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工频辐射7
国际电磁辐射与健康问题发展状况
该网址不再展示 2004-8-18 动网先锋
摘要：新技术的大量应用使电磁场成为最普遍的环境影响因素之一，我国和国际上其它研究机构均对电磁辐射与人体健康间的关系展开了大量研究。由于依据的对人体健康影响的指导原则和实验数据不同，学术界对时变的电场、磁场、电磁场暴露限值有不同看法，主要分歧集中在“危害”的程度和“非热效应”是否存在上。本文介绍了该项研究的最新进展情况，以及对标准制定的影响。
关键词：电磁场、暴露限值、健康效应、非热效应
一、电磁辐射与健康问题提出的背景
信息技术和产业的迅速发展是20世纪人类最伟大的科技成果和技术进步，它给人类带来了快速、有效地获取信息和交流信息的新手段；使人们能获得廉价和便利的信息服务。然而由于大量信息设备和通信工具的广泛使用，使得在人类生存的空间产生了越来越多，而且越来越强的电磁信号的辐射。通过各国科学家的长期研究取得一个共识认为，当在一定的空间中，电磁辐射强度达到一定限值以后，将对人身健康或动物的生存安全等产生不良影响，同时也对电子仪器、设备，包括通信设备的安全运行产生影响。
EMF（Electromagnetic Field,电磁场）已经成为最普遍的环境影响因素之一，无论是发达国家还是发展中国家，人们越来越关心电磁场暴露可能导致的各种健康效应。
二、电磁辐射与健康方面的工作
世界卫生组织在1996年已制定了EMF规划规定，以便确定是否存在负面健康效应，一旦发现，必须予以强调。因此，该规划按照一个合理的步骤被提出，可以在一个合理的时期按照有效的科学行为去执行。
简要地说，国际EMF规划规定：对EMF暴露可能引起的健康效应具有一个同等的国际评价；评定科学的文献和作出有关健康效应的现状报告；寻找需要进一步研究的知识不足之处以便更好地进行健康危害评估；鼓励高质量、集中的研究计划来填充知识上的重要缺陷；合作研究结果被收入世界卫生组织环境健康标准专论，该专著将收集与EMF暴露有关的正式的健康危害评估；提供关于用于EMF暴露的危险认识、危险宣传和危险管理的信息；提供有关EMF问题的建议和出版物，并推动国际上关于EMF暴露标准的发展。
为了避免和减小电磁辐射对健康的负面影响，起到防护和卫生安全的作用，我国国家环境保护局、卫生部和机械电子工业部分别于1988年、1988~1989年和1990~1991年颁布实施三项国家强制性标准：GB8702-1988 《电磁辐射防护规定》；GB9175-1988《环境电磁波卫生标准》和GB12638-1990《微波和超短波通信设备辐射安全要求》。这些标准对电磁辐射防护和卫生安全分别提出了标准限值要求，对人身健康和安全、环境卫生以及通信设备安全等方面，在一定时期确实起到了重要作用。但由于这三项标准是分别由三个不同部门起草的，标准限值的给出方式和限值的大小都不相同，无法统一、规范产品的生产，企业无所适从，不适应经济全球化的需要。因此需要统一制定中国的电磁辐射暴露限值和测量方法的国家标准，从而统一、规范产品的生产和进出口贸易，满足中国适应经济全球化的需要。经国家质检总局、国家标准化管理委员会与国家环保总局、卫生部、信息产业部、国家广电总局等政府部门的协调，决定成立“电磁辐射国家标准制定联合工作组”，由联合工作组汇集各部门的专家联合制定中国统一的《电场、磁场、电磁场暴露限值和测量方法》国家标准。联合工作组秉承的原则有：
1、电磁辐射与健康防护的基本原则
由于涉及的面很广，既涉及人身健康、安全，又涉及信息产业的发展，因此如何规定电磁辐射暴露限值和测量方法是一个复杂的问题，但以下原则得到了广泛承认和接受：
• 以保证人民生命健康安全、财产安全作为第一需要，同时以有利于信息产业发展作为第二需要；
• 以充分的技术依据确定标准中的主要技术指标；
• 协商一致，互相尊重，力求共识；
• 用灵活务实的办法解决标准归口管理。
以求妥善处理好以下四个方面的关系：
• 保护人民健康同时兼顾信息产业的发展；
• 科学性与经济性的统一；
• 国际与国内关系，既要坚持积极与国际同步，又要考虑国内成功的研究成果；
• 当前状况与将来促进科技进步。
2、确定电磁辐射暴露限值的技术原则
• 频率范围：0Hz<f ￡300GHz；
• 适用范围：适用于职业暴露、公众暴露和局部暴露；
• 热效应和非热效应同时考虑；
• 考虑现有国内外研究成果；
• 流行病调查
• 动物实验
• 比吸收率（SAR）研究
• ICNIRP（国际非电离辐射防护委员会）导则及其它国际组织，如FCC、ITU、IEEE等的相关标准；
• 原有标准实施现状分析；
• 相关产业产品现状及发展趋势。
3、确定测量方法的技术原则
• 分频段测量基本限值和/或导出限值；
• 分远、近场测量；
• 分宽带和窄带测量；
• 考虑国内现有的测试能力和测量方法的可操作性。
从2001年3月16日第一次联合工作会议至今，历时两年多，先后召开10多次联合工作组（包括起草组）会议，按照协商的原则提出了该标准的征求意见稿（主要内容如下章所述）。联合工作组于2002年组团赴欧洲和美国考察国外相关标准的制定情况，考察对象主要针对ICNIRP和IEEE。2003年，联合工作组列席参加了WHO组织的第三届电磁辐射与健康国际研讨会。
三、电磁辐射与健康问题争论的焦点
INCIRP对电场、磁场、电磁场暴露限值的选取建立在EMF暴露对人体及生物体产生不可恢复的器质性病变或疾病的基础上，主要考虑“热效应”对人体的影响。
对INCIRP指导方针争论的核心问题是：
1、电场、磁场、电磁场暴露限值的选取应建立在何种健康效应的基础上。
电场、磁场、电磁场暴露可能引起不同程度的健康效应：
①长期处于较低强度的电磁场中，EMF对人体健康和生态不会产生不良影响；
②EMF暴露引起人体个别生理指标的变化，从而对人体健康和生态不会产生不良影响；
③EMF暴露引起人体主要生理指标变化，从而导致生理功能异常。离开该电磁环境后，可以逐步得到恢复；
④EMF暴露对人体及生物体产生不可恢复的器质性病变或疾病。
INCIRP指导方针是建立在第四个能量平台上，正是这一点受到大量的置疑。部分专家认为，能引起人体“麻电”等不舒适的感觉，严重降低生活质量，即介于第二、第三个能量平台的EMF即需要收到标准的限制
2、国际上对“非热效应”的研究的状况。
INCIRP的指导方针主要考虑“热效应”对人体的影响，由于国际上对EMF暴露有大量的研究，也有大量的认为“非热效应”存在负面影响的结论，ICNIRP对此均以“不可重复”为理由，认为至今为止“非热效应”并没有可信的案例，使ICNIRP的指导方针受到很多争议。
3、“能量累积”是否存在。
1998年以前，ICNIRP文献中有“能量累积”的概念，即随着照射时间的延长，EMF暴露对人体的影响也越来越大，这与电离辐射的情况是一致的。我国的《电场、磁场、电磁场暴露限值和测量方法》征求意见稿据此引入了时间因子。而最近有一些文献提出，“能量累积”的概念是错误的。这给标准制定带来新的困难。
由于以上根本性的分歧，《电场、磁场、电磁场暴露限值和测量方法》征求意见稿在通过互联网公开发布后，在相关部门和行业激起很大反响。2002年7月12日，在北京召开的征求意见会上，以通信企业、电力企业和广电部门为主的产业部门针对征求意见稿的技术基础和对产业界的影响提出了大量的问题，使联合工作组深感有必要进一步完善标准制定工作。
2002年8月20日至9月3日，联合工作组组团赴欧洲考察，考察对象包括欧盟、法国卫生部等政府部门，法国科学院、法国波尔多第一大学、芬兰职业保护研究院等研究机构，诺基亚总部技术中心和阿尔卡特技术中心等相关企业，以及世界卫生组织（WHO）和国际非电离辐射防护委员会(ICNIRP)等国际机构。在此过程中，考察团了解到世界卫生组织推荐的国际非电离辐射防护委员会关于电场、磁场、电磁场暴露限值和测量方法的指导方针（Guidelines）建立的逻辑和数据基础，以及欧盟在相关领域的投入情况，其雄厚的实力和严谨的科学精神给考察团成员留下了深刻印象。例如欧盟在2002年至2006年将投入130多亿欧元来对电场、磁场、电磁场暴露问题进行研究，ICNIRP的十四位委员都是国际上一流的专家，以可信度为标准在各种各样的报道（Repacholi and Stolwijk 1991； Repacholi and Cardis 1997）中选取材料，只有被证实了的才用来作为制定辐射标准的依据。
考察团在考察过程中澄清了很多以前存在误解的地方。据了解，虽然ICNIRP的指导方针是以热效应为基础制定的，但ICNIRP目前99％的研究集中在“非热效应”领域，从而纠正了对ICNIRP忽视“非热效应”的误解。按在电磁场中的暴露时间长短可分为“长期暴露”与“临时暴露”，由于受到电磁辐射而造成的人体不可逆转的影响叫做“长期效应”，在电磁辐射消失后人体受到的影响可以恢复的影响叫做“临时效应”， INCIRP所进行的暴露的实验既有长期暴露的，也有临时暴露的，在进行充分实验的前提下得出了阈值，而“能量累积”的概念是过时的或错误的，从而使向标准中加入时间因子成为不可能。这几个关键概念的澄清在以后联合工作组的讨论中为消除误解起到了很大作用。
在考察团回国后的考察报告中，已经明确建议采用ICNIRP的指导方针。根据我国加入WTO时签订的协议（TBT2），国家强制性标准最终要有75％以上采用国际标准，如果不采用国际标准，需要向WTO阐明理由，并提出所根据的数据和理论基础。为此，联合工作组要求提出反对等同采用国际标准的机构需要提交所根据的数据和理论基础。
2003年10月，世界卫生组织召开的第三届电磁辐射与健康国际研讨会在中国桂林举行，共有包括三十多位外国专家在内的一百多位生物电磁学（Magnetobiology）专家、学者和相关行业代表参加，会议上各国专家交流了最新的科研成果，韩国等国家还介绍了其国内标准制定地情况。世界卫生组织的Michael H Repacholi博士主持了针对中国标准制定工作的专题研讨，浙江大学生物电磁学浙江省重点实验室的姜槐教授和中国疾病预防控制中心的曹兆进教授等国内专家以自身所从事的研究成果为依据，向世界卫生组织的专家提出对ICNIRP指导方针的一些疑问，包括数据的采集的可信度和“非热效应”自身的特点。
随着新的技术越来越多地被应用，世界卫生组织自身也在不断的加大电磁辐射和健康方面地研究力度，同时在考虑吸收中国专家加入ICNIRP等研究机构，以共享信息、增加共识、消除分歧。我国应该积极加入到国际标准的制定工作中去，这样不仅能使中外专家增加互相了解的机会，也使国际标准的制定更接近中国的实际情况。
附录：
表1 《电场、磁场、电磁场暴露限值和测量方法》征求意见稿中0Hz<f￡10GHz时变电场和磁场暴露的基本限值
暴露特性 频率范围 头和躯干的电流密度(mA/m2)(rms) 全 身
照 射
SAR(W/kg) 局部暴露SAR(头和躯干)(W/kg) 局部暴露SAR(四肢)(W/kg)
￡2小时 >2小时 ￡2小时 >2小时
职业暴露 <1Hz 10 － － － － －
1Hz -4Hz 10/f － － － － －
4Hz-1kHz 2.5 － － － － －
1kHz-100kHz f/400 － － － － －
100kHz-10MHz f/400 0.1 5.0 10/t 10 20/t
10MHz-10GHz － 0.1 5.0 10/t 10 20/t
公众暴露 <1Hz 2.0 － － － － －
1Hz -4 2.0/f － － － － －
4Hz-1kHz 0.5 － － － － －
1kHz-100kHz f/2000 － － － － －
100kHz-10MHz f/2000 0.02 1.0 1.2/t1/4 2 2.4/t1/4
10MHz-10GHz － 0.02 1.0 1.2/t1/4 2 2.4t1/4
注：1) f为频率，单位Hz；
2) t为大于2小时的暴露时间，单位h；
3) 由于人体各部位的电特性不均匀，电流密度应为垂直于电流方向的1cm2内的平均值；
4) 对于100kHz以下的频率，峰值电流密度可以通过rms值乘以21/2(约为1.414)获得。对于周期为tP的脉冲，其基本限值可用等效频率f=1/(2tP)；
5) 所有SAR值为任意6分钟的平均值；
6) 局部暴露SAR值为10g组织的平均值；
7) 对于周期为tP的脉冲，其基本限值可用等效频率f=1/(2tP)。另外，对于脉冲暴露，在频率为0.3至10GHz中对头部的局部暴露，为限制或避免由于热膨胀而造成的听觉影响，应使用附加基本限值，即对于职业暴露平均10g组织内SAR值不超过5mJ/kg(￡2小时)或2.5mJ/kg(>2小时)，对于公众暴露不超过1mJ/kg(￡2小时)或0.5mJ/kg(>2小时)。
表2 ICNIRP《电场、磁场、电磁场暴露限值和测量方法》中0Hz<f￡10GHz时变电场和磁场暴露的基本限值
暴露特性 频率范围 头和躯干的电流密度(mA/m2)(rms) 全 身
照 射
SAR(W/kg) 局部暴露SAR(头和躯干)(W/kg) 局部暴露SAR(四肢)(W/kg)
职业暴露 <1Hz 40 － － －
1Hz -4Hz 40/f － － －
4Hz-1kHz 10 － － －
1kHz-100kHz f/100 － － －
100kHz-10MHz f/100 0.4 10 20
10MHz-10GHz － 0.4 10 20
公众暴露 <1Hz 8 － － －
1Hz -4 8/f － － －
4Hz-1kHz 2 － － －
1kHz-100kHz f/500 － － －
100kHz-10MHz f/500 0.08 1.0 4
10MHz-10GHz － 0.08 1.0 4
注：1) f为频率，单位Hz；
2)由于人体各部位的电特性不均匀，电流密度应为垂直于电流方向的1cm2内的平均值；
3) 对于100kHz以下的频率，峰值电流密度可以通过rms值乘以21/2(约为1.414)获得。对于周期为tP的脉冲，其基本限值可用等效频率f=1/(2tP)；
4) 所有SAR值为任意6分钟的平均值；
5) 局部暴露SAR值为10g组织的平均值；
6) 对于周期为tP的脉冲，其基本限值可用等效频率f=1/(2tP)。另外，对于脉冲暴露，在频率为0.3至10GHz中对头部的局部暴露，为限制或避免由于热膨胀而造成的听觉影响，应使用附加基本限值，即对于职业暴露平均10g组织内SAR值不超过10mJ/kg，对于公众暴露不超过2mJ/kg。
参考文献：
1、Dr. Michael H Repacholi世界卫生组织关于国际电磁场规划和至今为止获得的成果
2、Dr. Michael H Repacholi，Evan Deventer,L Goldstein 电磁场预防原则的应用
3、Foster K,Vecchia P and Repacholi M Science and the Precautionary Princple.Science;288;979-981(2000)
4、European Commission Communication on “The Precautionary Principle”,2000,该网址不再展示
5、Bernard Veyret 全世界范围内进行的与健康危险评估相关的电磁场生物效应试验研究
6、曹兆进 王强 电磁辐射对健康影响的国内流行病学调查综述
7、姜槐 许正平 中国电磁场附设标准的科学依据的探讨
8、张志刚中国电磁环境质量标准制定中应考虑的几个因素
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2005-06-30 16:38:36
