曾 鐵

(上海電視大學(xué)徐匯分校,上海 200032)

電磁輻射和輻射、核輻射不能劃等號(hào),輻射包括了電磁輻射.各種放射性能量(粒子)發(fā)射和電磁能量發(fā)射都屬于輻射,能量以電磁波形式由信號(hào)源發(fā)射到空間的現(xiàn)象即電磁輻射.電磁輻射有兩類(lèi):天然輻射和人工輻射,前者源于地球、太陽(yáng)等的電磁輻射,后者主要源于廣播、電視、通信基站和各種用電設(shè)備等.電磁輻射分為電離輻射和非電離輻射,X射線(xiàn)、γ射線(xiàn)和宇宙射線(xiàn)等,由于其能量較大,足以破壞人體組織結(jié)構(gòu)的分子,甚至可使原子、分子電離化,這類(lèi)輻射屬電離輻射;頻率在9 000 Hz—300 GHz的無(wú)線(xiàn)電發(fā)射設(shè)備或各種電子產(chǎn)品所發(fā)射的電磁波,由于其能量較小,不能將分子等分解、電離,這類(lèi)輻射叫非電離輻射.世界衛(wèi)生組織界定:大于、等于紫外線(xiàn)頻率的電磁波稱(chēng)為“電磁輻射”,頻率在100 kHz以下的低頻電磁場(chǎng),其存在方式為“電場(chǎng)”和“磁場(chǎng)”,相對(duì)高頻來(lái)說(shuō)其電磁波通常稱(chēng)為“電磁場(chǎng)”.

手機(jī)輻射、電腦輻射、家用電器輻射等屬電磁輻射,電磁輻射和陽(yáng)光、空氣一樣,同我們“形影不離”;它無(wú)色、無(wú)味、無(wú)形,人體無(wú)法直接感知.由電磁輻射引起的疾病,叫“無(wú)線(xiàn)電波病”,它造成的環(huán)境污染叫電磁污染(又叫“電子霧”,由各種波長(zhǎng)的電磁波構(gòu)成).電磁污染是繼大氣污染、水污染、噪音污染之后的第4大公害,聯(lián)合國(guó)人類(lèi)環(huán)境大會(huì)已將電磁輻射列入必控的主要污染物之一.電磁輻射對(duì)人體健康的影響主要有軀體效應(yīng)與神經(jīng)效應(yīng),低頻電磁輻射對(duì)人體的影響以神經(jīng)效應(yīng)為主,高頻電磁輻射則以熱效應(yīng)為主.人為的電磁污染源主要有工頻交變電磁場(chǎng)和射頻電磁輻射等,后者是電磁污染的主因.電磁污染對(duì)人的危害表現(xiàn)為熱效應(yīng)(熱力作用)和非熱效應(yīng),前者使人體升溫產(chǎn)生一些負(fù)面影響,后者則引起人體生物變化與反應(yīng),造成許多病變,它們對(duì)人體的危害還有累積效應(yīng).世衛(wèi)組織早已把認(rèn)識(shí)、理解電磁場(chǎng)對(duì)健康的影響,納入環(huán)境健康領(lǐng)域的議案,并組織、發(fā)布了《制定以健康為基礎(chǔ)的電磁場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)框架》與《世衛(wèi)組織“國(guó)際電磁場(chǎng)計(jì)劃”的評(píng)估結(jié)論與建議》,目的是幫助公眾全面、科學(xué)地了解電磁場(chǎng)健康問(wèn)題的權(quán)威信息,向人類(lèi)提供相同或相似的健康保護(hù)水平.世衛(wèi)組織1996年—2006年的研究表明(60多個(gè)國(guó)家參與了該專(zhuān)題研究):低頻電磁輻射對(duì)人體健康影響微弱,過(guò)量的電磁輻射則會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生傷害.

為防止電磁污染、保障公民健康和促進(jìn)電磁技術(shù)安全、科學(xué)的應(yīng)用與發(fā)展,20世紀(jì)90年代起,我國(guó)環(huán)保部、衛(wèi)生部等先后頒布了《公眾照射導(dǎo)出限值》、《環(huán)境電磁波容許輻射強(qiáng)度分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》、《電磁輻射防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)》、《環(huán)境電磁波衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》、《電磁輻射環(huán)境保護(hù)管理方法》、《高頻電磁輻射安全衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》、《微波輻射衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》等法規(guī)和技術(shù)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).我國(guó)對(duì)電磁輻射有嚴(yán)格的技術(shù)限制標(biāo)準(zhǔn),電磁輻射防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)比美、日、歐盟、澳大利亞和香港等發(fā)達(dá)國(guó)家、地區(qū)還嚴(yán)厲、苛刻(見(jiàn)表1).2005年,上海市規(guī)定該市區(qū)域內(nèi)所有通信機(jī)站電磁輻射須小于 20 μW/cm2.《電磁輻射防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)》(GB8702—88)規(guī)定的環(huán)境電磁輻射強(qiáng)度也比歐、美發(fā)達(dá)國(guó)家更嚴(yán)格,該標(biāo)準(zhǔn)中電場(chǎng)強(qiáng)度上限值為12 V/m.上海的這一標(biāo)準(zhǔn)則更小,它是5.4 V/m;我國(guó)的電磁輻射安全標(biāo)準(zhǔn)是:50 mW/cm2,且連續(xù)工作時(shí)間為6 h/天等.《電磁輻射防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)》還規(guī)定:(1)職業(yè)照射——每天8 h工作時(shí)間內(nèi),任意連續(xù)6 min按全身平均的比吸收率應(yīng)小于0,1 W/kg;(2)公眾照射——在一天24 h內(nèi),任意連續(xù)6 min按全身平均的比吸收率應(yīng)小于0.02 W/kg,且公眾照射在一天24 h內(nèi),環(huán)境電磁輻射場(chǎng)各個(gè)頻率段的場(chǎng)量參數(shù)(電場(chǎng)強(qiáng)度、磁場(chǎng)強(qiáng)度和功率密度等)在任意連續(xù)6 min內(nèi)的平均值也有數(shù)量限制;(3)對(duì)于脈沖電磁波除滿(mǎn)足上述要求外,各項(xiàng)參數(shù)的瞬時(shí)峰值不能超過(guò)上述限制值的1 000倍等.

表1 通信基站的一些電磁輻射限制標(biāo)準(zhǔn)(μW/cm2)

新的測(cè)量表明:中國(guó)電信、移動(dòng)、聯(lián)通公司等基站,天線(xiàn)水平方向前10～20 m處的電磁波功率密度為0.6 mW/cm2,都在安全值范圍內(nèi);高頻電磁波穿過(guò)居民的磚墻后要衰減4倍.

電磁輻射和“隱形殺手”電磁污染也不能劃等號(hào),電磁場(chǎng)強(qiáng)度超過(guò)限值后,才會(huì)形成電磁污染.超過(guò)限值的電磁輻射會(huì)損傷人體,其危害有急性和慢性的;電磁輻射對(duì)人體的負(fù)作用隨頻率增高而增大.電磁污染的特點(diǎn)是輻射功率越大、距離越近、照射時(shí)間越長(zhǎng)、照射間隔時(shí)間越短,對(duì)人體危害就越大、越明顯.衛(wèi)生學(xué)與流行病學(xué)的統(tǒng)計(jì)顯示,人長(zhǎng)期置身于電磁污染環(huán)境中,會(huì)導(dǎo)致中樞神經(jīng)系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、血液系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)、代謝系統(tǒng)等功能紊亂;會(huì)造成免疫力下降;會(huì)引起頭暈、頭痛、頭脹、失眠、記憶力衰退、嗜睡、惡心、視力模糊、多夢(mèng)、血壓升高或下降;也會(huì)破壞人體多種器官、引起白血球下降、白內(nèi)障、部分孕婦流產(chǎn),甚至破壞人體DNA、改變血液細(xì)胞基因、誘發(fā)多種疾病和癌癥,它還有遺傳效應(yīng)等.

不同的人,同一個(gè)人在不同年齡段或身體的不同部位,對(duì)電磁輻射的敏感度與承受力是不同的.通常老人、兒童、孕婦與體弱者和腦部、眼部對(duì)電磁輻射較敏感,易受到傷害.有關(guān)研究證實(shí):磁場(chǎng)會(huì)增加兒童得癌的風(fēng)險(xiǎn),且從 2 mG起,風(fēng)險(xiǎn)開(kāi)始加倍;長(zhǎng)期處在磁場(chǎng)強(qiáng)度超過(guò)1 mG的地方,就達(dá)到了受輻射污染程度.根據(jù)兒童白血病的流行病學(xué)調(diào)研,高壓線(xiàn)、變電站等工頻電磁場(chǎng),已被世界衛(wèi)生組織評(píng)議為人類(lèi)可疑致癌物(汽車(chē)尾氣等也在此列).我國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《電力設(shè)施保護(hù)條例》規(guī)定:電壓為1萬(wàn)伏的架空電力線(xiàn)路導(dǎo)線(xiàn)與其下方建筑物頂部間垂直距離不能小于3 m,電壓為22萬(wàn)伏時(shí)不得小于6 m,33萬(wàn)伏不得小于7 m;50萬(wàn)伏時(shí)電路下方不能有住房或居民區(qū)(測(cè)量顯示,在50萬(wàn)伏高壓線(xiàn)下方,與高壓線(xiàn)平行的鐵絲上感應(yīng)電壓達(dá)1700 V,可見(jiàn)50萬(wàn)伏高壓線(xiàn)其感應(yīng)電場(chǎng)很強(qiáng)).瑞士、美國(guó)和意大利的調(diào)查顯示,生活在高壓線(xiàn)附近的居民,患癌癥的幾率明顯較大.此外,中國(guó)工程院院士、隧道與地下工程專(zhuān)家王夢(mèng)恕提出,中低速磁懸浮的電磁輻射對(duì)人體有害,長(zhǎng)期作用會(huì)引起多種疾病;在德國(guó),修建磁懸浮距離居民區(qū)的最短距離是300 m.表 2、表3、表4、表5是一些有關(guān)的測(cè)量數(shù)據(jù).

表2 11.5萬(wàn)伏輸電線(xiàn)周?chē)妶?chǎng)強(qiáng)度與磁場(chǎng)強(qiáng)度

表3 距通以500 A電流的單相輸電線(xiàn)10 m處的磁場(chǎng)強(qiáng)度數(shù)值(mG)

表4 10種常用電器磁場(chǎng)強(qiáng)度(mG)與距離關(guān)系數(shù)據(jù)

洗衣機(jī) 30 5 小于1電風(fēng)扇 76 5 小于1 1 500 W電吹風(fēng) 15 1 小于1 200 W音響 39 5 小于1

一般的輸、變電設(shè)施產(chǎn)生的主要是50 Hz的電磁場(chǎng),10萬(wàn)赫茲的供電設(shè)施因頻率較低不會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的電磁輻射.測(cè)量還顯示:一臺(tái)29英寸顯象管彩電屏幕的近前,其低頻輻射中磁場(chǎng)強(qiáng)度為29mG(毫高斯)左右,彩電后面磁場(chǎng)強(qiáng)度是98-108 mG;電腦輻射最強(qiáng)處是背后,其次是左、右兩側(cè),工作時(shí)顯示屏后方,電磁輻射里磁場(chǎng)強(qiáng)度為42.6mG.

表5 電視機(jī)輻射值(電場(chǎng)強(qiáng)度,V/m)

表6 微波爐輻射值(電場(chǎng)強(qiáng)度,V/m)

方便、有效地減輕家用電器或公用電器電磁污染的好辦法,即盡可能遠(yuǎn)離工作中的電器,不長(zhǎng)時(shí)間地使用它們或開(kāi)機(jī)、待機(jī).相對(duì)而言,手機(jī)、電腦(帶顯象管式屏幕的電腦工作時(shí)有低能量X光輻射和低頻電磁輻射等)、電熱毯與微波爐等的電磁輻射較強(qiáng),當(dāng)注意防范.

據(jù)有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn),我國(guó)的手機(jī)工作時(shí)電場(chǎng)強(qiáng)度小于12 V/m或功率密度小于40 mW/cm2就達(dá)到了安全標(biāo)準(zhǔn).20世紀(jì)末,中國(guó)消費(fèi)者協(xié)會(huì)和中國(guó)計(jì)量測(cè)試學(xué)會(huì)對(duì)GSM手機(jī)、CDMA手機(jī)工作時(shí),其近場(chǎng)電磁輻射進(jìn)行了測(cè)量,結(jié)果表明:(1)手機(jī)呼出時(shí)與網(wǎng)絡(luò)最初聯(lián)系的幾秒內(nèi)電磁輻射強(qiáng)度最大,隨后逐漸減小,達(dá)到一個(gè)穩(wěn)態(tài)值;(2)天線(xiàn)內(nèi)置式手機(jī)的電磁輻射較低,僅為多數(shù)同類(lèi)型天線(xiàn)外置式手機(jī)的1/10;(3)工作時(shí)的天線(xiàn)內(nèi)置式手機(jī),天線(xiàn)背面的電磁輻射最大,前面板僅是背面的幾分之一;(4)天線(xiàn)外置式手機(jī)機(jī)體有電磁輻射,天線(xiàn)周?chē)妮椛渥畲?(5)GSM手機(jī)工作時(shí),電磁輻射驚人,且電磁輻射最大值大于相關(guān)的限值等.

手機(jī)接通瞬間或充電時(shí)通話(huà),其電磁輻射最強(qiáng),所以,手機(jī)響了2 s后再接聽(tīng)或充電時(shí)不接電話(huà),是有效防范電磁輻射的方法;手機(jī)處于搜索信號(hào)的狀態(tài)中,其輻射強(qiáng)度很強(qiáng),遠(yuǎn)離基站時(shí)通話(huà),手機(jī)發(fā)射功率處于很強(qiáng)狀態(tài);手機(jī)強(qiáng)度顯示“1格”左右,其發(fā)送功率在1 W 以上,顯示為“5格”時(shí)發(fā)送功率在0.1～0.5 W.撥打手機(jī)時(shí),其電磁輻射里磁場(chǎng)強(qiáng)度最高可達(dá)536.2mG.

手機(jī)輻射主要是微波輻射,其高頻輻射范圍在400 MHz-1 000 MHz,常用“電磁波能量吸收比值”表示手機(jī)人體單位允許吸收的輻射量,它又叫手機(jī)吸收輻射率或比吸收率,簡(jiǎn)稱(chēng)SAR值,單位是W/kg.SAR值是在手機(jī)使用時(shí)最高功率下測(cè)得的,是人體每千克容許吸收的輻射量,其值越低,輻射被吸收的量越少,使用時(shí)越安全.SAR值有針對(duì)全身的、局部的和四肢的等數(shù)據(jù),針對(duì)腦部的SAR安全標(biāo)準(zhǔn)值必須低于 1.67 W/kg(2008年9月,瑞士的研究報(bào)告說(shuō),少兒過(guò)量使用手機(jī)會(huì)導(dǎo)致腦瘤).SAR值范圍一般在0.3—2.0 W/kg.當(dāng)下,SAR標(biāo)準(zhǔn)值有:

1)歐洲標(biāo)準(zhǔn)——國(guó)際非電離性照射保護(hù)委員會(huì)規(guī)定的最高值為2.0 W/kg,已被大多數(shù)歐洲國(guó)家和我國(guó)大陸采用;

2)美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)——美國(guó)聯(lián)邦通訊委員會(huì)規(guī)定1.6 W/kg是安全標(biāo)準(zhǔn),低于此值的手機(jī)才能銷(xiāo)售;我國(guó)臺(tái)灣省采用此標(biāo)準(zhǔn)等.

2010年6月,美國(guó)舊金山市議會(huì)通過(guò)了世界第一部《手機(jī)輻射法》,它規(guī)定,手機(jī)零售商必須在手機(jī)店內(nèi)標(biāo)明并向顧客交代每款手機(jī)的輻射程度.

1 楊希曾.物理學(xué)小詞典.石家莊:河北教育出版社,1987.

2 秦克誠(chéng)等譯.“外星人”學(xué)物理(4).北京:人民教育出版社,1999.

3 陳家森.我們周?chē)奈锢韺W(xué).上海:上?？萍冀逃霭嫔?2000.

4 倪光炯等.改變世界的物理學(xué).上海:復(fù)旦大學(xué)出版社,1999.

5 報(bào)訊,菜農(nóng)搭大棚引高壓感應(yīng)電.解放日?qǐng)?bào),2010-6-1.

6 易靖.數(shù)百業(yè)主再簽名反對(duì)磁懸浮,業(yè)主質(zhì)疑環(huán)評(píng)公正性.京華時(shí)報(bào),2010-8-9.