一、電磁場從哪里來
電磁場看不見、摸不著,卻無處不在。生活環境中電磁場的來源可分為天然電磁場和人工電磁場兩類。
天然電磁場指的是自然中產生的電磁場。首先,地球本身就是一個大的磁場,不同地理位置的地磁場強度也不相同,一些鳥類和魚類在遷徙時就是利用地磁場導航的;眾所周知,太陽光也是電磁波,屬于一個特定的波段,還有雷電和其他星球產生的電磁波,這些都是自然產生的,人類就是在這種環境中進化,并與自然形成了一種和諧。
隨著科學的發展,人類發明了許多利用電磁能工作的設施,這些設施會向環境中發射電磁波或產生電場、磁場。例如,我們的生活用電會產生極低頻電磁場,收聽廣播利用的是無線電波,手機、微波爐利用的是更高頻率的微波。
二、電磁場對健康有害嗎
電磁場對健康有害嗎?這是大家對電磁場普遍關心和困擾的問題。自從十八世紀中后期起,應用于生活中電磁場潛在的健康影響就開始受到了科學界的關注。在二十世紀初期,由于電燈和電話的廣泛推廣與應用,大家曾普遍擔心家庭中的電線及電話線會帶來電磁場對健康的影響,但這一情況并沒有出現。理解并適應新的技術,做一個科學理性的現代公民,這是我們大家面臨的一個重要的與科學素質教育相關的選擇,也是科學界和政府部門需要不斷提升科學普及的意義所在。
電磁場對健康有害嗎?這一問題的回答,不能夠直接告訴您“有害”或者“無害”。簡單的回答可以說“是否有害要看您的環境監測值是多少,滿足了規定的限值標準,就可以認為是無害的”。
三、電磁場的生物效應
生物效應是組織或細胞對刺激或環境改變所產生的可以測量的反應。這些改變對健康不一定有害,就像飲用咖啡或者在悶熱的房間里睡覺會使心跳加快一樣。電磁場的生物效應是指生物體對電磁場曝露的生理反應。不同頻率電磁場的作用機理是不同的。國際非電離輻射防護委員會( ICNIRP)組織專家評述了目前國際上已進行并經過專家認可的科學實驗,綜述了不同頻率電磁場對人體影響的機制。
四、不同頻率電磁場對人體的生物效應
(1)在100kHz以下頻率,其對生物體的主要作用機制是在組織中產生感應電流。例如,工頻電場能夠影響生物體的表面的電荷分布,導致電流從身體向地面流動;工頻磁場能夠在生物體內產生環狀電流。電流的大小由外部的磁場強弱決定。如果外部場強足夠大,則產生感生電流會導致神經和肌肉刺激。
(2)100kHz~10GHz頻段,頻率為100kHz時,主要感覺是神經出現麻刺感,當頻率達到10MHz皮膚就會發熱。當頻率由10MHz升高到10GHz時,發熱就成為吸收電磁能的主要效應,主要是全身及局部的熱效應。
(3)10GHz~300GHz頻段,主要作用機制為熱效應,但此頻段的電磁場滲入組織的深度非常有限,能量吸收主要發生在體表。
需要指出的是,以上效應只有在電磁場強度足夠大(遠大于限值)時才會引起。我們一般日常的生活中所能接觸的電磁場水平是很低的,不會引起這些反應。
五、不是一回事:電磁輻射與電離輻射
在電磁波譜中,X射線和γ射線具有更高的頻率,這些電磁波攜帶的能量足以破壞分子化學鍵,能夠使物質電離,故稱作電離輻射。對于日常生活中利用到的電力、無線電、微波等,由于其處于電磁波譜中頻率相對低、波長相對長的一端,它們的光子能量比較低,并不能使物質原子或分子產生電離,故又稱為非電離輻射。