住在高压线边上会有健康问题吗？| No.357
高压电塔保障了一方水土的供电
但最近我发现
自己住得离高压线很近
这会产生健康隐患吗？Q1
为什么脚踝上被袜子勒出来的痕迹会痒？
by 匿名
答：很有意思的问题！小编也有过这样的经历，尤其是刚把有点紧的袜子脱掉时，会有种痒的感觉。先说答案，主要是组胺！当组织受到损伤、发生炎症或者过敏时，都会释放组胺，进而有可能刺激到皮肤附近神经末梢的组胺受体，然后信号进一步传递到脊髓再到大脑，产生了痒的感觉。
痒在人们生活中如此广泛地存在着，无论是蚂蚁爬过、丝线划过、小草蹭过，还是蚊虫叮咬、伤口愈合、花粉过敏，都可能产生痒的感觉。有些是机械性的，比如前三种，有些是化学性的，比如后三种，涉及的通路并不相同。实际上，可能导致痒的原因远不止列举的这些，甚至有些病理性的痒在医学上成为难题，一些具体细节尚未被研究清楚。但是总体上可以分为机械痒和化学痒，前者来源于作用在皮肤上的轻微刺激，后者则来源于细胞或者组织分泌的化学物质，可能导致痒的化学物质还有很多种，如下图所示：
主要致痒物质及其来源和受体 | 图源网络 而袜子的勒痕处的痒是由于局部的皮肤组织受到挤压乃至轻微损伤之后，出现了局部的组胺释放，从而产生了痒觉，伤口愈合、蚊虫叮咬产生的痒都与组胺有关系。
痒的存在是有重要意义的，通常引起我们强烈的抓挠欲望，从而提醒我们可能潜在的伤害[1]。为了更好地理解这种意义，可以与痒的“好兄弟”——痛进行一下联系对比，痛则警示了我们正在受到的伤害。痒有很强的促进我们查探清楚实际情况的作用，而痛则促进我们逃离伤害。此外，痛可以抑制痒，所以我们时常通过挠痒制造痛觉来止痒~
参考资料：
[1]朱钦士.动物的痛觉和痒觉感受机制(2)[J].生物学通报,2016,51(10):10-14
by 小范
Q.E.D.
Q2
为什么没有绿色的恒星？
by 匿名
答：因为恒星的发光光谱大致是黑体辐射的光谱，它的光是复合光，含有不同频率的单色光。所谓黑体辐射，就是由一个不反射任何电磁波的黑体仅靠热辐射发出的电磁波，它在不同温度下会有不同的波长-频率分布，可以用普朗克公式写成
将不同温度T的黑体辐射曲线和对应的综合色彩画出，就能得到下面的动图。
把这些不同温度的黑体辐射画在色彩空间图上，你会发现它根本就不会经过绿色区域。
我们曾在No.333Q3介绍过太阳的黑体辐射光谱，它的峰值波长其实就落在绿色区间里，但因为其他颜色的光也很强，所以太阳看起来呈白色。但在一些特殊情况下，比如太阳刚从地平线升起时，会出现“绿闪”，这时你就能看见太阳光中的绿色部分了。
戳图回顾No.333期问答 参考资料：
[1]为什么很难找到绿色的恒星
by 牧羊
Q.E.D.
Q3
电学中的干路和支路是串联还是并联？
by 匿名
答：回答这个问题我们先看一下串联、并联以及干路、支路的解释。
串联电路：电路中的各元件是逐个顺次连接来，流过一个元件的电流同时也流过另一个，电流的路径只有一条。
并联电路：并联是将2个或以上同类或不同类的元件首首相接，同时尾尾亦相连，形成2个或以上相互独立的电流路径。
理解干路和支路就不可避免地需要提到节点，这个名词可能在初高中并不涉及，但是它是大学电路学中非常重要的概念，下面我也简单介绍一下。
支路：一个或几个元件串联构成的一段电路，它分为有源支路(支路中含有电源)和无源支路。
节点：电路中三条以及三条以上的支路的连接点。
干路：干路和支路是相对的并不是绝对的。干路是一个电路中，电流经过的主要路径，通过干路的电流是总电流，而支路一般只能通过总电流的一部分。
如果搞明白了这些概念，那么我们来解释一下这个问题吧（简单电路，复杂电路可能需要具体问题具体分析）：
简单电路图 | 参考资料 对于一个简单的串联电路，它只有一个干路，干路是串联在一起。
对于一个简单的并联电路，干路电流等于各支路的电流之和，所以电路中的干路是串联，而各支路是并联。
最后，大家学习电路知识其实不用纠结于某些定义描述（有些教材给的定义可能不一样），我们需要掌握的是其规律和使用。提醒：如果你真的很想搞清楚电路，那就来学习基尔霍夫定律吧！
参考资料：
[1]《电工学（第七版）》
by just_iu
Q.E.D.
Q4
为什么闭几分钟眼睛会感觉看到的世界颜色变暗了？
by 匿名
答：这就要提到眼睛的视觉暂留现象了！光刺激在视网膜上产生的影响不会立即消失。感光细胞内相应感光色素（是一种蛋白质）的合成需要时间，这种蛋白质感光分解从而传递信号。当眼睛看到某种颜色一段时间后，对这种颜色的敏感度就会降低，相对而言，我们会更明显地看到其补色。视觉暂留现象指的就是这种“敏感度降低”的现象，大概会持续0.1-0.4秒的时间。
回到本问题，同学观察得非常仔细，“颜色变暗了”，实际上这时候眼睛看到的画面蒙上了一层绿蓝色，导致我们觉得变暗了。在白色背景光下，当闭上眼睛时，我们并不是接收不到任何光了，光还是会透过眼睑打在视网膜上（闭眼时看到的颜色在No.341期中有深入剖析），此时我们看到的是一种红色。这样持续一段时间后，视觉对红色的敏感度降低，再睁开眼感受到的就是绿蓝这样比较暗的颜色，但是很短时间内人眼就能适应。
我们再深入看看这种现象的生理基础。容易想到，存在一些细胞，负责把光信号转化为电信号，这些细胞就是我们视网膜上的感光细胞。感光细胞分布在视网膜上，主要由视杆细胞和红绿蓝三原色相对应的L、M、S-视锥细胞组成，见下图。
视杆细胞和视锥细胞示意图 | 图源网络 视杆细胞可以感受很弱的光，主要在暗处工作，而视锥细胞则需要更强的光刺激来产生信号，主要在亮处工作。而视锥细胞有这样两个特性：1.三种视锥细胞的感光蛋白对不同波长光的感受能力不同；2.视觉细胞内的感光蛋白合成是需要时间的，并不能做到瞬时响应。这两个特性就导致了一个很有趣的现象——视觉补色暂留。当我们直视红色很久时，再去看白色，就会觉得偏绿蓝色，因为此时的L视锥细胞还在冷却补充蛋白，而M、S细胞感光蛋白充足。因此这就导致了我们的视觉补色暂留现象。很多视觉错觉都是因为这个原因！
这也导致了很多很有意思的事情，为了直观感受这个现象，大家可以盯着下面负片中的黄点，默数20秒，然后对着白色背景疯狂眨眼，你将看到一张正常颜色的照片！
观察视觉暂留现象的例子 | 图自光学课课件 这还可能导致一些有害的事情，比如做手术的医生盯着鲜红的血色很久，再看其他地方就会形成偏绿色的斑点，影响判断，所以医生经常穿绿色衣服，来缓解这种情况！
by 小范
Q.E.D.
Q5
请问苯叫＂芳香烃"那为什么老师说它一点芳香味也没有？
by 阿杰
答：芳香烃（aromatic hydrocarbons，简称芳烃）为苯及其衍生物的总称，乃指分子结构中含有一个或者多个苯环的烃类化合物。名称来源于有机化学发展初期，这一类化合物几乎都在挥发性、有香味的物质中发现，例如：从安息香胶中取得安息香酸，自苦杏仁油取得苯甲醛等。但后来许多性质应属芳香族的化合物，却没有拥有香味，因此现今芳香烃指的只是含有苯环的化合物。其中最简单和最重要的芳香烃是苯及其同系物甲苯、二甲苯、乙苯等。在芳香族中，一些芳香环中并不完全是苯的结构，其中的碳原子，会被氮、氧、硫等元素取代，我们称之为杂环，例如：像是呋喃的五元环中，包括一个氧原子，吡咯中含有一个氮原子，噻吩含有一个硫原子等。芳烃可分为：单环芳烃、稠环芳烃。而具有链状的芳香烃一般称之为脂芳烃（arenes），常见的脂芳烃有甲苯、乙苯、苯乙烯等。
芳香族化合物 | 图源百度百科 by 草莓熊糖稀
Q.E.D.
Q6
马上要买房了，但是发现我要买的房子附近有高压线，请问高压线对健康有影响吗？by 匿名
答：由世界卫生组织发表的电磁环境的正式评估报告中指出，输变电设施在群众日常生活环境中产生的极低频电场、磁场不会造成健康问题。
虽然工频输变电设施在传输交流电时会向外辐射电磁场，但它并不能称为电离辐射。能将生物大分子电离的辐射一般要在1PHz（Hz）以上，或者说波长在300nm以下。按国家规定，工频电磁场的频率是50Hz，所以我们称之为极低频电磁场。高压电和低压电的频率是一样的，只是电压大小不同。
对于50Hz的交变电流，产生电磁波波长为6000公里，而输电线路自身长度远小于这个波长，不能构成有效的电磁辐射。
在我国建成的线路中，1kV(千伏)以上称为“高压线路”；330kV至750kV的线路称为“超高压输电线路(包含±500kV的直流线路)”。国家行业标准信息对输电线路与建筑物的水平、垂直距离都是有规定的。依据《中华人民共和国电力行业标准DL/T 741-2010——架空输电线路运行规程》：导线与建筑物之间的垂直距离，在最大计算弧垂情况下，不应小于A3表数值。
线路边导线与建筑物之间的水平距离，在最大计算风偏情况下，不应小于A4表数值。
为保障电力生产和建设顺利进行，有效维护线路周边公共、人身安全，据国家规定的《电力设施保护条例实施细则(2011修改) 》中的第五条中各级电压导线边线在计算导线最大风偏情况下，距建筑物的水平安全距离如下：
由以上数据可以看出生活中常见的110kV、220kV高压线的无论是水平，垂直距离都是满足安全距离要求的。
电力电缆电磁环境也很多影响因子，研究指出，影响电力电缆电磁环境的主要因子是磁场。针对电力电缆周围工频磁场的分布特性，以220kV为例，有两份国际电磁环境曝露评价标准:一是《限制时变电场、磁场和磁场曝露（300GHz以下）导则》，另一个是《IEEE关于人体曝露于0～3kHz电磁场的安全水平标准》。
国际电磁环境曝露标准 在两个标准中，工频电场强度在公众区域的限值均为5kV/m，关于工频磁感应强度在公众区域的标准ICNIRP导则为100μT，ICNIRP中规定的限值比较低，要求较严。
我国采用的是《500kV超高压送变电工程电磁辐射环境影响评价技术规范（HJ/T24-1998）》中规定限值。以4kV／m作为居民区工频电场评价标准。
我国电磁环境标准限值 依据标准《交流输变电工程电磁环境监测方法（试行）》中规定的测量方法进行对220kV输电线路测量，220kV输电线路电场强度曲线、磁感应强度曲线分别如图，
220KV输电线路平面图 由图可看出：该线路在距地表1.5m处产生的工频电场强度最大值出现在双回线路中间，距右侧线路约3m处，最大值为983.2V/m，满足4kV/m居民区的评价标准限值，且工频电场强度随与线路中心距离的增大呈衰减趋势。
距地表1.5ｍ处产生的工频磁感应强度最大值出现在双回线路中间，距右侧线路约５ｍ处，最大值为1952nT(1nT=10-3μT)，远远低于居民区标准限值100μT，工频磁感应强度随着距离的增加呈现衰减趋势。
我国现行标准的各项限值指标都是严于或至少是等同于国际标准的，因此我们没必要过于担忧高压线电磁场对公众健康的影响。
参考资料：
[1]电力设施保护条例实施细则(2011修改)-北大法宝V6官网 (pkulaw.com)
[2]行业标准信息服务平台 (sacinfo.org.cn)
[3]电磁环境控制限值_中华人民共和国生态环境部 (mee.gov.cn)
[4]环境影响评价技术导则 输变电工程_中华人民共和国生态环境部 (mee.gov.cn)
[5]2022年中国超高压输电报告_电力网 (chinapower.com.cn)
[6]城区输变电系统电磁环境特性及影响研究 - 中国知网 (ucas.ac.cn)
by 扫地僧
Q.E.D.
Q7
漱口水是智商税吗？
by 草莓熊糖稀
答：漱口水不是智商税（前提是你了解、你会用！）
我们的牙齿表面或口腔其他软组织上粘附着的微生物群，称为牙菌斑。牙菌斑长期堆积容易诱发各类牙周疾病，而日常使用的漱口水一般含有杀菌成分，能穿透菌斑膜，降低菌斑内毒素水平和对牙龈的致病性。我们平常用的牙刷是不能够完全彻底地清洁口腔，还必须配合冲牙器、牙线等来帮忙清洁！清洁完牙齿表面后，再使用漱口水，有效成分便能畅通无阻地直达牙齿。
漱口水要在三餐之后和刷牙之后使用。因为牙齿的食物残渣，只有刷牙后才能比较彻底清除，仅仅通过漱口水是不可能彻底清除脏东西的。漱口水虽然具有抑菌杀菌功能，但是若没有先把牙齿刷干净就用漱口水，那么漱口水防蛀牙的效果就非常有限了，残留于牙间隙和牙龈沟或者牙周袋内的细菌仍然会迅速繁殖。研究证明，一个细菌每３小时就可以繁殖一代。
口腔清洁工具套装|图源网络 先用清水漱口一分钟，再用漱口水。使用漱口水时，我们可以将约10毫升的漱口水倒入口中，鼓动腮部，让漱口水在口腔内与牙齿、牙龈充分接触，利用水的冲力反复冲洗口腔各个部位。
使用漱口水后，半小时内尽量不要再刷牙或者再用清水漱口。因为此时我们的口腔内依旧存有漱口水的残留，这些残留可以继续抑制我们口腔内的细菌。漱口水虽然可以入口，但并不能吞咽。漱口水中含有多种清洁物质，具有一定的刺激性，如若吞咽，会刺激肠胃，引发胃肠道疾病（年少不懂事吃牙膏的请举手）。
参考资料：
[1]冒长青.关于漱口水,药师有话说[J].江苏卫生保健,2022,No.290(02):41.
by 草莓熊糖稀
Q.E.D.
Q8
可不可以利用地球磁场发电？
by 匿名
答：理论上可行，但这非常困难。
法拉第电磁感应定律告诉我们，线圈中磁通量的变化可使线圈中产生感应电流。地磁场随时间的变化是缓慢的，地球中央的磁性偶极场可以代表地球上90%的地磁场，偶极磁场每年约减少0.04%，同时，地磁场的方向也以每世纪约10°的速度变化，考虑到地磁场本身并不强，这样的缓慢变化产生的电动势是极其微弱的。
另一方面，可以利用线圈与地磁场的相对运动发电，这需要其它形式的能量驱动线圈，将能量转化成电能。地面附近地磁场是微弱的并且是相当均匀的，因此需要巨大的线圈以极高的速度运动，这样发电的效率较低。如果利用人造卫星相对地球的运动发电，由于两极地区磁场较强，考虑经过两极卫星轨道，不妨假设星上安装有效面积，匝数为的线圈，卫星轨道周期为90min，两极磁感应强度约，可大致估计电动势为
得到，这仍然是非常小的电动势。从能量转化的角度来看，卫星上线圈如此产生的电能来自卫星入轨时的机械能，而这些机械能来自运载火箭燃料的化学能，这不是一个高效率的能量转化过程。
研究人员也在探索利用地球自转发电的可能性。有研究认为地磁场存在轴对称的分量不随地球自转，于是随地球自转的电荷将受到这部分磁场的洛伦兹力，理论上存在利用这个洛伦兹力发电的可能。但这样利用自转发电要求线圈放在导磁导体内，并且，同时导体的磁雷诺数，磁雷诺数衡量的是磁场对于运动的导电介质的感应效应和扩散效应的相对大小。
下面是一种可能的装置示意图
图中圆柱是导磁的导体，地磁场沿x轴，地球自转速度沿y轴，回路defg(图中橙色曲线)可以产生电动势，由数字电压计DVM测量 | 图源[1] 参考资料
[1]Chyba C F, Hand K P. Electric power generation from Earth’s rotation through its own magnetic field[J]. Physical Review Applied, 2016, 6(1): 014017.
by 利有攸往
Q.E.D.
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编辑：牧羊
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