《電子技術(shù)應(yīng)用》
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電磁波的安全問(wèn)題
摘要: 經(jīng)過(guò)50多年的研究,,目前可證實(shí)有害的“非電離輻射”生物效應(yīng)是熱效應(yīng)(高頻)與電刺激(低頻)。有許多關(guān)于低強(qiáng)度電磁波生物效應(yīng)的報(bào)導(dǎo),,卻沒(méi)有一個(gè)所謂的“非熱效應(yīng)”能獨(dú)立地被重復(fù)證實(shí)或證明是有害的,。在無(wú)線電波段,除了熱效應(yīng)以外,,沒(méi)有已知的機(jī)理可以預(yù)測(cè)有害健康的效應(yīng),。國(guó)際電磁波安全標(biāo)準(zhǔn)是在對(duì)健康有影響的生物效應(yīng)進(jìn)行評(píng)估的基礎(chǔ)上制定的,包括了熱效應(yīng)和非熱效應(yīng),,以及短期與長(zhǎng)期照射的結(jié)果,。過(guò)去10年內(nèi)有20多個(gè)獨(dú)立專家組和政府健康機(jī)構(gòu)發(fā)表類似世界衛(wèi)生組織在2006年的聲明,迄今,,所有針對(duì)無(wú)線電頻率場(chǎng)的專家評(píng)審都得出了同樣的結(jié)論:低于國(guó)際非電離放射防護(hù)委員會(huì)規(guī)定暴露限值的無(wú)線電頻率場(chǎng)暴露對(duì)人類健康沒(méi)有任何危害,。
關(guān)鍵詞: RF|微波 電磁波 安全 輻射
Abstract:
Key words :

  隨著科技的進(jìn)步,電子電氣產(chǎn)品日益普及,,其中很多產(chǎn)品會(huì)發(fā)出電磁波,。其實(shí)從第二次世界大戰(zhàn)以后,人們對(duì)電磁波的安全性就產(chǎn)生了疑慮,。美國(guó)軍方科技人員在 50年代即針對(duì)軍用雷達(dá)的生物效應(yīng)開展研究,,60年代將注意力轉(zhuǎn)到廣播和電視臺(tái)的強(qiáng)電磁波影響上;70年代初,,蘇聯(lián)以微波照射美國(guó)大使館被揭發(fā),,館員的健康受到關(guān)注,加上美國(guó)開始有微波爐進(jìn)入家庭廚房,,對(duì)家庭主婦和兒童的健康顧慮,,也加速了這方面研

 

究的步伐;到80年代時(shí),,先是擔(dān)心高壓電是否會(huì)致癌,,然后是警用汽車測(cè)速雷達(dá)是否引起□丸癌受到質(zhì)疑;90年代以來(lái),,由于無(wú)線通信的普及,,大家又開始擔(dān)心使用手機(jī)、住在基站發(fā)射臺(tái)附近,、使用無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)是否會(huì)得癌癥,,這些問(wèn)題都是推動(dòng)研究的動(dòng)力,。尤其近年來(lái)因人們壽命的加長(zhǎng),癌癥比例也隨之上升,,人人談癌色變,。從60年代開始,世界各地的科學(xué)家推薦了不同的最大可允許暴露值,,以保障人身安全,。但東歐國(guó)家(包括中國(guó))與西方國(guó)家的最大可允許暴露值相差有千倍之多,因而引起了混亂和爭(zhēng)辯,。電磁波安全標(biāo)準(zhǔn)上的分歧,,歸結(jié)于對(duì)公共衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展有不同的認(rèn)知思維、不同的科學(xué)方法和對(duì)科學(xué)數(shù)據(jù)不同的理解,,以及不同國(guó)家在法規(guī)方面的考慮,。全球標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一的事實(shí),促成了部分人士對(duì)電磁波敏感,、有電磁波恐懼癥,,而且使公眾對(duì)電磁波暴露限值缺乏信心。從1996年以來(lái),,世界衛(wèi)生組織就開始了一個(gè)國(guó)際電磁場(chǎng)項(xiàng)目,,其使命之一就是要達(dá)到全世界電磁場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一。

  筆者自1971年以來(lái)即在美國(guó)學(xué)術(shù)界(西雅圖華盛頓大學(xué)14年,,洛杉磯希望城國(guó)家醫(yī)學(xué)中心13年)與工業(yè)界(摩托羅拉9年)從事電磁波的生物效應(yīng)與醫(yī)學(xué)應(yīng)用方面的研究,。謹(jǐn)以此文向國(guó)內(nèi)同胞介紹這一領(lǐng)域的知識(shí),并澄清一些錯(cuò)誤概念,,以避免大家不必要的憂慮,,因而影響國(guó)人健康。筆者最近曾接受兩位國(guó)內(nèi)記者的越洋采訪,,他們的理解很正確而且文章寫得很好,,因此在文中加以引用[1,2],;本文的部分內(nèi)容也曾在俄羅斯學(xué)術(shù)雜志刊登[3],。

  一、輻射的概念

  圖1是電磁波的頻譜,,最右方是“電離輻射”(核爆炸,、核電站意外、X射線,、伽瑪射線),,電離輻射的頻率及光子能量極高(超過(guò)10eV),能將電子擊離分子(電離),因此能使人的DNA發(fā)生改變,,引起癌癥,。它不僅能殺死一定范圍內(nèi)的生物,而且其輻射也會(huì)存在很長(zhǎng)一段時(shí)間,,這種殘余的輻射對(duì)人體健康仍然有害,,而且有累積作用,所以一般人對(duì)“輻射”都心存恐懼,。低于紫外光線頻率的電磁波(包括可見光)光子能量不足以產(chǎn)生電離,故稱為“非電離輻射”,。但一般人對(duì)媒體報(bào)導(dǎo)的手機(jī)或基站“電磁輻射”誤解為核輻射的“電離”輻射,,因而有莫名的恐懼,并且希望“電磁輻射”越低越好,。

電磁頻譜

圖1  電磁頻譜(非電離輻射與電離輻射的分界在紫外線)

  其實(shí)人類一直生活在電磁環(huán)境里,,地球本身就是一個(gè)大磁場(chǎng)(靜場(chǎng)),其表面的熱輻射和雷電都產(chǎn)生電磁輻射,,陽(yáng)光也是電磁輻射,。此外,其他星球也自外層空間源源不斷地產(chǎn)生電磁輻射,。對(duì)這些自然的電磁輻射,,人類別無(wú)選擇,而且受益無(wú)窮,,比如陽(yáng)光是生命之源,。使用中間頻段的電燈、電腦,、彩電,、冰箱、電磁爐,、微波爐等已進(jìn)入大部分家庭,,而這些家用電器的工作原理都是利用電磁波、電磁能,??梢哉f(shuō),電磁能的應(yīng)用已經(jīng)深入到人類生活的各個(gè)方面,。因此,,電磁輻射在有電燈、廣播和電視以來(lái)就成為了我們生活的一部分,,無(wú)線電通信更是目前不可缺少的,。但是這種人造的電磁輻射是否會(huì)對(duì)人體健康產(chǎn)生危害呢?一般人去哪里找答案呢?

  媒體和互聯(lián)網(wǎng)是現(xiàn)代公眾知識(shí)傳播的一個(gè)主流。然而媒體報(bào)導(dǎo)與科學(xué)報(bào)告不同,媒體報(bào)導(dǎo)通常是不經(jīng)提供資料者或其他專家評(píng)審的,,有異于科學(xué)出版的嚴(yán)格評(píng)審過(guò)程,。媒體主要是焦點(diǎn)報(bào)導(dǎo)而非權(quán)衡整體科學(xué)證據(jù)的報(bào)告。由于媒體特性是偏好有新聞性的故事,,常有未被評(píng)審的研究結(jié)果或所謂的“專家”論點(diǎn)在報(bào)刊上發(fā)表,,從而造成許多不必要的恐慌。媒體誤傳卻又特別迅速,,隨后的更正或?qū)嶒?yàn)無(wú)法重復(fù)的事實(shí)卻上不了新聞,,或是刊登的版面很小。久而久之,,負(fù)面的信息就停留在人們的腦海里而導(dǎo)致無(wú)謂的憂慮,。不幸地,公眾都是從媒體而不是從科學(xué)報(bào)告獲取知識(shí),,這些負(fù)面的信息只會(huì)加深憂慮和爭(zhēng)辯,,而且確實(shí)會(huì)影響一些人的健康。更 糟的是,,有些政府官員竟然使用媒體的信息,,做出政府決策或制定標(biāo)準(zhǔn)。筆者個(gè)人認(rèn)為,,累積的媒體誤傳是民眾電磁波恐懼癥的來(lái)源,。因此筆者呼吁,科學(xué)家要秉承道義和責(zé)任只將“被核實(shí)的”信息通過(guò)媒體報(bào)導(dǎo)給公眾,,絕對(duì)不要誤導(dǎo)媒體,。由于媒體和一般人對(duì) “輻射”一詞的誤解,世界衛(wèi)生組織和電氣電子工程師協(xié)會(huì)在有關(guān)“電磁輻射”的文件中均代以“電磁照射”或“電磁暴露”,,以避免混淆,,因此以下均以“電磁照射或暴露”為文。

 

  二,、安全標(biāo)準(zhǔn)的制定過(guò)程

  既然電磁波安不安全是一個(gè)科學(xué)問(wèn)題,,就應(yīng)該通過(guò)科學(xué)的方法來(lái)解決。圖2通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)圖介紹了一般的標(biāo)準(zhǔn)制定過(guò)程,??茖W(xué)研究完成之后,結(jié)果應(yīng)該提交到科學(xué)會(huì)議上報(bào)告,,或出版在被同行評(píng)審過(guò)的學(xué)術(shù)刊物上,。為了建立他們的有效性與可信性,研究結(jié)果必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)募夹g(shù)評(píng)估,。研究結(jié)果也許需要被重復(fù)或由其他實(shí)驗(yàn)室以獨(dú)立的研究予以驗(yàn)證,。然后科學(xué)家和管理者們可使用這些資料制定出一個(gè)委員會(huì)多數(shù)人同意的標(biāo)準(zhǔn)或法規(guī),。安全標(biāo)準(zhǔn)必須是基于科學(xué)的、有足夠保護(hù)水平的,,而且應(yīng)該是可以實(shí)際實(shí)施的,,才能作為法規(guī)的依據(jù)??蒲薪Y(jié)果應(yīng)連續(xù)地被評(píng)估,,如果有必要,可以根據(jù)最新研究結(jié)果對(duì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修訂,。通常,,如果只是一個(gè)地方區(qū)域 或國(guó)家的衛(wèi)生防護(hù)問(wèn)題,法規(guī)應(yīng)由當(dāng)?shù)卣贫?。但是,,電磁波的安全?biāo)準(zhǔn)是跨國(guó)界的,無(wú)法地方化,,必須是全球性和根據(jù)全球性科學(xué)知識(shí)所建立的,。因此,,有必要對(duì)于電磁波標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行跨國(guó)和洲際協(xié)調(diào),。世界衛(wèi)生組織正努力促進(jìn)全球電磁波安全標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。

從科研到法規(guī)

圖2  從科研到法規(guī)

  因?yàn)榭茖W(xué)研究是標(biāo)準(zhǔn)制定的第一步和整個(gè)過(guò)程的基礎(chǔ),,這個(gè)基礎(chǔ)的可靠性應(yīng)該被嚴(yán)格地審查,。由于電磁劑量學(xué)[4]和生物效應(yīng)的復(fù)雜性,許多不同的標(biāo)準(zhǔn)起源于對(duì)研究結(jié)果不同的采納和解釋,。目前在世界上被廣泛接受的標(biāo)準(zhǔn)有兩個(gè),,國(guó)際非

 

電離輻射防護(hù)委員會(huì)(ICNIRP)與電氣電子工程師協(xié)會(huì)(IEEE)的標(biāo)準(zhǔn) [5,6],,他們是根據(jù)以上的描述過(guò)程,,按已建立的科學(xué)研究結(jié)果來(lái)定的暴露限值。國(guó)際非電離輻射防護(hù)委員會(huì)是由14位選出來(lái)的各國(guó)代表組成,,不包含企業(yè)界成員,。電氣電子工程師協(xié)會(huì)所屬的國(guó)際電磁安全委員會(huì)最近修改了標(biāo)準(zhǔn),筆者負(fù)責(zé)牽頭射頻(3000Hz~300GHz)安全標(biāo)準(zhǔn)的修定,,有來(lái)自24個(gè)國(guó)家的 130多位委員參與了此工作,,任何有興趣者均可加入,會(huì)員有學(xué)術(shù)界,、政府,、業(yè)界和群眾代表,。10年間,共評(píng)審了1300篇論文。經(jīng)過(guò)多年的協(xié)商,、投票,終于在2006年4月19日出版了IEEEStdC95.1-2005射頻安全標(biāo)準(zhǔn),,其中有許多曾與國(guó)際非電離輻射防護(hù)委員會(huì)導(dǎo)則不同的限值統(tǒng)一了,。譬如局部比吸收率,以前限值為每一克平均是1.6 W/kg,,現(xiàn)在每十克平均是2W/kg,。目前,國(guó)際上有將近40個(gè)國(guó)家采用世界衛(wèi)生組織推薦的國(guó)際非電離輻射防護(hù)委員會(huì)的導(dǎo)則,,有四個(gè)國(guó)家(包括美國(guó))采用電氣電子工程師協(xié)會(huì)的IEEE Std C95.1-1991(1999修訂版)標(biāo)準(zhǔn),。因?yàn)镮EEE的新標(biāo)準(zhǔn)已與ICNIRP導(dǎo)則的射頻基本限值相同,,將來(lái)一定會(huì)趨向于世界統(tǒng)一,。

  三,、文獻(xiàn)評(píng)估

  電氣電子工程師協(xié)會(huì)的國(guó)際電磁安全委員會(huì)在評(píng)估文獻(xiàn)時(shí),有四個(gè)文獻(xiàn)評(píng)估工作小組:試管內(nèi),、活體內(nèi),、流行病學(xué)和工程學(xué)。工程小組評(píng)估集中于暴露參數(shù),,包括場(chǎng)強(qiáng)特征,、極化方向、發(fā)射源,、輻射特征,、暴露時(shí)間、比吸收率,、組織內(nèi)誘導(dǎo)電流和電場(chǎng)、溫度報(bào)告(在照射物內(nèi)的溫度,,及是否使用射頻干擾的溫度探針),。通過(guò)這個(gè)評(píng)估過(guò)程,發(fā)現(xiàn)了并非所有被同行評(píng)審過(guò)的文章,,在標(biāo)準(zhǔn)制定上都是有用的,,原因是這些文章通常都對(duì)工程方面、生物實(shí)驗(yàn)或兩者的細(xì)節(jié)沒(méi)有充分地注意,。而且許多經(jīng)過(guò)同行評(píng)審過(guò)的文章沒(méi)有通過(guò)這個(gè)委員會(huì)的評(píng)估,。因?yàn)閿?shù)據(jù)庫(kù)有太多的研究論文要評(píng)審,,這在標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置過(guò)程中是一個(gè)巨大的難題,,所以委員會(huì)同時(shí)請(qǐng)專家們?cè)谔囟ǖ闹黝}上寫綜述評(píng)論,并發(fā)表在生物電磁學(xué)雜志??隙姶挪ò踩珮?biāo)準(zhǔn)的設(shè)置,,不能依靠單一報(bào)告的結(jié)果或有偏差的資料,而是應(yīng)該根據(jù)已獨(dú)立地被證實(shí)了的有害或潛在的不利影響來(lái)設(shè)定限值,。

  四,、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

  在電磁安全標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置過(guò)程中,需分辨生物效應(yīng)和有害效應(yīng),,只有確知的有害效應(yīng)才應(yīng)該被考慮,。電氣電子工程師協(xié)會(huì)的國(guó)際電磁安全委員會(huì)在 IEEEStdC95.1-2005標(biāo)準(zhǔn)中,用“權(quán)衡取證法”來(lái)評(píng)估一個(gè)射頻電磁照射所產(chǎn)生的生物或健康效應(yīng),,這個(gè)過(guò)程包括評(píng)估其測(cè)試方法,、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的規(guī)模及優(yōu)點(diǎn),其結(jié)果是否與其他研究成果相符,,劑量與效應(yīng)的關(guān)系以及統(tǒng)計(jì)的關(guān)聯(lián)是否在生物學(xué)上有可能,。與電離輻射不同,,經(jīng)過(guò)50多年來(lái)的研究,在射頻波段,,并未發(fā)現(xiàn)或證實(shí)在低強(qiáng)度的電磁照射,,除了熱作用以外,還有什么機(jī)理可以證明對(duì)人體會(huì)有其他作用,,因此也沒(méi)有理由相信會(huì)有累積效應(yīng),。目前有30多個(gè)動(dòng)物長(zhǎng)期照射的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,沒(méi)有確切地證明射頻電磁照射會(huì)影響健康,,包括癌癥和減短壽命,。當(dāng)有一致的研究結(jié)果被不同的實(shí)驗(yàn)室發(fā)表在專業(yè)評(píng)審的科學(xué)文獻(xiàn)里,而科學(xué)界也 認(rèn)為在特定的暴露條件下確實(shí)會(huì)有如此的反應(yīng),,這個(gè)研究結(jié)果才被稱為“確知的反應(yīng)”,。但“確知的反應(yīng)”是否構(gòu)成風(fēng)險(xiǎn)還無(wú)法定論,在科學(xué)家和管理者之中要對(duì)什么是確知的有害效應(yīng)達(dá)成共識(shí)是個(gè)問(wèn)題,。而且,,各國(guó)對(duì)公共衛(wèi)生保護(hù)理念的差異,也使得標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)一致相當(dāng)困難,。例如,,有衛(wèi)生官員考慮“預(yù)先警戒措施”,這是根據(jù)恐懼心理而不是科學(xué)證明的確知有害效應(yīng),,如此作法可能導(dǎo)致長(zhǎng)期無(wú)法達(dá)成共識(shí),。歷史總是會(huì)重復(fù)的,當(dāng)決策過(guò)程中非科學(xué)性的因素成為考慮的要素時(shí),,那么制定出大差距的標(biāo)準(zhǔn)就在預(yù)料之中了,。標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該根據(jù)科學(xué),加以合理的安全裕量,,以涵蓋科學(xué)的不確定性和人群個(gè)體的差異,。非科學(xué)性的因素不應(yīng)該包括在內(nèi),因?yàn)檫@些通常會(huì)導(dǎo)致不合理的暴露限值,。提倡“預(yù)先警戒措施”的人士應(yīng)著重“權(quán)衡取證”,,從整個(gè)文獻(xiàn)庫(kù)[2]而不是由部分的選擇文獻(xiàn)來(lái)分析,知道的越多就越有把握,,而不會(huì)無(wú)理地加大安全系數(shù),。對(duì)一個(gè)已經(jīng)超過(guò)50年研究歷史的電磁波生物效應(yīng),在沒(méi)有任何機(jī)理的情況下,,增加極端安全系數(shù),,沒(méi)有實(shí)質(zhì)意義?;诳茖W(xué)的標(biāo)準(zhǔn),,能提供一個(gè)可靠和可理解的理論基礎(chǔ)來(lái)保護(hù)全民健康,。有關(guān)1300篇文獻(xiàn)評(píng)審的細(xì)節(jié),請(qǐng)參考IEEEStd C95.1-2005[6]的附錄B ,。

  五,、手機(jī)及基站的安全顧慮

  因?yàn)槭褂檬謾C(jī)的人多,安全顧慮大,,世界衛(wèi)生組織統(tǒng)計(jì),,有關(guān)政府機(jī)構(gòu)和業(yè)者在過(guò)去十幾年,已投入了超過(guò)2.5億美元,,用來(lái)研究無(wú)線電通信是否會(huì)影響人的健康 [8],,目前又有一個(gè)1.3億美元的項(xiàng)目在進(jìn)行中。許多上報(bào)的手機(jī)有害報(bào)導(dǎo),,經(jīng)過(guò)更進(jìn)一步仔細(xì)的求證都不能重復(fù),。如前面所言,不能重復(fù)的消息上不了報(bào),,因此一般人就只記得有害的報(bào)導(dǎo),,但是這不是正確的科學(xué)信息,科學(xué)必須要可以重復(fù),,不能重復(fù)的東西是不科學(xué)的,。關(guān)于無(wú)線電通信安全的研究論文,目前已有500 多篇,,還有200多篇將要出版,,沒(méi)有哪一項(xiàng)有害的反應(yīng)可以證實(shí),世界衛(wèi)生組織在2004年2月有此聲明[9]:“過(guò)去30年來(lái),,在非電離輻射的生物效應(yīng)和醫(yī)療應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)表的文章約有25000篇之多,。盡管有些人認(rèn)為有必要進(jìn)行更深入的研究,但在這一領(lǐng)域的科學(xué)知識(shí)目前已非常廣泛,,甚至超過(guò)了大多數(shù)化學(xué)物品,。通過(guò)最近對(duì)科學(xué)文獻(xiàn)的深入研究,,世界衛(wèi)生組織得出結(jié)論:現(xiàn)有證據(jù)不能證實(shí)低水平電磁場(chǎng)照射會(huì)對(duì)健康造成任何影響,。”因此通過(guò)檢測(cè)的手機(jī),不論是什么品牌,、型號(hào),、設(shè)計(jì)、制式,,都不會(huì)對(duì)人體有害,。住在基站塔臺(tái)下的居民請(qǐng)別擔(dān)心,基站的無(wú)線電波是向四方遠(yuǎn)方傳播,,而非像路燈朝下照,,并且功率很?。◣资撸嗽谔炀€正前方一米之內(nèi),,都不會(huì)超標(biāo),。如果擔(dān)心這么小的能量會(huì)有害,那太陽(yáng)光就不能照了,,其光子能量(見圖1)與強(qiáng)度可要大得多,,會(huì)叫人流汗??茖W(xué)家,、業(yè)者、政府,、世界衛(wèi)生組織都是要對(duì)人民的健康安全負(fù)責(zé),,我們應(yīng)該相信專家、相信世界衛(wèi)生組織,,要知道憂慮本身是對(duì)健康不利的,,尤其是不必要的憂慮使健康受損更是劃不來(lái)。

  六,、結(jié)語(yǔ)

  經(jīng)過(guò)50余年的研究,,目前可證實(shí)有害的“非電離輻射”生物效應(yīng)是熱效應(yīng)(高頻)與電刺激(低頻)。國(guó)際安全標(biāo)準(zhǔn)是在對(duì)影響健康的生物效應(yīng)進(jìn)行評(píng)估的基礎(chǔ)上制定的,,包括熱效應(yīng)和非熱效應(yīng),,以及短期與長(zhǎng)期照射的結(jié)果。最近10年內(nèi),,有20多個(gè)獨(dú)立專家組或政府健康機(jī)構(gòu)發(fā)表聲明公認(rèn)“沒(méi)有確切的證據(jù)表明低于國(guó)際安全標(biāo)準(zhǔn)限值的電磁波會(huì)影響健康”,。

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