手機(jī)和基站的電磁輻射會(huì)不會(huì)危害人體健康？公眾對(duì)此非常關(guān)心，國(guó)內(nèi)媒體充斥著形形色色的專(zhuān)家建議。事實(shí)上，國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家和國(guó)際組織對(duì)此已經(jīng)有過(guò)多年的研究，結(jié)論是手機(jī)和基站的電磁輻射與腦瘤白血病等疾病無(wú)關(guān)，日常生活中的電磁輻射對(duì)人體健康沒(méi)有危害，這已是科學(xué)界的共識(shí)。

為什么公眾會(huì)恐懼電磁輻射？主要有兩個(gè)認(rèn)識(shí)誤區(qū)：一是混淆了電離輻射與電磁輻射的區(qū)別，高強(qiáng)度X射線等電離輻射的確會(huì)打破人體組織的化學(xué)鍵，從而對(duì)人體造成傷害，而電磁輻射的強(qiáng)度很低，并不會(huì)造成同樣的危害；二是對(duì)電磁輻射非熱效應(yīng)的憂慮，電磁輻射的確會(huì)有熱效應(yīng)，電磁爐所利用的就是熱效應(yīng)，但嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)實(shí)驗(yàn)并不支持電磁輻射的非熱效應(yīng)，科學(xué)界也不支持改變?nèi)梭wDNA或殺精等非熱效應(yīng)的說(shuō)法。

世界衛(wèi)生組織等國(guó)際權(quán)威機(jī)構(gòu)只承認(rèn)電磁輻射熱效應(yīng)的潛在危害，各個(gè)國(guó)家和國(guó)際組織制定了公眾電磁輻射的限值標(biāo)準(zhǔn)，雖然具體數(shù)值并不相同，但計(jì)量方法和數(shù)值單位是統(tǒng)一的。有兩種世界通用的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)，分別是功率密度標(biāo)準(zhǔn)和比吸收率標(biāo)準(zhǔn)。

1、功率密度標(biāo)準(zhǔn)

功率密度指的是單位面積所接收到的輻射功率，它所測(cè)量的是信號(hào)強(qiáng)度，可以用電場(chǎng)強(qiáng)度和磁場(chǎng)強(qiáng)度來(lái)表示，但更普遍采用的是功率密度。下圖是我國(guó)現(xiàn)行的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《電磁環(huán)境控制限值》（GB8702-2014）中對(duì)公眾照射限值的規(guī)定，手機(jī)和基站的頻率屬于30MHz～30000MHz這個(gè)范圍。

表1 公眾曝露控制限值

手機(jī)的峰值功率2W，美國(guó)電氣電子工程師協(xié)會(huì)IEEE不考慮發(fā)射功率7W以下的安全問(wèn)題，美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)FCC對(duì)手機(jī)900MHz頻段規(guī)定的輻射限值為6W/m2，比我國(guó)的0.4W/m2寬松了15倍。

我國(guó)現(xiàn)行的電磁輻射限制標(biāo)準(zhǔn)是國(guó)際上最嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)之一，通信公司建基站和國(guó)家環(huán)保部的檢查，依據(jù)的就是這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)家環(huán)保部曾監(jiān)督測(cè)試過(guò)上千部基站，結(jié)果表明：射頻功率為20瓦的基站，距天線前10米的功率密度是0.006W/m2，遠(yuǎn)低于苛刻的中國(guó)限值標(biāo)準(zhǔn)。

手機(jī)和基站電磁輻射的公眾恐慌，究其原因與運(yùn)營(yíng)商有關(guān)，當(dāng)初推廣CDMA手機(jī)時(shí)，某運(yùn)營(yíng)商打出了“綠色手機(jī)”的偽概念，拿低輻射作為賣(mài)點(diǎn)，用欺騙公眾的手段來(lái)提高競(jìng)爭(zhēng)力。其實(shí)CDMA手機(jī)的輻射功率并不比GSM小，GSM手機(jī)峰值功率2W，實(shí)際使用過(guò)程中，只在1/8的時(shí)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(jī)的最大平均功率均在250mW左右，但實(shí)際發(fā)射功率會(huì)遠(yuǎn)低于這個(gè)水準(zhǔn)，這源于基站對(duì)手機(jī)功率的自動(dòng)控制機(jī)制。由于手機(jī)距離基站的遠(yuǎn)近不同，手機(jī)輻射相同的功率，基站接收到近處手機(jī)的信號(hào)功率就強(qiáng)，接收到遠(yuǎn)處手機(jī)的信號(hào)功率就弱。手機(jī)自己不知道距離基站的遠(yuǎn)近，開(kāi)頭會(huì)采用最大功率發(fā)射，基站收到后會(huì)向手機(jī)發(fā)送逐階降低發(fā)射功率的指令，1秒鐘內(nèi)會(huì)發(fā)送幾十到幾百次指令，處于近處的手機(jī)會(huì)在極短的時(shí)間時(shí)把發(fā)射功率調(diào)整到很低的水平，例如0.02W。

現(xiàn)在運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)為當(dāng)初的輻射謠言付出了代價(jià)，有些地方的基站很難進(jìn)入小區(qū)，到處被居民驅(qū)趕，把基站偽裝成燈桿和大樹(shù)的招數(shù)也不靈了。運(yùn)營(yíng)商打著虛假的綠色旗號(hào)搞促銷(xiāo)，這就是典型的飲鳩止渴。

2、比吸收率標(biāo)準(zhǔn)

比吸收率（SAR）的定義是：給定密度的體積微元內(nèi)質(zhì)量微元所吸收的能量微元對(duì)時(shí)間的微分值，即單位時(shí)間和單位生物體質(zhì)量所吸收的電磁能量，單位是W/kg。

與功率密度標(biāo)準(zhǔn)相比，比吸收率更多地考慮了人體情況，應(yīng)該是更值得參考的標(biāo)準(zhǔn)，但它卻很難以操作，需要人體模型來(lái)配合，后續(xù)的算法也非常復(fù)雜，而功率密度標(biāo)準(zhǔn)的檢驗(yàn)很簡(jiǎn)單，拿個(gè)場(chǎng)強(qiáng)儀或頻譜分析儀就可以測(cè)量，

美國(guó)輻射保護(hù)與測(cè)量委員會(huì)NCRP和美國(guó)電氣電子工程師協(xié)會(huì)IEEE所制定的美標(biāo)為SAR≤1.6W/kg，國(guó)際非電離輻射防護(hù)委員會(huì)ICNIRP制定的歐標(biāo)為SAR≤2.0W/kg，其中歐標(biāo)是世界衛(wèi)生組織WHO推薦的標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)的《移動(dòng)電話電磁輻射局部曝露限值》（GB21288-2007），主要內(nèi)容只有一頁(yè)紙，其實(shí)就說(shuō)了一句話：我國(guó)遵從世衛(wèi)組織推薦的歐標(biāo)2.0W/kg標(biāo)準(zhǔn)。

有了標(biāo)準(zhǔn)還得有檢測(cè)方法，測(cè)試頭顱內(nèi)部所吸收的電磁能量，這當(dāng)然不能做活體實(shí)驗(yàn)，通常是制作一個(gè)跟頭顱形狀、密度、介電常數(shù)相當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)人頭模型。上述的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)模型進(jìn)行了規(guī)范化，以保證測(cè)量結(jié)果的一致性和可比性。標(biāo)準(zhǔn)中要求用糖鹽為主的懸浮液來(lái)模擬頭部的組織液，手機(jī)有貼臉和傾斜兩種標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試位置，對(duì)信號(hào)頻率和功率、探頭規(guī)格、測(cè)試程序等也都有著一整套的規(guī)范。

這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容非常詳盡，共參考了65篇?dú)W美國(guó)家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和文獻(xiàn)。但實(shí)際的內(nèi)容基本都是移植于歐美的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。有趣的是，我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)中所采用的頭部模型數(shù)據(jù)，居然來(lái)自1988年的美國(guó)軍人的人體測(cè)量報(bào)告，這倒是與美國(guó)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)完全一致。

標(biāo)準(zhǔn)中，根據(jù)美國(guó)男軍人頭部尺寸的統(tǒng)計(jì)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(hào)，1號(hào)最小10號(hào)最大，模型選擇了9號(hào)，考慮到婦女兒童的頭部尺寸肯定比9號(hào)小，這樣就可以保證所有使用者有超過(guò)90%的人的頭部比模型小，會(huì)遭受更低的輻射，從而使基于這個(gè)9號(hào)模型所得到的SAR標(biāo)準(zhǔn)是保守和安全的。

在人頭模型中測(cè)量用的探頭是一個(gè)接收天線，接收的是電磁輻射能量，得到測(cè)試數(shù)據(jù)后，還要經(jīng)過(guò)復(fù)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(jìn)行精度校準(zhǔn)，其測(cè)量步驟和數(shù)據(jù)推算有著嚴(yán)格的專(zhuān)業(yè)要求。

根據(jù)以往的測(cè)試結(jié)果，手機(jī)輻射在頭部引起的最大溫升為0.194攝氏度，按照IEEE的安全標(biāo)準(zhǔn)，人體內(nèi)局部溫度升高的閾值為不超過(guò)3.5攝氏度，若人體正常溫度是36.5攝氏度，局部溫度不能高過(guò)40攝氏度，而手機(jī)輻射對(duì)正常體溫者所能引起的最高溫度還不到37攝氏度，當(dāng)然是無(wú)關(guān)緊要的，而且人類(lèi)還可通過(guò)本身的體液流動(dòng)來(lái)調(diào)節(jié)自身局部的溫度。

SAR與手機(jī)的制式（例如GSM或CDMA）沒(méi)有關(guān)系，國(guó)外許多實(shí)驗(yàn)室多年的研究資料表明，SAR與功率密度也沒(méi)有換算關(guān)系，但在國(guó)內(nèi)常常將兩者比較，以期定性地說(shuō)明問(wèn)題。

2012年4月23日，美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)FCC發(fā)布了關(guān)于RF曝露和SAR符合性要求的6個(gè)KDB文件的修訂草案，其中KDB865664是關(guān)于100MHz～6GHz的SAR測(cè)試的，這次修訂主要是順應(yīng)LTE等新一代移動(dòng)通信規(guī)范中無(wú)線電信號(hào)頻率上升到700MHz～6GHz的客觀要求，而以前的所考慮的無(wú)線電信號(hào)主要是2GHz以下的。

新文件有三個(gè)主要變化：一是原2GHz以下信號(hào)使用的插入頭部模型中的天線直徑為6mm~7mm，現(xiàn)在信號(hào)頻率變高波長(zhǎng)相應(yīng)縮短，天線直徑變?yōu)?mm~4mm，在接近6GHz時(shí)需要使用直徑1.5mm的天線。二是由于信號(hào)的頻帶變寬，單探頭就不再適合，分離多探頭就成為了未來(lái)測(cè)試的趨勢(shì)。三是頭部模型中的模擬液，以前的糖鹽液體不再適合1G以上的信號(hào)，需要使用礦物油、甘油等新型混合液體。

我國(guó)《移動(dòng)電話電磁輻射局部曝露限值》（GB21288-2007）標(biāo)準(zhǔn)的最后一條對(duì)移動(dòng)電話產(chǎn)品的標(biāo)識(shí)提出了要求，應(yīng)在說(shuō)明書(shū)中以黑體字表示產(chǎn)品的SAR，并鼓勵(lì)在產(chǎn)品外包裝上標(biāo)明SAR的最大值。測(cè)量一個(gè)產(chǎn)品的SAR是個(gè)專(zhuān)業(yè)性很強(qiáng)的復(fù)雜過(guò)程，能有這個(gè)能力的科研機(jī)構(gòu)并不多，而且必須要有國(guó)家授予的檢測(cè)資質(zhì)。

3、新國(guó)標(biāo)的變化

新國(guó)標(biāo)的名稱(chēng)為《電磁環(huán)境控制限值》，與被替代的舊國(guó)標(biāo)《電磁輻射防護(hù)規(guī)定》不同，把“防護(hù)規(guī)定”這個(gè)較強(qiáng)的保護(hù)人體健康的字眼去掉了，變成了“控制限值”。近幾十年的電磁輻射醫(yī)學(xué)研究普遍并不支持電磁輻射與影響人體健康的相關(guān)性，認(rèn)為并不需要刻意的防護(hù)，新國(guó)標(biāo)名稱(chēng)的改變減弱了保護(hù)人體健康的意味。

舊國(guó)標(biāo)中的電磁管理內(nèi)容要求是比較嚴(yán)格的，例如要求新建或新購(gòu)置的電磁輻射體運(yùn)行后，必須實(shí)地測(cè)量電磁輻射場(chǎng)的空間分布，必要時(shí)以實(shí)測(cè)為基礎(chǔ)劃出防護(hù)帶，并設(shè)計(jì)警戒符號(hào)，類(lèi)似的嚴(yán)格管理要求一共有八條，而這些在新國(guó)標(biāo)中全部刪除了，這意味著全面放開(kāi)了對(duì)電磁輻射的管理要求。

新國(guó)標(biāo)中的電磁場(chǎng)等效輻射功率是延續(xù)舊版本的，手機(jī)基站功率一般40W以下，這當(dāng)然屬于豁免管理的設(shè)備，并不需要向管理部門(mén)報(bào)批。除此以外，還新增了對(duì)高壓變電設(shè)施的規(guī)定，100KV以下的都豁免管理了，這實(shí)際上就是給電力部門(mén)松了綁。

新國(guó)標(biāo)增加了1Hz~100KHz的公眾曝露控制限值，這種低頻輻射限值在舊國(guó)標(biāo)中是沒(méi)有的，這種增加并不意味著醫(yī)學(xué)研究發(fā)現(xiàn)低頻輻射對(duì)人體有害了，而是因?yàn)榻陙?lái)高鐵等新生的低頻低功率輻射體已經(jīng)出現(xiàn)，相應(yīng)的爭(zhēng)端將會(huì)出現(xiàn)，如果沒(méi)有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的話就會(huì)無(wú)據(jù)可依，先把標(biāo)準(zhǔn)明確出來(lái)是明智的做法。

通過(guò)新舊國(guó)標(biāo)的對(duì)比可以很清楚地看出，政府部門(mén)對(duì)電磁輻射的看法已經(jīng)發(fā)生了變化，認(rèn)定了日常中的電磁輻射并不會(huì)危害健康，這源于發(fā)達(dá)國(guó)家持續(xù)幾十年不間斷的醫(yī)學(xué)研究成果，源于世界衛(wèi)生組織、美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)、美國(guó)輻射保護(hù)與測(cè)量委員會(huì)、美國(guó)電氣電子工程師協(xié)會(huì)等眾多國(guó)際知名組織機(jī)構(gòu)的結(jié)論。

從未來(lái)發(fā)展來(lái)看，手機(jī)上網(wǎng)的速率越來(lái)越快，因此需要越來(lái)越大的帶寬，手機(jī)基站的頻率會(huì)越來(lái)越高，其穿透性和繞射性越來(lái)越差，布設(shè)密度更大且單個(gè)覆蓋面積更小的微基站會(huì)成為潮流。基站越小則發(fā)射功率越小，基站密度越大則手機(jī)發(fā)射功率也越小，所以說(shuō)公眾承受的輻射程度會(huì)越來(lái)越小，而不是越來(lái)越大。根據(jù)國(guó)際電信聯(lián)盟的研究報(bào)告，將來(lái)進(jìn)入5G后，更加小巧的微微基站會(huì)逐漸成為主流，一個(gè)樓里就可能有好幾個(gè)，使得空中的電磁頻譜變得更加地均勻和微弱。

日常生活中的電磁輻射，以前不是健康問(wèn)題，今后也不會(huì)是，但電磁輻射恐懼的社會(huì)影響是確實(shí)存在的，不僅使人們承擔(dān)了無(wú)謂的精神損失，還影響了相應(yīng)工程的建設(shè)，從而造成了全社會(huì)的損失。宣傳和解讀國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，破解電磁輻射的流言，是通信專(zhuān)業(yè)人士應(yīng)盡的義務(wù)。

作者：軍械工程學(xué)院 張弛 許鑫

審核編輯：湯梓紅