 Gauss equals 1 Tesla.
  164. Within the right-of-way (ROW) of a high voltage transmission line, fields can
  165. approach 100 mG (0.1 G, 10 microT).  At the edge of a high-voltage ROW, the
  166. field will be 1-10 mG (0.1-1.0 microT).  Ten meters from a 12 kV distribution
  167. line will be fields will be 2-10 mG (0.2-1.0 microT).  Actual fields depend
  168. on voltage, design and current.
  169.  
  170. Fields within residences vary from over 1000 mG (100 microT) a few inches
  171. (cm) certain appliances to less than 0.2 mG (0.02 microT) in the center of
  172. some rooms.  Appliances that have the highest fields are those with high
  173. currents (e.g., toasters, electric blankets) or high-speed electric motors
  174. (e.g., vacuum cleaner, electric clock, blender).  Appliance fields decrease
  175. very rapidly with distance. See ref. 24 for further details.
  176.  
  177. Occupational exposures in excess of 100 mGauss (10 microT) have been reported
  178. (e.g., in arc welders and electrical cable splicers).  In "electrical"
  179. occupations mean exposures range from 5 to 40 mG (0.5 to 4 microT).  See ref.
  180. 24 for further details.
  181.  
  182. 9)  What is known about the relationship between powerline corridors and
  183. cancer rates?
  184.  
  185. Some studies have shown that children (but not adults) living near certain
  186. types of powerlines (high current distribution lines and transmission lines)
  187. have higher than average rates of leukemia and brain cancers (Refs 1-3).  The
  188. correlation is not strong, and none of the studies have shown dose-response
  189. curves.  When power-frequency fields are actually measured, the correlation
  190. vanishes (not surprising, since the major source of power-frequency fields
  191. within most dwellings is inside the house).  Several other studies have shown
  192. no correlations (Refs 4-6).
  193.  
  194. 10)  How big is the "cancer risk" associated with living next to a powerline?
  195.  
  196. The excess cancer found in epidemiological studies is usually quantified in a
  197. number called the relative risk (RR).  This is the risk of an "exposed"
  198. person getting cancer divided by the risk of an "unexposed" person getting
  199. cancer.  Since no one is unexposed to power-frequency fields, the comparison
  200. is actually "high exposure" versus "low exposure".  Relative risks are
  201. generally given with 95% confidence intervals.  These 95% confidence
  202. intervals are almost never adjusted for multiple comparisons even when
  203. multiple types of cancer and multiple indices of exposure are studied.
  204.  
  205. Taken together, using a technique known as "meta-analysis", the relative
  206. risks for the residential exposure studies are (adapted from ref. 7):
  207.    childhood leukemia: 1.3 (0.8 - 2.1)  5 studies
  208.    childhood brain cancer:  2.4 (1.7 - 3.5)  3 studies
  209.    adult leukemia:  1.1 (0.9-1.4)  2 studies
  210.    all adult cancer:  1.2 (0.8-1.6)  2 studies
  211.  
  212. As a base-line for comparison the age-adjusted cancer incidence rate for
  213. adults in the United States is 3 per 1,000 per year for all cancer (that is,
  214. 0.3% of the population gets cancer in a given year),and 1 per 10,000 per year
  215. for leukemia (ref. 26).
  216.  
  217. 11)  What is known about the relationship between "electrical occupations"
  218. and cancer rates?
  219.  
  220. Several studies have shown that people who work in electrical occupations
  221. have higher than average leukemia, lymphoma, and brain cancer rates (refs 8-
  222. 10).  Most of the cautions listed for the residential studies apply here
  223. also: many negative studies, weak correlations, no dose-response curves.
  224. Additionally, these studies are mostly based on job titles, not on measured
  225. exposures.
  226.  
  227. Taken together, using a technique known as "meta-analysis", the relative
  228. risks for the occupational exposure studies are (adapted from ref. 7):
  229. leukemia: 1.1 (1.0-1.2)  24 studies
  230. brain: 1.2 (1.0-1.5)  16 studies
  231. lymphoma: 1.2 (0.9-1.5)  6 studies
  232. all cancer:  1.0 (0.9-1.1)  8 studies
  233.  
  234. 12)  What do laboratory studies tell us about power-frequency fields and
  235. cancer?
  236.  
  237. Power-frequency fields show none of the classic signs of being carcinogens -
  238. they do not cause DNA damage or chromosome breaks, and they are not mutagenic
  239. (refs 11-15).  No studies have shown that animals exposed to power-frequency
  240. fields have increased cancer rates.  On the other hand, numerous studies have
  241. reported that power-frequency fields do have "effects", particularly at high
  242. field strength (refs 16, 17).  Even among the scientists who believe that
  243. there may be a connection between power-frequency fields and cancer, there is
  244. no consensus as to possible mechanisms (refs 16, 18).
  245.  
  246. There are agents that influence the development of cancer without directly
  247. damaging the genetic material.  It has been suggested that power-frequency
  248. EMFs could either promote cancer or influence the progression of cancer.   A
  249. promoter is an agent that increases the cancer risk in an animals already
  250. exposed to a genotoxic carcinogen.  A progression effect would be one that
  251. increased the growth rate of an existing tumor.  Promotion studies of power-
  252. frequency fields have been uniformly negative (refs  14, 19-21).  Studies of
  253. progression have been mixed: 75% show no effect on tumor growth, while the
  254. rest are about equally mixed between studies showing increased growth and
  255. studies showing decreased growth (refs 11, 15, 20-22).
  256.  
  257. 13)  What about the new "Swedish" study showing a link between power lines
  258. and cancer?
  259.  
  260. There are new residential and occupational studies from both Sweden and
  261. Denmark.  None have been published in full, but translations of the
  262. preliminary reports have been circulated.
  263.  
  264. - Fleychting & Ahlbom [Magnetic fields and cancer in people residing near
  265. Swedish high voltage powerlines].   A case-control study of everyone who
  266. lived within 300 meters of high-voltage powerlines between '60 and '85.  For
  267. children all types of tumors were analyzed, for adults only leukemia and
  268. brain tumors were studied.  "Exposure" was assessed by spot measurements,
  269. calculated retrospective assessments, and distance from powerlines.  No
  270. increased overall cancer risk was found for either children or adults.  An
  271. increased risk for leukemia (but not other cancers) was found in children for
  272. *calculated* fields at the time of diagnosis.  No significantly elevated
  273. cancer risks were found for measured fields or proximity to powerlines.
  274.  
  275. - Olsen and Nielson [Electromagnetic fields from high-power electricity
  276. transmission systems and the risk of childhood cancer].  Case-control study
  277. based on all childhood leukemia, brain tumors and lymphomas diagnosed in
  278. Denmark between '68 and '86.  "Exposure" was assessed on the basis of
  279. calculated fields over the period from conception to diagnosis.  No overall
  280. increase in cancer risk was found, but the risk of lymphoma was elevated.  No
  281. increase in childhood leukemia or brain cancer was found.
  282.  
  283. - Guenel et al.  [Cancer incidence among Danish persons who have been exposed
  284. to magnetic fields at work].  Case-control study based on all cancer in
  285. actively employed Danes between '70 and '87 who were 20-64 years old in 1970.
  286. Each occupation-industry combination was coded on the basis of supposed 50-Hz
  287. magnetic field exposure.  No significant increases in risk were seen for
  288. breast cancer, malignant lymphomas or brain tumors.  Leukemia incidence was
  289. elevated among men in the highest "exposure" category; women in similar
  290. exposure categories showed no excess risk.
  291.  
  292. -Floderus et al [Occupational exposure to EM fields in relation to leukemia
  293. and brain tumors].  Case-control study of leukemia and brain tumors of men,
  294. 20-64 years of age in '80.  "Exposure" calculations were based on the job
  295. held longest during the 10-year period prior to diagnosis.  Many measurements
  296. were taken using a person whose job was most similar to that of the person in
  297. the study. About two thirds of the subjects in the study could be assessed in
  298. this manner.  A significantly elevated risk was found for leukemia, but not
  299. for brain cancer.
  300.  
  301. 14)  How do scientists evaluate all the confusing and contradictory
  302. laboratory and epidemiological studies of power-frequency magnetic fields and
  303. cancer?
  304.  
  305. There are certain widely accepted criteria that are weighed when assessing
  306. such groups of studies.   These are the Hill criteria (ref. 23).
  307.  
  308. - First, what is the *strength of the association* between exposure and risk;
  309. is there a clear risk associated with exposure?  A strong association is one
  310. with a RR (see Q9) of 5 or more.  Tobacco smoking, for example, shows a RR
  311. for lung cancer of 10-30 times that of non-smokers.
  312.  
  313. Most of the positive power-frequency studies have RRs of less than two.  The
  314. leukemia studies as a group have RRs of about 1.2, while the brain cancer
  315. studies as a group have RRs of about 2.  This is only a weak association.
  316.  
  317. - Second, are there many *consistent studies* indicating the same risk; do
  318. most studies show about the same risk for the same disease?   Using the same
  319. example, essentially all studies of smoking and cancer showed an increased
  320. risk for lung and head-and-neck cancers.
  321.  
  322. Many power-frequency studies show statistically significant risks for some
  323. types of cancers and some types of exposures, but many do not.  Even the
  324. positive studies are inconsistent with each other.  For example, while a new
  325. Swedish study shows an increased risk for childhood leukemia for one measure
  326. of exposure, it contradicts prior studies that showed a risk for brain
  327. cancers, and a parallel Danish study shows a risk for childhood lymphomas,
  328. but not for leukemia.  Many of the studies are internally inconsistent.  For
  329. example, where the Swedish study shows an increased risk for childhood
  330. leukemia, it shows no overall increase in childhood cancer, implying that the
  331. rates of other types of cancer are decreased.  In summary, few studies show
  332. the same positive result, so that the consistency is quite weak.
  333.  
  334. - Third, is there evidence for a *dose-response relationship*; does risk
  335. increase when the exposure increases?  Again, the more a person smokes, the
  336. higher the risk of lung cancer.
  337.  
  338. No power-frequency exposure studies have shown a dose-response relationship
  339. between measured fields and cancer rates, or between distances from
  340. transmission lines and cancer rates.  The lack of a relationship between
  341. exposure and increased cancer risk is a major reason why many scientists are
  342. skeptical about the significance of the epidemiology.
  343.  
  344. - Fourth, is there *laboratory evidence* suggesting that there is a risk
  345. associated with such exposure?  Epidemiological associations are greatly
  346. strengthened when we have laboratory evidence for a risk.  When the US
  347. Surgeon General first stated that smoking caused lung cancer, the laboratory
  348. evidence was ambiguous.  We knew that cigarette smoke and tobacco contained
  349. carcinogens, but no one had been able to make lab animals get cancer by
  350. smoking.
  351.  
  352. Power-frequency fields show none of the effects on cells, tissues or animals
  353. that point towards their being a cause of cancer, or to their contributing to
  354. cancer.
  355.  
  356. -Fifth, are there *plausible biological mechanisms* that suggest that there
  357. should be a risk?  If we understand how something causes disease, it is much
  358. easier to interpret ambiguous epidemiology.  With smoking, for example, the
  359. fact that there were known cancer-causing agents in tobacco made it very easy
  360. to believe the epidemiology.
  361.  
  362. From what we know of power-frequency fields and their effects on biological
  363. systems we have no reason to even suspect that they pose a risk to people at
  364. the exposure levels associated with the generation and distribution of
  365. electricity.
  366.  
  367. - Overall the evidence for a connection between power frequency fields and
  368. cancer is at most weak, because of the weakness and inconsistencies in the
  369. epidemiological studies, combined with the lack of a dose-response
  370. relationship in the human studies, and the negative laboratory studies.
  371.  
  372. 15)  If power-frequency fields don't explain the positive residential and
  373. occupations studies, what could?
  374.  
  375. There are basically three factors that can result in false associations in
  376. epidemiological studies.  These are:
  377. a)  Inadequate dose assessment - if power-frequency fields are associated
  378. with cancer, we do not know what aspect of the field is involved.  At a
  379. minimum, risk could be related to the peak field, the average field, of the
  380. rate of change of the field.  If we don't know who is really exposed, and who
  381. is not, we will usually (but now always) underestimate the true risk.
  382. b)  Confounders - power lines (or electrical occupations) might be associated
  383. with a cancer risk other than magnetic fields.  Many confounders of the
  384. powerline studies have been suggested: PCBs, herbicides, traffic density,
  385. socioeconomic class.  The first two are unlikely.  PCB leakage is rare, and
  386. PCB exposure has been linked to lymphomas, not leukemia or brain cancer.
  387. Herbicide spraying would not effect distribution systems in urban areas
  388. (where 3 of  4 positive childhood cancer studies have been done).  Traffic
  389. density may be a real confounder (see ref. 28).  Socioeconomic class may be
  390. an issue in both the residential and occupational studies, as socioeconomic
  391. class is clearly associate with cancer risk, and "exposed" and "unexposed"
  392. groups in many studies may be of different socioeconomic classes (see ref. 29
  393. for a discussion of some of these issues)
  394. c)  Publication bias - it is a known that positive studies are more likely to
  395. be published than negative studies.  This can severely bias meta-analysis
  396. studies such as those discussed in Q10 and Q11.  Publication bias will always
  397. increase apparent risks.  This is a bigger potential problem for the
  398. occupational studies than the residential ones.  It is also a clear problem
  399. for laboratory studies - it is much easier to publish studies that report
  400. effects than studies that report no effects (such is human nature!).
  401.  
  402. 16)  What is the strongest evidence for and against a connection between
  403. power-frequency fields and cancer?
  404.  
  405. The best evidence for a connection between cancer and power-frequency fields
  406. is probably:
  407. a)  The four epidemiological studies that show a correlation between
  408. childhood cancer and proximity to high-current wiring (refs 1-3 plus the
  409. Fleychting & Ahlbom study described in Q13).
  410. b)  The epidemiological studies that show a significant correlation between
  411. work in electrical occupations and cancer, particularly leukemia and brain
  412. cancer (refs 8-10).
  413. c)  The lab studies that how that power-frequency fields do produce
  414. bioeffects.  The most interesting of the lab studies are probably the ones
  415. showing increased transcription of oncogenes at fields of 1-5 Gauss (100 -
  416. 500 microT) (see ref. 17 and 18).
  417.  
  418. The best evidence that there is not a connection between cancer and power-
  419. frequency fields is probably:
  420. a) Application of the Hill criteria (Q14) to the entire body of
  421. epidemiological and laboratory studies (refs 24 and 27)
  422. b) The fact that all studies of genotoxicity and promotion have been negative
  423. (Q12).
  424. c) Adair's (ref. 25) biophysical analysis that indicates that "any biological
  425. effects of weak [less than 500 mG, 50 microT] ELF fields  on the cellular
  426. level must be found outside of the scope of conventional physics"
  427. d) Jackson's (ref. 26) epidemiological analysis that shows that childhood and
  428. adult leukemia rates in the US have been stable over a period of time when
  429. per capita power consumption in the US has risen by a factor of five.
  430.  
  431. 17)  What studies are needed to resolve the cancer-EMF issue?
  432.  
  433. In the epidemiological area, I don't think that more of the same types of
  434. studies will resolve anything.  Studies showing a dose-response relationship
  435. between measured fields and cancer incidence rates would clearly affect our
  436. thinking, as would studies identifying confounders in the residential and
  437. occupational studies.
  438.  
  439. In the laboratory area, I don't think that more genotoxicity and promotion
  440. studies will be very useful, except possibly in the area of cell
  441. transformation. Long-term rodent exposure studies (the standard test for
  442. carcinogenicity) would have a major impact if they were positive, but if they
  443. were negative it wouldn't change very many minds.  Further studies of some of
  444. the known bioeffects would be useful, but only if they identified mechanisms
  445. or if they established the conditions under which the effects occur (e.g.,
  446. thresholds, dose-response relationships, frequency-dependence, optimal wave-
  447. forms).
  448.  
  449. 18)  What are some good overview articles?
  450.  
  451. A very good review of the area has just been published by Oak Ridge
  452. Associated Universities.  It is titled "Health Effects of Low-Frequency
  453. Electric and Magnetic Fields".   It costs $25 and is available from National
  454. Technical Information Service (ARAU 92/F-8) and the US Government Printing
  455. Office (029-000-00443-9).  If you're in the U.K., a good review is: R Doll et
  456. al, Electromagnetic Fields and the Risk of Cancer, National Radiation
  457. Protection Board, Chilton, 1992.  Two other good review are Theriault (ref.
  458. 24) and Bates (ref. 27).
  459.  
  460. 19)  Are there exposure standards for power-frequency fields?
  461.  
  462. Yes, a number of governmental and professional organizations have developed
  463. exposure standards.  These standards are based on keeping the body currents
  464. induced by power-frequency EM fields to a level below the naturally occurring
  465. fields.  The most generally relevant are:
  466.  
  467. - Guidance as to restriction on exposures to time varying EM fields and the
  468. 1988 recommendations on the International Non-Ionizing Radiation Committee,
  469. National Radiation Protection Board, Chilton, 1989.
  470.   50/60 Hz E-field: ~10 kV/m (freq. dependent)
  471.   50/60 Hz H-field: 1630 A/m, 2 mT (20 G)
  472.  
  473. - Sub-radiofrequency (30 KHz and below) magnetic fields, In: Documentation of
  474. the threshold limit values, American Committee of Government and Industrial
  475. Hygienists, pp. 55-64,1992.
  476.    At 60 Hz:  1 mT (10 G); 0.1 mT (1 G) for pacemaker wearers
  477.  
  478. - HP Jammet et al:  Interim guidelines on limits of exposure to 50/60 Hz
  479. electric and magnetic fields.  Health Physics 58:113-122, 1990.
  480.   *H-field (rms)
  481.      24 hr general public: 0.1 mT = 1 G
  482.      Short-term general public: 1 mT = 10 G
  483.      Occupational continuous: 0.5 mT = 5 G
  484.      Occupational short-term: 5 mT = 50 G
  485.   *E-field (rms)
  486.      24 hr general public: 5 kV/m
  487.      Short-term general public: 10 kV/m
  488.      Occupational continuous: 10 kV/m
  489.      Occupational short-term: 30 kV/m
  490.  
  491.  
  492.  
  493. -----------------------
  494. References:
  495.  
  496. 1) N Wertheimer & E Leeper:  Electrical wiring configurations and childhood
  497. cancer. Amer J Epidemiol 109:273-284, 1979.
  498. 2) DA Savitz et al: Case-control study of childhood cancer and exposure to 60-
  499. Hz magnetic fields. Amer J Epidemiol 128:21-38, 1988.
  500. 3) SJ London et al: Exposure to residential electric and magnetic fields and
  501. risk of childhood leukemia. Amer J Epidemiol 134:923-937, 1991.
  502. 4) MP Coleman et al: Leukemia and residence near electricity transmission
  503. equipment: a case-control study. Br J Cancer 60:793-798, 1989.
  504. 5) ME McDowall: Mortality of persons resident in the vicinity of electrical
  505. transmission facilities. Br J Cancer 53:271-279, 1986.
  506. 6) A Myers et al: Childhood cancer and overhead powerlines: a case-control
  507. study. Brit J Cancer 62:1008-1014, 1990.
  508. 7) G.B. Hutchison:  Cancer and exposure to electric power.  Health Environ
  509. Digest 6:1-4, 1992.
  510. 8) M Coleman & V Beral: A review of epidemiological studies of the health
  511. effects of living near or working with electrical generation and transmission
  512. equipment. Int J Epidemiol 17:1-13, 1988.
  513. 9) JR Jauchem & JH Merritt: The epidemiology of exposure to EM fields: an
  514. overview of the recent literature. J Clin Epidemiol 44:895-906, 1991.
  515. 10) DA Savitz & EE Calle:  Leukemia and occupational exposure to EM fields:
  516. Review of epidemiological studies. J Occup Med 29:47-51, 1987.
  517. 11) GK Livingston et al: Reproductive integrity of mammalian cells exposed to
  518. power frequency EM fields. Environ Molec Mutat 17:49-58, 1991.
  519. 12) M Rosenthal & G Obe: Effects of 50-Hertz EM fields on proliferation and
  520. on chromosomal aberrations in human peripheral lymphocytes untreated and
  521. pretreated with chemical mutagens. Mutat Res 210:329-335, 1989.
  522. 13) J. Nafziger et al: DNA mutations and 50 Hz EM fields. Bioelec Bioenerg
  523. 30:133-141, 1993.
  524. 14) A. Rannug et al:  A study on skin tumor formation in mice with 50 Hz
  525. magnetic field exposure. Carcinogenesis 14:573-578, 1993.
  526. 15) R. Zwingelberg et al:  Exposure of rats of a 50-Hz, 30-mT magnetic field
  527. influences neither the frequencies of sister-chromatid exchanges nor
  528. proliferation characteristics of cultured peripheral lymphocytes.  Mutat Res
  529. 302:39-44, 1993.
  530. 16) TS Tenforde: Biological interactions and potential health effects of
  531. extremely-low-frequency magnetic fields from power lines and other common
  532. sources. Ann Rev Publ Health 13:173-196, 1992.
  533. 17) R Goodman & A Shirley-Henderson: Transcription and translation in cells
  534. exposed to extremely low frequency EM fields. Bioelec Bioenerg 25:335-355,
  535. 1991.
  536. 18) RB Goldberg & WA Creasey: A review of cancer induction by extremely low
  537. frequency EM fields. Is there a plausible mechanism? Medical Hypoth 35:265-
  538. 274, 1991.
  539. 19) A Rannug et al: Rat liver foci study on coexposure with 50 Hz magnetic
  540. fields and known carcinogens.  Bioelectromag 14:17-27, 1993.
  541. 20) MA Stuchly et al: Modification of tumor promotion in the mouse skin by
  542. exposure to an alternating magnetic field.  Cancer Letters 65:1-7, 1992.
  543. 21) JRN McLean et al: Cancer promotion in a mouse-skin model by a 60-Hz
  544. magnetic field:  II.  Tumor development and immune response.  Bioelectromag
  545. 12:273-287, 1991.
  546. 22) S Baumann et al: Lack of effects from 2000-Hz magnetic fields on mammary
  547. adenocarcinoma and reproductive hormones in rats.  Bioelectromag 10:329-333,
  548. 1989.
  549. 23) AB Hill:  The environment and disease:  Association or causation?  Proc
  550. Royal Soc Med  58:295-300, 1965.
  551. 24) G Theriault: Cancer risks due to exposure to electromagnetic fields. Rec.
  552. Results Cancer Res. 120:166-180; 1990.
  553. 25) RK Adair: Constraints on biological effects of weak extremely-low-
  554. frequency electromagnetic fields, Phys Rev A 43:1039-1048, 1991.
  555. 26) J.D. Jackson: Are the stray 60-Hz electromagnetic fields associated with
  556. the distribution and use of electric power a significant cause of cancer?
  557. Proc Nat Acad Sci USA 89:3508-3510, 1992.
  558. 27) MN Bates: Extremely low frequency electromagnetic fields and cancer: the
  559. epidemiologic evidence, Environ Health Perspec 95:147-156, 1991.
  560. 28) DA Savitz & L Feingold:  Association of childhood leukemia with
  561. residential traffic density.  Scan J Work Environ Health 15:360-363, 1989.
  562. 29) JM Peters et al:  Exposure to residential electric and magnetic fields
  563. and risk of childhood leukemia.  Rad Res 133:131-132, 1993.
  564.  
  565.  
  566.  
  567. John Moulder (jmoulder@its.mcw.edu)          Voice: 414-266-4670
  568. Radiation Biology Group                      FAX: 414-266-4675
  569. Medical College of Wisconsin, Milwaukee
  570.