home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Current Shareware 1994 January / SHAR194.ISO / textfile / magnetic.zip / MAGNET3.TXT < prev   
Text File  |  1993-03-05  |  27KB  |  458 lines

  1.                     KILLING FIELDS
  2.  
  3.                THE EPIDEMIOLOGICAL EVIDENCE
  4.  
  5.           The threat posed by low frequency fields emerged 
  6.           initially because a reseacher, looking for
  7.           environmently factors in childhood leukaemia,
  8.           observed a link between low voltage, high current
  9.           power lines and disease occurrence.  Cellular
  10.           evidence now supports the findings but 
  11.           epidemiology still leads the argument.
  12.  
  13.           by: Simon Best
  14.  
  15.      Today living systems are exposed to a level of man-made electromagnetic
  16. fields (EMF's) in all aspects of modern life to a degree never
  17. experienced before on this planer, most of it resulting from technological
  18. advances over the past 40 years.  Whether at home or at work, EM fields
  19. generated by domestic wiring, overhead high voltage lines and 
  20. occupational equipment, as well as other environmental sources such as
  21. radar, microwave communication systems, radio and television broadcasting,
  22. cellular telephones, and the ubiquitous VDT, all contribute to an 
  23. indivual's cumulative chronic exposure.
  24.  
  25.      Growing awareness of this situation has led to the question being
  26. debated and researched, for at least the past 30 years by Western
  27. scientists (and even longer by the Russians), as to whether and to what
  28. extent this chronic exposure is harmful.  The often heated debate
  29. continues but over the past few years there are signs that certain 
  30. scientific and legislative authorities, particularly in the United States,
  31. are beginning to accept the need for revised protective regulations and
  32. safety legislation, despite continued official denial or ambivalence in
  33. some quarters, notably in Britian.
  34.  
  35.      The UK's National Radiological Protection Board (NEPB) recently
  36. published its final guidelines (1) on restricting public and 
  37. occupational exposure in both the extremelylow frequency (ELF) 50Hz
  38. power frequency and the much higher frequency RF and microwave parts of
  39. the electromagnetic spectrum.  Although these go further than any previous
  40. such guidelines, they can be criticized on a number of counts, as will be 
  41. described below.  Also, they are proposed only as guidelines, with 
  42. decisions on new legislation left to the relevant minister; significantly,
  43. no mention of electromagnetic fields was made in the Government's
  44. recent proposed Green Bill.
  45.  
  46.      Bioelectromagnetics is the study of the effects of electromagnetic 
  47. fields on biological systems and an understanding of significant events
  48. and issues in its recent history is necessary to appreciate currend
  49. debate and developments.
  50.  
  51.      Research on the possible harmful effects of EM fields began to appear
  52. in earnest after the war, partly due to the advent of radar, emerging as
  53. an issue in the 1960's mainly as a result of Russian work (2).
  54.  
  55.     Observed health problems affecting switchyard workers and others
  56. occupationally exposed to EM fields led the Russians to develop a
  57. standard for public exposure to microwave and RF EM fields that was ,
  58. at 10uW/cm^2, 1000 times lower than that considered safe in America and 
  59. other Western countries.
  60.  
  61.      The Americans, however, developed their guidelines, such as they
  62. were, from a model of human absorption of electromagnetic energy tahat
  63. took account only of the effects of heating body tissue - the so-called
  64. thermal mode.  In the 1950's, Professor Herman Schwan, a physicist who
  65. arrived in the US after teh War and has been based at the University of
  66. Pennsylvania ever since, mainly funded by the Department of Defense,
  67. invented the microwave oven for use in submarines.  Schwan used metal
  68. balls and flasks of salt water to model the human body's ability to
  69. dissipate heat to estimate a danger level of exposure.  Observing that
  70. significant heating only occurred above 100mW, he incorporated a safety
  71. factor of 10 and, in 1953, proposed a safey limit of 10mW/cm^2 for
  72. human exposure.
  73.  
  74.      By 1957/58 industry and the military had, with little real debate
  75. or further experimentation - and none for nonthermal effects - accepted
  76. the level as an informal guideline.  In 1965 the Army and Air Force
  77. formally adopted the 10mW/cm2 limit and one year later the American
  78. National Standards Institute (ANSI) accepted it as an occupational
  79. exposure standard.  The ANSI decision is remarkable, since Schwan has
  80. consistently maintained that his dosage limit is safe for probably no 
  81. more than an hour.
  82.  
  83.      As will be discussed below, current debate on revising the ANSI 
  84. standard is suggesting reductions by between 10 and 100 times.  And it
  85. is the growing and accumulated evidence supporting the reality of 
  86. non-thermal effects that has fuelled this debate, much of which, in the
  87. face of opposition and limited funding, has been finally carried out over
  88. the past decade.
  89.  
  90.      The first well-controlled Western study lining power line fields and
  91. childhood leukaemia was reported by University of Chicago researchers
  92. Drs. Nancy Wertheimer and Ed Leeper in 1979, from a case-control study
  93. of 344 children aged 18 and under in the Denver area (3).  Using a wire
  94. coding and configuration assessment of the high-current electric cables
  95. near the children's homes to indicate 60Hz magnetic-field exposure, they
  96. found a statistically significant increase in childhood cancer in the
  97. exposed children, a relationship tht increase with proximity.
  98.  
  99.      In the UK in the same year an Albrighton GP, Dr. Stephen Perry,
  100. collaborated with three US researchers in New York to study suicide in
  101. the Shropshire/Staffordshire area.  He measured teh residential 
  102. magnetic-field strength outside the front door of homes and found
  103. significantly higher fields (0.1uT or more) at those of suicides as
  104. opposed to controls (less than 0.1ut); the results were published in 
  105. 1981 (4).  A significant trend in risk of suicide was shown with
  106. increasing field strength.
  107.  
  108.      A year later Tomenius, in Sweden, reported a two-fold increase in
  109. the incidence of childhood cancers in homes within 150m of visible 200kV
  110. power lines, his work being published in a revised form in 1986 (5).
  111. (As in the UK, Europe uses a 50Hz power frequency.)  At addresses where
  112. the magnetic field exceeded 0.3uT, the relative risk was 2.7 (95% CI 1.2-5.9);
  113. when the sample was restricted to those living at the same address since
  114. birth, the relative risk rose to 5.6 (95% CI 1.8-17.9).
  115.  
  116.      One year before Wertheimer and Leeper's study, the New York Public
  117. Service Commission reached a decision in a hearing concerning two proposed
  118. 765kV lines to run from the Canadian border to locations in New York State.
  119. After an acrimonious hearing the New York Public Service Commission 
  120. permitted the lines to be erected but only on two conditions: that the
  121. power utilities involved fund a five-year, five-million-dollar research
  122. project, known as the New York State Power Lines Project (NYSPLP),
  123. to study possible hazards from power-frequency EM fields; and that a
  124. 350 feet right-of-way (ROW) corridor either side of the lines be established 
  125. within which no human dwelling ws to be permitted, as already existed for
  126. 345kV lines.
  127.  
  128.      Almost simultaneously, a public inquiry in the UK was taking place
  129. into the proposed re-routing of power lines near the village of Innsworth,
  130. Gloucestershire.  Is eventual result, however, was very different, with 
  131. the objection being overruled by the two inspectors (one each from the
  132. Departments of Energy and the Environment), but without any independent
  133. medical assessment of the evidence.
  134.  
  135.      That illustrates the stark contrast between legislative progress in
  136. the US compared to the UK.  Today, 10 years later, despite seven American 
  137. states having now adopted similar ROW's to those in New York state, no
  138. such recognition is given in the UK of the need for ROW's around power
  139. lines.
  140.  
  141.      The results of Wertheimer and Leeper, Perry and Tomenius, as well
  142. as teh setting up of the NYSPLP, led to a growing number of studies of
  143. both residential and occupational exposure to ELF EM fields.  Wertheimer
  144. and Leeper extended their research to adults and observed at least a
  145. two-fold increase in adult leukaemia linked to fields from wires near
  146. the home (6), while others found correlations with occupational groups
  147. exposed to ELF fields, such as electrical and electronics workers and
  148. repairmen, and leukaemia in general; Milham (7) and Stern (8) in the
  149. States, Coleman and colleagues in the UK (9) and Pearche in New Zealand (10).
  150.  
  151.      Similar occupational studies have linked pharyngeal cancer (11),
  152. eye melanoma (12), and primary brain tumour (13,14).  One of the most
  153. consistent connections was observed with myeloid leukaemia, with studies
  154. from teh UK (15,16), Sweden (17) and the US (18,19) all finding an 
  155. elevated risk.
  156.  
  157.      Some of the results of the occupational studies have been criticized 
  158. on the basis that workers might have also been exposed to fumes and
  159. substances (such as PCB's) then used in electrical components or asseblies. 
  160. However, in one of the US studies of myeloid leukaemia, Milham (19)
  161. studied radio amateurs and found a greatly increased risk of myeloid and
  162. unspecified leukaemias in both those with and without occupational exposure, 
  163. thus supporting the hypotheses that it is the electromagnetic fields
  164. themselves that are the hazard.
  165.  
  166.      Meanwhile, on the question of residential exposure and cancer, the CEGB
  167. hac, by 1985, caried out only one piece of research, a pilot study of
  168. childhood leukaemia reported at a conference (20), an inconclusive result
  169. which the authors nonetheless admitted had certain shortcomings and of
  170. which a revised version has apparently now finally been submitted for
  171. publication.
  172.  
  173.      During this time, other laboratory work was confirming the ability
  174. of low-intensity EM fields to cause biological effects below the thermal 
  175. level and revealing some frequency-specific actions of modulated fields.
  176. Dr. Ross Adey and his coworkers have demonstrated the effect of specific
  177. modulated frequencies on the efflux of calcuim ions from cats' brains (21,22),
  178. which has been confirmed by Blackman and others (22,23).
  179.  
  180.      The combination of the highly suggestive epidemiological results and
  181. the growing evidence from animal and cellular studies led, in 1986, to a
  182. landmark pronouncement by the American Advisory Committee on the 
  183. Non-Thermal Effects of Non-Ionizing Radiation.
  184.  
  185.      Reporting to the United States National Academy of Sciences'
  186. National Research Council, it finally accepted the reality of non-thermal
  187. effects and stated that "Abundant fragmentary evidence has been presented
  188. in support of possible biological effects from non-ionizing
  189. radiation, at both transmission and microwave frequencies.  These effects 
  190. often appear to be unaccompanied by macroscopic thermal changes" (24).
  191.  
  192.      The report drew the distinction between a biological effect and the
  193. point at which it becomes a hazard and stopped short of discussing when 
  194. this might occure, but the announcement was a significant turning-point
  195. in the continuing debate.
  196.  
  197.      A further significant event occurred on July 1, 1987 when the New 
  198. York State Power Line Project finally reported amid wide media coverage (25)
  199. (a copy resides in the House of Commons library).  Of the 17 funded
  200. studies, 12 reported significant disease and depression . . ." was
  201. reported in those living near the cable.
  202.  
  203.      A further provocative finding was that, if only those blocks with
  204. underfloor or storage electric heating were considered, the proportion
  205. of cases of "depression" living in flats near the rising cable rose by
  206. 82%.  (Wertheimer and Leeper have recently linked increased miscarriage
  207. rates with EM fields from ceiling-cable heating; see below (33).)
  208.  
  209.      It is interesting that even Perry's lowest measurements of fields
  210. in apartments distant from the cable are 50% above the average residential
  211. fields measured by Bowman, while his average `near' readings were over
  212. three times Bowman's figure.
  213.  
  214.      It is also worth noting that when Savitz revised and refined his 
  215. original data on childhood leukaemia (26), he found that, whereas when
  216. he had used a 0.2uT cutoff for classifying the 60Hz exposed group he had
  217. observed a relatively weak, if two-fold, association between measured
  218. magnetic field and leukaemia, when he increased the cut-off to 0.3uT, the
  219. risk became "... notably larger".
  220.  
  221.      Thys, Tomenius', Savitz' and Perry's (two) studies together 
  222. indicate that there may be a residential level between 0.2 and 0.3uT
  223. at which chronic power-frequency EM field exposure begins to manifest as
  224. a recognised clinical condition; in which case, occupational levels of 
  225. between 1uT and 5uT and above, as measured by Bowman, may represent a
  226. considerable hazard, despite exposure being confined only to working hours.
  227.  
  228.      Currently the NRPB is recommending a level of 2mT for both public and
  229. occupational magnetic-field exposure, approximately 10,000 times above
  230. the levels indicated by Savitz, Perry and others as hazardous.  But what
  231. is equally disquieting is that in 1986, in a set of proposed standards
  232. on which the NRPB invited comments (34), it was suggesting both one set
  233. of standards for workers and two different sets for the public: for 
  234. workers (two hours exposure per day), 30kV/m and 1.88mT: for the public,
  235. 12kV/m and 0.76mT (up to five hours per day) and 2.6kV/m and 0.174mT for
  236. continuous exposure.
  237.  
  238.      With the published research after 1986 increasingly pointing to am
  239. EM field hazard both occupationally and residentially, particularly from
  240. magnetic fields as low as 0.2-0.3uT, as outlined above, one must ask on
  241. what basis did the NRPB, three years later, decide to recomment that public 
  242. and occupational continuous exposure levels be revised upwards, in the
  243. case of continuous residential exposure to electric and magnetic fields
  244. by, respectively, some five and ten times?
  245.  
  246.      Following Perry's investigation of depression, a further study of
  247. depression and chronic headache was carried out by another British GP,
  248. Dr. David Dowson, in the Southampton area (35).  Giving a questionnaire
  249. to patients living within various distances of overhead lines and a control
  250. group living three miles away, Dowson found that 15 in the former group
  251. versus one in the latter reported recurrent headaches, the highest 
  252. number (10) living at 80-100m from a 132kVline.  Nine patients in the 
  253. study group reported depression (seven lived within 40m of the lines),
  254. as against onl one in the control group.  No measurements of electric
  255. or magnetic field were taken.
  256.  
  257.      In the US, Wertheimer and Leeper, in a study first presented to the
  258. New York Academy of Sciences in 1984, reported theat pregnancies among
  259. couples using electric blankets were more likely to end in miscarriage 
  260. than those among couples who did not heat their beds electrically (36).
  261. They found a trend toward slower foetal development among babies born
  262. to parents using electric blankets or water beds, which generate magnetic
  263. fields of 1.0-1.5 and 0.3-0.4uT respectively.
  264.  
  265.      The researchers observed a clustering of spontaneous abortions from
  266. September to June among electric blanket users; for those using either 
  267. electric blankets or water beds the miscarriage rate was significantly
  268. higher during the September-June period.  No such seasonal pattern was
  269. observed among non-users.
  270.  
  271.      Wertheimer and Leeper implicated electric blankets in a further study 
  272. (37) in which they re-analysed the apparently negative results of Stevens
  273. on the incidence of acute non-lymphocytic leukaemia in adults exposed to
  274. ELF fields redidentially, originally funded as part of NYSPLP.
  275.  
  276.      Using Stevens' data, they were able to assess the chronic use of 
  277. electric blankets, waterbed heaters and electric mattress pads.  By 
  278. taking these and other refinements into account, Wertheimer and Leeper 
  279. calculated that the risk of leukaemia in those exposed to EM fields from
  280. either power lines or electrically heated beds rose 50-90% and, if
  281. exposed to both, by 110-260%.  Most recently, Wertheimer and Leeper, in
  282. an attempt to distinguish heating from EM field effects, have also 
  283. linked miscarriage and domestic EM fields from ceiling cable heating (38).
  284.  
  285.      It has been hypothesized that electric blankets may interfere with
  286. the menstrual cycle by affecting the pineal gland's secretion of melatonin,
  287. which in turn may also led to depressive states in men and women.  A 
  288. study is presently under way at the Yale School of Medicine on the 
  289. prevalence of electric-blanket use in a group of 4000 pregnant women to
  290. determine the feasibility of studying the growth of children exposed to 
  291. EM fields in utero.
  292.  
  293.      Regarding adult leukaemia, Wertheimer and Leeper have extensively 
  294. analysed teh cancer incidence among adults living near high-current power
  295. line in and around Denver, Colorado (39).  They found that certain cancer 
  296. subtypes, especially nervous-system cancers, were associated with two measures 
  297. of exposure to 60Hz magnetic fields.  Both those exposed occupationally
  298. and residentially showed similarities in the subtypes they contracted.
  299.  
  300.      In a further memorandum, the researchers discuss a possible
  301. explanation for why some studies have reported no linear increase in
  302. cancer in children with increased intensity of EM field exposure 
  303. prenatally (40).  They confirm that, in their own and other studies,
  304. moderate exposure prenatally was associated with increased cancer after
  305. birth, whereas extreme exposure prenatally was not.
  306.  
  307.      They hypothesise that this occurs because magnetic fields "... can
  308. have an adverse effect on tissue development which, if it is severe and
  309. occurs in the first trimester of pregnancy, may often lead to prenatal
  310. abortion rather than postnatal cancer".
  311.  
  312.      Clearly, if valid, their suggestion may also help explain some of the
  313. contradictory findings on leukaemia clusters and ionizing radiation
  314. sources in the UK, notably nuclear reprocessing and military installations.
  315. Synergistic interactions between ionizing and non-ionizing radiation
  316. generated around such sites (the latter from the power lines that often
  317. originate from such locations) should also not be overlooked.
  318.  
  319.      All of which does not apparently, impress the NEPB, whose safety
  320. guidelines are firmly based only on thermal considerations, although 
  321. their May 1989 document states that they intend to publish a "... review
  322. of the existing biological and epidemiological evidence in the near
  323. future".
  324.  
  325.      Not suprisingly, the CEGB tends to hold a similar view regarding the
  326. lack of hazard from power line or domestic wiring EM fields.  However,in
  327. March 1988, possibly galvanised by Savitz' results and the NYSPLP Report
  328. in the previous year, they announced a L500,000 research project on ELF
  329. eM field bioeffects, involving studies of theri own staff, childhood 
  330. leukaemian and domestic measurements.  But no results are yet available
  331. and may ot be for some time.
  332.  
  333.      When evaluating US and UK residential research, on needs to consider
  334. the differences in the distribution of power to homes between the two 
  335. countries.  In the US, transmission lines carry up to 765kV, while poles
  336. carry local distribution wires down the streets and at intervals also
  337. carry transformers which step down the 7.6kV area feed to 115vV for
  338. domestic use.
  339.  
  340.      Indeed, it was the clustering of childhood cancer cases in homes at 
  341. certain cistances from these pole-mounted transformers and associated
  342. 3-phase wiring which first caught Wertheimer's atention in the mid-1970's.
  343. From these, a single-phase supply then enters the house half way up the 
  344. building, very often at or near the bedrooms.  By contrast, in Britain
  345. transmission lines carry 132, 345 or 400kV, with most domestic supply 
  346. ariving underground, having been stepped down from the area substation
  347. by smaller local transformers (from 33 to 11kV, and from 11kV to the 
  348. domestic 240V).  The cables, carrying the wires in a close, helical 
  349. arrangement, thus generating a minimal unbalanced current, then enter
  350. the house through the basement or ground floor to connect to a meter 
  351. (except in high-rise blocks, where they run up the side of the building).
  352.  
  353.      However, this is not always the case, as in parts of Norfolk,
  354. Suffolk and other rural areas, where supply arrives on poles down the 
  355. streets, as in the United States.  Nonetheless, with both
  356. methods, significant magnetic fields in the home can be generated by
  357. unbalanced ground return currents.
  358.  
  359.      Because some have argued that these differences in mode of domestic
  360. supply and associated EM fields may explain the generally more positive
  361. American residential study results against the relatively few but more 
  362. megative or ambibalent UK results (20,41), it could be very illuminating
  363. if the CEGN or other researchers were to compare the incidence of major
  364. and minor illness (from cancer, heart disease and immune system problems
  365. to miscarriage, depression and sleeping problems) in samples of both 
  366. adults and children living in homes supplied by the two different methods.
  367.  
  368.      In Myers' preliminary results (20) of childhood cancer in the north
  369. of England, of which a revised update is apparently to be published
  370. shortly, some 7% of the controls lived within 100m of an overhead power
  371. line; the relative risk for those living within 50m was a non-significant
  372. 1.25 for leukaemia and lymphoma (95% CI 05.-3.1) and 1.61 for solid
  373. tumours (95% CI 0.6-4.6).  Criticism of the small number of exposed subjects
  374. and other shortcomings must await the final published version.
  375.  
  376.      McDowell's cohort study (41) of 7631 people living in East Anglia
  377. within 30m of an overhead power line or within 50m of a transformer
  378. substation found a significant excess in lung cancer in women though not 
  379. in men, although no smoking data was available.  For those living within 
  380. 15m of a source, the standardized mortality ratios were higher for 
  381. lung cancer, leukaemia and other lymphomas, though numbers of deaths
  382. were small.  The results applied mainly to substations, since only 0.2%
  383. of the sample lived within 30m of an overhead power line.
  384.  
  385.      The inconclusive results of Coleman and colleagues in the recent
  386. publication of a study, first reported in 1985, of leukaemia in those 
  387. living near overhead power lines or substations in four London boroughs (42)
  388. emphasizes the problems of estimating exposure and obtaining a sufficient
  389. sample to provide a meaningful result.  In the study only 0.6% of 
  390. subjects lived within 100m of a power line, whereas over 40% lived within
  391. 100m of a substation.  Nonetheless, for those under 18 the relative risk
  392. of leukaemia from residence within 50m of a substation was in fact higher
  393. than in adults (RR=1.5, 95% CI 0.7-3.4).
  394.  
  395.      Besides the problem of sampling, any future residential studies
  396. must now also consider the occupational exposure of the working adults
  397. involved, given the many studies linking electric occupations with 
  398. greatly increased risk of various cancers (and vice versa for o
  399. occupational studies).  Exposure to other known environmental hazards
  400. must also be controlled for, including the increasingly recognised hazard 
  401. of (ionizing) radon.  The location of a child's school near overhead 
  402. power lines or substation would also be significant.
  403.  
  404.      but the question one still has to ask is whether ther is already 
  405. enough suggestive evidence on which to recommend some preventative action.
  406. Epidemiological studies are rarely conclusive, but when teh majority of
  407. occupational and residential studies, despite differences in design and
  408. possible confounding variables, seem to point in the same direction,
  409. perhaps it is time to err on the side of caution and, for example, to 
  410. call for a moratorium on the erection of power lines over homes and 
  411. schools, and vice versa.
  412.  
  413.      The CEGB is unlikely to accept such a proposition, particularly 
  414. with the implications for its looming privatisation, without some form
  415. of exemption fromlegal liability.  But if a system of no-fault 
  416. compensation could be introduced, as exists in countries such as New
  417. Zealand and Sweden, whereby the state accepteed basic responsibility for 
  418. treating and possibly compensating people exposed to such a hazard, a
  419. way forward acceptable to the CEGB and local area boards and favourable
  420. to the public might be found.
  421.  
  422.      With some US and UK researchers publicly stating that they would not
  423. live under a power line, perhaps the CEGN might at least be required to
  424. offer to purchase homes under or very near power lines at market value
  425. to resell to those prepared to take the risk, as a utility in British
  426. Columbia in Canada recently did.
  427.  
  428.      Certainly, long and expensive litigation, as has occurred in the
  429. US, may only serve to entrench both sides and delay help for those at
  430. risk, though it has definitely brought the issues to the attention of
  431. the public and the media there.  The case need not be that the evidence
  432. is conclusive, merely that it is now sufficient to warrant certain
  433. precautionary measures, both for domestic and occupational exposure.
  434.  
  435.      Regarding the latter, the Industrial Injuries Advisory Council
  436. (IIAC) will take some persuading, it would seem, judging by their
  437. opinion on the hazards of non-ionizing radiation from various occupational
  438. sources (43).  Their statement that "The available evidence indicates that
  439. chronic low level exposure to non-ionizing radiations appears to be
  440. generally harmless: would be greeted with something approaching derision
  441. by most researchers, even taking account of its date of consideration
  442. in March 1987.
  443.  
  444.      Whether or not the CEGN disappears, the problem will remain for 
  445. the private tranmission and distribution companies, who can no longer 
  446. claim ignorance of research findings and will presumably be required
  447. to carry on the CEGB's research in this area.
  448.  
  449.      Is it worth risking the negative publicity and threat of class-action
  450. litigation in the future tht would cloud privatisation plans, or will the
  451. electricity industry, in conjunction with the Government, consider it
  452. wise to `green' their respetive images and work out some sort of solution
  453. to the problem of electromagnetic fields in the environment which many 
  454. now feel pose a growing and chronic threat to their health?
  455. Evidence of electromagnetic bioeffects mounts despite official ambivalence.
  456.  
  457.  
  458.