郭哥聊科學

在足夠高的通量水平下，人們已經發現不同波段的電磁輻射會對人體健康造成有害影響。在概念上，電磁輻射可分為電離輻射和非電離輻射兩種類型，而這種分類基於單個光子具有超過10eV能量時電離氧或打破化學鍵的能力。極端紫外線和更高頻率的輻射，如x射線或伽瑪射線等，具有電離輻射傷害，並伴隨有特殊的危害性。

在二十世紀末期，在社會各階層中，人們發現發射非電離輻射的設備數量急劇增加，這導致了研究人員和臨床醫生對健康問題的關注，以及表現出出於安全目的對政府監管的相關興趣。在美國，這導致了諸如1968年《輻射控制促進健康和安全法》和1970年《職業安全和健康法》等法律的立法。到目前為止，輻射對健康最常見的危害就是日照曬傷，在美國，每年有100多萬人因曬傷而患上皮膚癌。

下面將進行具體介紹。

x射線或伽瑪射線的電離輻射傷害：急性放射綜合徵

工學腦洞

電磁汙染是繼大氣水噪音之後的“第五大汙染”。通常說的電磁有廣播，無線，電視等無處不在的電磁波，以及各類空洗熱等各類家電產生的電磁波。電磁輻射頻率或波長分為不同類型，這些類型包括（按序增加頻率）：無線電波，微波，太赫茲輻射，紅外輻射，可見光，紫外線，X射線和伽瑪射線等。由於後兩種可致電子原子電離，也稱電離輻射，危害較大，短期大劑量的無防護照射，可以直接殺傷人體的細胞，對組織器官損傷較嚴重。而頻率較低的危害較輕，重在長時間的“累積效應”。人體的器官和組織都存在微弱的電磁場，它們是穩定和有序的，一旦受到外界電磁場的干擾，處於平衡狀態的微弱電磁場將遭到破壞，人體也會遭受損害。這主要是低頻電磁波產生的影響，即人體被電磁輻射照射後，體溫並未明顯升高，但已經干擾了人體的固有微弱電磁場，使血液、淋巴液和細胞原生質發生改變，對人體造成嚴重危害，可導致胎兒畸形或孕婦自然流產；影響人體的循環、免疫、生殖和代謝功能等。對於長期接觸電磁波輻射的群體，即使功率很小，頻率很低，也可能會誘發想不到的病變，比如抵抗力下降亞健康等，應引起警惕。預防措施就是遠離輻射源，比如孕前女士應遠離電磁爐複印機微波爐等，1米開外屬安全區。此外還應該積極補充抗氧化劑如維生素C、維生素E、β-胡蘿蔔素、番茄紅素、蝦青素等含量多的食品，多吃瓜果綠色蔬菜多運動。

由於電磁波無處不在，就連地球也是在電磁波的重重包圍之中，因此不必太擔心，有一些帶金屬外殼的電器，是可以屏蔽大部分電磁。

春風化雨雨過無痕

要說電磁波對人體的影響，首先明確什麼是電磁波，包括陽光在內的，所有以波粒二相形式，以光速傳播的能量，均為電磁波。太陽系中，太陽是強度最大的電磁波源，沒有電磁波輻射，就沒有生物。

其次，影響。頻率是影響的關鍵因素。電磁波中的X，伽馬，等射線，以及紫外線，這些能夠殺死細胞的電磁波，肯定對人體有傷害。而普通微波，可見太陽光，紅外，深紅外射線，對細胞沒有可觀察到的影響，從而在正常情況下，對人體沒有任何有害影響。

最後，強度。離開劑量說毒性就是耍流氓。離開強度說輻射也是耍流氓。即便是對人體最有利的紅外線，強度太大，也會讓人體直接燃燒。幫助維生素D合成的淺紫外光，強度太大一樣導致皮膚癌。而一般生活場合，以及工業場合，甚至電磁波集中的發射站發射塔等，產生的電磁輻射強度，不到太陽輻射強度的萬分之一，連有益的影響都達不到，就更不要說有害了。

所以，日常電磁輻射干擾人體健康，純粹是博人眼球，製造大眾恐慌的偽命題。

一路奔跑的土豆

鑑於電磁波的能量本質，在足夠高的通量水平下，各種電磁輻射會確實對人類造成健康損害。當足夠強的電磁輻射在導體內產生的感應電壓超過周圍介質的擊穿電壓（例如空氣為3.0兆伏/米的）時，會導致導體內產生的感應電流強到足以產生電弧。這可以對人或動物造成電擊。 例如，高壓輸電線路的電磁波輻射偶爾會在附近設備產生感應電從而對施工人員造成傷害。

在二十世紀的後半葉，人類世界中能夠發出非電離輻射的設備數量激增，這使得研究人員和臨床醫生開始對非電離輻射的健康問題的關注度持續提高，也引起了對政府監管的關注。但到目前為止，最常見的輻射健康危害實際上是被陽光曬傷，這在美國每年造成超過一百萬的新皮膚癌（當然美國人有曬太陽的文化也是這個問題的根源）。[頭條·小宇堂-未經許可嚴禁轉載]

低頻電磁波

極低頻電磁波將可能在人體內引起可感知的電流，從而產生惱人的刺痛感。這些電流通常通過諸如腳的身體接觸表面流到地面，或者在身體被良好絕緣的地方產生電弧。

短波電磁波

短波（1.6-30 MHz）透熱療法可作為鎮痛和深層肌肉鬆弛的治療技術，但現在已經基本被超聲波取代。該技術僅加熱作為良好電導體的組織，例如血管和肌肉。脂肪組織（脂肪）通過感應區幾乎不受加熱，因為電流實際上並不通過脂肪組織。

研究者們已經對使用短波輻射進行癌症治療和促進傷口癒合方面進行了研究，取得了一些成功。然而，在足夠高的能量水平下，短波能量也可能對人體健康有害，對生物組織造成損害。 FCC規定的最大允許工作場所暴露於3-30 MHz範圍內的短波射頻能量的平面波當量功率密度為為100 mW/cm2。

微波射頻波段

世界衛生組織將手機信號稱為“可能對人類具有致癌性”經常被誤解為表明已經觀察到一定程度的風險，但這種聲稱僅表明使用現有數據無法最終排除這種可能性。

2011年，國際癌症研究機構（IARC）將手機輻射分類為2B組“可能致癌”（而不是2A組“有致癌概率”，也不是第I組“致癌”）。這個提法的意思是：“可能存在致癌性風險”，因此需要對長期大量使用手機進行額外研究。世界衛生組織於2014年得出結論：“過去二十年來，已經進行了大量研究，以評估手機是否存在潛在的健康風險。迄今為止，手機使用不會對健康造成不良影響。”

自1962年以來，微波聽覺效應或耳鳴已經在低於顯著的熱效應水平以下的射頻輻射暴露中被發現。20世紀60年代歐洲和俄羅斯的研究聲稱低能量射頻輻射對人類，特別是神經系統有影響，但這些研究在當時存在爭議。

上圖：筆記本上2.4GWIFI天線的不同位置對於人的輻射曝露差異。

毫米級微波

最新的5G技術已經涉及了2.4G以上甚至超過70GHz的毫米級微波頻段。以前，這些頻段的高端通常用於點對點的衛星通信，人體暴露很小。毫米波長的輻射水平已經比較接近紅外波長。並逐步接近自然陽光帶來的輻射影響。

但是我們所接觸的大部分通訊設備的電磁波的能量和通量都極低，例如WIFI天線功率的限制是100mW左右，而5G手機天線信號強度則不應該超過240mW，這個功率比我們通常用的LED燈（單個燈珠0.25w-10瓦）要低。（可見光和微波都是光，只是波長不同罷了。）

紅外輻射

長於750納米的紅外波長可以改變眼睛的晶狀體。玻璃吹制者的白內障就是熱損傷的一個例子，它會損害未受保護的玻璃和鐵工人中的前晶狀體囊。類似白內障的變化可能發生在多年來長時間沒有防護眼鏡的大量玻璃製作或鍊鐵工人身上。

此外，另一個重要因素是工人與輻射源之間的距離。在電弧焊接中，紅外輻射作為距離的函數迅速減小，因此距離焊接發生的地方不到90釐米的地方，電弧的紅外線就不再造成眼睛危險，但紫外線輻射仍然存在。 這就是焊工必需戴有色眼鏡的原因。

可見光

光視網膜病變是由於長時間暴露在陽光下，特別是瞳孔放大導致的眼睛視網膜黃斑區域受損。例如，在沒有合適保護的情況下觀察日食時會發生這種情況。太陽的輻射產生光化學反應，可能導致視覺刺眼和暗點。幾周後，最初的病變和水腫會消失，但可能會導致視力永久性降低。

中等功率和高功率激光也具有潛在的危險性，因為它們可以灼傷眼睛的視網膜，甚至皮膚。

由於其紅外和紫外線輻射危險，電弧焊接在可見光譜中產生強烈的亮度，這可能導致暫時的閃光失明。一些研究表示，若沒有足夠的眼睛保護，接觸這些輻射沒有最低安全距離。

紫外線和電離輻射

紫外線的傷害問題，這裡我就不用多費筆墨了，女士們可能比男士們更清楚。

上圖：紫外光對人體皮膚的傷害——曬傷的形成。

實際上，電磁輻射可以以紫外線波段的高端處劃分為兩類：電離輻射和非電離輻射，具有超過10電子伏特能量的單個光子具有電離氧或破壞化學鍵的能力，例如極紫外線和更高頻率的電磁波，如X射線或γ射線，這些都是電離輻射。而非電離輻射沒有這種能力。

電離輻射可以直接破壞生物體細胞內的生化物質和結構，諸如細胞膜和DNA、蛋白質等等，除了直接殺傷殺死細胞之外，還可能造成細胞的DNA變異，形成癌症。這方面的科普文章比較多，這裡也就不多嘴了。

上圖：電磁波譜各波段的概念展示，以及非電離輻射（左藍），電離輻射和（右紅）。

國際權威研究的意見

世界衛生組織於1996年開始進行一項研究，研究人們不斷增加的各種電磁輻射源對健康的影響。經過30年的廣泛研究，科學尚未證實接觸低級別的健康風險，尤其是在理解電磁波的生物效應方面仍需要開展更多研究。而目前正在進行的研究主要的目標是在細胞水平確定電磁輻射暴露是否會引起不良影響，目前的大部分工作都集中在研究電磁輻射與癌症的關聯性。

有些發表的資料支持較弱的非熱電磁場存在複雜的生物和神經學影響，這包括弱極低頻率電磁場和調製射頻以及微波場，但生物體與非熱效應級別的電磁場之間的相互作用的基本機制尚不完全清楚。

總結

實際上，對於每日沐浴在陽光下的人類來說，我們接受到的很多通訊設備的微波輻射功率可能只相當於月光(通量低於0.15毫瓦/平米)甚至星光的強度（跟距離有關係），這個強度與每天白天太陽的輻射是沒法比的。所以人類目前遭受的最大傷害，如前面所提到的，是曬太陽帶來的各種傷害，眼睛和皮膚……電磁波有害，但是離開強度和通量談傷害，這……

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