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1、ICNIRP导则限制时变电场、磁场和电磁场暴露的导则（300 GHz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
2、面审查，提出了许多宝贵意见。ICNIRP秘书Karine Chabrel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。Karine Chabrel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Karine Chabrel女
3、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：+86 10 62303288转2024传真：+86 10 62304793邮件：homberwangICNIRP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）
4、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
5、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
6、. 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.
7、 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50/60 H
8、z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300 GHz）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：l 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
9、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。l 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
10、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；DIN VDE，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
11、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（V m-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（A m-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
12、及非磁性（包括生物的）材料中，的值为，单位是亨利每米（H m-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：l 波前是平面；l 、矢量和传播方向都是互相垂直的；l 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。l 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，
13、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：l 电流密度，适用的频率范围在10 MHz及以下；l 电流，适用的频率范围在110 MHz及以下；l 比吸收
14、率SAR，适用的频率范围在100 kHz 10 GHz；l 比吸收能SA，适用于脉冲场，频率范围在300 MHz 10 GHz；l 功率密度，适用的频率范围在10 300 GHz；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（S m-1）电流安培（A）电流密度安培每平方米（A m-2）频率赫兹（Hz）电场强度伏特每米（V m-1）磁场强度安培每米（A m-1）磁通量密度特斯拉（T）磁导率亨利每米（H m-1）介电常数法拉第每米（F m-1）功率密度瓦特每平方米（W m-2）比吸收能焦耳每千克（J k
15、g-1）比吸收率瓦特每千克（W kg-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
16、建议的50/60 Hz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
17、/WHO/IRPA，1993年）：l 低频电场的耦合；l 低频磁场的耦合；l 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，电流的分布则取决于暴露条件、人体的尺寸和形状以及身体位于场中的位置。低频磁场的耦合时变磁场与人体之间的相互作用可以产生感应电场以及循环
18、电流。感应电场以及电流密度的大小与环路的半径、组织的导电率以及磁通量密度的变化率和大小成正比关系。如果磁场大小以及频率已经给定，最大的环路可以感应出最强的电场。 最终，人体内任何部位所产生的感应电流的实际路径和大小都取决于组织的导电率。身体各个部位的电特性并不一样，然而，感应电流密度可以利用依据解剖学结构和电特性的人体仿真模型以及各种计算机仿真方法来获得，计算机计算可以达到很高的解剖学分辨度。从电磁场吸收能量暴露于低频电场和磁场之中导致的身体能量吸收和体温升高一般可以忽略不计。然而，暴露于频率超过100 kHz的电磁场可以产生明显的能量吸收和温度升高。通常而言，暴露于均匀（平面波）电磁场可以导
19、致身体产生高度不均匀的能量吸收和能量分布，这些内容必须通过剂量测定和计算进行评估。在人体吸收能量方面，电磁场可以划分为四个范围（Durney等人，1985年）：l 从大约100 kHz到低于20 MHz的频率范围，躯干对能量的吸收作用随频率的降低快速减弱，明显的能量吸收出现在颈部和腿部。l 从大约20 MHz到300 MHz的频率范围，全身吸收的能量相对较多，如果考虑身体局部（如头部）的共振，所吸收的能量会更高。l 从大约300 MHz到几GHz的频率范围，能量吸收会出现较明显的局部性和不均匀特征。l 超过10 GHz的频率范围，能量吸收主要发生在体表。在身体组织中，SAR与内部电场强度的平方
20、成正比。平均SAR以及SAR分布可以根据计算或实验室测量值进行估计。 SAR值取决于以下因素：l 辐射场参数，例如，频率、密度、极化以及功源-目标配置（近场或远场）；l 暴露身体的特征，例如，身体尺寸，身体内部和外部的几何形状，以及各种组织的电特性；l 暴露身体附近场中其他物体所产生的地面效应和反射效应。如果人体的长轴平行于电场矢量，而且身处平面波暴露环境之中（即远场暴露），全身的SAR达到最大值。能量吸收值取决于多种因素，其中包括暴露身体的尺寸。在不接地的情况下，“标准参考人”（ICRP，1994年）的共振吸收频率接近70 MHz。对于偏高的个体而言，共振吸收频率稍低一些；对于较矮的成人、儿
21、童、婴儿以及坐着的个体而言，该频率可能会超过100 MHz。电场的导出限值是基于随频率而变的人体能量吸收特性的，对于接地个体，共振频率减低一半（UNEP/WHO/IRPA，1993年）。对于某些工作在10 MHz以上频率范围的设备（如高频加热器以及移动电话），人体可能暴露在它们的近场环境中。在这种环境中，与频率相关的能量吸收与上文所述的远场环境存在巨大差异。在特定的暴露条件下，对于某些设备而言，例如移动电话，磁场可能是主要的。在近场暴露的评估方面，数学模型计算以及身体感应电流和组织场强测量的可用性已经得到论证，它们适用于移动电话、对讲机、广播发射塔、船用通信源以及高频加热器（kuster和Ba
22、lzano，1992年；Dimbylow和Mann，1994年；Jokela等人，1994年；Gandhi，1995年；Tofani等人，1995年）。这些研究的重要性在于，它们表明近场暴露可以导致较高的局部SAR（如头部、腕部以及脚踝），同时也表明全身和局部SAR很大程度上决定于高频源同身体之间的距离。最终，通过测量获得的SAR数据与利用数学模型计算获得的数据保持一致。全身平均SAR和局部SAR非常便于比较在各种暴露条件下观察到的效果。有关SAR的详细论述可以参考其它文章（UNEP/WHO/IRPA，1993年）。在高于10 GHz的频率范围内，各种场渗入组织的深度非常有限，在评估所吸收能量
23、时，SAR无法很好地测量，而相应的功率密度（单位是W m-2）则是更加合适的剂量测定值。间接耦合机制间接耦合机制有两种：l 接触电流，当人体与电势不同的物体接触时，接触电流就会产生（即人体或者物体暴露于EMF之中被充电时）。l 人体佩戴的或者植入人体内的医疗装置与EMF的耦合（本文不予考虑）。导体被EMF充电产生的电流可以在物体与人体接触时流过人体（Tenforde和Kaune，1987年；UNEP/WHO/IRPA，1993年）。此类电流的大小以及空间分布取决于频率、物体的大小、人体的尺寸以及接触面积，当暴露于强场下的导体和人体非常接近时，瞬时放电就会发生。限制暴露的生物学基础（100 kH
24、z以下）下面的段落将提供相关文献的综观评论，它们主要论述了频率范围达到100 kHz的电场和磁场所产生的生物效应以及对人体健康的影响。它们主要的作用机制就是感应在组织中的电流。从零到l Hz的频率范围内，作为制定基本限值和导出限值的生物学基础由ICNIRP（1994）予以提供。更为详细的评论可以参考其他文章（NRPB，1991年和1993年；UNEP/WHO/IRPA，1993年；Blank，1995年；NAS，1996年；Polk和Postow，1996年；Ueno，1996年）。电场和磁场的直接影响流行病学研究。有关暴露于工业频率场是否致癌的流行病学研究评论很多（NRPB，1992年、19
25、93年和1994年；ORAU，1992年；Savitz，1993年；Heath，1996年；Stevens和Davis，1996年；Tenforde，1996年；NAS，1996年）。有关EMF影响生育后果的类似评论也已经出版发行。（Chernoff等人，1992年；Brent等人，1993年；Shaw和Croen，1993年；NAS，1996年；Tenforde，1996年）。生育影响。有关影响妊娠的流行病学研究并未提供连续一致的证据证明各种场可以对操作视频显示单元（VDU）的妇女导致不利于妊娠的影响（Bergqvist，1993年；Shaw和Croen，1993年；NRPB，1994年；T
26、enforde，1996年）。例如，在比较使用和不使用VDU的两类妇女的调查中，研究并未发现胎儿会自发流产或者产生畸形（Shaw和Croen，1993年）。两项其他调查主要研究了VDU所产生电场和磁场的实际测量情况，其中一项调查显示低频电磁场同流产之间存在联系（Lindbohm等人，1992年），而另外一项调查则发现二者并无联系（Schnorr等人，1991年）。一个预期性的研究，包括了大量的案例，有很高的参加率和详细的对受暴露量的分析（Bracken等人，1995年）表明无论是产儿重量还是子宫内生长速度都与ELF场暴露无关。恶性后果与更高程度的暴露无关。暴露测量内容包括户外电源线的载流量、为
27、期7天的个人暴露测量、24小时的室内测量以及自我报告的电毯、电热水床和VDU的使用情况。目前的大部分信息都无法支持由于职业需要暴露在VDU之下与妊娠影响之间存在关联的论点（NRPB，1994a；Tenforde，1996年）。与住宅有关的癌症研究。围绕暴露于ELF磁场下是否可以增加癌症发生的危险展开了大量的争论。1979年，Wertheimer和Leeper在一份报告中指出儿童癌症死亡率同靠近住宅的配电线路存在关联，研究人员将此划分为“高电流配置”，自此以后有关该主题的若干份报告问世。初始调查的基本假设是，住宅周围50/60 Hz的磁场所产生的作用与儿童患癌风险增加存在关联，这些磁场来自外部，
28、比如输电线。到目前为止，有十多篇调查都在研究儿童癌症是否同其在家中暴露于附近输电线的工业频率场存在关联。这些研究根据短期测量值进行评估，或者依据住宅与输电线之间的距离以及线路配置进行评估，某些调查还考虑了线路的负载情况。这些关于白血病的调查得到的结果十分一致。 在13项调查研究中（Wertheimer和Leeper，l979年；Fulton等人，1980年；Myers等人，1985年；Tomenius，1986年；Savitz等人，1988年；Coleman等人，1989年；London等人，1991年；Feychting和Ahlbom，1993年；Olsen等人，1993年；Verkasal
29、o等人，1993年；Michaelis等人，1997年；Linet等人，1997年；Tynes和Haldorsen，1997年），除5项研究之外的所有调查研究都表示相对风险估计值在1.5到3.0之间。对于白血病确诊之前各个阶段的辐射暴露，基于附近输电线的直接磁场测量值以及估计值都是很粗略的度量标准，无法搞清楚二者之中哪一种方法可以提供更为有效的估计。尽管结果表明磁场可能会在导致白血病的过程中发生作用，但是不确定性仍然存在，因为样本数毕竟太少，而且磁场与输电线之间的相互关系也不太明确（Feychting等人，1996年）。我们目前对大部分儿童癌症的病因还知之甚少，但也在不断尝试控制潜在的混淆因素
30、，比如社会经济地位以及来自机动车尾气的污染，但是这些尝试对结论没有什么影响。几项检测电器（主要是电热毯）与癌症和其他健康问题之间的关系的研究大都得出了没有影响的结论（Preston-Martin等人，1988年；Verreault等人，l990年；Vena等人，1991和1994年；Li等人，1995年）。只有两项可控研究的案例认为使用电器与儿童白血病之间存在关系。其中一项研究在丹佛完成（Savitz等人，1990年），该研究表明儿童白血病与母亲在怀孕期使用电热毯有关。另外一项研究在洛杉矶完成（London等人，1991年），该研究发现白血病与儿童使用电吹风和观看黑白电视之间存在关联。与住宅靠
31、近输电线路可能导致白血病的研究结果相对一致，这导致美国国家科学院（NAS）认为生活在输电线路附近的儿童得白血病的危险较高（NAS，1996年）。由于样本数较少，单个调查的可信度差异很大，但是把它们结合在一起之后，结果是一致的，相对风险值为1.5（NAS，1996年）。恰恰相反的是，在某些调查研究中，短期的磁场测量值无法提供证据证明暴露于50/60 Hz的各种场之中与儿童白血病和其他形式的癌症存在关联。委员会无法确定暴露于磁场之中可以增加致病的危险，因为在分析白血病研究组和对比组的数据时，研究人员从磁场测量计读数估计暴露程度时并未发现任何明显的联系。在研究靠近输电线路与白血病之间的联系时，某些未
32、知的风险因素可能对此造成混淆，这也许正是委员会出现以上疑问的原因所在，但是研究人员也无法确定未知因素的替代者。在NAS完成其评估之后，挪威的有关方面披露了一项调查研究的结果（Tynes以及Haldorsen，1997年）。该调查涵盖500个所有类型儿童癌症的病例。每个个体的暴露情况通过计算靠近其住宅的输电线的磁场水平估计而来，同时也对整年的数值进行了平均。研究人员在诊断时并未发现白血病与住宅附近的磁场之间存在联系。与输电线之间的距离、出生第一年的暴露情况、母亲在妊娠期间的暴露以及高于中等控制水平的暴露都无法证明它们同白血病、脑癌以及淋巴癌之间存在关联。但是，暴露于各种场中的病例数量毕竟少得有限
33、。NAS评估结束之后，另外一项在德国开展的调查研究也给出了结果（Michaelis等人，1997年）。这是一次有关白血病的对照研究，包括129个研究组以及328个对比组。磁场测量通过在疾病被诊断之前该儿童曾经居住时间最长的卧室取得的24小时测量值来实现，在确诊之前这些儿童在这些住宅居住的时间最长。对于强度超过0.2 mT的场而言，相对风险值有所升高，达到3.2。Linet等人（1997年）披露了美国一次大规模对照调查（638个研究组，620个对比组）的结果，此次调查研究儿童急性淋巴母细胞性白血病是否与暴露于60 Hz磁场有关。磁场暴露情况采用卧室中的24小时时间加权平均测量值以及其他房间中的3
34、0秒测量值进行确定。测量值在房间中获得，儿童在诊断之前的五年中已经在这些房间生活了70%的时间，对比组的儿童也具备相应的时间。研究人员对居住稳定的“研究组对比组”对的线码进行了评估，这些儿童在确诊之前都没有改变居住位置。接受评估的研究对的数量是416。研究人员并未发现线码类别同白血病之间存在关联。至于磁场测量值，结果却令人更加困惑。对于0.2 mT的截止点，不匹配分析和匹配分析的相对风险值分别为1.2和1.5。对于0.3 mT的截止点而言，从45个暴露研究组来看，不匹配的相对风险估计值为1.7。因此，测量的结果是磁场与白血病是相关的。此项调查之所以令人信服是因为它涵盖了多项内容：规模、高度暴露
35、的对象数量、相对于白血病发生进行测量的时间选择（通常在诊断之后24个月之内）、用以获得暴露数据的其他措施以及分析的质量，考虑了众多潜在的混淆因素。潜在的缺陷包括选择对比组的程序、参与率以及进行数据统计分析的方法。用以测量的仪器并未考虑瞬变场或者更高级别的谐波。因此，该研究的规模结合其他研究将大大削弱以前所发现的白血病与线码结果之间的联系（但是并非使之无效）。在过去很多年中，研究人员同时也对磁场暴露与儿童脑癌之间的关系抱以浓厚的兴趣，这种疾病在儿童身上的发病率位居第二。研究人员最近完成的三项研究，经过NAS委员会评估之后，发现这些研究结果无法提供证据证明脑瘤与儿童磁场暴露存在关联，无论照射源是输
36、电线还是电热毯，也无论照射磁场强度是通过计算还是“线码”确定的（Guenel等人，1996年；Preston-Martin等人，1996a和b；Tynes和Haldorsen，1997年）。有关成年人癌症以及住宅磁场暴露的数据少之又少（NAS，1996年）。到目前为止，这些少量研究（Wertheimer和Leeper，1979年；McDowall，1985年；Seversen等人，1988年；Coleman等人，1989年；Schreiber等人，1993年； Feychting和Ahlbom，1994年；Li等人，1996年；Verkasalo，1996年；Verkasalo等人，1996年
37、）在某种程度上由于受暴露案例太少，无法得出结论。ICNIRP认为，有关EMF场暴露与癌症（包括儿童白血病）之间是否存在关联的流行病学研究在缺乏实验研究支持的情况下不足以形成科学基础用以制定暴露标准。这种估计同最近的相关评论取得了一致（NRPB，1992年和1994b年；NAS，1996年；CRP，1997年）。职业研究。研究人员最近开展了大量的流行病学研究，评估电力职工暴露于ELF磁场与其患癌风险之间的可能联系。第一项此类研究（Milham，1982年）充分利用了死亡诊断书数据库，其中包括职业类别以及有关癌症死亡率的信息。利用暴露评估的近似方法，Milham根据假定的磁场暴露划分职业类别，他发
38、现电工患白血病的危险较高。后续研究（Savitz和Ahlbom，1994年）也利用了相似的数据库，癌症患病率的升高随研究的不同而不同，特别是涉及到癌症子类型时。一些调查研究的结果表明各种白血病和神经组织瘤的患病危险增加，在某些情况下，男性和女性患乳腺癌的危险也有所增加（Demers等人，1991年；Matanoski等人，1991年；Tynes等人，1992年；Loomis等人，1994年）。这些调查研究同时也产生了不一致的结论，它们评估暴露的方法太过粗糙，而且没有控制混淆因素，比如工作场所暴露于苯溶剂中的情况。最近三项调查研究，试图测量工作场所的低频电磁场，并且考虑工作时间的因素，来弥补早期
39、工作中的各种缺陷和不足（Floderus等人，1993年；Theriault等人，1994年；Savitz和Loomis，1995年）。研究人员发现暴露个体的患癌风险确实有所增加，但是癌症的类型却随研究的不同而有所变化。Floderus等人（1993年）发现暴露同白血病之间存在很大关联，Theriault等人（1994年）同时也注意到了这种相互关系，但后者发现二者的联系很微弱，并不显著，而Savitz和Loomis（1995年）并未发现二者存在任何关联。有关白血病细分类型的调查结果很不一致，而且可供分析的样本也较少。对于神经组织癌，Floderus等人（1993年）发现恶性胶质瘤（星形细胞瘤I
40、II-IV）的患病率较高，而Theriault等人（1994年）以及Savitz和Loomis（1995年）发现只有神经胶质瘤（星形细胞瘤I-II）的患病率有所升高。如果职业性磁场暴露同癌症之间具有真正的关联性，根据这些更加成熟的暴露数据本应该得出更加一致性的结论和更强的关联性。研究人员还对ELF电磁场与癌症的相互关系进行了调查。加入Theriault等人（1994年）磁场研究的三家电力公司同时也分析了电场数据。在其中一家电力公司，患有白血病的工人与对比组的工人相较而言，其暴露于电场的可能性较大。此外，从暴露于高强度电磁组合场的工人来看，这种关联相对更强（Miller等人，1996年）。在第二
41、家电力公司，调查人员并未在白血病与工作场所电场的高强度累积暴露之间发现关联性，但是某些分析发现这种暴露同脑癌之间存在联系（Guenel等人，1996年）。研究人员同时也发现这种高强度暴露与结肠癌之间有关联，但是在电力公司工人参加人数非常多的调查中，调查人员并未发现二者存在任何联系。在第三家电力公司，调查人员并未发现高强度电场与脑瘤和白血病之间有什么联系，但是此次研究的参加人数较少，不太可能检测出可能存在的微小变化（Baris等人，1996年）。最近一项研究（Sobel和Davanipour，1996年）的结果表示早老性痴呆同职业性磁场暴露存在联系。但是，这种影响还未得到确认。实验室研究。下文将
42、概要评述频率低于100 kHz的电场和磁场所产生的生物效应的实验室研究情况。我们将分开探讨控制条件下的志愿者暴露研究结果以及实验室中的细胞、组织和动物研究结果。志愿者研究。暴露于时变电场之中可以使人感觉到电场的存在，因为体表电荷由于感应作用会产生交变，这会使体毛产生颤动。若干项研究都表明大部分人可以感觉到强度超过20 kV m-1的50/60 Hz电场，只有少部分人可以感觉到强度低于5 kV m-1的电场（UNEP/WHO/IRPA，1984；Tenforde，1991年）。暴露于60 Hz电场和磁场（9 kV m-1，20 mT）组合场的志愿者的心脏功能出现了微小变化（Cook等人，1992
43、年；Graham等人，1994年）。休息状态下的心律在暴露过程中或者暴露之后会发生轻微、但是有意义的降低（心跳每分钟减少3 5次）。当调查对象暴露于更强（12 kV m-1，30 mT）或者更弱（6 kV m-1，10 mT）的场中时，他们没有什么反应；如果他们精神上比较警觉，其反应程度也有所降低。在这些调查研究中，研究对象并不能感觉到场的存在，调查人员在一系列感觉测试中也无法得出其他一致性的结论。在实验室研究中，研究人员并未发现2 5 mT范围的50 Hz场会对暴露于其中的个体产生心理和生理上的不利影响（Sander等人，1982年；Ruppe等人，1995年）。在Sander等人（1982
44、年）和Graham等人（1994年）开展的研究中，他们并未在血液化学、血细胞计数、血气、乳酸水平、心电图、脑电图、皮肤温度或者循环荷尔蒙水平等检查中发现任何变化。最近的志愿者研究也无法证明60 Hz的磁场会对人体的夜间褪黑素水平产生影响（Graham等人，1996年和1997年；Selmaoui等人，1996年）。充分强的特低频电磁场可以直接导致末梢神经以及肌肉组织刺激，医护人员已经在临床应用中采用较短的磁场脉冲刺激四肢神经，检查神经路径是否完善。在实验性磁共振成像系统中，1 kHz的梯度磁场可以产生末梢神经和肌肉刺激。磁通量密度阀值为若干毫特斯拉，末梢组织中相应的感应电流密度大约为1 A m
45、-2，这些电流产生自快速变化的梯度形成的脉冲场。时变磁场可以在人体组织感应出1 A m-2以上的电流密度，这会导致神经刺激，并且能够产生不可逆的生物效应，比如心室纤维颤动（Tenforde和Kaune，1987年；Reilly，1989年）。在一项记录人体手臂肌电的研究中（Polson等人，1982年），研究人员发现对中等神经躯干有刺激需要dB/dt强于104 T s-1的脉冲场。研究人员发现，磁剌激延续的时间也是刺激易兴奋组织的重要参数。有关对志愿者视觉功能和智力功能的研究可采用低于100 mA m-2的阈值。在复杂的推理测验中，志愿者的头部和肩部都贴有电极，而且电极间有工频电流通过，研究人
46、员发现志愿者的反应潜伏期发生了变化，电流密度估计是在10到40 mA m-2之间（Stollery，1986年和1987年）。最后，许多研究结果表明志愿者暴露在3 5 mT以上的ELF磁场中都感觉到了眩晕闪烁，即众所周知的磁光幻视（Silny，1986年）。这种视觉反应也可以通过直接向头部通以微弱电流来实现。在频率为20 Hz时，大约10 mA m-2的电流密度被认为是视网膜产生光幻视的阈值，该数值大于感电易兴奋组织中的内源性电流密度。比20Hz频率更高或者更低的磁场具备更高的阈值（Lovsund等人，1980年；Tenforde，1990年）。相关人员在50 Hz的情况下研究了视觉诱发电位，
47、结果表明产生反应的磁通密度阈值为60 mT（Silny，1986年）。与上述研究的结果相一致，Sander等人（1982年）并未发现50 Hz的5 mT场可以对视觉诱发电位产生影响，Graham等人（1994年）的发现也是如此，他采用的是12 kV m-1电场和30 mT磁场形成的60 Hz组合场。细胞和动物研究。尽管有大量研究试图检测出ELF电场和磁场的生物效应，但是很少有系统性研究可以用于定义对生物功能产生明显干扰的场特性阈值。我们可以确定的是，一旦感应电流密度超过阈值，感应电流即可直接对神经和肌肉组织产生刺激（UNEP/WHO/IRPA，1987年；Bernhardt，1992年；Tenforde，1996年）。无法直接刺激易兴奋组织的电流密度仍然可以影响电活性以及神经的兴奋性。中枢神经系统的活性对内源性电场很敏感，后者由邻近的神经细胞产生，其强度低于直接刺激所需要的强度。许多研究结果表明，在特低频电场中，弱电信号的传导需要同细胞膜发生相互作用，这会引起细胞质的生化反应，进而导致细胞的功能状态和增生状态发生变化。根据单个细胞在弱场中的简单行为模式，我们通过计算可以得出：要超过细胞膜中内源性的物理和生物噪声的电平，细胞外场中的电信号必须大约强于10 100 mV m-1（对应于2 20 mA m-2的感应电流密度）（Astumian等人，1995
