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1、电磁与环境 Electromagnetic & Environment44中国无线电 2010年第11期 0 前言近年来，人们越来越关注电磁辐射与健康的关系。本文对电磁辐射影响人体的机理进行了分析，并探讨如何正确看待身边的电磁辐射，最后对电磁辐射防护提出了几点建议。1 电磁辐射对生物体的影响1.1 电磁辐射的产生 任何波都具有能量，当其频率较低时，比如声波，磁电之间的相互变化非常缓慢，其大部分能量通过介质返回，只有很少一部分被辐射出去,而且必须靠有形的导体才能传递；而频率较高时，比如无线电波、光波，磁电互变较快，能量无法全部返回原振荡电路，于是电能、磁能便随着电场与磁场的周期变化以电磁波的形式
2、传播出去，而且不需要任何介质便可以在自由空间内传递，这就是电磁辐射。它在传递信息的同时可以对生物体造成不同程度的影响。1.2 电磁辐射影响人体的机理 当电磁波穿过人体时，只有多个相位穿过才会产生影响。例如，我们日常使用的交流电频率为50Hz，波长为6000千米，穿过人体的相位只有一个，一般不会对人体造成影响。而普通的GSM制式手机工作在900MHz频段，波长约30厘米，穿过人体的相位远不止一个，可能对人体造成影响。一般而言，电磁辐射对人的健康影响主要表现在3个方面：躯体热效应、神经效应和累积效应。（1）躯体热效应当高频电磁波穿过人体时，体内的水分子会随之晃动，水分子相互摩擦可以导致身体器官温度
3、升高。而温度变化会影响器官的正常工作和身体机能。如果辐射时间过长，人体的热平衡将遭到破坏，有可能发生某些病变。（2）神经效应为适应大自然的规律和周围的环境，人体的器官和组织都存在微弱的电磁场，它们是稳定并且有序的。外界的电磁波穿过人体时，会影响到人体内的电磁场，如果时间过长、强度过大，就会破坏人体正常的循环机能，影响新陈代谢。（3）累积效应当热效应和神经效应作用于人体后，在人体自我修复完成之前再次受到电磁辐射，受伤害程度就会发生累积，久而久之便会产生累积效应。对于长期接触电磁波辐射的群体，累积效应更加明显。1.3 电磁辐射影响健康的特点 外界的电磁波在穿过人体不同的器官和组织时，会造成不同的影
4、响。含水量较高的人体组织, 如皮肤组织、肌肉、肝脏、肾脏、心脏、眼睛等,吸收的电磁辐射较多，热效应也较为明显；对于含水量较少的组织, 如骨骼、骨髓等,对电磁辐射吸收少而反射多,从而使其附近的组织吸收更多的电磁辐射。此外，电磁波的频率不同,对人体的影响也不同，一般而言，低频电磁辐射对人体的影响以神经效应为主，高频电磁辐射的影响以热效应为主。在150MHz以下频段，电磁波会直接穿过人体各组织，很少被吸收；在150MHz3000MHz频段，大部分电磁波易被人体内部各器官吸收而直接转化为热量；在3000MHz以上的频段，电磁波大部分被体表吸收，对皮肤危害较大。2 电磁辐射与健康相关的标准2.1 国际上
5、与健康相关的电磁辐射标准 基于人体安全考虑，世界卫生组织（WHO）、正确看待身边的电磁辐射及防护措施 江苏省泰州市无线电管理办公室 窦沛沛电磁与环境 Electromagnetic & Environment45中国无线电 2010年第11期国际非电力辐射防护委员会（ICNIRP）、美国电气和电子工程协会（IEEE）、美国联邦通信委员会（FCC）等组织均提出了电磁辐射对人体影响的安全标准。目前，较多采用的是ICNIRP和IEEE指定的标准，它主要考虑的是已有明确研究结果的躯体热效应对人体的影响，其标准限值较宽松。ICNIRP主要被欧洲、澳大利亚、新加坡及我国香港地区采用，IEEE 的有关标准使
6、用范围主要在美国、加拿大、日本以及韩国等国家和地区。2.2 我国电磁辐射相关标准 我国对于电磁辐射照射标准限值与其他国家的标准相比较为严厉。目前，我国在电磁辐射方面影响最为广泛的标准有GB8702-88电磁辐射防护规定和 GB9715-88环境电磁波卫生标准，分别对不同频段电磁波给出了不同的照射限值。常见频段限值为：50H z工频按磁场强度大小为标准计算，照射限值为0.4 T；射频电磁场以功率密度或者电场强度大小为标准计算，30MHz3GHz范围内的功率密度标准限值为40W/cm2，电场强度限值为12V/m；此外，电磁辐射防护规定规定24小时内任意6分钟全身平均比吸收率应小于0.02W/kg。
7、此外，我国相关的参考标准有GB12638-90微波和超短波通信设备辐射安全要求、GB10436-89作业场所微波辐射卫生标准、GB10437-89作业场所超高频辐射卫生标准和GB16203-96作业场所工频电场卫生标准等。2.3 中国标准与国际标准的比较 我们以公众最关心的900MHz和1800MHz移动通信频段照射标准限值举例：ICNIRP规定的限值为450W/cm2、IEEE为600W/cm2，而我国规定的限值仅为40W/cm2。目前，在采用ICNIRP的部分欧盟国家和采用IEEE标准的美国，并未发现受电磁辐射影响的确诊病例。由此可见，我国电磁辐射的相关标准对于健康的考虑更为谨慎。3 正确
8、看待身边的电磁辐射3.1 电磁辐射的来源 目前，电磁辐射的来源主要有以下几种，一是天然电磁辐射，比如宇宙射线、地球热辐射、雷电及磁场等；二是工频强电辐射，比如大型变电站、高压输电线和地铁等；三是家用电气设备辐射，比如电磁炉、冰箱、电脑、吹风机、加湿器等；四是射频电磁辐射，如微波炉、广播及电视发射系统、雷达、移动电话和无线路由器等。3.2 常见的电磁辐射设备对健康的影响 3.2.1 工频设备工频电磁辐射是一种低频率的电磁辐射，对人体的影响主要以电磁感应为主，在距离较远的情况下不会对健康造成影响。（1）变电站此类设备工作频率只有50Hz，辐射强度较小，一般不会对人体造成影响。有专家曾对变电站施工人
9、员进行了长期的健康监测，并未发现异常情况。但为避免电磁感应的影响，中小型变电站的安全隔离距离为15米20米。（2）电磁炉人体血液里面含有较高的铁元素，易受到电磁炉的影响。铁元素在受热后会影响携带氧分子的能力，不利于人体健康。据测量，电磁炉正面0.1m处磁场强度可达8.7T，0.3米处也有1.0T，因此使用电磁炉时，需要保持至少0.4m的距离。（3）电热毯、电风扇等家电一般情况下，大部分家用电器如冰箱、空调、热水器、电饭锅等均不会因为电磁辐射对健康产生影响，但电热毯、插座、加湿器等除外。电热毯工作时能产生0.5T以上的磁场，即使在不通电源的情况下仍然会扰乱人体自然磁场。所以，我们应该提前打开电热
10、毯电源，在睡觉时从床上取走。电源插座仅在通电状态下的磁场强度约0.1T，同时连接多个电器时，其磁场强度会明显增大，最大值可电磁与环境 Electromagnetic & Environment46中国无线电 2010年第11期 达1.2T。此外，加湿器、电风扇、电吹风的近距离磁场强度也超过0.4T。3.2.2 射频设备射频电磁辐射是人们关注的一类电磁辐射，它是一种高频率的电磁辐射，对人体的影响主要以热效应为主。一般来说，射频发射设备的功率不高，在一定防护距离下相对比较安全。（1）通信基站、手机等通信设备正常情况下，通信基站的发射功率不会超过20W，天线高度一般在40m55m。以一座基站3个扇区
11、，每个扇区8个频点计算，其辐射功率在360W左右，其天线正前方10m处的功率谱密度约为28W/cm2，小于国家规定的40W/cm2，加之该频段衰减严重，穿过一面砖墙时衰减6dB，因此一般不会影响健康。一般情况下，手机在接通瞬间功率最大，可达1W，接通后会比较稳定，一般维持在700mW800mW。因此，手机通话应尽量使用耳机，缩短通话时间。由于对讲机的最大功率可达5W，我们应尽可能减少设备靠近头部的时间，并尽量使用耳机。（2）微波炉测量值显示在微波炉门紧闭的情况下，其周边的辐射值也达到了30W/cm2，如不紧闭，辐射值将会成倍增大。因此，人们应该与工作状态下的微波炉保持至少1米的距离，不用时将插
12、头拔下。（3）电脑、无线路由器等IT设备电脑的辐射来源于主机箱、键盘与鼠标。电脑主板上集成有多个电容电感，能产生多种频率的电磁波，加之多个风扇同时工作，其辐射值最高可达170Vm，键盘和鼠标瞬时辐射最大可达1000Vm和450Vm。因此在使用电脑时，我们最好与之保持一定的距离。另外，电脑工作时易产生静电而吸附空气中的灰尘，而灰尘是电磁辐射的载体，因此人们要经常对电脑进行清洁。无线路由器的发射功率在50mW左右，天线增益为2dBi3dBi，其信号强度仅有手机的5%，基本不会对健康造成影响。但无线路由器使用频率较高，会对人体产生累积效应。建议不要把无线路由器放在卧室，要放在离人体较远的地方，不使用
13、时关闭电源。（4）工、科、医设备该类设施功率较大，均会产生较大的电磁波辐射。医院、科研机构等均会在放置这些设备的房间添加屏蔽层以减少辐射的泄漏，因此大家大可不必担心。值得注意的是高频切割机、热合机等工业设备，很多厂家为降低成本使用较为劣质的设备，并不做任何屏蔽措施。这些设备在工作时会产生很多辐射强度较大的谐波分量，影响人体健康。4 电磁辐射的防护（1）避免同时使用多种电器产品。一般情况下，单个电器的辐射对人体可以忽略不计，但多个电器同时使用就会使电磁辐射明显增加。因此，家用电器摆放的位置和使用时间都不宜过于集中。（2）与工作状态的电器保持距离，无法远离时应减少使用时间。人们在使用电器时只要保持
14、一定距离，就会减少甚至避免受到电磁辐射的影响。（3）减少电磁辐射载体的影响。对于电器产品一定要注意清洁，并经常对居室内进行通风换气，保持家中整洁，勤洗手、洗脸以减少电磁辐射载体的影响。（4）注意饮食调节。具有防电磁波辐射危害的食物有：绿茶、海带、海藻、牛奶、动物肝脏、甲鱼、蟹及富含维生素A、C和蛋白质的食物，多吃这些食物都有助于加强身体抵抗电磁辐射的能力。5 结束语近年来，国内外媒体对电磁辐射危害健康的报道逐渐增多，在一定程度上增加了公众对电磁辐射的恐慌心理，加之目前市场上大量的防辐射产品也加重了公众的担忧。著名物理学家、中科院院士何祚庥曾说：到目前为止，世界上尚未发现一例因电磁辐射对人体产生危害的确定案例。因此，平常生活中只要稍加注意，就可减少或避免电磁辐射对健康的影响。 1 王孟均，沈丰年，秦芳等. 蜂窝移动通信基站电磁辐射对人体影响的探 讨J. 中国无线电，2007.11 2 周建明等. 通信电磁辐射及其防护M. 北京：人民邮电出版社，2010 3 苑国良. 电磁污染及防护措施J.机电一体化, 2003.2 4 厉以强,黄丽萍,刘建琳. 不可捉摸的电磁污染J.环境导报, 2002.3
