隨著業余無線電活動的普及和發展,無線電愛好者每天面對電磁輻射的機會也愈來愈多。雖然大家十分關心QSO的質量,但也常常提及無線電波對人體可能造成的傷害。有的愛好者認為無線電波對身體是有害的,自從開始喜歡上業余電臺通聯以后,經常頭暈眼花,還沒少掉頭發;還有的則認為沒什么大不了的。實際上人們耐受電磁輻射的能力各不相同,加上受照射的實際情況各不相同,因此不能就個別人的癥狀下結論。
??? 人們認識到電磁波對人類的傷害,最早可追溯到上世紀30年代。當時眾多高頻加熱工人出現乏力等癥狀;二戰期間,雷達廣泛使用,不少人受到微波照射,戰后還報導了第一例微波白內障病例。可惜那個時代,人們更關心電離輻射,顯然這些報道并沒有引起足夠的重視。有組織的科研活動始于50年代。1954年,美國調集各方專家協作研究。他們進行了耗資巨大的動物實驗,采用的輻射強度大于100mW/cm2(103W/m2)。經過長期觀察和計算,專家門認可10mW/cm2是“安全”上限。
前蘇聯于1953年開始專門研究。與美國絕然不同,他們除了實驗室工作外,大量的是深入生產一線的流行病學調查。也許是研究方法不同,幾乎所有美國專家都認為,電磁輻射首先使機體發熱,再產生其它影響(稱為熱效應),而前蘇聯專家普遍認為低強度長期作用也會產生嚴重的后果(稱為非熱效應)。基于這個認識,前蘇聯制定了比美國嚴1000倍的衛生標準。我國從1963年開始有組織的研究。經過多年現場調查和實驗,確定非熱效應存在,并制定了較合理的標準。
??? 通常認為,電磁輻射對人體的影響與頻率(f)、功率流密度(Pd)、輻射的面積和部位、輻射時間(t)等有直接聯系。由于波阻抗(空氣)。
故功率流密度
(2)式表明,對于自由空間中的平面波,通過測量場強E,就能得到Pd,Pd的單位是W/m2,為了形象一些,本文用mW/cm2和μW/cm2。換算關系為:
1W/m2=0.1mW/cm2=100μW/cm2?? (3)
在不易測試Pd時,可由下式估算:
(適用于遠區場)???? (4)
?
其中G為發射天線增益,P0為發射功率,d為測試點離天線的距離。即是說用一手持機發射,設PO=5W,G=2(約3dB),站在距天線3m遠的地方,所受到的照射約為13μw/cm2,這個值基本上是安全的。
如果d較小,則不能使用公式(4)。實際測試表明,用一手持機(5W)發射,當天線離面部5cm時,所受照射為20mW/cm2以上,這是一個危險的指標。粗略的測試,可用另一天線接上靈敏功率計。讀出收到的功率后,除以接收天線的等效面積。
不是所有的功率都被人吸收。對于不同頻率,將在身體不同深度發生部份反射。相對而言,在VHF以及UHF低端,頻率越高反射越大。另外除非理想的平面波,人體所受照射很不均勻。如上述手持機,若不考慮擾動,實際上只有正對天線的一塊區域受到超過20mW/cm2的輻射,所以安全標準可以放寬。
強電磁輻射首先引起身體的熱效應。當用電臺設備以30W發射,把臉靠近天線時,很快就會感到溫熱。此時如迅速脫離照射,可能產生微弱的晶狀體混濁(用裂隙燈鏡檢查),以后部份人會有短時頭暈和煩躁。所有癥狀都能短時內消失,不留任何后遺癥。如果長時間停留在上述環境下,多數人將感到頭暈,眼有刺激感。此后覺全身乏力,極度疲倦,口干和失眠。由于晶狀體發生暫時水腫,可能伴有視力減退。除非經常這樣輻射,所有癥狀都能短期內恢復。
強電波還能引起體溫、心率等的變化。一般認為原因在于電波破壞了體溫調節中樞和植物神經的功能。很強的電波甚至會引起局部組織壞死。這種情況在頻率較高的微波段更易發生。
較弱的電磁輻射(<1mW/cm2)難以引起組織升溫,作用不能很快表現出來。癥狀出現的時間、嚴重程度與頻率、強度、調制方法、個人耐受能力等關系密切。業余頻段衛生研究較少。筆者所見到的文獻除了144MHz和470MHz的幾個實驗報告外,其余多為長波段、900MHz、1.8GHz、2450MHz的實驗。流行病學調查尤以長波段(工業加熱)和微波段為多。所以這里所述只能是臨近頻段的情況以及部份愛好者自述的病情。
大量研究表明,3GHz左右的輻射有最明顯的生物效應。另外懷疑,70MHz和430MHz附近存在生物效應峰。不過有人認為,波長較短的電波不易透過皮膚深入體內,主要作用于皮膚感受區,引起迷走神經緊張,從而造成一系列其它反應;波長較長的分米波則能改變中樞神經系統的機能。一般說來,微弱信號長時間輻射,主要損害間腦區域的調節功能,并引起下丘腦機能障礙,最終導致神經——體液調節紊亂。不少事實證明,輻射可引起垂體功能紊亂和其它許多神經刺激。這些改變最后影響到整個身體,造成一系列癥狀。幸運的是,還沒有充分證據證明不太長時間(幾年以內)的照射能引起器質性病變。
另有研究提示,弱的輻射(<1mW/cm2)能引起血腦屏障變化。該現象尤以UHF段為明顯。實驗還發現,無調制電波的生物作用明顯小于音頻及亞音頻調制的電波。但是報告未指明調制方法。血腦屏障的變化體現為照射期間通透性增強,許多不能透過的分子和藥物在此時可以通過。雖然有望將此效應用于醫療目的,但更多人認為,有些不應通過的物質進入大腦,會影響腦功能,從而引起身體的一系列微小反應。長期如此,則發生電波綜合癥。
關于電磁輻射對人的致畸及致癌作用,學術界尚有分歧。上世紀七十年代開始,陸續有孕婦接受微波理療后發生畸胎的報導。然而病例較少。男性接受中、強射頻輻射(1~10mW/cm2,UHF高端)一段時間,易發精子活力低下卻是不爭的事實。停止輻射后數周到數月將恢復正常。動物實驗則肯定微波既有致畸作用,又有致突變作用。我國科學家早在80年代就發現,2450MHz,短期、間斷的超過20 mW/cm2的輻射可造成大鼠胚胎畸形率顯著增高,還誘發成年鼠體細胞突變。同時發現癥狀與輻射呈現劑量關系。近年來,移動電話大規模普及,頻率也步步高升。國外曾報導“因為使用手機而引起腦部腫瘤”的消息。同樣由于病例太少,尚不足以定論。況且使用的情況因人而異,很多說法模棱兩可。不過,不論使用手機還是對講機,都能在頭部造成超過10mW/cm2的功率流密度。若經常這樣照射(發燒級火腿和業務繁忙者)則是危險的。腫瘤學家指出,組織長期、反復受異常刺激,發病的機率總比不受刺激高得多。由于電磁輻射會引起神經體液調節紊亂,因而也就能在經十幾年時間后引發器質性病變,包括腫瘤。
一般人偶爾接受弱的電磁輻射(幾十μW/cm2~1mW/cm2)不會引起任何癥狀。長期連續接受照射,則會在一定時間后出現反應,其閾值約20~50μW/cm2。當然,在出現自覺癥狀前就會出現腦電圖和許多生化指標的變化。患者常表現為神經衰弱,包括全身乏力、失眠或嗜睡、記憶力減退等。其中乏力、記憶力減退的發生率較高,個別報告甚至達60%以上。調查表明VHF和UHF低端比短波段更易引起癥狀。短波段的閾值可能高達100μW/cm2。長期但不連續的接受照射是無線好者和手機使用者的普遍情況。這種情況比連續照射要好。一般認為,斷續照射的強度在500μW/cm2以下,短期是安全的(相應于UHF段)。對于發燒級火腿,因為發射的時間較多,安全值應取低一些。從已有的調查報告推演,建議輻射強度不要超過300μW/cm2。
業余無線電界的流行病學調查開展得非常少,這里沒有更多的資料,希望讀者諒解。有報導指出,接受UHF段100μw/cm2強度以下的照射,能引起血壓異常。癥狀一般出現在受照2~3年或更長時間。根據個體不同,大約各有相近比例的人發生高血壓和低血壓,還有個別血壓有大幅波動。因此,在相對微弱的輻射下,除了神衰外也能體現其它危害,必須有所注意。
目前還沒有專門的業余段衛生標準。國家標準(GB8702—88)規定,職業人員受輻射的容許強度(24h內任意6min的平均強度),在3~30MHz范圍,不大于60/f(W/m2)(即 ,其中f為頻率),在30~3000MHz范圍,不大于2W/m2( );而對于居民等非職業工作者,Pd(3~30MHz)≤12/f (W/m2),Pd(30~3000MHz)≤0.4W/m2(即40μW/cm2)。相對而言,捷克和俄羅斯的標準要嚴數十倍,日本的標準卻略松。考慮到病征大部分是可逆的,以及防護水平的提高需要一個過程,我國制定了較寬松的標準。實際上在40μW/cm2照射中生活幾年,必然有不少人發生神衰。業余電臺是斷續工作的,標準可以放松一些。筆者認為HAM應努力避免超過50mW/cm2(相當于車臺30W,在空曠地帶距離G=3dB的天線15~35cm)的輻射,在10mW/cm2(相當于手臺5W,距離6~15cm)的輻射中,每次操作的時間不要超過1min,每日盡量不要多于20min,如果要長時間“擺難”,并且每天如此,建議將輻射控制在100~300μW/cm2(相當于5W手臺,距30~80cm或更遠)。短波段的強度可以大一些。從現有報告分析,不大于1mW/cm2的強度可以接受,而除非把天線架在室內或陽臺上,一般不易達到這個值。當然了,上面給出的值不是絕對安全。就拿100μW/cm2(手臺300mW,約22cm)來說,在70cm波段,如果每天工作2小時,這樣連續3年,可能超過半數的HAM將感到有情況。還要注意,照射引起的垂體和甲狀腺功能紊亂對兒童及青少年危害甚大,因此應有更嚴格的標準。
我們玩業余電臺,要講究綠色環保。許多朋友喜歡把天線架在陽臺或窗臺上(例如吸于空調室外機上)。如果此時用25W發射,隔壁室內的輻射可能已有100μW/cm2,如果鄰居有朝一日有所醒悟,很可能引發糾紛。使用功率超過300W的短波電臺,最好先按GB規定到環保部門掛個號,否則若有人舉報,“接受批斗”則是難免的。
談到避免不良影響的方法,也就是防護,我覺得首先應加深認識,破除僥幸心理。也許有讀者認為,電波引起的癥狀一般不是器質性改變,停止接觸后易于恢復,防不防護并不重要。或者認為不就是神經衰弱嗎,有什么大不了的,況且很多朋友玩了幾年業余無線電都沒問題,未必我就有問題。的確,直接的傷害在目前的認識水平看來并不嚴重。當年居里夫人提煉鐳時就沒有任何防護,最后也沒怎么樣。從另一個角度去想,如果引起“亞健康”癥狀導致了其它的問題出現,顯然也是很不值得的。
防護應從源頭著手。首先是控制功率。在U/V段,59+和51的信號都不會影響語言傳送。所以不要盲目追求好的信號報告。呼叫時功率可以大些,交換報告后應減小到能完成通訊的最小功率。特別是使用手持機的HAM,通聯時盡量找好一點的位置,以便能減小功率。有的便攜設備最小功率在0.3W以上,有條件者可將小功率調到0.1W以下。其次是作好天饋系統的安裝設計,拉開天線與操作者的距離(Pd∝d-2),尤其是垂直距離。車臺的天線能架上樓頂的,就不要安裝在窗臺上。非安裝不可的,應裝在窗戶側面的墻上,利用墻體屏蔽(視條件可提供5~25dB衰減)。饋線要選用同軸電纜并搞好接地,減少漏能。使用手持機時,應養成良好習慣,保證天線離身體20cm以上(5W功率時相應Pd<1mW/cm2),有條件時使用外接話筒。開車的朋友一定要把天線吸在車頂上,不宜吸在前后機器蓋板上。絕對不能倒吸于車內(由于車體屏蔽,此時輻射可能更高)。有報導說一定的紫外線能增強身體對電磁輻射的耐受性,因此可以適當增加戶外活動,多曬太陽。
最后筆者希望廣大HAM都健康、愉快的參加通聯活動。同時希望能夠有條件的會員多進行業余段的輻射衛生學研究,讓業余無線電更加完美。
- 電磁輻射(43338)
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