浅析电磁辐射对人体健康的影响

杨文翰，曲晟明，李芃芃

（国家无线电监测中心，北京 100037）

1 引言

早在20世纪70年代，电磁辐射对健康影响已经开始引起人们的关注。对电磁辐射的短期生物效应的研究已经有了一定成果，也制定出了相应的曝露准则。世界卫生组织在1996年确立了国际电磁工程，以便调查与电磁场发射技术有关的潜在健康风险，并给出了关于极低频电磁场对人体影响的报告[2]。本文先简单介绍了电磁辐射以及其生物效应，梳理了当前的研究成果以及国际与国内的相关标准。然后介绍了国内对电磁环境的研究，给出国内一般场所电磁辐射水平以及一些电器的辐射水平。最后提出几点减少辐射对人体健康影响的建议。

2 电磁环境对健康影响

我们这里研究的电磁辐射（EMF），并不能使生物的细胞内的分子产生电离，所以称为非电离辐射。从图1的频谱图看，EMF并不包括红外线、可见光、紫外线和电离辐射。

图1 电磁频谱图[1]

2.1 射频的生物效应

电磁辐射对人体的影响取决于电磁场的频率与幅度。在低频段，电磁波能穿透人体，而射频频段的电磁波并不能穿透整个人体，只能在人体表面被吸收。

图2 A电场在人体表面感应出电荷B曝露在磁场下会在人体内感应出环形电流[1]

低频的电场能影响人体的电荷分布，感应出在人体流动的电流。而低频的磁场能在人体产生涡流（环形流动的电流），涡流的大小取决与磁场的大小与环的大小。当感应出的电流足够大，将刺激到人的神经和肌肉。

射频辐射只能在人体表面被吸收，吸收的能量使细胞分子运功，分子运动导致摩擦，从而使人体组织温度上升。类似微波炉的作用。

2.2 电磁辐射对人体健康的影响

电磁辐射对健康的影响包括两个方面，短期后果以及潜在的长期后果。短期的后果指在电磁辐射下的即时效应，现有的研究结果给出了其作用机制，如2.2节所述。有关的限值在下一节叙述。

世界卫生组织（WHO）在1996年确立了国际电磁场项目以便调查与电磁场发射技术有关的潜在健康风险。一个世卫组织专题小组完成了一项对极低频场的健康影响的审查。关于接触极低频磁场的长期风险的许多科学研究侧重于儿童期白血病。2002年，国际癌症研究机构发表了一篇专著，将极低频磁场归入“可能导致人类癌症”类别。通过这一分类表明了一种因素，目前有关该因素对人类致癌作用的证据有限，而关于其对实验动物的致癌作用也证据不足（其他例子包括咖啡和焊接烟尘）。这一分类以对流行病学研究的合并分析为基础，证明了一种一贯的模式，即平均接触超过0.3～0.4μT的住宅工频磁场，会相应使儿童期白血病增加两倍。专题小组认为自此以后的其他研究均未改变这一分类的状况。

然而，方法方面的问题，如潜在的选择偏见等削弱了流行病学证据。此外，没有获认可的生物物理机制能够表明，低强度接触与癌症发病有关。因此，如果说接触这些低强度磁场会引起任何后果，那一定是通过一种目前未知的生物机制。另外，动物研究大部分是否定的。总之，与儿童期白血病有关的证据不够有力，不足以表明因果关系。

对可能与接触极低频磁场有关的其他一些不良健康后果也进行了研究，其中包括其他儿童期癌症、成人癌症、抑郁、自杀、心血管疾病、生殖功能障碍、发育障碍、免疫改变、神经行为影响和神经变性疾病。世卫组织专题小组认为，肯定接触极低频磁场与所有这些健康后果有关的科学证据比儿童期白血病方面的证据更加无力。在某些情况中（即心血管病或乳腺癌），证据表明这些场不是导因。

2.3 现有有关电磁环境标准

与短期高强度接触有关的健康影响已经得到确定并构成两项国际“接触限值”准则（国际非电离辐射防护委员会，1998年[3]；电气和电子工程师学会，2002年[4]）的基础。目前，这些机构认为与长期低强度接触极低频场可能产生的健康影响有关的科学证据不足以证明应当降低这些定量接触限值。

目前，国际上尚无关于电磁场曝露限值的统一规定，许多国家和组织均制定了各自的标准。其中，得到较广泛认可的主要有国际非电离辐射防护委员会（ICNIRP）制定的《限制时变电场、磁场和电磁场曝露的导则（300GHz以下）》，以及美国电气电子工程师学会（IEEE）所属的国际电磁安全委员会制定的《关于人体曝露到0～3kHz电磁场安全水平的IEEE标准》（IEEE Std C95.6-2002），《关于人体曝露到3kHz～3GHz电磁场安全水平的IEEE标准》（Replaces IEEE Std C95.1-1991）。其他国家和组织限值的规定大多参考了上述标准。

我国有关电磁场曝露的规定如下：

⊙《电磁辐射环境保护管理办法》国家环保局第18号令。

⊙《辐射环境保护管理导则——电磁辐射监测仪器和方法》。

⊙《辐射环境保护管理导则——电磁辐射环境影响

评价方法与标准》。

⊙《电磁辐射防护规定》。

⊙ HJ/T 24K-1998.500kV超高压送变电工程电磁辐射环境影响评价技术规范。

⊙ GB 16203-1996.作业场所工频电场卫生标准。

以上标准与准则有关曝露限值包括了基本限值和参照水平。

电磁场曝露限值所定义的“基本限值”是直接建立在健康影响以及生物考虑的基础上。国际导则中使用的物理量反映了与不同频率下健康影响最低阈值相关的不同的“剂量”概念。在低频范围（1Hz～10MHz），电流的基本限值是电流密度（J，A/m2），它是为了防止在易激励组织（如神经和肌肉细胞）中的影响；在高频范围（100kHz～10GHz），基本限值是比吸收率（SA R，W/kg），它是为了防止全身热应力和局部加热的。在中频范围（100kHz～10MHz），其限值是电流密度和SAR两者。而在很高的频率范围（10GHz～300GHz）下，基本限值是入射功率密度（S，W/m2），它是为了防止邻近或表皮上的组织过热。只要不超出这些基本限值，就可以确认不会发生已知的急性有害健康影响。

由于基本限值通常是一个难以测量的量，因此，把其他一些量引入到实际曝露评估中，用以确定基本限值是否可能超出。这些“参照水平”（ICNIRP）或“最大许可曝露水平”（IEEE）对应于在最不利的曝露条件下的基本限值。这些物理量是：电场强度（E），磁场强度（H），磁通密度（B），功率密度（S），肢体电流（IL），接触电流（IC）以及脉冲场的比能量吸收（SA）。

表1与表2列出了国际导则（ICNRP和IEEE），以及国内标准推荐的电磁场曝露限值。列出的频段包括工频和30～3000MHz范围，因为家庭环境范围的电子电器设备的辐射主要在这个频段，后面我们测试的电磁环境也是在这两个频段范围。

表1 工频电磁场曝露限值

表2 电场曝露限值*（部分RF频段）

3 国内对电磁环境与电子设备电磁辐射的测量介绍

WHO给出了欧洲和美洲的平均住宅的工频磁场，欧洲为0.07μ T，北美为0.11μ T。

文献2对北京市内的3个地区高压输电线附近居民室内的工频电、磁场进行了测量。其中测试的房间中心点工频电场值在0.264～3.675V/m，平均1.7012V/m。工频磁场值在0.044～1.186μ T，平均为0.3254μ T。而我国对工频电场的限值为4 000V/m，磁场限值为100μ T。可见高压输电线附近的民居中的辐射电磁波量级要比标准限值要低许多。

本文对北京某办公室电磁环境进行了测试，结果如表3所示，文献3测试了江西省城市室内环境中电磁辐射水平，在所调查的十个城市共483个调查点位中，电磁辐射（100kHz～3GHz）范围为0.01～3.53V/m，平均值为0.23V/m。可见与国内标准的12V/m相比，一般室内环境的辐射电磁波量级要比标准限值要低许多。

表3 北京某办公室电磁辐射强度（6分钟平均值）

另外，文献4测试了一些家用电磁的工频电场与磁场，给出了一些电器在30～2000Hz频段的电场与磁场辐射值。由表4可以看出，一般家用电器电器的电场值最高有190V/m，比限值还低了一个数量级。影响不太大。而磁场值最高320μ T，其中收音机、电烫斗、电炉子、台灯与VCD机在3cm的近距离时的磁场强度都超过了限值，但在30cm外的辐射都在限值内。

表4 部分电器的电场与磁场辐射值（30～2000Hz）[17]

最后，本文对某款手机的高频电场强度进行了测试，结果如表5所示。可以发现，手机在待机状态辐射最小，手机来电时辐射最大。

表5 手机高频电场强度

4 结论与建议

综上所述，尽管无线电设备的应用越来越广泛，电磁环境越来越复杂，但经过广大学者的研究，各国都制定了严格的电磁环境保护限值以确保人们的健康，并且，经过测试可知一般室内环境的辐射电磁波量级要比标准限值低，所以人们不需要过于担心电磁环境对自身健康的影响。

国内学者和研究机构对电子设备电磁辐射的测量结果表明，正确使用日常的电子设备对减少电磁辐射对健康的影响更为重要，为此，本文根据测试结果提出以下两点建议：

（1）一些家庭电器在3cm处的辐射超过了标准限值，如收音机、电烫斗、电炉子与台灯，其辐射的磁场都超过了100μ T。但是电气电子产品的辐射随距离的加大下降很快，在30cm外，产品的辐射都下降到标准以下。所以，人与家电需要保持适当的距离（例如与电脑屏幕保持在40cm～60cm），距离越远，电磁波强度越弱。

（2）手机来电时的高频电场强度也可能会超过标准限值，所以建议在来电时别把电话贴到耳边，待通话建立后再把电话放到耳边或者使用耳机进行通话。

[1] World Health Organization.Establishing a Dialogue on Risks from Electromagnetic Fields. GENEVA: World Health Organization.2002

[2] 蒋宏济，万力，王继纯.110kV电缆电磁辐射对环境的影响[J] .高电压技术，2005,31(01)

[3] 万志勇，杨辛，张丽，徐昌仁，李莹.江西省城市室内环境电磁辐射水平研究[J] .辐射防护，2008,28(01): 29～35

[4] 狄韶斌，谭金敬.家用电器工频电磁辐射水平分析[J].新疆环境保护，2006,28(2):48-56