ICNIRP-Guidelines---限制时变电场、磁场和电磁场暴露的导则(300-GHz以下)

ICNIRP导则限制时变电场、磁场和电磁场暴露的导则（300GHz以下）国际非电离辐射防护委员会（ICNIRP）中文版ICNIRP导则由信息产业部电信研究院王洪博、齐殿元在2002年1月至2005年8月间翻译完成，其间全面修改了十七次之多；夏华、孙倩参与了编辑整理工作；王洪博进行了全面校对和统稿；巫彤宁重校了生物医学部分。在校对修改过程中，校对者参考了2002年第2期《华东电情》上的译文（该文未翻译参考文献部分）以及2002年8月欧盟提供给中国电磁照射标准考察团的参考性译文简稿。中文版ICNIRP导则于2004年8月20日以电子形式提交ICNIRP。ICNIRP请林治义教授以繁体版为基础进行了全面审查，提出了许多宝贵意见。ICNIRP秘书KarineChabrel女士于2004年12月9日向译者寄送了林教授修改的手稿。译者根据林教授的意见仔细斟酌后进行了第16次全面修改，供ICNIRP进行最终审定。KarineChabrel女士于2005年8月1日通过传真向译者寄送了林教授再次审查后的修改意见。译者进行了本翻译稿发布前最后一次修改。本翻译稿在ICNIRP网站上供所有感兴趣的人免费下载，仅供研究学习之用。以任何形式出版获利请征得ICNIRP和英文出版者的授权并注明译者姓名。限于译者水平，错误之处难免。如有任何意见，请读者不吝赐教。译者对ICNIRP秘书KarineChabrel女士和林治义教授的帮助致以最诚挚的谢意。王洪博二○○五年八月二十五日王洪博=========================================高级工程师，总工程师无线通信及安全与电磁兼容研究室信息产业部电信研究院电话：[phone]转2024传真：[phone]邮件：[e-mail]导则限制时变电场、磁场和电磁场暴露的导则（300GHz以下）国际非电离辐射防护委员会（ICNIRP）*引言1974年，国际辐射防护协会（IRPA）设立了非电离辐射（NIR）工作组，开始对各种类型的NIR防护方面的问题进行研究。在1977年巴黎召开的IRPA大会上，该工作组成为国际非电离辐射委员会（INIRC）。通过与世界卫生组织（WHO）环境卫生部的合作，IRPA/INIRC制定了众多有关NIR健康的标准文件，作为由联合国环境规划纲要（UNEP）倡导的WHO环境卫生标准项目的一部分。每份文件都包括：对物理特性、测量和检测仪器、辐射来源和NIR的应用等方面的综述；对与生物效应相关文献的详尽评论；以及对暴露于NIR中的健康风险的评估。这些健康标准已经为后来确定与NIR有关的暴露限值和实用法规提供了科学的数据基础。在第八次IRPA国际会议（蒙特利尔,1992年5月18日至22日）上，作为IRPA/INIRC的继承者，一个新的独立的科学组织——国际非电离辐射防护委员会（ICNIRP）成立了。该委员会的职责是调查各种形式的NIR可能带来的危害，制定有关NIR暴露限值的国际导则，并处理与NIR防护相关的各方面问题。经报道的由暴露于静态和特低频（ELF）电磁场所导致的生物效应已经过了UNEP/WHO/IRPA的评论（1984年，1987年）。那些出版物和其他一些文献，其中包括UNEP/WHO/IRPA在1993年以及Allen等人在1991年发表的文献，都为这些导则提供了科学基础。术语汇编见附录。*在准备这些导则的过程中，委员会的组成人员包括：A.Ahlbom（瑞典）、U.Bergqvist（瑞典）、从1996年开始上任的主席J.H.Bernhardt（德国）、J.P.Cesarini（法国）、任职至1996年5月的L.A.Court（法国）、任职至1996年4月的副主席M.Grandolfo（意大利）、从1996年开始任职的M.Hietanen（芬兰）、1996年开始任职的副主席A.F.Mckinlay（英国）、任职至1996年4月并于1996年5月退休的主席M.H.Repacholi（澳大利亚）、D.H.Sliney（美国）、J.A.J.Stolwijk（美国）、任职至1996年5月的M.L.Swicord（美国）、L.D.Szabo（匈牙利）、M.Taki（日本）、T.S.Tenforde（美国）、H.P.Jammet（退休成员，已故）（法国）、科学秘书R.Matthes（德国）。目的和范围本出版物的主要目的是建立导则来限制EMF（电场、磁场和电磁场）暴露，防止已知的各种对健康不利的影响。一个对健康不利的影响将造成暴露个体及其后代的健康受到可察觉的损伤；但生物效应，可能会也可能不会造成对健康不利的影响。本出版物同时叙述了EMF的直接和间接影响两方面的研究；直接影响源于场与身体的直接相互作用，间接影响则涉及到身体与具有不同电势的物体间的相互作用。本出版物讨论了实验室和流行病学研究的结果、基本的暴露标准以及用以评估实际危害的导出限值。本导则适用于职业人员和一般公众的暴露。IRPA/INIRC分别在1988年和1990年颁布了有关高频和50/60Hz电磁场的导则，但是已经被当前这个涵盖时变EMF整个频率范围（最高至300GHz）的导则代替。静态磁场则包含在1994年颁布的ICNIRP导则之中（ICNIRP，1994年）。在设定暴露限值的过程中，委员会认识到必须协调相当数量不同专家的意见。科学报告的有效性必须予以考虑，而且还必须从动物试验推断电磁场对人的影响。导则中的各种限值纯粹是基于科学数据得出来的；当前已有的知识表明，这些限值对时变EMF暴露提供了足够的保护水平。在导则中把它们分为两类：基本限值：基本限值是指直接根据已确定的健康效应而制定的暴露在时变电场、磁场和电磁场下的限值。根据场的频率的不同，用来表示此类限值的物理量有电流密度（）、比吸收率（SAR）和功率密度（）。只有被暴露者体外空气中的功率密度可以被迅速轻易地测量。导出限值：导出限值用来评估实际暴露以确定基本限值是否可能被超过。某些导出限值是根据相关的基本限值用测量和/或计算技术导出的，而某些导出限值是基于暴露在EMF下的感觉和不利的间接影响提出来的。导出的物理量是电场强度（）、磁场强度（）、磁通量密度（）、功率密度（）和流过肢体的电流（）。反映感觉和其他间接效应的物理量是接触电流（）和用于脉冲场的“比吸收能”（SA）。在任何特定的暴露情况下，这些物理量的测量或计算值都可以同相应的导出限值进行比较。遵守导出限值可以保证遵守对应的基本限值。如果测量或计算值超过导出限值，并不意味着基本限值一定被超过。但是，一旦超过导出限值，则必须检验其与基本限值的符合性，并决定是否有必要采取额外的保护措施。这些导则并不直接致力于制定为限制特定测试条件下EMF发射的产品性能标准，本文件也不涉及对任何刻画电磁场的物理量的测量技术。其他文章（NCRP，1981年；IEEE，1992年；NCRP，1993年；DINVDE，1995年）全面地说明了用以精确测定此类物理量的仪器和测量技术。符合本导则并不一定能防止对医疗器械产生干扰或者造成影响，这类医疗器械包括金属假体、心脏起搏器和除纤颤器、以及耳蜗植入体。在推荐的导出限值下EMF也可能干扰起搏器。避免此类问题的建议超出本文件的讨论范围，但您可以在其他地方找到（UNEP/WHO/IRPA，1993年）。随着对时变EMF不利健康影响识别工作的进展，这些导则会周期性地被修订和更新。量纲和单位电场只与电荷的存在相关，而磁场则是电荷发生物理运动（电流）的结果。电场对电荷施加作用力，单位以伏特每米（Vm-1）表示。与此类似，磁场也可以对电荷产生力，但只是在这些电荷运动的情况下。电场和磁场都是既有大小又有方向的（也就是说，它们是矢量）。磁场可以通过两种方式来表示，一种是磁通量密度，单位是特斯拉（T），另外一种是磁场强度，单位是安培每米（Am-1）。这两个物理量的关系如下：（1）式中，是比例常数（磁导率）；在真空和空气以及非磁性（包括生物的）材料中，的值为，单位是亨利每米（Hm-1）。因此，出于防护目的而描述磁场时，只需用或中的一个物理量来说明。在远场区域，平面波模型是一种表示电磁场传播的很好的近似模型。平面波的特性是：波前是平面；、矢量和传播方向都是互相垂直的；和场的相位相同，在整个空间二者的振幅比恒定不变。在自由空间，二者的振幅比欧姆，这是自由空间的特征阻抗。功率密度，即与传播方向垂直的单位面积上的功率，以下公式显示了它与电场和磁场的关系：（2）在近场区域的情况相对而言比较复杂，因为沿着传播方向，和的最大值和最小值并不象在远场区域那样出现在同一点。在近场区域，电磁场的结构可能很不均匀，与377欧姆的平面波阻抗相比可能有很大的变化，也就是说，可能在某些区域几乎是纯粹的电场，而其他区域则几乎是纯粹的磁场。在近场区域的暴露描述起来更为困难，因为和都必须测量出来，而且场的模式也比较复杂；在此情况下，功率密度就不再是用来描述暴露限值的恰当物理量了（如在远场区域）。暴露于时变EMF会使体内产生电流和组织吸收能量，具体与耦合机制和涉及的频率有关。可以用欧姆定律表示内部电场与电流密度之间的关系：（3）式中，表示介质的导电率。考虑到不同的频率范围和波形，导则中所用的剂量测定量纲如下：电流密度，适用的频率范围在10MHz及以下；电流，适用的频率范围在110MHz及以下；比吸收率SAR，适用的频率范围在100kHz–10GHz；比吸收能SA，适用于脉冲场，频率范围在300MHz–10GHz；功率密度，适用的频率范围在10–300GHz；表l汇总了导则所用的EMF和剂量测定量以及它们的单位。表1：电场、磁场、电磁场和剂量测定量以及相应的SI单位物理量符号单位导电率西门子每米（Sm-1）电流安培（A）电流密度安培每平方米（Am-2）频率赫兹（Hz）电场强度伏特每米（Vm-1）磁场强度安培每米（Am-1）磁通量密度特斯拉（T）磁导率亨利每米（Hm-1）介电常数法拉第每米（Fm-1）功率密度瓦特每平方米（Wm-2）比吸收能焦耳每千克（Jkg-1）比吸收率瓦特每千克（Wkg-1）限制暴露的基础这些限制暴露的准则是在全面审视了所有已经出版的学术文献后制定的。审视过程中采用的原则是评估各种报导发现的可信度（Repacholi和Stolwijk，1991年；Repacholi和Cardis，1997年）；只有已被确定的影响才用作制定暴露限值的基础。长期暴露于EMF中致癌并不被认为是已经确定的，因此这些导则是基于短期的立即健康影响，比如末梢神经和肌肉的表面刺激、触摸导体产生的电击和灼伤，以及因暴露于EMF中吸收能量而引起的组织温度升高。对于暴露潜在的长期影响，例如癌症危险的增加，尽管流行病学研究就可能的致癌作用与暴露于远远低于这些准则建议的50/60Hz的磁通量密度中存在联系方面提出了有启发性但不能令人信服的证据，ICNIRP的结论认为，目前的数据并不足以为暴露限值的设定提供基础。对短期暴露于特低频场（ELF）或特低频幅度调制的EMF之中活体之外的影响，在此作了总结。曾经观察到细胞和组织对EMF照射的瞬时反应，但照射和反应之间的关系并不明显。这些研究用于健康影响评估的价值是有限的，因为许多反应还没有在活体外试验中得到证实。因此，单独的活体外试验研究所提供的数据不足以用来作为衡量EMF对健康影响的原始基础。场与身体之间的耦合机制目前有三种已经确立下来的基本耦合机制，时变电场和磁场通过这些机制直接与活性物质相互作用（UNEP/WHO/IRPA，1993年）：低频电场的耦合；低频磁场的耦合；从电磁场吸收能量。低频电场的耦合时变的电场与人体之间的相互作用可以导致电荷流动（电流）、束缚电荷极化（形成电偶极子）以及组织中的电偶极子重新定向。各种效果的相对强弱取决于人体的电特性，亦即导电率（控制着电流）和介电常数（控制着极化效果的大小）。导电率和介电常数随身体组织类型的变化而有所不同，此外还取决于相应场频率的高低。身体外部的电场可以在身体上感应出表面电荷，进而会在体内感应出电流，电流的