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      電磁輻射的兩種標準,你知道嗎? Time:2017-06-28 10:55:29    瀏覽數量:3117次   

      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?!叭粘I钪械碾姶泡椛鋵θ梭w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。下圖是我國現行的《電磁輻射防護規定》(GB8702-88)中對公眾照射限值的規定,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,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

       電場強度V/m

       磁場強度A/m

       功率密度W/m2

       0.1~3

       40

       0.1

      ?。?/span>401

       3~30

       67/

       0.17/

      ?。?/span>12/f1)

       30~3000

       (12)2)

       (0.032)2)

       0.4

       3000~15000

       (0.22/)2)

       (0.001)2)

       f/7500

       15000~30000

       (27)2)

       (0.073)2)

       2



        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;表中數據作了取整處理
        手機的峰值功率2W,美國電氣電子工程師協會(IEEE)不考慮發射功率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,美國聯邦通信委員會(FCC)對2G手機所集中使用的900MHz頻段規定的輻射限值為6W/m2,比我國的0.4W/m2寬松了15倍。
        我國現行的電磁輻射防護規定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保部的檢查,依據的就是這個標準。有網友覺得這是88年定的標準,那時手機遠未流行,現在手機這么普及了,標準應該提高。而實際上,基站現在越建越密,單基站的輻射功率在變小,輻射功率密度呈現下降趨勢。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,國家環保部曾監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的時間發射,所以最大平均功率為250mW,而CDMA是連續發射的,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射,基站收到后會向手機發送逐階降低發射功率的指令,1秒鐘內會發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射功率調整到很低的水平,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,而且后續的數據算法也非常復雜。
        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),主要內容只有一頁紙,其實就說了一句話:我國遵從世衛組織推薦的歐標2.0W/kg標準。
        現行的是中國人民共和國通信行業標準 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的SAR評估規程(頻率范圍300MHz~6GHz)。
        測試頭顱內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、電介常數相當的標準人頭模型,上述的標準對模型進行了規范化,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、探頭規格、測試程序等也都有著一整套的規范。

        標準中,根據美國男軍人頭部尺寸的統計數據,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。
        媒體經常稱SAR值是根據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,根據劑量學的研究,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,得到測試數據后,還要經過復雜的算法處理,才能得到SAR的值。探頭天線要根據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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