国内外现行电磁辐射防护标准介绍与比较.doc

国内外现行电磁辐射防护标准介绍与比较第28卷第1期2008年1月辐射防护radiationprotectionv01.28no.1jan.2008?经验交流?国内外现行电磁辐射防护标准介绍与比较刘宝华孔令丰郭兴明(广东省环境辐射研究监测中心,广州,510300)(重庆大学生物工程学院,400044)摘要在国外现行电磁辐射防护标准中,具有代表性的是ieeec95.1和icnirp导则.我国也于上世纪80年代由国家环保局等部委制订颁布了一系列的电磁辐射防护标准.但随着对电磁场生物效应及电磁场对人体健康影响流行病学研究的深入,基于短时热效应的电磁辐射防护标准是否能够保障人体健康,已引起广大学者,专家的关注.本文主要介绍了国内外现行的电磁辐射防护标准,分析了它们的特点及不足,并对我国今后制订新的电磁辐射防护标准提出了几点建议.关键词电磁辐射防护标准生物效应1引言早在上个世纪50年代,以美国和前苏联为代表的许多国家就开展了电磁辐射防护标准的研究工作.目前很多国家已制订出相应的电磁辐射防护标准对电磁辐射进行管理.但由于各国对电磁场生物效应的研究水平及制定标准限值依据的选取等方面存在着较大的差异,各国间的标准限值差别很大.目前国际上尚未形成统一的电磁辐射防护标准.2国外现行的主要电磁辐射防护标准国外现行的电磁辐射防护标准主要有美国国家标准协会(ansi)和美国电子电气工程师协会(ieee)共同制定的ieeestandardforsafetylevelswithrespecttohumanexposuretoradiofrequencyelectromagneticfields3khzto300ghz)(最新版为ieeec95.12005)和国际非电离辐射防护委员会(icnirp)制定的(guidelinesforlimitingexposuretotime-var-yingelectric,magneticandelectromagneticfields(upto300ghz)(简称为icnirp导则,1998年出版).其中,美国,澳大利亚,加拿大和韩国采用ieeec95.1标准;而欧盟,日本等采用icnirp导则,但值得注意的是,欧盟部分国家在icnirp导则基础上制订了更加严格的标准.ieeec95.1标准和icnirp导则均是在电磁场热效应和电刺激效应的基础上制定出基本限值水平的.但大量电磁场生物效应研究资料表明,在低于这些限值的暴露下,存在着非热效应;而且大量的流行病学资料也表明了低强度长期电磁场暴露对人体健康的不良影响j.进一步深人的研究表明ieeec95.1标准和icnirp导则均存在着不足.2.1ieeec95.1.2005ieeec95.1-2005是ieeec95.11999和ieeec95.1b一2004的修订版.该版本在修订时,主要考虑了和icnirp导则等其它标准的统一.其主要改进包括:将辐射区划分为控制区和公众区,其划分依据是在该区域中辐射强度是否可控,是否可采用相应的防护措施来防止辐射的危害;采用了基本限值(brs,basic广东省科技计划项目资助(项目编号:2002c31618).第一作者简介:刘宝华,男,1978年l1月出生,2001年6月毕业于成都理工大学电子仪器及测量技术专业,2006年6月获重庆大学生物医学工程专业硕士学位,助理工程师.?52?辐射防护第28卷第1期restrictions)和最大容许暴露量(mpe,maxi.mumpermissibleexposure)的概念,限值水平与icnirp导则基本一致.基本限值是在已确定的有害健康效应的基础上,取一定的安全系数而得到的,在本标准中以人体组织内电场强度,比吸收率(sar,spe.cificabsorptionrate)和入射功率密度表示.最大容许暴露量是由基本限值导出的,相当于其它标准中的导出限值或参考水平,相对于基本限值,最大容许暴露量采用的安全系数较大,当辐射强度超出最大容许暴露量时,不一定会超出基本限值水平.标准中采用了两套独立的限值体系,分别基于电刺激效应和热效应,适用频率范围分别为3khz一5mhz和100khz300ghz,其目的分别是最小化电刺激引起的有害健康效应和防止热效应引起的有害健康效应.当频率范围为0.15mhz时,暴露量应同时遵守上述两套限值体系j.2.1.1基于电刺激效应的限值体系(3khz5mhz)(1)表1列于基于电刺激效应的人体组织内电场强度基本限值.当频率和表1中的不等时,按下列式(1),(2)计算人体组织内的电场强度的限值水平:e=e.f<-a(1)e=eo)(2)式中,e为人体组织内的最大感应电场强度,v/m.(2)表2列出了人体局部暴露于磁场的最大容许暴露量.(3)表3列出了人体全身暴露在电磁场时外部电场最大容许暴露量.2.1.2基于热效应的限值体系(100khz300ghz)(1)表4列出基于热效应的基本限值().(2)表5和表6分别列出了控制区和公众区的电磁场最大容许暴露量.表1人体不同组织内电场强度基本限值tab.1brsapplyingtovarloustissuesofthebod1)当暴露量超过行动水平时,应采取相应防护措施如执行辐射安全程序,防止暴露量超过可接受的上限,余表同.表2人体局部最大容许暴露量(3khz5mhz)tab.2mpeforexposureofheadandtorso(3khz5mhz)刘宝华等:国内外现行电磁辐射防护标准介绍与比较?53?局部暴露局部空间峰值四肢末梢241020注:sar为每10g组织,6分钟的平均值.表5控制区电磁场最大容许暴露量(100khz300ghz)tab.5mpefortheuppertier(peopleincontrolledenvironments100khz300ghz)注表示频率/的单位为mhz表示频率/的单位为ghz.表6公众区电磁场最大容许暴露量(100khz300ghz)tab.6actionlevel(mpeforthepublicwhenanrfsafetyprogramisunavailable)(100khz一3z)注表示频率/的单位为mhz表示频率/的单位为ghz.2.2icn导则icnirp导则将被辐射群体划分为职业群体和公众群体.职业群体是指工作在可控制的辐射区内,且已经受过训练能采取相应的措施去防止潜在的辐射危害的群体,这种群体受辐射的持续时间可以通过限制其每天的工作时间,变换工种和限制连续操作时间来控制;公众群体是指具有不同年龄和健康状况的人,公众群体的大部分成员不能意识到辐射的发生,也没有受过避免辐射的训练.icnirp导则采用了限值的概念,分为基本限值和导出限值两种,限值不是安全与危害的界限,它只是可以接受的防护水平的上限j.2.2.1基本限值基本限值是直接依据设定的健康效应而制定的暴露于时变的电场,磁场和电磁场的限值.通常难于直接测量.在icnirp导则中根据不同频率范围的电磁场对人体作用的不同采用了不同的基本限值,见表7.?54?辐射防护第28卷第1期注为频率,hz;所有sar值都为任意6分钟内的平均值;局部暴露sar平均值是利用任意10g相邻组织内的平均量来进行计算的.2.2.2导出限值导出限值是通过基本限值用数学模型以及在特定频率下通过实验室研究结果进行推导出来的,用以决定在实际暴露条件下基本限值是否被超出,通常是便于直接测量的量.时变电场和磁场的导出限值见表8.表8时变电场和磁场导出限值(电磁场场强)tab.璺deriyedlimitsforexp0suretotime-varyingelectricandmagneticfields(electromagneticfieldsstrength)1),为频率单位为表中相应频率范围栏中的单位;对于频率在100khz10ghz范围时,s,和b都是在任意6min的平均值;对于超过10ghz的频率而言,se,和b都可在任意68min期限单位为ghz)内进行平均.刘宝华等:国内外现行电磁辐射防护标准介绍与比较?55?3国内现行的电磁辐射防护标准我国现行的电磁辐射防护标准主要由卫生部和国家环保局制订,各标准间差异较大.3.1卫生标准gb18555-2001作业场所高频电磁场职业接触限值,gb10437.89作业场所超高频辐射卫生标准,gb10436.89作业场所微波辐射卫生标准,gb16203.1996(作业场所工频电场卫生标准和gb9175.88环境电磁波卫生标准均由卫生部制订(以下统一简称为卫生标准).卫生标准的特点是:以电磁辐射强度及其频段特性对人体可能引起潜在性不良影响的阈值为界,将环境电磁波容许辐射强度标准分为二级,超过二级标准地区,对人体可能带来有害影响;针对作业场所,分别制定了工频,高频,超高频,微波等频段的辐射卫生标准;在标准中采用了最大容许暴露量的概念j.但卫生标准并没有包括对工频感应电磁场的场强的限定.随着社会的发展,变电站和高压线等产生工频感应电磁场的辐射源,已广泛进入人群密集区,因此对工频感应电磁场的场强必须加以限定.3.2环保标准gb8702.88电磁辐射防护规定,hj/t10.3.1996(电磁辐射环境影响评价方法与标准和hj/t24.1998500kv超高压送变电工程电磁辐射环境影响评价技术规范均是由国家环境保护总局制订的(以下统一简称为环保标准).gb8702.88电磁辐射防护规定采用了限值的概念,要求一切产生电磁辐射污染的单位或个人,应本着可合理达到尽量低的原则,努力减少其电磁辐射污染水平;采用了sar(比吸收率)作为基本限值;将暴露分为职业暴露和公众暴露.但gb8702.88电磁辐射防护规定存在以下几点不足:标准的适用频率范围为100khz300ghz,不包括工业频率在内.给工频电场,磁场的评价留下了未予说明的空缺,容易产生标准引用偏差j.在100khz30ghz频率范围内辐射的基本限值都是sar.因为在高于10ghz的频率范围内,各种场渗入组织的深度非常有限,sar无法很好地测量,所以此时功率密度则为更加合适的基本限值.没有考虑到近场与远场的区别.生物体对电磁辐射能量的吸收量,吸收速率及体内电磁场的分布与外界的辐射强度不是简单的线性关系,电场强度,磁场强度,功率密度等都不能反映电磁场与生物体组织之间的相互作用而导致的电磁场在生物组织内部的变化.所以在测量近场辐射时,应该采用基本限值sar作为限值判定依据.4对制订新的国家电磁辐射防护标准的几点建议根据中华人民共和国环境保护法,制订电磁场环境质量标准的目的是:保障人体健康,保护和改善生活环境与生态环境.所以,应该以此作为制订新的国家电磁辐射防护标准的根本目的.ieeec95.1和icnirp导则已逐步趋向统一,所以新的国家电磁辐射防护标准可在icnirp导则的基础上制定.同时考虑到电磁场非热效应并结合我国电磁辐射管理工作的实际,新的国家电磁辐射防护标准的限值水平,可在icnirp导则限值水平的基础上取一定的安全系数.在制订新的国家电磁辐射防护标准时,按照中华人民共和国环境保护法的精神,既要对产生的已知的对健康有害影响的暴露加以限制,又要考虑对电磁场长期暴露的潜在影响采取预防性措施.在公众局部暴露sar限值的制定上,需要综合考虑国内移动通信行业的发展和保障公众健康的需要.公众局部暴露sar限值过于宽松,则违背了保障人体健康的宗旨;过于严格,则不利于移动通信行业的发展;另外,考虑到移动终端属于可控辐射源,人们可以通过合理使用,来减少被暴露的时间,所以公众局部暴露sar限值也不能制定过严.ieeec95.1.2005和icnirp导则公众局部暴露sar限值均为2.0w/kg(以10g组织计算),所以可以考虑在新的国家电磁辐射防护标准中采用2.0?56?辐射防护第28卷第1期w/kg作为公众局部暴露sar的限值.5结束语由于高压线路和高压输变电设备,移动通信基站等已进入居民区,医院,学校和党政机关等敏感区,生活在这些区域的人群受到低强度电磁场的长期辐射.而gb8702-88电磁辐射防护规定和gb917588环境电磁波卫生标准已颁布了l9年,标准制定时的辐射环境与现在实际环境差异很大.因此新的国家电磁辐射防护标准,可在icnirp导则的基础上并结合我国电磁辐射管理工作新的实际情况来制定,以求更好的保障人体健康.参考文献1董伯昌.国外无线通讯安全标准简介.环境与健康杂志,2000.17(6):3722vijayalaxmi,freimr,eta1.frequencyofmicronu-cleiintheperipheralbloodandbonemaowofcancer-pronemicechronicallyexposedto2450mhzradiofrequencyradiation.radiat.res.,1997.147(4):4953李昌敏,姜槐.极低频磁场促癌效应的研究动态.国外医学?生物医学工程分册,1998.21(6):3214ieeeinternationalcommitteeonelectromagneticsafe-ty(scc39).ieeestandardforsafetylevelswithre-specttohumanexposuretoradiofrequencyeleetromag-neticfields3khzto300ghz.usa:theinstituteofelectronicsengineers,20065internationalcommissiononnonionizingradiationprotection.guidelinesforlimitingexposuretotime-varyingelectric,magneticandelectromagneticfields(upto300ghz).healthphysics,1998.74(4):4946李莹,刘学成.对我国电磁辐射防护标准的几点建议.中国辐射卫生,2005.14(2):1577杨新村.走出工频电磁辐射的误区等效采用国际权威导则的紧迫性.中国电力,2002.35(3):738马鑫.移动电话机的电磁辐射.电信网技术,2001.(6):59(编辑部收稿日期2007年2月12日)introductionandcompaiusonofdomesticandforeignelectromagneticradiationprotectionstandardliubaohuakonglingfeng(guangdongenvironmentalradiationresearchandmonitoringcenter,guangzhou,510300)guoxingming(collegeofbioengineering,ch