導讀:
手機和基站的輻射會不會危害人體健康?這是個老生常談的話題了,國內(nèi)媒體充斥著形形色色的專家建議,公眾也都有著自己的看法。“日常生活中的電磁輻射對人體健康沒有危害”早已是科學界的共識。從對人體健康潛在影響的角度來看,國際上對電磁輻射的測量標準有兩種,分別是功率密度標準和比吸收率標準,前者屬電磁學領域,后者仍與電磁學相關,但已擴展到生物學領域了。
功率密度標準:
功率密度指的是單位面積所接收到的輻射功率,它所測量的是信號強度,可以用電場強度和磁場強度來表示,但更普遍采用的是功率密度。下圖是我國現(xiàn)行的《電磁輻射防護規(guī)定》(GB8702-88)中對公眾照射限值的規(guī)定,圖中的前兩行屬中短波,不屬于移動通信頻段,其中3MHz~30MHz是軍隊使用的短波波段,跟公眾關系不大,不必關心。在30MHz~30000MHz范圍內(nèi)的電磁波,頻率越高則穿透人體能力就越差,因此從對人體影響的角度出發(fā),頻率越高則允許的功率密度就越大,即從30MHz的0.4W/ m2到30000MHz的2W/m2。
頻率范圍MHz
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電場強度V/m
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磁場強度A/m
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功率密度W/m2
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0.1~3
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40
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0.1
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?。?/span>40)1)
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3~30
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67/
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0.17/
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(12/f)1)
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30~3000
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(12)2)
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(0.032)2)
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0.4
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3000~15000
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(0.22/)2)
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(0.001)2)
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f/7500
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15000~30000
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(27)2)
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(0.073)2)
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2
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注:1)系平面波等效值,供對照參考
2)供對照參考,不作為限值;表中f是頻率,單位為MHz;表中數(shù)據(jù)作了取整處理
手機的峰值功率2W,美國電氣電子工程師協(xié)會(IEEE)不考慮發(fā)射功率7W以下的安全問題,但美國國家輻射防護測量委員會(NCRP)主張更嚴格標準,美國聯(lián)邦通信委員會(FCC)對2G手機所集中使用的900MHz頻段規(guī)定的輻射限值為6W/m2,比我國的0.4W/m2寬松了15倍。
我國現(xiàn)行的電磁輻射防護規(guī)定GB8702-88是國際上最嚴格的標準之一,通信公司建基站和國家環(huán)保部的檢查,依據(jù)的就是這個標準。有網(wǎng)友覺得這是88年定的標準,那時手機遠未流行,現(xiàn)在手機這么普及了,標準應該提高。而實際上,基站現(xiàn)在越建越密,單基站的輻射功率在變小,輻射功率密度呈現(xiàn)下降趨勢。由于新技術的應用,手機的功率也在減小,手機和基站對人體潛在的威脅程度不是增加了,而是降低了。一般GSM基站天線高度為35~55米,國家環(huán)保部曾監(jiān)督測試過上千部基站,結果表明:射功率為20瓦的基站,基天線前10米的功率密度是0.006W/m2,遠低于苛刻的中國限值標準。
手機和基站等電磁輻射不會影響人身健康,這本是科學界共識,在國外也從來不是個問題,但在中國卻引起了公眾恐慌。
究其原因,運營商為競爭而散布的輻射謠言是源頭,當初推廣CDMA手機時,某運營商打出了“綠色手機”的偽概念,拿低輻射作為賣點,用欺騙公眾的手段來提高競爭力。其實CDMA手機的輻射功率并不比GSM小,GSM手機峰值功率2W,實際使用過程中,只在1/8的時間發(fā)射,所以最大平均功率為250mW,而CDMA是連續(xù)發(fā)射的,最大平均功率也約為250mW,兩種差別不大。
雖然GSM和CDMA兩種手機的最大平均功率均在250mW左右,但實際發(fā)射功率會遠低于這個水準,這源于基站對手機功率的自動控制機制。由于手機距離基站的遠近不同,手機輻射相同的功率,基站接收到近處手機的信號功率就強,接收到遠處手機的信號功率就弱。手機自己不知道距離基站的遠近,開頭會采用最大功率發(fā)射,基站收到后會向手機發(fā)送逐階降低發(fā)射功率的指令,1秒鐘內(nèi)會發(fā)送幾十到幾百次指令,處于近處的手機會在極短的時間時把發(fā)射功率調(diào)整到很低的水平,例如0.02W。
比吸收率標準:
比吸收率(SAR)的定義是:給定密度的體積微元內(nèi)質量微元所吸收的能量微元對時間的微分值,它說的其實就是單位時間和單位生物體質量所吸收的電磁能量,單位是W/kg。
相對前面介紹的功率密度標準,這個標準更多地考慮了人體情況,應該是更值得參考的標準,但它卻很難以操作。功率密度標準的檢驗很簡單,拿個場強儀或頻譜分析儀就可以測量,但比吸收率標準的檢驗卻需要人體模型來配合,而且后續(xù)的數(shù)據(jù)算法也非常復雜。
美國輻射保護與測量委員會(NCRP)和美國電氣電子工程師協(xié)會(IEEE)所制定的美標為SAR≤1.6W/kg,國際非電離輻射防護委員會(ICNIRP)制定的歐標為SAR≤2.0W/kg,其中歐標是世界衛(wèi)生組織(WHO)推薦的標準。我國的《移動電話電磁輻射局部曝露限值》(GB21288-2007),主要內(nèi)容只有一頁紙,其實就說了一句話:我國遵從世衛(wèi)組織推薦的歐標2.0W/kg標準。
現(xiàn)行的是中華人民共和國通信行業(yè)標準 YD/T 1644.1-2007 手持和身體佩戴使用的無線通信設備對人體的電磁照射--人體模型、儀器和規(guī)程,該標準的第1部分:靠近耳邊使用的手持式無線通信設備的SAR評估規(guī)程(頻率范圍300MHz~3GHz),第2部分:手持和身體配戴設備在人體頭部和身體內(nèi)的SAR評估規(guī)程(頻率范圍300MHz~6GHz)。
測試頭顱內(nèi)部所吸收的電磁能量,當然不能把活人開瓢,只能制作一個跟頭顱形狀、密度、電介常數(shù)相當?shù)臉藴嗜祟^模型,上述的標準對模型進行了規(guī)范化,以保證測量結果的一致性和可比性。標準中要求用糖鹽為主的懸浮液來模擬頭部的組織液,手機有貼臉和傾斜兩種標準測試位置,對信號頻率和功率、探頭規(guī)格、測試程序等也都有著一整套的規(guī)范。
標準中,根據(jù)美國男軍人頭部尺寸的統(tǒng)計數(shù)據(jù),將成年男子的頭部按從小到大的次序分成1到10號,1號最小10號最大,模型選擇了9號,考慮到婦女兒童的頭部尺寸肯定比9號小,這樣就可以保證所有使用者有超過90%的人的頭部比模型小,會遭受更低的輻射,從而使基于這個9號模型所得到的SAR標準是保守和安全的。
媒體經(jīng)常稱SAR值是根據(jù)成年男子的頭部模型制定的,對孩子應該采取更加嚴格的標準,這種說法沒有科學根據(jù),根據(jù)劑量學的研究,成年男性頭部比婦女兒童的大,吸收的輻射量更大,這就已經(jīng)構成了最壞情況下的電磁輻射。
在人頭模型中測量用的探頭,并不是溫度計,而是一個接收天線,接收的是電磁輻射能量,得到測試數(shù)據(jù)后,還要經(jīng)過復雜的算法處理,才能得到SAR的值。探頭天線要根據(jù)不同頻段進行精度校準。
SAR與手機的制式(例如GSM或CDMA)沒有關系, SAR與功率密度也沒有換算關系。
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