基站信號(hào)輻射有多大_電磁輻射的生物效應(yīng)和暴露限值

現(xiàn)如今，移動(dòng)通信技術(shù)滲透到了社會(huì)生活的方方面面。各式各樣的手機(jī)應(yīng)用，已經(jīng)徹底改變了我們的生活。

截止 2019 年，中國(guó)已建成 4G 基站 544 萬(wàn)個(gè)。預(yù)計(jì) 2020 年底，國(guó)內(nèi) 5G 基站也將有可能達(dá)到 70 萬(wàn)個(gè)。

在繁華的城市里，人們或許不到 500 米就能看到一座基站。在未來(lái) 5G 的某些場(chǎng)景下，甚至可能出現(xiàn)每 50 米一座基站的情況。

越來(lái)越密集的基站，大幅改善了網(wǎng)絡(luò)覆蓋質(zhì)量，給人們帶來(lái)便利。然而，也有很多人，極力抵觸甚至百般阻撓身邊的基站建設(shè)項(xiàng)目。

為什么呢？原因很簡(jiǎn)單，就是因?yàn)楹ε隆拜椛洹薄?/p>

一直以來(lái)，圍繞基站輻射的紛爭(zhēng)在各地時(shí)有發(fā)生，相關(guān)的新聞也是屢見(jiàn)不鮮。

很多時(shí)候，運(yùn)營(yíng)商只得無(wú)奈拆除小區(qū)所有的基站設(shè)備，撤退離場(chǎng)。這樣一來(lái)，導(dǎo)致更多用戶的正常生活受到影響。

國(guó)外部分地區(qū)的情況更為糟糕，甚至出現(xiàn)了燒毀 5G 基站這樣令人匪夷所思的舉動(dòng)。

那么，基站信號(hào)輻射到底有多大？會(huì)不會(huì)給人體造成影響？我們距離基站多遠(yuǎn)比較合適？

電磁輻射的生物效應(yīng)

研究表明，電磁波與生物體會(huì)發(fā)生相互作用。根據(jù)作用機(jī)理的不同，電磁輻射的生物效應(yīng)可分為熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)。

1. 熱效應(yīng)

生物體受到一定強(qiáng)度的電磁輻射并將其吸收，機(jī)體組織溫度升高，這種效應(yīng)稱為電磁波的熱效應(yīng)。

熱效應(yīng)又分為歐姆熱效應(yīng)和波動(dòng)能量熱效應(yīng)。

歐姆熱效應(yīng)的加熱原理是人體內(nèi)部的自由電子、離子沿電磁波場(chǎng)強(qiáng)方向定向運(yùn)動(dòng)，電流通過(guò)生物組織（等效通過(guò)電阻），產(chǎn)生歐姆熱效應(yīng)。在正常生活區(qū)域內(nèi)，人體能接觸到的電磁波能量很微弱，電磁輻射的歐姆熱效應(yīng)一般不大。

波動(dòng)能量熱效應(yīng)的加熱原理是分子之間摩擦生熱。波動(dòng)能量加熱原理復(fù)雜，這里不贅述。在實(shí)際生活中，“微波爐”正是利用了這個(gè)原理加熱食物。

簡(jiǎn)單分析下微波爐加熱食物的過(guò)程：食物中含有大量水分，水分子的本征頻率為 2.45GHz。微波爐使用這個(gè)頻率的微波信號(hào)，在封閉的腔內(nèi)照射食物。水分子受外界場(chǎng)強(qiáng)影響，每秒完成 24.5 億次的高頻振蕩，分子間來(lái)回摩擦、碰撞，產(chǎn)生大量熱量，從而達(dá)到快速加熱食物的目的。

2. 非熱效應(yīng)

生物體吸收電磁場(chǎng)的能量后，產(chǎn)生不可歸咎于溫度變化的生物學(xué)變化，稱為電磁場(chǎng)的非熱效應(yīng)。

非熱效應(yīng)的本質(zhì)來(lái)自生物體的內(nèi)部，外部電磁場(chǎng)僅起觸發(fā)信號(hào)的作用。電磁輻射安全主要關(guān)注電磁波對(duì)人體神經(jīng)系統(tǒng)的干擾和電磁波的穿透效應(yīng)。

電磁波對(duì)人體神經(jīng)系統(tǒng)的影響：

人體在頻率為 4Hz-1KHz 的電磁波環(huán)境下，超過(guò) 100mA/m2 的感應(yīng)電流密度時(shí)，中樞神經(jīng)系統(tǒng)興奮度會(huì)劇烈變化。

出于安全考慮，在 4Hz-1KHz 的電磁波環(huán)境下，職業(yè)暴露限值感應(yīng)電流低于 10mA/m2，公眾暴露限值感應(yīng)電流低于 2mA/m2。

對(duì)于 4Hz-1KHz 的電磁輻射，大家也不用感到恐慌。因?yàn)?1kHz 電磁波信號(hào)需要至少 7.5 萬(wàn)米長(zhǎng)的天線才能將信號(hào)輻射出去。這么長(zhǎng)的天線是很難得到的，環(huán)境中該頻率范圍的電磁波非常微弱。

高頻射線穿透人體細(xì)胞帶來(lái)的生物影響：

電磁波的頻率越高，其透射性越強(qiáng)。當(dāng)頻率高于紫外線時(shí)（如 X 射線、γ射線等），能夠穿透人體細(xì)胞，射線與機(jī)體細(xì)胞、組織、體液等物質(zhì)相互作用，引起物質(zhì)的原子或分子電離，因而可以直接破壞機(jī)體內(nèi)某些大分子結(jié)構(gòu)，如使蛋白分子鏈斷裂、核糖核酸（RNA）或脫氧核糖核酸（DNA）的斷裂、破壞一些對(duì)物質(zhì)代謝有重要意義的酶等，甚至可直接損傷細(xì)胞結(jié)構(gòu)。

這類輻射通常也稱為電離輻射，對(duì)人體有顯著危害。因此，普通人需避而遠(yuǎn)之；而從業(yè)人員，如 X 射線醫(yī)師，需采用專業(yè)的防護(hù)設(shè)施。

電磁輻射暴露限值和標(biāo)準(zhǔn)

不同國(guó)家對(duì)電磁輻射所造成的健康危害有著不同的理解。因此，不同國(guó)家所制定的電磁輻射標(biāo)準(zhǔn)有較大的差異。

我國(guó)在制定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，考慮了電磁輻射對(duì)人體神經(jīng)效應(yīng)方面的影響，比美國(guó)、澳大利、德國(guó)等國(guó)家制定的標(biāo)準(zhǔn)更加嚴(yán)格。

在制定電磁輻射標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，針對(duì)不同的暴露人群，有著不同的標(biāo)準(zhǔn)，分為職業(yè)暴露限值和公眾暴露限值。

輻射環(huán)境下的職業(yè)人員，是指暴露在已知條件下，了解相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)而采取恰當(dāng)防護(hù)措施的成年人。公眾，則是指包括所有年齡段和不同健康狀況的社會(huì)個(gè)體。

考慮到普通人不會(huì)采取防輻射措施，故公眾暴露限值比職業(yè)暴露限值更加嚴(yán)格。

自 1988 年以來(lái)，我國(guó)先后頒布了《GB 9175-88 環(huán)境電磁波衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》和《GB 10437-1989 作業(yè)場(chǎng)所超高頻輻射衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》，在國(guó)標(biāo)中明確規(guī)定了職業(yè)暴露安全限值和公眾暴露安全限值，見(jiàn)表 1。

表 1. 電磁輻射的安全限值

表 2 中，描述的是不同國(guó)家地區(qū)電磁輻射公眾照射導(dǎo)出限值對(duì)比。可以看出，我國(guó)對(duì)電磁環(huán)境輻射安全的要求非常嚴(yán)格，其限值顯著低于歐盟和美國(guó)。

表 2. 不同地區(qū)電磁輻射公眾照射導(dǎo)出限值對(duì)比

人類與基站輻射

多份實(shí)驗(yàn)報(bào)告證明，目前使用的移動(dòng)通信頻率及功率不會(huì)對(duì)人體帶來(lái)傷害。

2006 年 6 月，WHO 發(fā)布了《移動(dòng)通信及其基站》的報(bào)告，明確指出：“最近的任何一項(xiàng)研究，都沒(méi)有證明暴露于移動(dòng)電話或基站的射頻場(chǎng)會(huì)對(duì)健康帶來(lái)?yè)p害?！?/p>

4G 移動(dòng)基站正常工作時(shí)，其天線口輻射的信號(hào)功率不超過(guò) 5W；4G 手機(jī)發(fā)射的功率不超過(guò) 0.1W；普通家用客廳燈的功率為 40-60W。從“熱效應(yīng)”的角度分析，移動(dòng)基站對(duì)人體的影響遠(yuǎn)小于家中一盞溫馨的燈。

我們經(jīng)常聽(tīng)到“燈下黑”這個(gè)概念。所謂的“燈下黑”是指，基站天線的正下方處，用戶收到基站的信號(hào)最小，甚至沒(méi)有。

該現(xiàn)象是由基站天線工作原理決定的。天線依靠振子輻射信號(hào)，對(duì)稱振子天線的天線方向圖如下圖所示：

可以看出，對(duì)稱振子的正下方和正上方?jīng)]有信號(hào)輻射。如果基站天線懸掛于樓頂，正下方的居民大可不必?fù)?dān)心輻射的“危險(xiǎn)”。從基站信號(hào)強(qiáng)弱的角度分析，他們反倒是最“安全”的。

一般情況下，公眾離基站發(fā)射塔多遠(yuǎn)才是安全的呢？

根據(jù)《GB8702-88 電磁輻射防護(hù)規(guī)定》，推導(dǎo)出公眾照射限值符合距離的計(jì)算公式，見(jiàn)表 3。

表 3. 距離輻射源天線的安全距離

r：距離天線最小的安全距離，單位：mf：頻率，單位：MHzP：天線輻射功率，單位：WG：天線最大輻射方向上的增益值

例如輸出功率 5W，天線增益 13dbi（20 倍）的 4G 基站，應(yīng)用表 3 中的公式計(jì)算，在其天線最大增益方向上，距離天線 1.4 米以上的距離都為安全距離。

一般基站塔天線掛高在 30 米左右，該距離遠(yuǎn)大于安全距離 1.4 米，即公民接收到的輻射功率遠(yuǎn)低于國(guó)家規(guī)定的公眾照射限值。

在中國(guó)，公眾接收到的基站信號(hào)輻射劑量很小，是安全的。

正確對(duì)待輻射

普通公民該如何正確對(duì)待電磁波輻射呢？

1）切忌聞“輻”色變。大部分的電磁波輻射對(duì)人體是無(wú)害的，過(guò)度的擔(dān)心輻射反倒影響身心健康。

2）理智規(guī)避有害頻率源?！邦l率”和“功率”是輻射對(duì)人體是否有害的關(guān)鍵因素，比如對(duì)于高頻高能的 X 射線、γ射線，公眾應(yīng)該非必要不接觸。

3）穿戴正規(guī)的防輻射裝備。對(duì)于一些特殊群體，在輻射場(chǎng)強(qiáng)較大的環(huán)境下，應(yīng)穿戴防輻射裝備來(lái)抵御輻射。注意，防輻射裝備也不是萬(wàn)能的。它的隔離性能和信號(hào)頻率有關(guān)。信號(hào)頻率越高，防輻射裝備的隔離性就越差。對(duì)于高頻輻射來(lái)說(shuō)，市面上大部分防輻射服的作用不大。

4）正確使用手機(jī)。人們一般都會(huì)遠(yuǎn)離基站，但卻對(duì)同樣是輻射源的手機(jī)“愛(ài)不釋手”?？紤]到距離和時(shí)長(zhǎng)，相對(duì)于基站對(duì)人體的輻射劑量，手機(jī)對(duì)人體的輻射劑量可能會(huì)更大一些。有研究表明，手機(jī)的信號(hào)頻率和功率不會(huì)傷害人體，但由于使用手機(jī)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，造成視力下降和頸椎疾病的案例，越來(lái)越普遍。

5）合理膳食，加強(qiáng)體育鍛煉。電磁輻射生物學(xué)效應(yīng)機(jī)制與氧化損傷有關(guān)。因此，抗氧化的食品是首要選擇。如十字花科蔬菜、卷心菜、蘿卜等，具有抗輻射功能。
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