从“现代电磁辐射”的一些资料说起

不同频率的电磁场的生物效应有什么区别？

时间:2008-08-29    出处:输变电设施的电场磁场及其环境影响

近年来，国内经常可见到所谓“电磁辐射对人体有五大影响”的报道称：① 电磁辐射是心血管疾病、糖尿病、癌突变的主要诱因；② 电磁辐射对人体生殖系统、神经系统和免疫系统造成直接伤害；③ 电磁辐射是造成流产、不育、畸胎等病变的诱发因素；④ 过量的电磁辐射直接影响大脑组织发育、骨髓发育、视力下降、肝病、造血功能下降，严重者可导致视网膜脱落；⑤ 电磁辐射可使男性性功能下降，女性内分泌紊乱，月经失调。     上述“五大影响”的说法，忽视了从数赫兹到数百吉赫兹不同频率的电场、磁场、电磁场曝露源对人体具有不同的作用机理与影响这一关键事实，笼统地渲染“电磁辐射”的危害；同时，它脱离了现实生活中实际存在的电磁源曝露能量水平，忽略了受曝露的剂量是对人体产生影响或危害的关键前提，在客观上混淆了概念，导致公众恐惧的后果。     WHO从1998年至今，分别以“国际电磁场计划”信息发布文件（Fact Sheets）的形式，在WHO网站上，公布了其对不同频率电磁源与公众健康关系的官方意见（每一篇都经该计划顾问委员会批准后发布）。分别阐述了不同频率电磁源曝露对人体的不同影响、作用机理及安全限值［4～9］。下面仅引述文件中关于不同频率电磁源对生物体产生影响的相关内容。     WHO强调，不同频率的电磁源对生物体作用的机理是不同的。EMF曝露对生物系统产生何种影响，决定于电磁源的波长（频率）及其能量的大小。     电离辐射（IR）是频率极高的电磁波（X射线与γ射线），它具有足够的光子能量可把原子或分子内的电子撞出，产生带正电荷的离子及带负电荷的电子，即产生电离。对生物体，它能断开细胞遗传物质分子中的DNA化学键，并形成确定的健康危害。     非电离辐射（NIR）是针对电磁频谱中频率和能量较低的频段部分（波长大于100nm）的通用术语。在该频段中，光子能量太微弱，不足以产生电离，断开细胞分子间的化学键。它们包括紫外线（UV）辐射和可见光、红外线、微波与射频电磁波，以及极低频与静止的电场和磁场。不论非电离辐射的强度有多高，都不能在生物系统中引起电离。但是，NIR会产生其他生物效应，例如发热效应和体内感应电流效应。WHO还强调，需区别“生物效应”与“健康危害”的实质性差别：当曝露引起某种可注意到或可检测到的生物系统内的变化时，就认为是出现了生物效应；而当生物效应超出了生物体正常的代偿范围时，就可能产生了负面健康影响，并导致某种健康危害［4］。WHO强调，生物效应并不都是有害的，有些甚至是有益的。例如，日光产生热量使皮肤中血流加快；日光的曝露可御寒，或帮助躯体活化维生素D等，就是有益健康的例子。但日光灼伤或可致皮肤癌等则属有害的健康影响。射频（RF）场属非电离辐射范围。产生射频场的电磁源包括显示器与视频显示单元（3～30kHz）、调频无线电（30kHz～3MHz）、工业感应加热器（0.3～3MHz）、微波加热、透热疗法（0.3～3GHz）、雷达（0.3～15GHz）、卫星、微波通信（3～30GHz）以及太阳光（3～300GHz）［5］。射频范围内电磁场曝露产生的生物效应主要是生物体内的热效应和体内感应电流。     超过10GHz频率的射频场，因频率高，故大部分能量在皮肤表面上被吸收，只有非常小的能量渗透到皮下组织之中，对10GHz以上的频率，用场的强度即功率密度来度量，以每平方米的功率（W/m2、mW/m2或μW/m2）计量。在射频场的功率密度为1000W/m2以上时，才会通过细胞杀伤产生有害健康影响（如白内障和皮肤灼伤）。如此高的功率密度在日常生活环境中是遇不到的。只有在非常靠近强力雷达的附近才可能出现，但这些区域是禁止人们逗留的。     低于10GHz（到1MHz）频率的射频场能渗透到组织内，并由于吸收而产生热效应。渗透的深度随着频率的降低而变深。该频段射频场在体内组织中的吸收可以用一定组织质量内的比吸收率（SAR）来度量，SAR的单位为瓦每千克（W/kg）。在此频率范围内，至少4W/kg的SAR曝露才会产生已知的有害健康影响。这种强度的曝露只在离FM调频天线几十米处才可能出现，这些区域是禁止人们进入的。     1MHz～10GHz频段中，躯体组织内的感应产热可激起各种生理与热调节上的反应，包括完成任务的能力降低，但这种有害影响在组织或躯体温升超过1℃时才会出现；对胎儿发育、男性生育能力的影响或出生缺陷、白内障等危害可在温升2～3℃时出现，但这种曝露在日常生活环境中是不会遭遇的。     低于1MHz的射频场的热效应未达到值得注意的程度，但是它在生物组织中感应电流和电场。体内电流密度以安培每平方米（A/m2、mA/m2）度量，感应电流至少要超过100mA/m2才会对生物体的正常功能产生干扰，或导致非主动性的肌肉收缩。美国电气电子工程师协会（IEEE）则认为采用体内电场强度（V/m）来作为限制曝露的基本限值更为直接，并相应规定了生物体内特定部位电场强度的允许基本限值。     目前的移动电话系统采用800～1800MHz工作频率。移动电话使用者受到的曝露高于居住在蜂窝基站附近的人群，但移动电话只是在呼叫时发送较强的射频电磁能量，而基站则是连续发送信号的。WHO指出，在公众可进入的基站附近，射频曝露水平远低于国际标准，通常有不小于100倍的安全因子。与移动通信基站天线相比，电视和无线电广播天线发射的射频水平更高。据美国调查，大城市中平均的射频背景水平约为50μW/m2，约1%的居民曝露于超出10μW/m2的射频场中。射频场渗透到组织的深度在移动通信频率下可达1cm，它在躯体中产生的热量可通过人体正常的热调节带走。WHO指出，没有一项研究表明低于国际导则限值的曝露水平会产生有害的健康影响。     对射频范围的所有频段，WHO明确指出，现有的科学证据表明，曝露于射频场不可能引发或促进癌症。一些流行病学研究涉及射频曝露与癌症风险的关联，但这些结果缺乏一致性，尚不足以对射频场曝露与癌症风险的关联性作出恰当的评价。关于生活环境中低强度射频曝露的其他生物效应也在研究之中，一些细胞实验中观察到的影响迄今并未得到确认，它们对人体健康的含义也还没有被认清，更不能作为限制人体曝露限值的基础。     关于极低频的电场和磁场，国际上的研究一致表明，这些场对人体生物系统中的主要影响，是在体内感应出电场与电流。低水平的磁场曝露与儿童期白血病之间的关联性并未得到证实。关于静（直流）电场与磁场，除了在非常高的场强下造成电气放电、体内磁力作用和对运动的生物体感应电流以外，并未发现有值得注意的健康影响。关于极低频电场、磁场的生物效应，将在问题12中进一步阐述。     对照世界卫生组织针对不同频率电磁场曝露的客观分析，我们可以确信，不同频率的电磁场曝露，对人体的作用机理是不同的。所谓“五大影响”的笼统说法是不科学、误导性的

 

 

 

电磁场与一般辐射的比较
辐射是能量传递的一种方式，辐射依能量的强弱分为三种：
游离辐射：能量最强，可以破坏生物细胞分子，如α、β、γ射线。
非游离辐射（有热效应）：能量弱，不会破坏生物细胞分子，但会产生温度，如微波、光。
非游离辐射（无热效应）：能量最弱，不会破坏生物细胞分子，也不会产生温度，如无线电波、电力电磁场。
电磁场会衰减吗？可以设法隔绝吗？
电磁场的强度会随着与发生源的距离加大而急速的降低。电场很容易被金属的外壳、钢筋混凝土的建筑物隔绝。电力设备如变压器、因有金属外壳，故外面几乎没有电场。磁场却很难隔绝，但如方向相反、大小相同的电流产生的磁场可以互相抵销。因此，三相输电的电力线较单相电力线产生的磁场会小得多。本公司输电线路均为三相线路，其所产生的磁场经相互抵销后，均已甚低。
家电产品产生的电磁场大小情况
家电器具使用低压，即110伏特或220伏特电压，因此电场强度很小。至于磁场大小又与耗电量、厂牌及距离有很大的差异。
下表是英国国家辐射保护局(NRPB)公布之磁场资料：
距离
电器品
3公分
1公尺
电视
25~500（毫高斯）
0.1~1.5（毫高斯）
微波炉
750~2000（毫高斯）
2.5~6（毫高斯）
吹风机
60~2000（毫高斯）
0.1~3（毫高斯）
冰箱
5~17（毫高斯）
<0.1（毫高斯）
电胡刀
150~15000（毫高斯）
0.1~3（毫高斯）
洗衣机
8~500（毫高斯）
0.1~1.5（毫高斯）
吸尘器
2000~8000（毫高斯）
1.3~20（毫高斯）
台灯
400~4000（毫高斯）
0.2~2.5（毫高斯）
架空输电线下的电磁场大小情况
电场大小与电压及距离有关，磁场大小与电流及距离有关，由于电流大小随负载而变，并不是一个定值，因此磁场值也是在一个范围内变动。
目前国外先进国家对磁场之限制标准情况
下表为目前各国在一般情况下，对电力频率磁场所定之限制标准，其中国际非游离辐射保护协会(IRPA)所定之标准最为严格。
先进国家对于50/60赫磁场限制之推荐值
国 家
限制值 (毫高斯)
职业人员
一般民众
国际辐射保护协会
(IRPA)
全天
5,000
1,000
数小时
50,000
10,000
日 本
连续暴露
50,000
2,000
短时间暴露
100,000
10,000
苏 联
8小时
18,000
－
1小时
75,000
－
英国国家辐射保护局
(NRPB)
20,000
20,000
美国政府工卫学者联会
(ACGIH)
10,000
－
德 国
50,000
50,000
澳 洲
同IRPA
同IRPA
电磁场有害人体吗？
近年来，科学家一般认为极低频的电磁场（就是一般电力线及电力设备所产生的电磁场），就能量观点而言，既不能打断分子键或化学键，也不会因微量的热而对人体健康产生不良影响。
虽然某些流行病学的研究怀疑少部份癌症与电磁场有「统计学上的相关性」（注），但是一些细心且负责的科学家在研究后，指出这些研究在设计及解释上还有很多问题存在。
国外自1979年开始此方面研究以来，发表之论文、报告超过1000篇，由于病例百分比低，且致癌因素种类多，难以排除其它因素，所得结果，有些显示有少许关连性，有些又否定了会有关连性。
1989年10月美国劳工部(DOL)要求辐射研究及政策协调委员会(CIRRPC)协助评估过去有关暴露在电磁场影响之报告，CIRRPC委托橡树岭附属大学(ORAU)组成一个包括全美杰出科学家的11人小组，自1991年9月至1992年5月，对最近10余年约1000篇论文分析整理，评估结论为：从以往已发表的文献中，没有可确信的证据支持暴露在家电器具、电力线及显示屏之极低频磁场会产生健康危害。
各权威组织对电磁场与健康关系如何评断？
☆国际非游离辐射保护协会(IRPA)：虽有一些流行病学研究认为暴露在50/60赫电磁场与癌症有关连，但无法证实，也有一些认为没有关连。
☆世界健康组织(WHO)：
暴露在极低频电磁场不会产生生理影响。
☆美国国会技术评核室(OTA)：
所有的研究迄今仍是有争议的，许多实验发现暴露在电磁场与否对生物并无差异，我们无法证实在危险性存在。
☆美国南加州电力公司(SCE)：
南加州电力公司针对1960年至1988年间在该公司服务一年以上之36221名员工做职业流行病学调查，于1993年3月15日发表调查结果，结论为：员工工均暴露在磁场之量较一般民众高，惟罹患白血病或脑瘤之可能性并无较高，且罹患癌症死亡年龄亦未提早。
☆ 瑞典国家电力安全局(NESB)：
于1994年发表电磁场信息小册，说明磁场对人体是否有影响尚无法证实，因而没有足以订定限制值之参考基准，故短期内不会订定任何磁场强度之限制值。
相对于电磁场对人体可能造成影响的说词，目前坊间正流行一些以强度高达550000毫高斯之60赫磁场治疗器来治疗各种慢性疾病，且声称获医学临床证明，至于其长期的影响如何，尚无人做此方面研究。

 

编者话：

 

中国人早已习惯了“宁可信其有不可信其无”的说法，即便是针对自己不信仰的宗教都可以做到敬，真是公德无量，解放后又凭空多了几个，所谓科学，干什么都要加上这两个字，似乎加了就比没加虔诚，加了就比没加这两个字的高贵，这么多的科学和专家给我们的生活代来了无限的乐趣和烦恼，可是冷静的想一想，专家真的科学么？这些信仰科学的专家为什么不能把他们的神秘的法宝科学将明白了让大家讨论呢？

 

我们国家特产的这些科学和专家，那些收到了国际上学术界的认同呢？

 

可怜的劳苦大众，这什么神仙都不得罪的后果自然是没有信仰被人忽悠的活主。。。。。