太白金星
第1楼2010/01/01
二、EMR的非热效应
与大多数居民有关的是EMR的非热效应,因为居室的EMR
能量较低。对这种长期暴露于低强度EMR的研究包括两个方面:
一是流行病学研究,二是实验室研究。实验室研究主要是探索低强
度EMR影响人体健康的生物学机制。而流行病学家主要利用统计
学方法研究人群健康模式的改变,但研究结果是非结论性的。这种
研究不能证明因果关系,也不能推测出发病机制。而只是寻找一种
环境因素与疾病模式改变之间的联系。例如,在早期关于疟疾的研
究中,流行病学家观察到疟疾的流行与大量蚊子滋生有关。随后生
物医学家从疟疾患者的血液中分离出引起疟疾的病原体,同时确定
了在蚊子体中存在同样的病原体。近年来,许多研究室对低强度
EMR的生物学效应进行了大量的研究。研究显示即使相当低的
EMR也能改变人体的生物节律,影响机体的T淋巴细胞的功能,
同时能够改变细胞膜的电化学信号等。有研究报道,人体或者动物
对连续EMR更容易适应。尽管研究报道在不断的增加,但关于射
频EMR的非热效应仍然是非定论性的、不完善的,有时是矛
盾的。
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三、EMR与癌症
在EMR非热效应的研究中,一些流行病学研究发现长期暴露
于家庭EMR与某些恶性疾病,如白血病和脑肿瘤之间存在一种弱
的联系。但大量精确的配对研究并未证明这种联系,危险率是
15~20。流行病学家一般认为危险率4或者大于4时预示着强烈
的因果关系。例如,每天吸一包香烟的人比不吸烟的人患肺癌的危
险性增加10倍;每天吸两包香烟的人比不吸烟的人患肺癌的危险
性增加25倍以上。也有研究表明EMR不能直接致癌,但有时与
化学物质协同促进癌细胞生长或是抑制机体的免疫系统。但到目前
为止关于低强度EMR是否危害健康,尤其是是否致癌还没有得到
结论性的证实。1995年,美国物理协会基于大量的生物学研究资
料,对低强度EMR 暴露与癌症之间的联系做了综合的报道。这份
报道是详尽的,非常值得关注。主要观点如下:
(1)动力线电磁场暴露与癌症之间没有显示一致的、显著的
联系;
(2)关于极低强度EMR致癌和促癌的所谓的生物物理学机制
仍未得到证明;
(3)在不可能证明对健康的危害是源于其他环境因素时,在做
出极低强度EMR致癌和促癌的结论之前,必须明确一致的、显著
的因果关系。
美国物理协会的报道主要限制在动力EMR场。家庭居室面临
的还有射频EMR,1995年发表的名为“RadioFrequencyandELF
ElectromagneticEnergies”书中,作者认为“Inconclusion,the
datadonotsupportthefindingthatexposuretoRFfieldsisacaus
alagentforanytypeofcancer”(page176)。
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四、EMR暴露的安全限值
进一步的问题是我们暴露在何等强度EMR场是安全的。科学
家们花费了很大的努力确定EMR暴露限值。这是一个非常复杂的
问题。长期以来,国际上不同学派对EMR的生物学效应持不同观
点。以美国为代表的西方学派认为,射频辐射对人体的危害主要是
热效应。他们所制定的有关卫生标准完全是以致热效应和热交换为
依据的。而以原苏联为代表的东方学派认为,EMR的作用机制除
热效应外,尚存在非热效应。他们以此制定的有关卫生标准较西方
学派的严格,其具体数据较西方学派的低(东方学派10μW/cm2,
西方学派10mW/cm2)。西方学派主要是在控制的实验条件下,研
究射频辐射对动物的效应,这种效应通常是较易识别和复制的,他
们采用的多半是高功率密度的辐射。而东方学派的许多研究工作,
主要探讨低功率密度的EMR对作业人员的作用,其结果根据主诉
报告、临床表现和流行病学调查的较多。因此,造成了两学派制定
的有关卫生标准的数据相差甚远。
随着研究的不断深入,近年来,西方学派开始逐步认识到非热
效应的存在,而东方学派也在采纳西方学派的观点,双方正彼此
靠拢。
就美国推荐的EMR暴露安全限值而言,近年来做了几次修
改。1982年美国国家标准研究所推荐的限值取代了1982年以前制
定的暴露限值,而1991年美国电气电子工程研究所建议的暴露限
值又低于国家标准研究所推荐的限值。即便如此,并不是所有的专
家都认同今天执行的限值。美国电气电子工程研究所推荐的暴露水
平是最低允许暴露水平,这个最低允许暴露水平不仅与暴露时间和
暴露频率有关,与暴露于可控环境(即:环境EM 场强度已知,
暴露于此环境的人知道有电磁场的存在)和非可控环境(即:环境
EM 场强度未知,暴露于此环境的人不知道有电磁场的存在)有
关,还与所暴露环境电场与磁场的差异有关。基本上是,最低的电
场暴露强度在30~300MHz频率之间,而最低的磁场暴露水平在
100~300MHz频率之间。美国国家标准研究所推荐的电场暴露限
值(30~300MHz),在可控环境为1mW/cm2 (614V/m),在
非可控环境为02 mW/cm2 (275V/m);磁场暴露限值为1
mW/cm2 (0163A/m)(100~300 MHz),在非可控环境为02
mW/cm2 或(007285A/m )。在低于30 MHz(磁场低于100
MHz)和高于300MHz情况下,暴露EMR的场强强度可高于以
上限值,这是基于共振原理。
美国电气电子工程研究所推荐的暴露水平不包括输出功率低于
7W 的无线电收发机。因为此种低功率收发机不能产生显著的热效
应。但最近研究显示,手提收发机产生的EMR强度常常超过美国
电气电子工程研究所推荐的暴露限值。因为美国电气电子工程研究
所推荐的暴露水平主要是针对热效应制定的,所以有些科学团体并
不认同这些限值。目前,有相当数量研究者认为应该认真研究
EMR的非热效应,几个欧洲国家及美国的几个地区已经采用了更
严格的标准。美国辐射防护与测量委员会极力建议在30~300
MHz频率范围内,非职业环境的暴露限值为02mW/cm2。这种
限值考虑了调制对RF的影响,也未排除发射功率低于7W 的发
射机。
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五、心脏起搏器与RF
暴露于电磁场是否会对心脏起搏器的功能产生不利的影响。这
是人们普遍关注的一个问题。考虑到电磁场影响的原因,一般情况
下生产厂家在设计时已经考虑到起搏器线路的屏蔽。当佩带心脏起
搏器和准备佩带心脏起搏器的人与医生讨论这个问题时。医生常常
推荐佩带者与生产厂家的技术代表咨询此类问题。一般心脏起搏器
生产厂家的技术代表会提供详细的实验室和现场研究的相关资料。
有一项研究测定了无线通讯站对一种双室心脏起搏器功能的影
响。这种心脏起搏器的发生器能够接收和处理心脏的电信号,同时
能产生刺激心脏的电信号。实验中,把心脏起搏器与一个心脏模拟
器相连,构成一个系统。然后把这个系统分别放置在1kW HF线
性放大器发射机房的顶部,或紧靠1~5W 的手提式无线电收发器,
或放在高频天线下部9m 和天线前面5m 的地方。在这项实验中,
没有观察到心脏起搏器的功能受到影响。因为观察的数量、种类和
条件有限,还不能完全排除EMR对心脏起搏器功能干扰的可能
性。因此,对于佩带心脏起搏器的人在使用甚高频无线电收发机
时,尽可能远离发射天线,并尽可能降低发射功率。操作高功率高
频发射机时,发射天线尽可能远离操作位置,并且所有设备都应
接地。
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六、低频磁场
近来,对于EMR的关注更多的集中于低频磁场,而不是RF
磁场。虽然在普通家庭中这种低频磁场有多种其他来源,但是无线
电装置是这种能量的主要来源。这种无线电装置产生的磁场可以相
对准确地测量。
表31显示无线电装置和多种家用电器的磁场强度(供参考)。
因为磁场强度随着距离延长迅速衰减,“谨慎避免”意味着只要打
开交流电源,我们应该停留在距离无线电装置12~18in的地方
(距离1kW 功率的RF放大器24英寸的地方)。在冬天的夜晚靠近
一个线形放大器来取暖可能不是最好的主意(1in=00254m,
1ft=03048m)。
当前没有暴露低频磁场的非职业标准。但是,一些流行病学调
查显示,无论在家庭环境还是工业环境中,当低频磁场强度超过2
毫高斯时,增加了癌症的危险性。一般家庭环境低频磁场强度
(notclosetoappliancesorpowerlines)是在01~05mGs范
围内。
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典型的无线电设备和家用电器近场区60Hz磁场场强/mGs
注:资料来源于ARRL射频安全委员会。
七、确定RF功率密度
不幸的是,确定RF场的功率密度不像测量低频磁场那样简
单。虽然精密仪器可以很准确的测量RF功率密度,因为价格昂贵
并且需要频繁的校准。许多场合和单位没有这样的设备。通常最好
是在他人建立的测量法基础上,或者有足够的计算机编程技巧,用
计算机建模技术来估计我们暴露的RF场的功率密度。
1990年FCC/EPA (theFederalCommunicationsCommission
andtheEnvironmentalProtectionAgency)进行了抽样测量,结果
见表3