总坛主论述电磁辐射,复习之
电磁辐射与健康问答[一]
刘 虎 (科创联组,成都,XXXXXXXXXXXXXXX

本文系《浅谈电磁辐射对健康的影响》的增补。为了您顺利阅读本文,建议先阅读上述文章。由于业余无线电电磁卫生调研组已经解散,本文偏重于总结已有的观点。
问题1
电磁波对人体健康有危害还是有好处?
回答:该问题应该从多方面分析。危害和好处往往并存。究竟谁占主导地位,与接受辐射的强度、时间和目的有关。比如,患者接受微波理疗,虽然难免有一些副作用,好处还是主要的。但是无辜的接受照射,即使强度很低或剂量很小,也总不希望。只是在辐射强度很低的时候,危害不易表现出来,通常被认为“没有影响”。
问题2
电磁辐射为什么能够危害人体健康?
回答:到目前为止,关于危害的根源还没有完全弄清楚。学术领域,习惯将电波对人的影响分为“热效应”和“非热效应”。顾名思义,热效应是电波辐射人体使组织发热引起的,读者只要用过微波炉就不会感觉奇怪。但是动物实验发现,接受微波辐射后体温上升的情况与辐射的强度并不完美吻合,提示热效应并非把组织加热那么简单。关于非热效应,是指低强度电磁辐射作用人体产生的效应。这种“低强度”的电磁辐射最低可能只有几微瓦/平方厘米(手持机5W发射,距离5m左右),根本不会加热组织。关于非热效应的机理,曾经提出过多种假设,比如超导破坏、电穿孔作用、自由基效应等。非热效应的直接表现是神经系统的症状以及内分泌紊乱。人体对弱辐射的应激反应往往造成抵抗力明显下降和循环系统显著改变。
问题3
我的一个朋友搞无线电二十年了,没有任何不良感觉。这能说明电磁辐射对人体没有什么影响吗?
回答:同样是抽烟,有的人抽了几年就患肺癌死了,有的人抽了一辈子最后活到九十多岁。能说抽烟对人体无害吗?当然不行。人与人有差别,对外界干扰的耐受能力不同。不能用个别例子说明问题。正确的方法是通过流行病学调查、动物试验和志愿者人体试验等等科学的方法加以研究。临床卫生调查在三十年前就已确切的证明电磁辐射对人体有严重影响。用个别“没有影响”的例子来加以驳斥是毫无实际意义的。
问题4
电磁辐射给人体造成的伤害可以逆转(或者康复)吗?
回答:低强度电磁辐射引起的伤害一般是可逆的。通常脱离照射几天到几个月,临床症状就能完全消失。如果接受辐射的时间长达数年,则可能会有继发的伤害无法痊愈。这种伤害往往由身体的应激反应引起。瑞典科学家发现职业电波工作者患阿尔茨海默症的几率比常人高四倍,美国科学家也有类似发现。高强度短期辐射,如果强度小于100mW/cm2(大约相当于距离没有门的家用微波炉2~5m),一般在照射当时有热感,多数人照射之后的几个小时到几天时间有一些不太严重的反应,不会留下后遗症。少数人由于对电磁辐射敏感,可能引起消化道溃疡、晶状体浑浊等严重后果。具体症状与频率和作用时间等因素有关。
问题5
HF/VHF/UHF中,哪一个频段的电波对人的危害最大?
回答:实践证明,人门对UHF的电磁辐射较敏感。然而分歧一直存在。对于热效应,由于有较高的传输效率,UHF的作用相对明显。并且在相同的功率密度下,频率越高,越容易产生热感。但是讨论非热效应,有的学者认为70MHz左右,垂直极化的电波危害颇大;个别学者甚至认为短波段是危险的。近来研究发现了频率窗现象,亦即不同频率明显的作用于不同靶器官。简单的调查显示,在业余常用的频段,144MHz引起神经衰弱症状的可能性略大于430MHz。另外一个现象是有的人接受了相当长时间的430MHz频段照射没有自觉症状,而改用同功率144MHz操作后不久就“诱发”乏力和记忆力减退。
问题6
离天线越远辐射越小吗?
回答:这本来应该是天线理论解决的问题。对于多数线天线,随着距离增大,辐射水平降低。粗略的讲,在感应区,场强随着距离的三次方下降;在远场区,场强基本上线性下降;近场区下降得比远场区快。但是孔径天线就不同了。例如抛物面天线,最大辐射强度常出现在雷利距离以外的地方。也就是说,靠近天线的地方辐射较小,反而在离天线几米到几百米(与频率和孔径有关)处强度最大。需要注意的是,这里所说的强度是指功率流密度,而电波对人的作用不是完全靠它决定的。所以,不能认为靠近抛物面天线的地方危险性更小。
问题7
我夫人最近怀孕了,我还能使用电台吗?
回答:如果您的电台使用的是性能良好的室外天线,在确保室内功率流密度于短波段不大于100uW/cm2,于U/V段不超过20uW/cm2(这些是推荐值)的前提下,可以放心使用。如果您使用手持机,最好不要长时间靠近妻子操作。同样,孕妇应少使用手机及其免提功能。研究表明,较高频率的电磁辐射有较强的致畸作用。因此,妊娠可作为腹部微波理疗的禁忌症。曾经有不少关于孕妇接受小剂量微波电疗而引起胎儿畸形的报道,也有很多动物试验证明电磁辐射有致畸和致突变作用。此外,一些研究表明电磁辐射会引起胎儿神经系统发育异常,并且可以造成智力低下。除了电波以外,也有孕妇使用电热毯不当而造成畸胎的报道。
除了孕妇以外,在下列人员附近同样应该慎重使用无线电设备:对电磁辐射过敏者,肿瘤患者,精神病患者,白内障、发展型青光眼患者,癫痫病患者,严重的中枢神经系统以及内分泌系统疾病患者和装有心脏起博器的心脏病人。
问题8
我发现搞无线电的人很多都要的女孩,不知这与电磁辐射有没有关系?
回答:早在上世纪八十年代初就已经确信职业无线电工作者的后代,女性数量远高于男性。当前一般认为长期处于超过50uW/cm2的辐射中,后代的性别比例就会改变。事实证明,父母双方受照射,均可引起子代性别比例的改变。除了有文献以微波节育术不成功而子代正常的病例为由认为精子本身没有受损害外,具体机理未见报道。为了做到优生,建议提前1~2月减少与电磁辐射的接触,或者尽量减低辐射强度。想要男孩的,应该降低性生活的频率,并选择女性排卵期间进行性生活。
问题9
如果长期受到电磁辐射,会不会患癌症?
回答:一种物质致不致癌,必须经过长期调查和试验。虽然目前肯定电磁辐射致癌的条件还不成熟,但是各种文献谈到这个问题时越来越多的使用比较肯定的语气。动物实验证明中等强度(1mW/cm2~10mW/cm2)的辐射可以引起肿瘤。前苏联用利用微波技术对美国大使馆进行窃听造成3名大使和16名妇女患癌症,某些雷达站附近居民点癌症患病率很高以及一些手机用户发生颅内肿瘤的事实,几乎可以肯定中强度微波有巨大的致癌危险性。但是低强度微波的致癌作用还有待进一步研究。
问题10
一般说到电磁辐射,是指全身、全天还是指局部、间断的?我每天只有两个小时受到辐射,辐射部位主要是头部,危害会不会小些?
回答:一般说到辐射都是指全身性的,至少头和躯干包含在内。时间多数是连续的、全天的。如果是局部的、脉冲的、间断的,通常都会注明。局部、间断的辐射,在同等功率密度的情况下,作用比全身、连续辐射小。因此,防护标准可以适当降低。移动通讯的最大辐射部位通常在头部,工作频率又正好适合于辐射进入大脑,所以建议不要以只辐射头部这样的“局部”为由放宽防护标准。在每天在U/V段操作2小时,对头部辐射的情况下,推荐卫生标准为不超过200uW/cm2。

[科新社印行。2004年3月公布]



浅谈电磁辐射对健康的影响(业余无线电版)
刘 虎等


    随着业余无线电活动蓬勃发展,每天和电磁辐射面对面的爱好者愈来愈多。虽然大家十分关心QSO的质量,但也不少提及无线电的伤害。大多数友台的观点鲜明的分成两类,一方认为无线电对身体有害,自从自己开始玩以后,经常头晕眼花,还没少掉头发;另一方则认为没什么大不了的,听天由命罢。实际上耐受电磁辐射的能力,因人而异。加上受照射的实际情况各不相同,必然产生许多看似矛盾的现象。因此不能就个别人的症状下结论。系统研究,需借助流行病学的方法。
    对伤害的最早认识,可追溯到上世纪三十年代。当时众多高频加热工人出现乏力等症状。二战期间,雷达的广泛使用,使不少人受到微波照射。战后报导了第一例微波白内障病例。可惜那个时代,人们更关心电离辐射。有组织的科研活动始于50年代。1954年,美国调集各方专家协作研究。他们进行了耗资巨大的动物实验,采用的辐射强度大多大于100mW/cm2(103W/m2)。经过长期观察和计算,专家门认可10mW/cm2是“安全”上限。前苏联于1953年开始专门研究。与美国绝然不同,他们除了实验室工作外,大量的是深入生产一线的流行病学调查。也许是研究方法不同,当时几乎所有美国专家都认为,电磁辐射首先使机体发热,再产生其它影响(称为热效应),而前苏联专家普遍认为低强度长期作用也会产生严重的后果(称为非热效应)。基于这个认识,前苏联制定了比美国严1000倍的卫生标准。我国从1963年开始有组织的研究。经过多年现场调查和实验,确定非热效应存在并制定了较合理的标准。
    通常认为,电磁辐射对人体的影响与频率(f)、功率流密度(Pd)、辐射的面积和部位、辐射时间(t)等有直接联系。由于波阻抗(空气)
         (1)
故功率流密度
(W/m2)          (2)
(2)式表明,对于自由空间中的平面波,通过测量场强E,就能得到Pd,Pd的单位是W/m2,为了形象一些,本文用mW/cm2和μW/cm2。换算关系为
         1W/m2=0.1mW/cm2=100μW/cm2          (3)
在不易测试Pd时,可由下式估算
          (适用于远区场)        (4)
    其中G为发射天线增益,P0为发射功率,d为测试点离天线的距离。即是说用一手持机发射,设PO=5W,G=2(约3dB),站在距天线3m远的地方,所受到的照射约为13μw/cm2,这个值基本上是安全的。
    如果d较小,则不能使用公式(4)。实际测试表明,用一手持机(5W)发射,当天线离面部5cm时,所受照射为20mW/cm2以上,这是一个危险的指标。粗略的测试,可用另一天线接上灵敏功率计。读出收到的功率后,除以接收天线的等效面积。
    不是所有的功率都被人吸收。对于不同频率,将在身体不同深度发生部份反射。相对而言,在VHF以及UHF低端,频率越高反射越大。另外除非理想的平面波,人体所受照射很不均匀。如上述手持机,若不考虑扰动,实际上只有正对天线的一块区域受到超过20mW/cm2的辐射,所以安全标准可以放宽。
    强电磁辐射首先引起身体的热效应。当用台机以30W发射,把脸靠近天线时,很快就会感到温热。此时如迅速脱离照射,可能产生微弱的晶状体混浊(用裂隙灯镜检查),以后部份人会有短时头晕和烦躁。所有症状都能短时内消失,不留任何后遗症。如果长时间停留在上述环境下,多数人将感到头晕,眼有刺激感。此后觉全身乏力,极度疲倦,口干和失眠。由于晶状体发生暂时水肿,可能伴有视力减退。除非经常这样辐射,所有症状都能短期内恢复。
    强电波还能引起体温、心率等的变化。一般认为原因在于电波破坏了体温调节中枢和植物神经的功能。很强的电波甚至会引起局部组织坏死。这种情况在频率较高的微波段更易发生。
    较弱的电磁辐射(<1mW/cm2)难以引起组织升温,作用不能很快表现出来。症状出现的时间、严重程度与频率、强度、调制方法、个人耐受能力等关系密切。业余段卫生研究较少。笔者所见到的文献除了144MHz和470MHz的几个实验报告外,其余多为长波段、900MHz、1.8GHz、2450MHz的实验。流行病学调查尤以长波段(工业加热)和微波段为多。所以这里所述只能是临近频段的情况以及部份爱好者自述的病情。
    大量研究表明,3GHz左右的辐射有最明显的生物效应。另外怀疑,70MHZ和430MHZ附近存在生物效应峰。不过有人认为,波长较短的电波不易透过皮肤深入体内,主要作用于皮肤感受器,引起迷走神经紧张,从而造成一系列其它反应;波长较长的分米波(如430MHz约7dm)则能改变中枢神经系统的机能。一般说来,微弱信号长时间辐射,主要损害间脑区域的调节功能,并引起下丘脑机能障碍,最终导致神经——体液调节紊乱。不少事实证明,辐射可引起垂体功能紊乱和其它许多神经刺激。这些改变最后影响到整个身体,造成一系列症状。幸运的是,还没有充分证据证明不太长时间(几年以内)的照射能引起器质性病变。
    另有研究提示,弱的辐射(<1mW/cm2)能引起血脑屏障变化。该现象尤以UHF段为明显。实验还发现,无调制电波的生物作用明显小于音频及亚音频调制的电波。但是报告未指明调制方法。血脑屏障的变化体现为照射期间通透性增强,许多不能透过的分子和药物在此时可以通过。虽然有望将此效应用于医疗目的,但更多人认为,有些不应通过的物质进入大脑,会影响脑功能,从而引起身体的一系列微小反应。
    关于电磁辐射对人的致畸及致癌作用,学术界尚有分歧。上世纪七十年代开始,陆续有孕妇接受微波理疗后发生畸胎的报导。然而病例较少。男性接收中、强射频辐射(1~10mW/cm2,UHF高端)一段时间,易发精子活力低下却是不争的事实。停止辐射后几周到几月将恢复正常。动物实验则肯定微波既有致畸作用,又有致突变作用。我国科学家早在80年代就发现,2450MHz,短期、间断的超过20 mW/cm2的辐射可造成大鼠胚胎畸形率显著增高,还诱发成年鼠体细胞突变。同时发现症状与辐射呈现剂量关系。近年来,移动电话大规模普及,频率也步步高升。国外曾报导“因为”使用手机而引起脑部肿瘤的消息。同样由于病例太少,尚不足以定论。况且使用的情况因人而异,很多说法模棱两可。不过,不论使用手机还是对讲机,都能在头部造成超过10mW/cm2的功率流密度。若经常这样照射(见于发烧级火腿和业务繁忙者)则是危险的。肿瘤学家指出,组织长期、反复受异常刺激,发病的机率总比不受刺激高得多。由于电磁辐射会引起神经体液调节紊乱,因而也就能在经十几年时间后引发器质性病变,包括肿瘤。
    一般人偶尔接受弱的电磁辐射(几十μW/cm2~1mW/cm2)不会引起任何症状。长期连续接受照射,则会在一定时间后出现反应,其阈值约20~50μW/cm2。当然,在出现自觉症状前就会出现脑电图和许多生化指标的变化。患者常表现为神经衰弱,包括全身乏力、失眠或嗜睡、记忆力减退等。其中乏力、记忆力减退的发生率较高,个别报告甚至达60%以上。调查表明VHF和UHF低端比短波段更易引起症状。短波段的阈值可能高达100μW/cm2。长期但不连续的接受照射是无线电爱好者和手机使用者的普遍情况。这种情况比连续照射要好。一般认为,断续照射的强度在500μW/cm2以下,短期是安全的(相应于UHF段)。对于发烧级火腿,因为发射的时间较多,安全值应取低一些。从已有的调查报告推演,建议辐射强度不要超过300μW/cm2。
    业余无线电界的流行病学调查开展得非常少,这里没有更多的资料,希望读者谅解。笔者曾对爱好者的情况作过简单访问。总体来说,经常使用手持机靠近面部发射,通常几周内就有轻微反应,表现为头晕,眼睛略有胀痛、干涩等,但是否辐射引起还无定论。笔者偏向于认为眼部症状是因为讲话时不自觉的将目光长时间停留在光线不适宜的地方所致。接下来的一年甚至两年基本上没有自觉症状(喜欢用高功的例外)。以后逐渐表现出电波综合症,症状像神经衰弱,伴有植物神经功能异常时的部份征象。患者主诉疲惫不堪,全身没劲(乏力);轻微头痛、头晕,时常伸懒腰;脱发;白天思睡,个别失眠,晚上多梦;记忆力减退常较严重,学习能力有所下降;逻辑思维能力一般不受影响;体温感受可能异常,有时不热但多汗,不冷却打喷嚏。有的出现心悸和心前区轻微疼痛、胸闷、心粒不齐;个别有包括胃肠功能紊乱在内的其它症状,但停止辐射接触后数日可恢复。具体情况因人而异,难具重复性。有报导指出,接受UHF段100μw/cm2强度以下的照射,能引起血压异常。症状一般出现在受照2~3年或更长时间。根据个体不同,大约各有相近比例的人发生高血压和低血压,还有个别血压有大幅波动。因此,在相对微弱的辐射下,除了神衰外也能体现其它危害,必须有所注意。
    目前还没有专门的业余段卫生标准。国家标准(GB8702—88)规定,职业人员受辐射的容许强度(24h内任意6min的平均强度),在3~30MHz范围,不大于60/f(W/m2)(即 ,其中f为频率),在30~3000MHz范围,不大于2W/m2( );而对于居民等非职业工作者,Pd(3~30MHz)≤12/f (W/m2),Pd(30~3000MHz)≤0.4W/m2(即40μW/cm2)。相对而言,捷克和俄罗斯的标准要严数十倍,日本的标准却略松。考虑到病征大部分是可逆的,以及防护水平的提高需要一个过程,我国制定了较宽松的标准。实际上在40μW/cm2照射中生活几年,必然有不少人发生神衰。业余电台是断续工作的,标准可以放松一些。HAM应努力避免哪怕是一瞬间超过50mW/cm2(相当于车台30W,在空旷地带距离G=3dB的天线15~35cm)的辐射,在10mW/cm2(相当于手台5W,距离6~15cm)的辐射中,每次操作的时间不要超过1min,每日尽量不要多于20min,如果要长时间“摆难”,并且每天如此,建议将辐射控制在100~300μW/cm2(相当于5W手台,距30~80cm或更远)。短波段的强度可以大一些。从现有报告分析,不大于1mW/cm2的强度可以接受,而除非把天线架在室内或阳台上,一般不易达到这个值。当然了,上面给出的值不是绝对安全。就拿100μW/cm2(手台300mW,约22cm)来说,在70cm波段,如果每天工作2小时,这样连续3年,可能超过半数的HAM将感到有情况。还要注意,照射引起的垂体和甲状腺功能紊乱对儿童及青少年危害甚大,因此应有更严格的标准。
    我们玩业余电台,要讲究绿色环保。许多朋友喜欢把天线架在阳台或窗台上(例如吸于空调室外机上)。如果此时用25W发射,隔壁室内的辐射可能已有100μW/cm2(超标!)。如果邻居有朝一日有所醒悟,很可能引发纠纷。使用功率超过300W的短波电台,最好先按GB规定到环保部门挂个号,否则若有人举报,接受批斗则是难免的。
    谈到避免不良影响的方法,也就是防护,我觉得首先应加深认识,破除侥幸心理。也许有读者认为,电波引起的症状一般不是器质性改变,停止接触后易于恢复,防不防护并不重要。或者认为不就是神经衰弱吗,有什么大不了的,王五搞了几年无线电都没问题,未必我就有问题。的确,直接的伤害在目前的认识水平看来并不严重。当年居里夫人提炼镭时就没有任何防护,最后也没怎么样。从另一个角度去想,如果引起“亚健康”症状,自己倒觉得没事,却因为精神不好而输掉一次考试、错过一次机会、得罪一个朋友,或者引发一次交通事故……。
    防护应从源头着手。首先是控制功率。在U/V段,59+和51的信号都不会影响语言传送。所以不要盲目追求好的信号报告。呼叫时功率可以大些,交换报告后应减小到能完成通讯的最小功率。特别是使用手持机的HAM,通联时尽量找好一点的位置,以便能关小功率。有的机器最小功率在0.3W以上,有条件者可将小功率调到100mW以下。其次是作好天馈系统的安装设计,拉开天线与操作者的距离(Pd∝d-2),尤其是垂直距离。车台的天线能架上楼顶的,就不要安装在窗台上。非安装不可的,应装在窗户侧面的墙上,利用墙体屏蔽(视条件可提供5~25dB衰减)。馈线要选用同轴电缆并搞好接地,减少漏能。使用手持机时,应养成良好习惯,保证天线离身体20cm以上(5WPWR.时相应Pd<1mW/cm2),有条件时使用外接话筒。开车的朋友一定要把天线吸在车顶上,不宜吸在前后盖上。绝对不能倒吸于车内(由于车体屏蔽,此时辐射可达20mW/cm2以上)。有报导说一定的紫外线能增强身体对电磁辐射的耐受性,因此可以适当增加户外活动,多晒太阳。
    最后笔者希望广大HAM都健康、愉快的参加通联活动。同时呼吁进行业余段的辐射卫生学研究,开展会内流行病学调查,尽快制订专门卫生标准,让业余无线电更加完美。


(2003年4月公开)
文号 / 60371

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