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電磁波健康效應之評估報告

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電磁波健康效應之評估報告

  1. 1. 電磁波健康效應之評估報告 國家衛生研究院-國家環境毒物研究中心 2013.12.18
  2. 2. I 目錄 一、電磁波簡介: 1.1 什麼是電磁波: 1 1.2 電磁波有游離輻射及非游離輻射兩種: 1 二、各項設備產生的電磁波: 2 三、電磁波暴露規範: 3.1 極低頻電磁場環境預警限制值 3 3.2 各國中高頻電磁波建議預防暴露限制值 4 3.3 SAR(電磁波能量比吸收率)-手機輻射的技術標準 5 3.4 行動電話、WiMAX 基地臺的安全標準值: 5 3.5 非職業場所之公眾於環境中暴露各頻段之限制時變電場、磁場及 電磁場暴露參考位準值: 5 3.6 德國健康住宅電磁波規範 6 四、電磁波的安全評估: 4.1 國際癌症研究署的評估報告 6 4.2 英國國家輻射防護委員會的評估報告 7 4.3 暴露電磁波的流行病學: 8 4.4 電磁波的基因毒性: 10 4.5 動物暴露行動電話輻射: 11 五、參考資料: 14
  3. 3. 1 一、電磁波簡介: 1.1 什麼是電磁波: 電磁波簡單的說就是電磁場 ( Electromagnetic Fields 簡稱 EMF ) 的波 動,電場的變化產生磁場,磁場的變化也會形成電場,兩者交互作用的波動,稱 為『電磁波』,它與光和熱等相同,是一種能量,此種能量是以向空中輻射或利 用導電體等兩種方式來傳送。 地球在自然狀態下,本來就具有電場和磁場,組成大家俗稱的電磁場。 電場在空氣和其他大氣活動中產生,磁場由地球核心處的電流產生。地球磁場大 約為五百毫高斯。而在工業化社會中,只要有電壓存在,電線或電器設備周圍, 就會有電場,電磁波可說無所不在。 電場和磁場存在於電流通過的地方,如電線、纜線、住宅配線以及電器 用品中。電場因電荷產生,測量的單位是「伏特/公尺」(V/m),並可被一般的材 質,如木頭或金屬等隔絕。磁場因電荷的流動(電流)產生,測量單位是「特士 拉」(tesla,T),但一般以「毫特士拉」(millitesla, mT)或「微特士拉」(microtesla, μT)表示,某些國家則採用「高斯」(gauss, G, 10,000 G=1T, 1μT=10mG),磁場 可輕易穿透一般物質,很難屏障。 1.2 電磁波有游離輻射及非游離輻射兩種: *游離輻射:當高能量電磁波把能量傳給其他物質時,有可能撞出該物 質內原子、分子的電子,使物質內充滿帶電離子,這種效 應稱為「游離化」,而造成這種游離化現象的電磁波就稱為 游離輻射,包括伽瑪射線(γ-ray)、X光等。 *非游離輻射:頻率小於 3*1015 赫茲(Hz) 的電磁波,除了行動電話基地 台外,還包括日常生活中使用的電器、紫外線、可見光、 紅外線、雷射、微波、廣播站及電力線、高壓電塔等。這
  4. 4. 2 些設備產生的電磁波是相對微弱的,游離輻射的頻率比起 非游離輻射高得多。 輻射傷害是指游離輻射(游離輻射會與身體內的物質搶奪電荷,產生離 子破壞生理組織),非游離輻射則不具游離化能力,不會產生有害人體的自由化 離子,大量非游離電磁波只會造成溫熱效應,就如同做日光浴或站在燈泡下方一 般,只要不在短期內傳太多能量給人體,生理組織就能加以調控,所以在安全範 圍下長期接受非游離電磁波,並不會產生累積性傷害。手機的頻率介於電視、電 台與微波爐之間,屬於非游離電磁波,不論是基地台或手機,都不會放出游離輻 射波。 二、各項設備產生的電磁波: 電磁波與電磁場,是電力或通訊設備運作過程中同時會產生,一般媒體 或民眾在談到這類議題時,常以電磁波統稱居多。電力設備屬低頻範圍,關心的 主要是電磁場效應,單位是磁通量密度-毫高斯(mG)。通訊設備屬高頻範圍,主 要是電磁波熱效應,單位是功率密度-毫瓦/平方公分(mW/cm2 )。無論何種電磁場 (波),都會隨著距離的增加而快速地變弱。
  5. 5. 3 各項設備產生電磁波頻段 頻段 設備 50Hz 至 5KHz 電力公司所使用之高壓輸配電線、變電所 家電用品:電磁爐、吹風機、電腦、電視機、洗衣機、 電毯、冷氣機、檯燈、電刮鬍、錄放影機。 5KHz 至 500MHz 廣播電台:調頻廣播、調幅廣播。 無線電及電視訊號:AM 收音機上之天線。 500MHz 至 50GHz 雷達、微波爐、手機。 50GHz 至 2.4×1015 Hz 可見光:太陽光、加熱鎢絲。 紅外線:夜視鏡、太陽光、烤箱、煉鋼、電燈泡、烘烤 麵包機。 三、電磁波暴露規範: 對於電磁波暴露規範的訂定,多數國家是依循國際非游離輻射防護委員 會(International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection,ICNIRP) 於 1998 年所訂之指,而且世界衛生組織(WHO)也支持此國際暴露規範建議值, 同時亦為世界多數先進國家美、英、法、德、日等國所採用。我國環保署於民 國 90 年公佈的(非職業場所之一般民眾於環境中暴露各頻段非游離輻射之建議 值),即是採用此國際暴露規範建議值。 3.1 極低頻電磁場環境預警限制值 極低頻電磁場環境預警限制值(60 Hz)(Precautionary limit) 極低頻電磁場 環境預警限制值 台灣環保署 833 mG 美國最新電磁波研究報告(室內) 1mG 德國健康住宅協會(室內) 1mG 資料來源:台灣環保署/台灣電磁輻射公害防治協會
  6. 6. 4 3.2 各國中高頻電磁波建議預防暴露限制值 1800MHz 電磁波暴露規範 μW/m2 V/m m.p.h. 英國國家輻射保護局(在英國行動電話 獨立專家組織之前)報告 100,000,000 194 9479 美國聯邦通信委員會 OET-65 10,000,000 61 3000 國際非游離輻射防護委員會(1998)、世 界衛生組織 9,000,000 58 2847 比利時(例:瓦隆尼西亞區) 1,115,000 21 1002 義大利(頻率總和) 100,000 6 300 蘇聯、中國 100,000 6 300 瑞士、列支敦斯登、盧森堡 95,000 6 292 比利時瓦隆尼西亞區 24,000 3 147 奧地利維也納(手機基地台總和) 10,000 1.9 95 義大利(單一頻率) 1,000 0.6 30 薩爾斯堡 1998(手機基地台總和) 1,000 0.6 30 EU-Parl,GD Wissenschaft,STOA GSM(2001) 100 0.2 9 薩爾斯堡 GSM/3G 戶外標準值(2002) 10 0.06 3 薩爾斯堡 GSM/3G 室內標準值(2002) 1 0.02 1 Burgerforum BRD 提案,住宅區(1999) 1 0.02 1 Burgerforum BRD 提案,臥室(1999) 0.01 0.002 0.1 手機最低通話啟用值 0.000002 0.00003 0.0015 資料來源:The Akrotiri Military Antennae Health Survey Final report, 2005
  7. 7. 5 3.3 SAR(電磁波能量比吸收率)-手機輻射的技術標準: SAR( Specific Absorption Rate )值是指手機產品中電磁波所產生 的熱能,對人體產生影響的衡量數據,單位是 W/Kg(瓦/公斤)。目前美國聯邦 通訊傳播委員會(FCC)所公佈行動電話的安全標準值為 1.6,而歐洲的安全標 準值是世界衛生組織推薦的 2.0,因此只要行動電話的 SAR 值在 2.0 以下,都 是在全標準內的產品。SAR 值表示行動電話的熱能會對人體會造成多少影響, 數值大,表示對人體的影響越大;反之則影響較小。 3.4 行動電話、WiMAX基地臺的安全標準值: 儘管非游離輻射電磁波對人體影響十分微小,但政府仍對行動電話基地 台之電磁波暴露訂有標準。行政院環保署90年1月公告的「非游離輻射環境建議 值」,其中GSM900 MHz的標準,需低於每平方公分0.45毫瓦 (W/ cm2 );而 GSM1800 MHz的標準,則需低於每平方公分0.9毫瓦 (W/ cm2 )。96年7月剛發照 的WiMAX(基地台頻率約在2~6GHz)的標準,需低於每平方公分1毫瓦 (W/ cm2 )。 3.5 非職業場所之公眾於環境中暴露各頻段之限制時變電場、磁場及電磁場暴 露參考位準值: 頻段(f) 電場強度(V/m)磁場強度 (A/m)磁通量密度(μT)功率密度(W/m2) <1 Hz - 3.2x104 4x104 - 1-8 Hz 10,000 3.2x104 /f2 4x104 /f2 - 8-25 Hz 10,000 4, 00/f 5 000/f - 0.025-0.8 kHz 250/f 4/f 5/f - 0.8-3 kHz 250/f 5 6.25 - 3-150 kHz 87 5 6.25 - 0.15-1 MHz 87 0.73/f 0.92/f -
  8. 8. 6 1-10 MHz 87/f1/2 0.73/f 0.92/f - 10-400 MHz 28 0.073 0.092 2 400-2000 MHz 1.375f1/2 0.0037f1/2 0.0046f1/2 f/200 2-300 GHz 61 0.16 0.2 10 資料來源:國際非游離輻射防護委員會(以下簡稱ICNIRP) 3.6 德國健康住宅電磁波規範 頻率 / 干擾強度 No anomaly ( 無干擾 ) Weak anomaly ( 輕微干擾 ) Strong anomaly ( 強烈干擾 ) Extreme anomaly ( 極強干擾 ) 高頻電磁波 ( RF ) < 0.1 uW/㎡ 0.1~5 uW/㎡ 5~100 uW/㎡ >100 uW/㎡ 低頻電磁波 < 0.2 mG 0.2~1 mG 1~5 mG > 5 mG 低頻電場 < 1 V/m 1~5 V/m 5~50 V/m > 50 V/m 資料來源:Institut für Baubiologie und Ö kologie Neubeuern IBN 四、電磁波的安全評估: 4.1 國際癌症研究署的評估報告 國際癌症研究署(IARC)於 2002 年發表人類致癌風險評量專題論文集: 「靜態與極低頻電磁場」,依照彙整分析可信研究的結果,將極低頻磁場歸類為 2B 級(與咖啡同等級),即(流行病學證據有限,且欠缺動物實驗證據)。靜磁場、 靜電場和極低頻電場則為 3 級,即(對人的致癌性無法被分類)。於 2010 年 5 月 IARC 依據使用無線手機與增加罹患神經膠質瘤(一種惡性腦癌)之風險,也將 射頻電磁場歸類為人類可能致癌因子的 2B 類。該結論表示這些射頻暴露會引發 長期健康效應之可能性,特別是針對增加癌症之風險。因此議題與大眾健康有 關,著因於行動電話使用人數日益大量增加,尤其是在青少年與兒童族群之中。
  9. 9. 7 IARC 人類致癌因子分類表 歸類級別 歸類說明 因子範例 1 級 確定為致癌因子 流行病學證據充分。 石棉、芥子氣、菸草(吸或嚼)、γ 射線、檳榔、柴油引擎廢氣等 108 種。 2A 級 極有可能為致癌因子 流行病學證據有限或不 足,但動物實驗證據充分。 太陽燈、紫外線輻射、福馬林、高溫 油炸澱粉(炸薯條)等 64 種。 2B 級 可能為致癌因子 流行病學證據有限或不 足,且動物實驗證據有限或 不足。 咖啡、汽油引擎廢氣、極低頻磁場對 兒童白血病、含無線電話在內之射頻 電磁波等 249 種。 3 級 無法歸類為致癌因子 流行病學證據不足,且動物 實驗證據亦不足或無法歸 類入其他類別。 極低頻電場、靜電磁場、甲苯、氨比 西林(盤尼西林之一種)、次氯酸鹽 等 508 種。 資料來源:衛生署國民健康局 根據WHO第322號文件中指出,短期暴露於高強度電磁場造成之健康危 害已經科學證實(ICNIRP, 2003),為保護勞工與一般大眾,政策制定者應採行 國際暴露指引。在電磁場強度預期超過規範值處,電磁場保護計畫應包括暴露強 度的測量。至於長期效應,許多研究探討極低頻磁場對健康的其他可能危害,包 括其他兒童癌症、成人癌症、憂鬱、自殺、心血管功能異常、生殖障礙、發展異 常、免疫功能變化、神經行為效應,以及神經發展疾病。WHO專案小組的結論 是,這些可能危害之科學證據較兒童白血病之研究結果更為薄弱。以心血管疾病 與乳癌為例,證據顯示磁場暴露不是導致這兩種疾病的原因。 4.2 英國國家輻射防護委員會的評估報告 英國國家輻射防護委員會(NRPB)於2002年發表關於功率-頻率場與癌 症的報告,報告中指出實驗室的研究和人類流行病學的研究無法提出證據來支持 「極低頻率電磁場會致癌」。不過,一些流行病學報告指出,長期暴露在極高的 功率-頻率磁場下,會有一點風險造成兒童白血病;實際上,所謂的極高的暴露 很少出現在英國的一般公共場所。由於缺乏清楚明確關於成人癌症的相關證據,
  10. 10. 8 也缺乏對於實驗動物或體外細胞實驗之解釋,流行病學的證據實在不夠堅穩的確 定那樣的場強度會造成兒童白血病。但是,至少更多的研究是認為,實驗總是有 一些無法確認的偏差,所以如果長期暴露在高磁場強度之下,可能會增加罹患兒 童白血病的風險。 *關於細胞方面的研究: 在細胞的層次上,暴露在一般的功率-頻率電磁場,對於生物生理歷程,沒 有發現有什麼影響。沒有證據指出在一般的場強度下會直接對基因造成影響,對 於培養的細胞群造成轉化,所以不太可能會致癌。 *關於動物致癌的研究: 整體而言,齧齒動物研究的結果顯示,在高頻率(1800MHz 以上)電磁場不 會增加罹患癌症的風險 (41)。 *關於免疫系統的研究: 這方面的研究沒有一致的證據指出會抑制免疫系統的功能(41)。 *流行病學對於職業暴露的研究: 雖然最近不少研究發表認為職業暴露與癌症是有相關性,但是仍然缺少因 果關性的解釋,有些是個案報告無法進行統計分析,或者是有癌症的數據但是無 一致性,且幾乎都侷限在白血病和腦癌,關於腦癌的風險也有很大的爭議(41)。 4.3 暴露電磁波的流行病學: 一 些 研 究 報 告 指 出,居 住 在 某 些 種 類 的 高 壓 電 力 輸 配 線( 高 電 流 配 置 線 和 高 電 壓 傳 輸 線 )的 兒 童,發 生 白 血 病 (1-5)、腦 癌 (2, 3)、 其 他 癌 症 (6, 7)的 機 率 高 於 平 均 值 , 但 是 無 統 計 上 的 意 義 , 並 無 劑 量 - 反 應 關 係 (1, 4, 8, 9)。 許 多 其 他 的 研 究 也 指 出 居 住 在 高 壓 電 力 輸 配 線 與 兒 童 白 血 病 (6-17)、兒 童 腦 癌 (4, 6, 10, 12, 13, 18)或 其 他 全 身 性 癌 症 (4, 10, 13)並 無 關 連 。
  11. 11. 9 不 過 仍 有 例 外 的 研 究 報 告 , 來 自 加 拿 大 Green 等人(5, 15) 發 現在大於 0.15 磁通量密度(T)暴露量下,與白血病是有相關性。另 外 , Wertheimer 等 人 (19)的 報 告 指 出 暴 露 在 60 Hz 頻 率 的 電 磁 波 環 境 中 , 有 較 高 的 腦 癌 及 全 身 性 癌 症 的 罹 患 機 率 , 卻 無 較 高 的 白 血 病 罹 患 機 率 。
  12. 12. 10 4.4 電磁波的基因毒性: 射 頻 (MHz)、SAR (瓦 特 /公 斤 ) 反應 參考資料 2450 MHz、 1W/kg *老鼠的血球細胞沒有發現基因毒性的傷害。 (20) 2450 MHz、 2.1 or 12.5W/kg *人類淋巴球細胞沒有發現基因毒性的傷害。 (21, 22) 836 MHz、 0.015W/kg *纖維母細胞的原始細胞沒有發現基因毒性的傷害。 (23) 380MHz、0.08W/kg; 900MHz、0.2W/kg; 1800MHz (GSM)、1.7W/Hz *不會對人類淋巴球細胞成長與染色體進行破壞或影 響。 (24) 900MHz、0.13 or 1.3W/kg *不會造成基因突變,也不會加速化學致癌物的活動。 (25) 455.7 MHz、6.5W/kg *不會造成染色體的傷害,也不會加速化學致癌物質 的活動,也不會使得 X 光引起的染色體傷害加劇。 (26)
  13. 13. 11 4.5 動物暴露行動電話輻射: 動物 射 頻 暴露時間 SAR (瓦 特 /公 斤 ) 反應 參考資料 小鼠 800 MHz 每 天 暴 露 兩 小 時 , 每 週 暴 露 五 天,共 暴 露 35 週 13 *有 射 頻 輻 射 暴 露 的 實 驗 組 老 鼠 的 平 均 壽 命 (664 天 ) 比 未 受 射 頻 輻 射 暴 露 對 照 組 老 鼠 的 壽 命 (645 天 )稍 微 長 一 點 。 (27) 小鼠 2450 MHz 每 天 暴 露 2 小 時 , 每 週 暴 露 六 天 , 總 共 六 個 月 2-3 和 6-8 * 射頻輻射暴露以及有限制壓力兩組則會明顯加速化學引起 的皮膚癌以及化學引起的乳癌的發生。 (28) 小鼠 2450 MHz 每 天 暴 露 6 小 時 , 八 週 時 間 內 總 共 暴 露 120 小 時 4 *暴 露 結 束 後 雄 鼠 和 暴 露 的 雌 鼠 交 配。結 果 發 現 懷 孕 率 沒 有 有 意 義 的 降 低 , 而 且 致 死 突 變 性 也 沒 有 增 加 。 對 精 蟲 進 行 檢 查 , 染 色 體 變 異 沒 有 增 加 。 (29) 小鼠 2450 MHz 每 天 暴 露 1 小 時 , 每 週 五 天 直 到 老 鼠 死 亡 2 or 6.8 *老 鼠 暴 露 於 6.8 瓦 特 /公 斤 (W/kg)條 件 下 壽 命 明 顯 會 縮 短 。 *暴 露 於 2 瓦 特 /公 斤 (W/kg)的 條 件 , 受 過 射 頻 輻 射 暴 露 的 老 鼠 的 壽 命 比 未 受 射 頻 輻 射 暴 露 老 鼠 的 壽 命 會 稍 微 但 不 明 顯 的 增 長 。 (30) 大鼠 2450 MHz 每 天 暴 露 21.5 小 時,總 共 25 個 月 0.15-0.40 *沒 有 觀 察 到 有 壽 命 縮 短 以 及 引 起 死 亡 的 現 象 。 *在 暴 露 組 中 發 現 全 部 癌 症 發 生 率 上 升,但 不 會 影 響 大 鼠 存 活 。 (31)
  14. 14. 12 小鼠 2450 MHz 每 天 暴 露 3 小 時 , 每 週 7 天 共 5 個 月 10-12 *暴 露 於 單 獨 致 癌 物 與 暴 露 於 致 癌 物 加 上 射 頻 的 兩 組 動 物 比 較 並 沒 有 發 現 在 結 腸 癌 發 生 率 上 有 何 不 同 。 (32) 小鼠 435 MHz 每 天 暴 露 22 小 時,每 週 7 天 共 21 個 月 0.32 *存 活 率 或 是 乳 癌 發 生 率 上 並 無 不 同 。 *暴 露 組 與 控 制 組 間 任 何 腫 瘤 的 發 生 率 也 並 無 不 同 *暴 露 組 與 控 制 組 在 淋 巴 癌,白 血 病 或 是 腦 瘤 發 生 率 上 並 無 不 同 。 (33) 小鼠 2450 MHz 每 天 暴 露 20 小 時,每 週 7 天 共 18 個 月 0.3 *暴 露 組 與 控 制 組 在 腫 瘤 發 生 率 或 是 存 活 率 上 並 無 不 同 。 *暴 露 組 和 控 制 組 在 淋 巴 癌,白 血 病 或 是 腦 瘤 發 生 率 上 也 沒 有 不 同 。 (34) 小鼠 2450 MHz 每 天 暴 露 20 小 時,每 週 7 天 共 18 個 月 1 *暴 露 組 與 控 制 組 在 腫 瘤 發 生 率 或 是 存 活 率 上 並 無 不 同 。 *暴 露 組 和 控 制 組 在 淋 巴 癌,白 血 病 或 是 腦 瘤 發 生 率 上 也 沒 有 不 同 。 (35) 小鼠 929 MHz 每 天 暴 露 1.5 小 時 , 每 週 5 天 共 6 週 *單 獨 給 予 化 學 致 癌 物 以 及 加 上 射 頻 輻 射 暴 露 的 老 鼠 之 間 , 肝 癌 發 生 率 並 無 不 同 。 (36)
  15. 15. 13 大鼠 837MHz 老 鼠 全 身 接 受 遠 場 射 頻 輻 射 暴 露 由 懷 孕 期 開 始 連 續 暴 露 直 到 哺 育 期 。 在 七 週 大 的 時 候 , 開 始 局 部 的 頭 部 近 場 暴 露 連 續 進 行 22 個 月 (每 天 2 小 時 , 開 7.5 分 鐘 , 關 7.5 分 鐘 , 每 週 四 天 ) *不 會 增 加 腦 瘤 發 生 率 。 (37) 大鼠 900 MHz 每 天 暴 露 2 小 時 , 共 2 週 0.075 或 0.27 *沒 有 與 腫 瘤 發 生,腫 瘤 生 長 或 是 動 物 存 活 有 關 聯 的 效 應 出 現 。 (38) 大鼠 835 MHz 每 天 暴 露 4 小 時 , 每 週 5 天 共 150 天 0.75 *不 會 對 其 腦 瘤 生 長 造 成 影 響 。 (39)
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