電磁輻射對(duì)HAM的危害
隨著業(yè)余無(wú)線(xiàn)電活動(dòng)蓬勃發(fā)展,每天和電磁輻射面對(duì)面的愛(ài)好者愈來(lái)愈多。雖然大家十分關(guān)心QSO的質(zhì)量,但也不少提及無(wú)線(xiàn)電的傷害。大多數(shù)友臺(tái)的觀點(diǎn)鮮明的分成兩類(lèi),一方認(rèn)為無(wú)線(xiàn)電對(duì)身體有害,自從自己開(kāi)始玩以后,經(jīng)常頭暈眼花,還沒(méi)少掉頭發(fā);另一方則認(rèn)為沒(méi)什么大不了的,聽(tīng)天由命罷。實(shí)際上耐受電磁輻射的能力,因人而異。加上受照射的實(shí)際情況各不相同,必然產(chǎn)生許多看似矛盾的現(xiàn)象。因此不能就個(gè)別人的癥狀下結(jié)論。系統(tǒng)研究,需借助流行病學(xué)的方法。
對(duì)傷害的最早認(rèn)識(shí),可追溯到上世紀(jì)三十年代。當(dāng)時(shí)眾多高頻加熱工人出現(xiàn)乏力等癥狀。二戰(zhàn)期間,雷達(dá)的廣泛使用,使不少人受到微波照射。戰(zhàn)后報(bào)導(dǎo)了第一例微波白內(nèi)障病例??上莻€(gè)時(shí)代,人們更關(guān)心電離輻射。有組織的科研活動(dòng)始于50年代。1954年,美國(guó)調(diào)集各方專(zhuān)家協(xié)作研究。他們進(jìn)行了耗資巨大的動(dòng)物實(shí)驗(yàn),采用的輻射強(qiáng)度大多大于100mW/cm2(103W/m2)。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期觀察和計(jì)算,專(zhuān)家門(mén)認(rèn)可10mW/cm2是“安全”上限。前蘇聯(lián)于1953年開(kāi)始專(zhuān)門(mén)研究。與美國(guó)絕然不同,他們除了實(shí)驗(yàn)室工作外,大量的是深入生產(chǎn)一線(xiàn)的流行病學(xué)調(diào)查。也許是研究方法不同,當(dāng)時(shí)幾乎所有美國(guó)專(zhuān)家都認(rèn)為,電磁輻射首先使機(jī)體發(fā)熱,再產(chǎn)生其它影響(稱(chēng)為熱效應(yīng)),而前蘇聯(lián)專(zhuān)家普遍認(rèn)為低強(qiáng)度長(zhǎng)期作用也會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的后果(稱(chēng)為非熱效應(yīng))。基于這個(gè)認(rèn)識(shí),前蘇聯(lián)制定了比美國(guó)嚴(yán)1000倍的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)從1963年開(kāi)始有組織的研究。經(jīng)過(guò)多年現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和實(shí)驗(yàn),確定非熱效應(yīng)存在并制定了較合理的標(biāo)準(zhǔn)。
通常認(rèn)為,電磁輻射對(duì)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(shí)間(t)等有直接聯(lián)系。由于波阻抗(空氣)
(1)故功率流密度(W/m2)
?。?)式表明,對(duì)于自由空間中的平面波,通過(guò)測(cè)量場(chǎng)強(qiáng)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(guān)系為
1W/m2=0.1mW/cm2=100μW/cm2 (3)
在不易測(cè)試Pd時(shí),可由下式估算
(適用于遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)) (4)
其中G為發(fā)射天線(xiàn)增益,P0為發(fā)射功率,d為測(cè)試點(diǎn)離天線(xiàn)的距離。即是說(shuō)用一手持機(jī)發(fā)射,設(shè)PO=5W,G=2(約3dB),站在距天線(xiàn)3m遠(yuǎn)的地方,所受到的照射約為13μw/cm2,這個(gè)值基本上是安全的。
如果d較小,則不能使用公式(4)。實(shí)際測(cè)試表明,用一手持機(jī)(5W)發(fā)射,當(dāng)天線(xiàn)離面部5cm時(shí),所受照射為20mW/cm2以上,這是一個(gè)危險(xiǎn)的指標(biāo)。粗略的測(cè)試,可用另一天線(xiàn)接上靈敏功率計(jì)。讀出收到的功率后,除以接收天線(xiàn)的等效面積。
不是所有的功率都被人吸收。對(duì)于不同頻率,將在身體不同深度發(fā)生部份反射。相對(duì)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(jī),若不考慮擾動(dòng),實(shí)際上只有正對(duì)天線(xiàn)的一塊區(qū)域受到超過(guò)20mW/cm2的輻射,所以安全標(biāo)準(zhǔn)可以放寬。
強(qiáng)電磁輻射首先引起身體的熱效應(yīng)。當(dāng)用臺(tái)機(jī)以30W發(fā)射,把臉靠近天線(xiàn)時(shí),很快就會(huì)感到溫?zé)?。此時(shí)如迅速脫離照射,可能產(chǎn)生微弱的晶狀體混濁(用裂隙燈鏡檢查),以后部份人會(huì)有短時(shí)頭暈和煩躁。所有癥狀都能短時(shí)內(nèi)消失,不留任何后遺癥。如果長(zhǎng)時(shí)間停留在上述環(huán)境下,多數(shù)人將感到頭暈,眼有刺激感。此后覺(jué)全身乏力,極度疲倦,口干和失眠。由于晶狀體發(fā)生暫時(shí)水腫,可能伴有視力減退。除非經(jīng)常這樣輻射,所有癥狀都能短期內(nèi)恢復(fù)。
強(qiáng)電波還能引起體溫、心率等的變化。一般認(rèn)為原因在于電波破壞了體溫調(diào)節(jié)中樞和植物神經(jīng)的功能。很強(qiáng)的電波甚至?xí)鹁植拷M織壞死。這種情況在頻率較高的微波段更易發(fā)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(xiàn)出來(lái)。癥狀出現(xiàn)的時(shí)間、嚴(yán)重程度與頻率、強(qiáng)度、調(diào)制方法、個(gè)人耐受能力等關(guān)系密切。業(yè)余段衛(wèi)生研究較少。筆者所見(jiàn)到的文獻(xiàn)除了144MHz和470MHz的幾個(gè)實(shí)驗(yàn)報(bào)告外,其余多為長(zhǎng)波段、900MHz、1.8GHz、2450MHz的實(shí)驗(yàn)。流行病學(xué)調(diào)查尤以長(zhǎng)波段(工業(yè)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(ài)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(yīng)。另外懷疑,70MHZ和430MHZ附近存在生物效應(yīng)峰。不過(guò)有人認(rèn)為,波長(zhǎng)較短的電波不易透過(guò)皮膚深入體內(nèi),主要作用于皮膚感受器,引起迷走神經(jīng)緊張,從而造成一系列其它反應(yīng);波長(zhǎng)較長(zhǎng)的分米波(如430MHz約7dm)則能改變中樞神經(jīng)系統(tǒng)的機(jī)能。一般說(shuō)來(lái),微弱信號(hào)長(zhǎng)時(shí)間輻射,主要損害間腦區(qū)域的調(diào)節(jié)功能,并引起下丘腦機(jī)能障礙,最終導(dǎo)致神經(jīng)——體液調(diào)節(jié)紊亂。不少事實(shí)證明,輻射可引起垂體功能紊亂和其它許多神經(jīng)刺激。這些改變最后影響到整個(gè)身體,造成一系列癥狀。幸運(yùn)的是,還沒(méi)有充分證據(jù)證明不太長(zhǎng)時(shí)間(幾年以?xún)?nèi))的照射能引起器質(zhì)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(xiàn)象尤以UHF段為明顯。實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn),無(wú)調(diào)制電波的生物作用明顯小于音頻及亞音頻調(diào)制的電波。但是報(bào)告未指明調(diào)制方法。血腦屏障的變化體現(xiàn)為照射期間通透性增強(qiáng),許多不能透過(guò)的分子和藥物在此時(shí)可以通過(guò)。雖然有望將此效應(yīng)用于醫(yī)療目的,但更多人認(rèn)為,有些不應(yīng)通過(guò)的物質(zhì)進(jìn)入大腦,會(huì)影響腦功能,從而引起身體的一系列微小反應(yīng)。
關(guān)于電磁輻射對(duì)人的致畸及致癌作用,學(xué)術(shù)界尚有分歧。上世紀(jì)七十年代開(kāi)始,陸續(xù)有孕婦接受微波理療后發(fā)生畸胎的報(bào)導(dǎo)。然而病例較少。男性接收中、強(qiáng)射頻輻射(1~10mW/cm2,UHF高端)一段時(shí)間,易發(fā)精子活力低下卻是不爭(zhēng)的事實(shí)。停止輻射后幾周到幾月將恢復(fù)正常。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)則肯定微波既有致畸作用,又有致突變作用。我國(guó)科學(xué)家早在80年代就發(fā)現(xiàn),2450MHz,短期、間斷的超過(guò)20 mW/cm2的輻射可造成大鼠胚胎畸形率顯著增高,還誘發(fā)成年鼠體細(xì)胞突變。同時(shí)發(fā)現(xiàn)癥狀與輻射呈現(xiàn)劑量關(guān)系。近年來(lái),移動(dòng)電話(huà)大規(guī)模普及,頻率也步步高升。國(guó)外曾報(bào)導(dǎo)“因?yàn)椤笔褂?a href="http://ttokpm.com/v/tag/107/" target="_blank">手機(jī)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(shuō)法模棱兩可。不過(guò),不論使用手機(jī)還是對(duì)講機(jī),都能在頭部造成超過(guò)10mW/cm2的功率流密度。若經(jīng)常這樣照射(見(jiàn)于發(fā)燒級(jí)火腿和業(yè)務(wù)繁忙者)則是危險(xiǎn)的。腫瘤學(xué)家指出,組織長(zhǎng)期、反復(fù)受異常刺激,發(fā)病的機(jī)率總比不受刺激高得多。由于電磁輻射會(huì)引起神經(jīng)體液調(diào)節(jié)紊亂,因而也就能在經(jīng)十幾年時(shí)間后引發(fā)器質(zhì)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(huì)引起任何癥狀。長(zhǎng)期連續(xù)接受照射,則會(huì)在一定時(shí)間后出現(xiàn)反應(yīng),其閾值約20~50μW/cm2。當(dāng)然,在出現(xiàn)自覺(jué)癥狀前就會(huì)出現(xiàn)腦電圖和許多生化指標(biāo)的變化。患者常表現(xiàn)為神經(jīng)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(fā)生率較高,個(gè)別報(bào)告甚至達(dá)60%以上。調(diào)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(dá)100μW/cm2。長(zhǎng)期但不連續(xù)的接受照射是無(wú)線(xiàn)電愛(ài)好者和手機(jī)使用者的普遍情況。這種情況比連續(xù)照射要好。一般認(rèn)為,斷續(xù)照射的強(qiáng)度在500μW/cm2以下,短期是安全的(相應(yīng)于UHF段)。對(duì)于發(fā)燒級(jí)火腿,因?yàn)榘l(fā)射的時(shí)間較多,安全值應(yīng)取低一些。從已有的調(diào)查報(bào)告推演,建議輻射強(qiáng)度不要超過(guò)300μW/cm2。
業(yè)余無(wú)線(xiàn)電界的流行病學(xué)調(diào)查開(kāi)展得非常少,這里沒(méi)有更多的資料,希望讀者諒解。筆者曾對(duì)愛(ài)好者的情況作過(guò)簡(jiǎn)單訪問(wèn)。總體來(lái)說(shuō),經(jīng)常使用手持機(jī)靠近面部發(fā)射,通常幾周內(nèi)就有輕微反應(yīng),表現(xiàn)為頭暈,眼睛略有脹痛、干澀等,但是否輻射引起還無(wú)定論。筆者偏向于認(rèn)為眼部癥狀是因?yàn)橹v話(huà)時(shí)不自覺(jué)的將目光長(zhǎng)時(shí)間停留在光線(xiàn)不適宜的地方所致。接下來(lái)的一年甚至兩年基本上沒(méi)有自覺(jué)癥狀(喜歡用高功的例外)。以后逐漸表現(xiàn)出電波綜合癥,癥狀像神經(jīng)衰弱,伴有植物神經(jīng)功能異常時(shí)的部份征象?;颊咧髟V疲憊不堪,全身沒(méi)勁(乏力);輕微頭痛、頭暈,時(shí)常伸懶腰;脫發(fā);白天思睡,個(gè)別失眠,晚上多夢(mèng);記憶力減退常較嚴(yán)重,學(xué)習(xí)能力有所下降;邏輯思維能力一般不受影響;體溫感受可能異常,有時(shí)不熱但多汗,不冷卻打噴嚏。有的出現(xiàn)心悸和心前區(qū)輕微疼痛、胸悶、心粒不齊;個(gè)別有包括胃腸功能紊亂在內(nèi)的其它癥狀,但停止輻射接觸后數(shù)日可恢復(fù)。具體情況因人而異,難具重復(fù)性。有報(bào)導(dǎo)指出,接受UHF段100μw/cm2強(qiáng)度以下的照射,能引起血壓異常。癥狀一般出現(xiàn)在受照2~3年或更長(zhǎng)時(shí)間。根據(jù)個(gè)體不同,大約各有相近比例的人發(fā)生高血壓和低血壓,還有個(gè)別血壓有大幅波動(dòng)。因此,在相對(duì)微弱的輻射下,除了神衰外也能體現(xiàn)其它危害,必須有所注意。
目前還沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的業(yè)余段衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB8702—88)規(guī)定,職業(yè)人員受輻射的容許強(qiáng)度(24h內(nèi)任意6min的平均強(qiáng)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(duì)于居民等非職業(yè)工作者,Pd(3~30MHz)≤12/f (W/m2),Pd(30~3000MHz)≤0.4W/m2(即40μW/cm2)。相對(duì)而言,捷克和俄羅斯的標(biāo)準(zhǔn)要嚴(yán)數(shù)十倍,日本的標(biāo)準(zhǔn)卻略松。考慮到病征大部分是可逆的,以及防護(hù)水平的提高需要一個(gè)過(guò)程,我國(guó)制定了較寬松的標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)際上在40μW/cm2照射中生活幾年,必然有不少人發(fā)生神衰。業(yè)余電臺(tái)是斷續(xù)工作的,標(biāo)準(zhǔn)可以放松一些。HAM應(yīng)努力避免哪怕是一瞬間超過(guò)50mW/cm2(相當(dāng)于車(chē)臺(tái)30W,在空曠地帶距離G=3dB的天線(xiàn)15~35cm)的輻射,在10mW/cm2(相當(dāng)于手臺(tái)5W,距離6~15cm)的輻射中,每次操作的時(shí)間不要超過(guò)1min,每日盡量不要多于20min,如果要長(zhǎng)時(shí)間“擺難”,并且每天如此,建議將輻射控制在100~300μW/cm2(相當(dāng)于5W手臺(tái),距30~80cm或更遠(yuǎn))。短波段的強(qiáng)度可以大一些。從現(xiàn)有報(bào)告分析,不大于1mW/cm2的強(qiáng)度可以接受,而除非把天線(xiàn)架在室內(nèi)或陽(yáng)臺(tái)上,一般不易達(dá)到這個(gè)值。當(dāng)然了,上面給出的值不是絕對(duì)安全。就拿100μW/cm2(手臺(tái)300mW,約22cm)來(lái)說(shuō),在70cm波段,如果每天工作2小時(shí),這樣連續(xù)3年,可能超過(guò)半數(shù)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(duì)兒童及青少年危害甚大,因此應(yīng)有更嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。
我們玩業(yè)余電臺(tái),要講究綠色環(huán)保。許多朋友喜歡把天線(xiàn)架在陽(yáng)臺(tái)或窗臺(tái)上(例如吸于空調(diào)室外機(jī)上)。如果此時(shí)用25W發(fā)射,隔壁室內(nèi)的輻射可能已有100μW/cm2(超標(biāo)?。H绻従佑谐蝗沼兴盐?,很可能引發(fā)糾紛。使用功率超過(guò)300W的短波電臺(tái),最好先按GB規(guī)定到環(huán)保部門(mén)掛個(gè)號(hào),否則若有人舉報(bào),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(hù),我覺(jué)得首先應(yīng)加深認(rèn)識(shí),破除僥幸心理。也許有讀者認(rèn)為,電波引起的癥狀一般不是器質(zhì)性改變,停止接觸后易于恢復(fù),防不防護(hù)并不重要?;蛘哒J(rèn)為不就是神經(jīng)衰弱嗎,有什么大不了的,王五搞了幾年無(wú)線(xiàn)電都沒(méi)問(wèn)題,未必我就有問(wèn)題。的確,直接的傷害在目前的認(rèn)識(shí)水平看來(lái)并不嚴(yán)重。當(dāng)年居里夫人提煉鐳時(shí)就沒(méi)有任何防護(hù),最后也沒(méi)怎么樣。從另一個(gè)角度去想,如果引起“亞健康”癥狀,自己倒覺(jué)得沒(méi)事,卻因?yàn)榫癫缓枚數(shù)粢淮慰荚?、錯(cuò)過(guò)一次機(jī)會(huì)、得罪一個(gè)朋友,或者引發(fā)一次交通事故……。
防護(hù)應(yīng)從源頭著手。首先是控制功率。在U/V段,59+和51的信號(hào)都不會(huì)影響語(yǔ)言傳送。所以不要盲目追求好的信號(hào)報(bào)告。呼叫時(shí)功率可以大些,交換報(bào)告后應(yīng)減小到能完成通訊的最小功率。特別是使用手持機(jī)的HAM,通聯(lián)時(shí)盡量找好一點(diǎn)的位置,以便能關(guān)小功率。有的機(jī)器最小功率在0.3W以上,有條件者可將小功率調(diào)到100mW以下。其次是作好天饋系統(tǒng)的安裝設(shè)計(jì),拉開(kāi)天線(xiàn)與操作者的距離(Pd∝d-2),尤其是垂直距離。車(chē)臺(tái)的天線(xiàn)能架上樓頂?shù)?,就不要安裝在窗臺(tái)上。非安裝不可的,應(yīng)裝在窗戶(hù)側(cè)面的墻上,利用墻體屏蔽(視條件可提供5~25dB衰減)。饋線(xiàn)要選用同軸電纜并搞好接地,減少漏能。使用手持機(jī)時(shí),應(yīng)養(yǎng)成良好習(xí)慣,保證天線(xiàn)離身體20cm以上(5WPWR.時(shí)相應(yīng)Pd<1mW/cm2),有條件時(shí)使用外接話(huà)筒。開(kāi)車(chē)的朋友一定要把天線(xiàn)吸在車(chē)頂上,不宜吸在前后蓋上。絕對(duì)不能倒吸于車(chē)內(nèi)(由于車(chē)體屏蔽,此時(shí)輻射可達(dá)20mW/cm2以上)。有報(bào)導(dǎo)說(shuō)一定的紫外線(xiàn)能增強(qiáng)身體對(duì)電磁輻射的耐受性,因此可以適當(dāng)增加戶(hù)外活動(dòng),多曬太陽(yáng)。
最后筆者希望廣大HAM都健康、愉快的參加通聯(lián)活動(dòng)。同時(shí)呼吁進(jìn)行業(yè)余段的輻射衛(wèi)生學(xué)研究,開(kāi)展會(huì)內(nèi)流行病學(xué)調(diào)查,盡快制訂專(zhuān)門(mén)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn),讓業(yè)余無(wú)線(xiàn)電更加完美。
評(píng)論
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