電磁場(chǎng)與健康研究綜述

［談儒猛 談欣兒 馬文華］

1 引言

自宇宙誕生以來，電磁場(chǎng)（EMF）就以不同的形式存在。電磁場(chǎng)的頻率各不相同，我們最熟悉的形式是可見光。電場(chǎng)和磁場(chǎng)是電磁頻譜的組成部分。電磁頻譜的范圍從靜態(tài)電場(chǎng)和磁場(chǎng)，延伸至射頻（RF）、紅外輻射和可見光，再到X 射線和伽馬射線。電磁頻譜如圖1 所示。

圖1 電磁頻譜示意圖

電磁場(chǎng)由在空間中共同運(yùn)動(dòng)的電能波和磁能波構(gòu)成。通常，術(shù)語“電磁場(chǎng)”或EMF 用于表示電磁輻射的存在。

電磁頻譜從3 kHz 頻率延伸至300 GHz的這一部分被稱為射頻（RF）。電視和無線電發(fā)射機(jī)（包括基站）以及微波、移動(dòng)電話和雷達(dá)都會(huì)產(chǎn)生射頻場(chǎng)。這些場(chǎng)被用于傳輸信息，并構(gòu)成世界各地的電信以及無線電和電視廣播的基礎(chǔ)。許多家用設(shè)備，例如無繩電話、嬰兒監(jiān)視器、無線電遙控玩具、Wi-Fi、平板電腦、智能手表和其他無線設(shè)備也在射頻頻段發(fā)射電磁場(chǎng)。

紫外線波段以上頻率的電磁輻射被歸類為“電離輻射”，因?yàn)樗鼈冇凶銐虻哪芰客ㄟ^釋放電子（電離）來改變?cè)拥幕瘜W(xué)鍵，從而影響原子的變化。X 射線和伽馬射線是電離輻射的常見形式。電離輻射發(fā)生在2 900 THz（2 900×1 012 Hz）以上的頻率，對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)大約為103.4 nm，接近紫外線（UV）光譜的較低波長(zhǎng)邊緣。

紫外線波段以下頻率的電磁輻射被歸類為“非電離輻射”，因?yàn)樗鼈內(nèi)狈ψ銐虻哪芰縼磲尫烹娮樱措婋x或影響原子結(jié)構(gòu)的變化。射頻場(chǎng)即為非電離輻射。

隨著5G的到來，5G 電磁場(chǎng)與輻射引起了公眾更多關(guān)注，他們更關(guān)切5G 對(duì)人類健康可能產(chǎn)生的影響。本文從最新最權(quán)威的國(guó)際出版物和相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)入手，摘錄了相關(guān)研究結(jié)論和指南建議。旨在讓公眾對(duì)輻射安全和5G 電磁場(chǎng)有個(gè)更科學(xué)、更全面和客觀的理解與認(rèn)知。

2 EMF 與健康研究項(xiàng)目

2.1 世界衛(wèi)生組織電磁場(chǎng)國(guó)際項(xiàng)目

眾所周知，無線通信技術(shù)已成為現(xiàn)代社會(huì)不可或缺的組成部分。移動(dòng)手機(jī)、平板和無線設(shè)備都已經(jīng)成為全球數(shù)十億人日常生活的基本通信工具，并且在醫(yī)療應(yīng)用中也十分常見。電信基站和天線塔不斷興建，以提供高質(zhì)量的無線通信。隨著無線通信技術(shù)的引入，公眾對(duì)與無線通信相關(guān)的潛在健康風(fēng)險(xiǎn)產(chǎn)生了一定程度的關(guān)注，包括使用移動(dòng)電話和居住在基站附近。

所有頻率的電磁場(chǎng)（EMF）構(gòu)成了最常見、也是增長(zhǎng)最快的影響公眾的一個(gè)重要環(huán)境因素。作為保護(hù)公眾健康的職責(zé)之一，同時(shí)也作為對(duì)公眾暴露于電磁場(chǎng)健康影響關(guān)注的回應(yīng)，世界衛(wèi)生組織（WHO）于1996 年建立了國(guó)際電磁場(chǎng)項(xiàng)目。該項(xiàng)目旨在尋找和評(píng)估電磁場(chǎng)在0～300 GHz 頻率范圍內(nèi)可能對(duì)健康造成影響的科學(xué)證據(jù)。關(guān)于WHO 國(guó)際電磁場(chǎng)項(xiàng)目的詳細(xì)信息，可參見www.who.int/peh-emf/about/en/。

在電磁場(chǎng)和健康方面，WHO 指出[1]：“迄今為止進(jìn)行的所有研究結(jié)果都表明，低于 ICNIRP（1998 年）EMF導(dǎo)則中建議的限值（涵蓋0～300 GHz 整個(gè)頻率范圍）的暴露不會(huì)對(duì)健康產(chǎn)生任何已知的不利影響。然而，在進(jìn)行更好的健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估之前，仍然需要先填補(bǔ)在相關(guān)知識(shí)方面存在的欠缺?！?/p>

2.2 關(guān)于移動(dòng)電話與健康的信息

WHO 指出[2]：“過去二十年來進(jìn)行了大量研究以評(píng)估移動(dòng)電話是否有潛在的健康風(fēng)險(xiǎn)。迄今為止，尚未證實(shí)移動(dòng)電話的使用對(duì)健康造成任何不良后果。”

“雖然未能證明大腦腫瘤風(fēng)險(xiǎn)增加，但隨著移動(dòng)電話使用的增加以及缺乏移動(dòng)電話使用15年以上的數(shù)據(jù)表明，有必要進(jìn)一步開展移動(dòng)電話的使用與大腦腫瘤風(fēng)險(xiǎn)的研究。特別是，近年來青少年對(duì)移動(dòng)電話的使用日趨普遍，因而潛在接觸期會(huì)更長(zhǎng)，WHO 為此積極促進(jìn)對(duì)這一人群的進(jìn)一步研究。針對(duì)兒童和青少年潛在健康影響的幾項(xiàng)調(diào)查研究正在進(jìn)行中?！?/p>

2.3 關(guān)于基站與健康的信息

WHO 指出[3]：“考慮到極低的暴露水平和迄今為止收集到的研究成果，沒有令人信服的科學(xué)證據(jù)表明，來自基站和無線網(wǎng)絡(luò)的微弱射頻信號(hào)會(huì)對(duì)健康造成不利影響?！?/p>

“迄今為止所開展的研究并沒有表明，對(duì)諸如來自基站等射頻場(chǎng)的環(huán)境暴露會(huì)增加罹患癌癥或任何其它疾病的風(fēng)險(xiǎn)?！?/p>

2.4 關(guān)于5G 與健康的信息

國(guó)際非電離輻射防護(hù)委員會(huì)（ICNIRP）建議[4]：ICNIRP為保護(hù)暴露于射頻電磁場(chǎng)的人群發(fā)布了新的導(dǎo)則。該導(dǎo)則涵蓋了5G 技術(shù)，以及AM 和DAB 無線電、WiFi、藍(lán)牙和目前正在使用的3G/4G 移動(dòng)電話。

ICNIRP 主席Eric van Rongen 稱，制定新版電磁場(chǎng)暴露導(dǎo)則花費(fèi)了7 年時(shí)間，比1998 版的導(dǎo)則更適合用于未來5G 將使用的更高頻率。

“導(dǎo)則是在全面審查了所有相關(guān)科學(xué)文獻(xiàn)、科學(xué)論壇和廣泛公眾咨詢這一流程之后制定的，為100 kHz 到300 GHz 范圍內(nèi)所有經(jīng)過科學(xué)證實(shí)的電磁暴露健康影響提供保護(hù)。”

2020 版導(dǎo)則中與5G 暴露相關(guān)的主要變化是針對(duì)6 GHz 以上的頻率，包括：（1）增加對(duì)全身暴露的限制；（2）增加對(duì)人體小區(qū)域短暫暴露（少于6 分鐘）的限制；以及（3）減少對(duì)人體小區(qū)域的最大暴露允許量。

“在修訂導(dǎo)則的時(shí)候，我們研究了1998 年發(fā)表的那個(gè)導(dǎo)則的適用性。我們發(fā)現(xiàn)，該導(dǎo)則在大多數(shù)情況下都是保守的，它仍然能為當(dāng)前的技術(shù)提供足夠的保護(hù)?！?/p>

Van Rongen 博士說，“然而，新導(dǎo)則為6 GHz 以上的更高頻率范圍提供了更優(yōu)質(zhì)和更詳細(xì)的暴露防護(hù)指南，這對(duì)于使用這些較高頻率的5G 和未來技術(shù)來說十分重要。人們需要記住的最重要的一點(diǎn)是：如果遵守這些新導(dǎo)則，5G 技術(shù)將不會(huì)造成傷害?！?/p>

2.5 關(guān)于人體暴露導(dǎo)則的信息

WHO 指出：電磁場(chǎng)的暴露導(dǎo)則由兩個(gè)國(guó)際機(jī)構(gòu)制定。目前大多數(shù)國(guó)家遵循由以下兩個(gè)機(jī)構(gòu)制定的導(dǎo)則：

國(guó)際非電離輻射防護(hù)委員會(huì)（ICNIRP），以及電氣電子工程師協(xié)會(huì)（通過國(guó)際電磁安全委員會(huì)）（IEEE/ICES）。

這些導(dǎo)則并不針對(duì)某項(xiàng)特定技術(shù)，它所覆蓋的頻率范圍最高為300 GHz，包括正在討論的5G 頻率。

ICNIRP 指出：《ICNIRP 限制電磁場(chǎng)暴露導(dǎo)則》用于保護(hù)暴露于100 kHz 至300 GHz 射頻電磁場(chǎng)范圍內(nèi)的人群。導(dǎo)則覆蓋了多種應(yīng)用，例如5G 技術(shù)、WiFi、藍(lán)牙、移動(dòng)手機(jī)和基站。

2020 年導(dǎo)則取代并替換了ICNIRP（1998）射頻導(dǎo)則100 kHz 至300 GHz 部分，以及ICNIRP（2010）低頻導(dǎo)則100 kHz 至10 MHz 部分。

導(dǎo)則是在全面審查了所有相關(guān)科學(xué)文獻(xiàn)、科學(xué)論壇和經(jīng)過廣泛公眾咨詢這一流程之后制定的，它為100 kHz 到300 GHz 范圍內(nèi)的所有對(duì)健康有不利影響的電磁場(chǎng)暴露提供經(jīng)科學(xué)證實(shí)的保護(hù)。

IEEE 指出：本標(biāo)準(zhǔn)（IEEE C95.1）規(guī)定了保護(hù)人員免受暴露于 0～300 GHz 頻率范圍的電場(chǎng)、磁場(chǎng)和電磁場(chǎng)造成已知不利健康影響的安全限值。

這些暴露限值普遍適用于受控環(huán)境下的職業(yè)人員和非受控環(huán)境下的普通公眾。

這些暴露限值并不適用于由醫(yī)生和醫(yī)療專業(yè)人員實(shí)施或在其指導(dǎo)下的患者的暴露，也不適用于在醫(yī)學(xué)或科學(xué)研究中對(duì)知情志愿者的暴露，并且對(duì)于醫(yī)療裝置或植入物的使用可能不具有保護(hù)作用。

2.6 對(duì)電磁場(chǎng)與健康的研究

國(guó)際上已經(jīng)對(duì)暴露于不同頻段的電磁頻譜可能產(chǎn)生的健康影響進(jìn)行了廣泛研究。

正如WHO 所指出的，在過去30 年里，在非電離輻射的生物效應(yīng)和醫(yī)療應(yīng)用領(lǐng)域，已有約25 000 篇文章發(fā)表。盡管有些人認(rèn)為還需要進(jìn)行更多的研究，但至今，我們?cè)谶@方面的科學(xué)認(rèn)知比對(duì)大多數(shù)化學(xué)品的認(rèn)知更加廣泛。

WHO 還參引了數(shù)據(jù)庫“EMF-Portal”，這是一個(gè)關(guān)于電場(chǎng)、磁場(chǎng)和電磁場(chǎng)對(duì)人類健康和生物系統(tǒng)影響的科學(xué)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫。這一開放的網(wǎng)站由德國(guó)亞琛工業(yè)大學(xué)職業(yè)病研究所下屬的生物電磁交流研究中心運(yùn)營(yíng)。EMF-Portal網(wǎng)站是全球范圍內(nèi)關(guān)于非電離電磁輻射（頻率范圍為0～300 GHz）的生物和健康相關(guān)影響的最全面的科學(xué)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫，可不受限制地訪問。其核心是一個(gè)廣泛的文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫，保存有31 031 份出版物和6 716 份關(guān)于電磁場(chǎng)影響的個(gè)人科學(xué)研究摘要綜述。

2.7 電磁場(chǎng)效應(yīng)

2.7.1 生物效應(yīng)與不良健康效應(yīng)

當(dāng)暴露于電磁場(chǎng)導(dǎo)致生物系統(tǒng)出現(xiàn)某些明顯或可檢測(cè)到的生理變化時(shí)，就稱之為生物效應(yīng)，但這并不一定是有害的。當(dāng)生物效應(yīng)超出了人體可以抵消的正常范圍，對(duì)人體健康或舒適度造成損害時(shí)，才是不良健康效應(yīng)。

2.7.2 射頻電磁場(chǎng)效應(yīng)

當(dāng)暴露于高強(qiáng)度的射頻電磁場(chǎng)時(shí)會(huì)造成組織發(fā)熱，從而導(dǎo)致體溫升高，這種現(xiàn)象被稱為熱效應(yīng)。雖然人體有行之有效的體溫調(diào)節(jié)機(jī)制，但如果射頻暴露過高過久，人體自身調(diào)節(jié)系統(tǒng)可能就不再能夠應(yīng)對(duì)。

對(duì)高于10 MHz 頻率，首先經(jīng)過科學(xué)證實(shí)的電磁效應(yīng)是發(fā)熱；對(duì)低于10 MHz 頻率，首先感受到的效應(yīng)是非熱神經(jīng)刺激（一種刺痛感）。

2.8 國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)（IARC）

2.8.1 IARC 對(duì)射頻電磁場(chǎng)的分類

2011 年5 月，世界衛(wèi)生組織下屬的國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)（IARC）將射頻電磁場(chǎng)列為可能導(dǎo)致人類罹患癌癥的物質(zhì)（2B 類），這是基于神經(jīng)膠質(zhì)瘤——一種與使用無線電話有關(guān)的惡性腦癌——風(fēng)險(xiǎn)的增加。

IARC 網(wǎng)站列出了314 種2B 類別物質(zhì)，包括射頻場(chǎng)、汽油發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣、泡菜、干洗劑（職業(yè)暴露）和極低頻（ELF）磁場(chǎng)。

IARC 提供了以下分類結(jié)論[5]：“我們對(duì)證據(jù)進(jìn)行了嚴(yán)格審查，并進(jìn)行了總體評(píng)估，認(rèn)為在使用無線電話的用戶中，膠質(zhì)瘤和聽神經(jīng)瘤的發(fā)病率有限，對(duì)于其他類型癌癥得出的結(jié)論是不充分的。上述關(guān)于職業(yè)和環(huán)境暴露的證據(jù)也同樣被認(rèn)為是不充分的?！?/p>

“致癌性的證據(jù)有限：已觀察到暴露于該物質(zhì)與癌癥之間存在正相關(guān)關(guān)系，工作組認(rèn)為對(duì)此的因果解釋是可信的，但不能以合理的信心排除偶然因素、偏差和錯(cuò)誤?！?/p>

“致癌性的證據(jù)不充分：現(xiàn)有研究的質(zhì)量、一致性或統(tǒng)計(jì)能力不足以得出暴露與癌癥之間是否存在因果關(guān)系的結(jié)論，或者沒有關(guān)于人類癌癥的數(shù)據(jù)?！?/p>

“鑒于這一分類和調(diào)查結(jié)果對(duì)公共健康的潛在影響……必須對(duì)長(zhǎng)期大量使用移動(dòng)電話進(jìn)行更多的研究。在獲得這些信息之前，重要的是采取務(wù)實(shí)的措施來減少暴露，例如使用免提或發(fā)送短信?！?/p>

2.8.2 IARC 對(duì)射頻電磁場(chǎng)分類的結(jié)論

WHO 已提供了以下IARC 對(duì)于射頻電磁場(chǎng)分類的結(jié)論[6]：“國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)（IARC）將射頻電磁場(chǎng)列為可能導(dǎo)致人類癌癥的物質(zhì)（2B 類），即在無法合理可靠地排除偶然性、偏差或混淆的情況下，其因果關(guān)系被視為具有可信度?！?/p>

根據(jù)IARC 2B 分類的含義，WHO 將此概括為[7]：“可能對(duì)人類致癌是一種分類，用于表示對(duì)人類致癌性證據(jù)有限且對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物致癌性缺乏充足證據(jù)的物質(zhì)”。

2.8.3 IARC 世界癌癥報(bào)告2020

2020 年，IARC 發(fā)布了最新的世界癌癥報(bào)告。關(guān)于癌癥的致病因素，報(bào)告中稱[8]：“由于射頻電磁場(chǎng)屬于電磁波譜中的非電離部分，光子能量太弱，無法電離分子，從而直接造成DNA 損傷。射頻電磁場(chǎng)的吸收可致生物組織發(fā)熱，但低于標(biāo)準(zhǔn)限值的小幅溫升并不會(huì)增加癌癥的風(fēng)險(xiǎn)。盡管進(jìn)行了大量的研究工作，但迄今為止尚未確定與癌變有關(guān)的機(jī)制?！?/p>

3 相關(guān)EMF 導(dǎo)則和標(biāo)準(zhǔn)

3.1 人體EMF 暴露導(dǎo)則

一些國(guó)家和國(guó)際組織制定了導(dǎo)則，規(guī)定職業(yè)暴露和一般公眾射頻電磁場(chǎng)暴露的上限為300 GHz。

ICNIRP 導(dǎo)則[9]：與WHO 存在官方關(guān)系的非政府組織——國(guó)際非電離輻射防護(hù)委員會(huì)（ICNIRP）制定的電磁場(chǎng)暴露限值是在審查了所有經(jīng)同行評(píng)議的科學(xué)文獻(xiàn)（包括熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)）后制定的。

該導(dǎo)則基于對(duì)已確定對(duì)健康產(chǎn)生影響的生物效應(yīng)的評(píng)估。WHO 審查得出的主要結(jié)論是，低于ICNIRP 導(dǎo)則推薦限值的EMF暴露未發(fā)現(xiàn)對(duì)健康產(chǎn)生任何已知的影響。

ICNIRP 有一個(gè)持續(xù)項(xiàng)目在實(shí)時(shí)監(jiān)控相關(guān)科學(xué)研究，以確保人體暴露導(dǎo)則跟上最新技術(shù)進(jìn)展。

IEEE/ICES 安全標(biāo)準(zhǔn)[10]：電氣電子工程師協(xié)會(huì)（IEEE）是一個(gè)總部設(shè)在紐約的專業(yè)協(xié)會(huì)，致力于推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新和追求卓越。其下屬的國(guó)際電磁安全委員會(huì)（ICES）專注于電磁場(chǎng)安全標(biāo)準(zhǔn)的制定與維護(hù)。

IEEE C95.1?-2019——關(guān)于人體暴露于3 kHz 至300 GHz 范圍的射頻電磁場(chǎng)的安全等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

注：ICNIRP 和IEEE 導(dǎo)則類似，以科學(xué)為基礎(chǔ)，被世界上許多國(guó)家所接受。

3.2 安全系數(shù)

ICNIRP 導(dǎo)則在無線通信頻段的限值是基于熱效應(yīng)機(jī)制制定的?，F(xiàn)有的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，生物體體溫升高1℃，將可能對(duì)生物體特別是一些敏感組織（例如眼睛等）產(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)的傷害，因此把溫度升高1℃選定為一個(gè)安全“界限”。通過大量的動(dòng)物電磁照射實(shí)驗(yàn)確定SAR（比吸收率）為4 W/kg的電磁輻射劑量將可能產(chǎn)生1℃的組織升溫。在此基礎(chǔ)上，為了能充分對(duì)健康進(jìn)行保護(hù)，采用10 倍的安全系數(shù)，將0.4 W/kg 作為職業(yè)人群的電磁輻射基本限值；又進(jìn)一步采用5 倍的安全系數(shù)，選擇0.08 W/kg 作為公眾暴露的基本限值。也就是說公眾暴露的基本限值僅僅是有可能產(chǎn)生健康效應(yīng)的輻射值的1/50，這樣就大大提高了導(dǎo)則所推薦限值的安全裕量。

職業(yè)人群的暴露限值是普通公眾限值的5 倍。為普通公眾設(shè)定較低限值的理由是，這一群體包括了兒童、孕婦、老年人和其他不同健康狀態(tài)或敏感人群。另外，公眾暴露也可能是連續(xù)性的（一天24 小時(shí)），人們可能完全不知道存在暴露。

3.3 RF EMF的暴露限值

限值通常是直接基于既定的健康影響來制定的。人體暴露于電場(chǎng)、磁場(chǎng)和電磁場(chǎng)的參考限值水平是根據(jù)最壞情況假設(shè)通過基本限值暴露推導(dǎo)出來的。在許多情況下，評(píng)估真實(shí)環(huán)境下的基本限值水平是困難的。因此，如果評(píng)估結(jié)果滿足了參考限值水平，那么必將滿足基本限值；但是反過來，如果超出參考限值水平，則并不一定意味著超出了基本限值。使用參考限值水平開展評(píng)估，是因?yàn)闇y(cè)量起來相對(duì)容易；而基本限值主要用于評(píng)估移動(dòng)手機(jī)和暴露超過參考限值水平的情況。

在表1 中，列出了ICNIRP 導(dǎo)則和IEEE Std C95.1 中的基本限值和參考限值。全身暴露限值應(yīng)在30 分鐘內(nèi)時(shí)間平均測(cè)量。

表1 電磁場(chǎng)全身暴露公眾照射國(guó)際限值

3.4 嚴(yán)苛暴露限值的影響

大多數(shù)國(guó)家的暴露限值遵循了WHO的建議，采用ICNIRP 導(dǎo)則制定的限值。ICNIRP 導(dǎo)則是基于已知的不良健康影響。在與移動(dòng)通信相關(guān)的頻率上，組織中的比吸收率（SAR）和入射功率密度代表了RF-EMF 暴露的基本限值參量。ICNIRP 導(dǎo)則旨在保護(hù)社區(qū)的所有成員，包括病人、老人和兒童，并包含了50 倍的安全裕量。

實(shí)際評(píng)估時(shí)，ICNIRP 還提供了等效的與頻率相關(guān)的參考限值水平，表示為電場(chǎng)（V/m）、磁場(chǎng)（A/m）和功率密度（W/m2），以便于用射頻測(cè)量設(shè)備進(jìn)行直接測(cè)量。雖然參考限值水平可用于評(píng)估是否符合SAR 限值，但超過參考限值水平并不意味著一定超過SAR 限值。此時(shí)，需進(jìn)一步評(píng)估以確定是否超出了基本SAR 限值。

然而，源于對(duì)科學(xué)數(shù)據(jù)的不同解釋、制定暴露限值的不同理念，科學(xué)家解釋風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)和風(fēng)險(xiǎn)認(rèn)知的方式不同，不同地區(qū)科學(xué)家之間的溝通不足和知識(shí)差距，以及來自“綠色環(huán)保”激進(jìn)組織的強(qiáng)大壓力，公眾開始越來越擔(dān)心由于新無線技術(shù)的應(yīng)用而導(dǎo)致的電磁場(chǎng)暴露可能產(chǎn)生的有害影響。有些國(guó)家或地區(qū)武斷地采用不同于ICNIRP 或IEEE的限值標(biāo)準(zhǔn)，比如采用更嚴(yán)苛的暴露限值標(biāo)準(zhǔn)。這些限值并非基于明確的科學(xué)機(jī)理和最新的科研進(jìn)展，而是出于政治動(dòng)機(jī)的決定。這樣的限值不會(huì)為社區(qū)提供額外的健康保護(hù)，反而會(huì)對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)及其運(yùn)營(yíng)產(chǎn)生確定的不利影響。文獻(xiàn)[7]給出了嚴(yán)苛暴露限值所引起的潛在影響的評(píng)估案例。

盡管WHO 強(qiáng)烈反對(duì)武斷采用沒有科學(xué)數(shù)據(jù)依據(jù)的安全系數(shù)，但一些國(guó)家仍然在沒有任何詳細(xì)影響評(píng)估分析的情況下，就生活環(huán)境中人們的最大允許限值實(shí)施立法。這種方法有時(shí)被解釋為“預(yù)防原則”，這是一種純粹的政策決定，以確?？茖W(xué)證據(jù)不足時(shí)不會(huì)阻止決策者在對(duì)風(fēng)險(xiǎn)有強(qiáng)烈感知時(shí)采取行動(dòng)?！邦A(yù)防原則”常被視為決策者的一種風(fēng)險(xiǎn)管理工具。

4 5G 與射頻電磁場(chǎng)

5G 旨在滿足當(dāng)今現(xiàn)代社會(huì)在數(shù)據(jù)和連接性方面的大幅增長(zhǎng)，以及具有數(shù)十億連接設(shè)備的物聯(lián)網(wǎng)（IoT）和未來的創(chuàng)新發(fā)展需求。

4.1 5G 信號(hào)的生物學(xué)研究

迄今為止，世界衛(wèi)生組織、歐盟新興和新發(fā)現(xiàn)健康風(fēng)險(xiǎn)科學(xué)委員會(huì)（SCENIHR）和ICNIRP 得出結(jié)論，與無線網(wǎng)絡(luò)及其使用相關(guān)的暴露如果低于ICNIRP 推薦的限值，其對(duì)人類健康不會(huì)產(chǎn)生健康影響。暴露于毫米波頻段的射頻 EMF 對(duì)人體健康影響的研究可以追溯到幾十年前，并且仍在繼續(xù)。這些結(jié)論是基于對(duì)移動(dòng)電話頻率進(jìn)行的大量科學(xué)研究。對(duì)24 GHz 以上頻率的生物學(xué)研究較少。一些國(guó)家計(jì)劃支持該領(lǐng)域的生物學(xué)、流行病學(xué)和劑量學(xué)研究。在專門針對(duì)5G 頻率范圍的研究方面，EMF 門戶數(shù)據(jù)庫[2]（由WHO 認(rèn)可）列出了大約350 項(xiàng)關(guān)于毫米波EMF 健康相關(guān)的研究。不過仍需對(duì)5G 技術(shù)的某些特定實(shí)現(xiàn)進(jìn)行進(jìn)一步研究。

4.2 5G 部署的預(yù)期EMF 暴露水平

新技術(shù)帶來了許多好處，但也可能會(huì)引起公眾對(duì)射頻電磁場(chǎng)暴露的質(zhì)疑。解決這些問題并提供有關(guān)可能的暴露信息非常重要。

5G 網(wǎng)絡(luò)專為最大限度地降低發(fā)射機(jī)功率而設(shè)計(jì)，甚至比現(xiàn)有的4G 網(wǎng)絡(luò)還要大。5G 網(wǎng)絡(luò)使用全新的無線技術(shù)和先進(jìn)架構(gòu)，該架構(gòu)非常高效，可最大限度地減少發(fā)射，從而降低EMF 水平。

隨著新技術(shù)的引入，由于新發(fā)射機(jī)處于活動(dòng)狀態(tài)，無線電信號(hào)的整體水平可能會(huì)出現(xiàn)局部小幅增加。在一些國(guó)家，5G的部署可能是替換部分早期的無線網(wǎng)絡(luò)?；谥盁o線技術(shù)的推演，我們可以預(yù)期整體暴露水平將保持相似，只占國(guó)際暴露限值（比例）的一小部分。

4.3 mMIMO 和智能天線的EMF 暴露

5G的一些部署將使用mMIMO 天線，這種天線具有多個(gè)陣子器件，可以同時(shí)發(fā)送和接收更多數(shù)據(jù)。對(duì)用戶的好處是更多的人可以同時(shí)連接到網(wǎng)絡(luò)并以更有效的方式保持高吞吐量。智能天線將有可能僅在用戶的方向上并且僅在使用期間傳輸所需的數(shù)據(jù)。帶有智能天線的5G 技術(shù)將更加高效，從而最大限度地減少RF EMF 暴露。

波束賦形的好處是通過將天線波束聚焦到所需方向，從而減少網(wǎng)絡(luò)干擾和非預(yù)期方向的電磁輻射。

此外，考慮到國(guó)際暴露限值中定義的時(shí)間平均，IEC TR 62669 和ITU-T K-Sup.16 中提出的采用實(shí)際最大發(fā)射等效全向輻射功率（直接或間接源自最大發(fā)射功率）進(jìn)行射頻電磁場(chǎng)暴露評(píng)估的方法適用于具有大規(guī)模MIMO的基站系統(tǒng)。

4.4 5G的EMF 暴露評(píng)估

5G的電磁暴露評(píng)估可以使用計(jì)算和測(cè)量方法進(jìn)行。IEC 一直在為6 GHz 以上頻段研究暴露評(píng)估方法。

IEC、ITU、IEEE 和CENELEC 等國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制定組織已經(jīng)制定和更新了符合性評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)。

-IEC 62232 將頻帶擴(kuò)展到100 GHz。

-IEC TR 62669 包含支持IEC 62232 進(jìn)行5G 符合性評(píng)估的案例研究。

根據(jù)中國(guó)電信于2020 年下半年開展的一次大規(guī)?，F(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)活動(dòng)，其結(jié)果顯示：5G 基站（電信和聯(lián)通共享基站，工作帶寬為200 MHz，最大發(fā)射功率為320 W）在eMBB（增強(qiáng)移動(dòng)寬帶）應(yīng)用場(chǎng)景下，距離基站26～81 m的敏感區(qū)域內(nèi)，檢測(cè)到的6 分鐘時(shí)間平均EMF 功率密度為8.3～20.5 μW/cm2，均遠(yuǎn)低于ICNIRP和IEEEC95.1推薦的1000μW/cm2（即10 W/m2）的限值，更是低于中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 8702-2014《電磁環(huán)境控制限值》中規(guī)定的48 μW/cm2（頻段在3.4～3.6 GHz）的嚴(yán)苛限值。

5 結(jié)束語

隨著移動(dòng)通信業(yè)務(wù)的發(fā)展與普及，公眾與用戶已經(jīng)越來越習(xí)慣于無線電及其天線的存在。但隨著5G的部署，國(guó)際上一些媒體包括公眾對(duì)5G 輻射的關(guān)注程度還是出乎預(yù)料的。因此，澄清5G 新技術(shù)的輻射以及射頻電磁場(chǎng)對(duì)人體健康影響的研究成果，并加強(qiáng)相應(yīng)科普和宣傳是必要的。

全文回顧并綜述了世界衛(wèi)生組織EMF 研究項(xiàng)目及其出版物的最新研究結(jié)論，以及與EMF 和人體健康相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)限值要求。旨在為各類社區(qū)、利益相關(guān)方和政府提供合適的EMF 信息和科普資源；文中通過參考引用ICNIRP、IEEE 和IARC 等組織提供的信息來支持對(duì)輻射的科學(xué)澄清，這些信息在幫助澄清射頻技術(shù)、基礎(chǔ)設(shè)施的實(shí)施利用以及由此產(chǎn)生的電磁場(chǎng)暴露領(lǐng)域的科學(xué)不確定性方面特別有用。

就目前而言，導(dǎo)則里的暴露限值反映了當(dāng)代關(guān)于生物電磁效應(yīng)和方法學(xué)方面的最新研究水平，并將隨著時(shí)間推移和技術(shù)進(jìn)步持續(xù)演進(jìn)。

電磁輻射相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)主要是基于理論估計(jì)、外推法、以及對(duì)人體暴露實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的判斷。也正是由于這一點(diǎn)導(dǎo)致了科學(xué)家們之間的所謂“爭(zhēng)論”，以及一些可以理解但卻毫無根據(jù)的要求為職業(yè)人員或公眾暴露提供絕對(duì)安全的保證或證明。出于這個(gè)原因，暴露導(dǎo)則將一直存在不確定性。

此外，在不同國(guó)家，甚至同一國(guó)家內(nèi)不同的司法管轄區(qū)，有時(shí)可能會(huì)根據(jù)其公民意愿，選擇制定不同的或更嚴(yán)苛的輻射保護(hù)等級(jí)水平，而這并不是基于科學(xué)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。

制定更嚴(yán)苛的輻射暴露限值將導(dǎo)致“頻譜浪費(fèi)”和“網(wǎng)絡(luò)部署靈活性降低”，即影響站點(diǎn)的選址和優(yōu)化；其次是覆蓋范圍縮小、站點(diǎn)共享機(jī)會(huì)減少以及提供相同服務(wù)水平所需的站點(diǎn)數(shù)量的增加。

最后，希望通過本文所提供的相關(guān)信息能夠幫助公眾更科學(xué)地對(duì)待無線新技術(shù)及其電磁輻射，為推動(dòng)數(shù)字化融合技術(shù)的發(fā)展、早日消除不同國(guó)家或地區(qū)之間的數(shù)字鴻溝，積極支持5G 和數(shù)字化基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)。我們有理由相信，隨著數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展與持續(xù)創(chuàng)新，未來的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)必將是一個(gè)更加綠色、環(huán)保和高效的數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)。