開始分析這段聳人聽聞的流言前,先明確一點(diǎn):其實(shí)不只是高鐵,電力機(jī)車、電傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車、地鐵、有軌電車以及其他很多使用電力驅(qū)動(dòng)的交通工具都會(huì)產(chǎn)生電磁輻射。列車車廂內(nèi)的電磁輻射,不僅和列車使用的電氣特性有關(guān),還與車輛類型、測(cè)量點(diǎn)在車廂內(nèi)的位置和高度、列車行駛狀態(tài)等復(fù)雜的因素有關(guān)。下文討論中,我們將重點(diǎn)關(guān)注高鐵列車乘客車廂中的電磁輻射。
高鐵輻射有多大?
其實(shí)不只是高鐵,電力機(jī)車、電傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車、地鐵、有軌電車以及其他很多使用電力驅(qū)動(dòng)的交通工具都會(huì)產(chǎn)生電磁輻射。列車車廂內(nèi)的電磁輻射,不僅和列車使用的電氣特性有關(guān),還與車輛類型、測(cè)量點(diǎn)在車廂內(nèi)的位置和高度、列車行駛狀態(tài)等復(fù)雜的因素有關(guān)。下文討論中,我們將重點(diǎn)關(guān)注高鐵列車乘客車廂中的電磁輻射。
高鐵是高速鐵路的簡(jiǎn)稱。我國(guó)高速鐵路上運(yùn)行的列車,使用的電力一般為2.5萬伏特、50Hz交流電。相應(yīng)地,高鐵的高壓電力設(shè)備*會(huì)輻射出這個(gè)頻率段的電場(chǎng)和磁場(chǎng)。
1,頻率為50Hz的電磁場(chǎng)輻射限值
根據(jù)ICNIRP的安全標(biāo)準(zhǔn)[1](ICNIRP是國(guó)際非電離輻射防護(hù)委員會(huì)。這是一個(gè)非*的獨(dú)立組織,由多個(gè)領(lǐng)域的專家組成。這個(gè)組織根據(jù)*新科研進(jìn)展,評(píng)估各種非電離輻射對(duì)人體健康的潛在危害。ICNIRP提出的輻射安全標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)被幾十個(gè)*和國(guó)際組織采納。我國(guó)*環(huán)??偩值南嚓P(guān)標(biāo)準(zhǔn)也參考了ICNIRP的標(biāo)準(zhǔn)[2]),高鐵產(chǎn)生的50Hz左右的“極低頻電磁輻射”,電場(chǎng)輻射的安全標(biāo)準(zhǔn)為5kV/m(kV/m即千伏特每米,電場(chǎng)強(qiáng)度的單位)以下,磁場(chǎng)輻射為100μT(μT即微特斯拉,磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位)以下。這一安全標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)國(guó)際上相關(guān)學(xué)研究制定出的,目前還沒有足夠的科學(xué)證據(jù)表明這一標(biāo)準(zhǔn)需要調(diào)整。
2,中外高鐵列車磁場(chǎng)輻射實(shí)測(cè)
高鐵上運(yùn)行的列車有不同的類型。一種是動(dòng)力集中式,這種列車主要的電氣設(shè)備和牽引電機(jī)集中在列車一端或兩端的機(jī)車上,與乘客車廂是分離的。另一種是動(dòng)力分散式,動(dòng)力系統(tǒng)分布在多個(gè)車廂。英國(guó)1998年一項(xiàng)研究[3]表明:動(dòng)力集中式列車的電磁輻射集中在機(jī)械間、司機(jī)室附近;乘客車廂的磁場(chǎng)輻射值一般在30μT以下,在乘客坐著的高度,典型的輻射值小于5μT。動(dòng)力分散式列車,特別是早期型號(hào),在車廂地板高度上的電抗器附近可以測(cè)到比較大的磁場(chǎng)輻射;但乘客全身收到的輻射量仍然在安全范圍內(nèi)。
中國(guó)的情況如何呢?經(jīng)過檢索中文期刊,我們沒有找到關(guān)于乘客車廂內(nèi)的磁場(chǎng)輻射的文獻(xiàn)報(bào)道。但互聯(lián)網(wǎng)上曾經(jīng)流傳一段視頻,視頻中有人用儀器在列車的車窗附近測(cè)量了磁場(chǎng)輻射值,測(cè)到的值大約是10μT左右。,僅可作為參考這個(gè)實(shí)測(cè)的磁場(chǎng)強(qiáng)度值是在ICNIRP規(guī)定的限值(100μT)以內(nèi)的。
3,我國(guó)動(dòng)車組電場(chǎng)輻射實(shí)測(cè)
一篇2012年的中文論文[4]測(cè)量了動(dòng)車中的電場(chǎng)輻射,發(fā)現(xiàn)對(duì)于CRH2A和CRH5A型動(dòng)車組,在一等車廂、二等車廂、車廂連接處、駕駛室等位置,電場(chǎng)輻射值分布在0.011-0.021kV/m的范圍內(nèi)。這個(gè)值也在ICNIRP規(guī)定的限值(5kV/m)以內(nèi)。
4,其他頻段輻射
除上述50Hz工頻輻射之外,高鐵也會(huì)產(chǎn)生其他頻段的輻射。其產(chǎn)生原因很多,比如因?yàn)槭茈姽徒佑|網(wǎng)接觸不良而產(chǎn)生的輻射,以及電流在變壓、變頻等過程中相關(guān)元件產(chǎn)生的輻射等。這類輻射的頻率范圍較廣,從幾十Hz到2GHz都有分布。對(duì)于這類輻射有相應(yīng)的研究,也有*標(biāo)準(zhǔn)[5]對(duì)其測(cè)量方法和數(shù)據(jù)處理方法做出了規(guī)定。
國(guó)內(nèi)2010年有一篇論文[6]對(duì)動(dòng)車組列車車廂內(nèi)的這類輻射進(jìn)行了實(shí)測(cè)和分析,論文重點(diǎn)關(guān)注了30MHz到200MHz頻段的輻射。經(jīng)實(shí)測(cè),這個(gè)頻段的輻射在車廂內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度只有50dBμV/m左右,不到1mV/m(毫伏特每米)。而ICNIRP給這個(gè)頻率波段的電場(chǎng)輻射制定的安全標(biāo)準(zhǔn)是28V/m[1],我國(guó)環(huán)保局制定的電磁輻射防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)則未指定限制,而是給出參考值為12V/m[7]。無論按哪一個(gè)值來看,上述研究中的測(cè)量值與安全標(biāo)準(zhǔn)相比還有較大距離。對(duì)這類輻射一般只考慮對(duì)電子設(shè)備的干擾,對(duì)人體的影響可以忽略不計(jì)。
高鐵輻射vs微波爐輻射
流言中說“(高鐵電磁輻射)超過微波爐的電磁輻射”,這個(gè)說法很容易引起誤解。首先,這里與高鐵的電磁輻射進(jìn)行比較的顯然不能是指微波爐內(nèi)部產(chǎn)生的、用來加熱食物的微波輻射。這二者頻率不同,無法直接比較。更何況微波爐的微波輻射被金屬爐身限制在其內(nèi)部,并不會(huì)對(duì)外面的生物產(chǎn)生危害。如果要比,*應(yīng)該與微波爐(以及其他家用電器)向外散發(fā)的低頻輻射進(jìn)行比較。以下是家中一些電器在30厘米距離上磁場(chǎng)輻射值的大小[8],可作為參考:
· 微波爐:4 - 8 μT
· 日光燈:0.5 – 2 μT
· 洗衣機(jī):0.15 – 3 μT
· 電冰箱:0.01 – 0.25 μT
· 電視機(jī):0.04 – 2 μT
· 電腦:小于0.01 μT
前面說過,有研究測(cè)出車廂內(nèi)的磁場(chǎng)輻射值在30μT以下,典型為5μT??梢姼哞F車廂的輻射相比于部分常見家用電器的輻射還是要高一些,但也僅僅是略高,且都在安全范圍(100μT)內(nèi)。還要考慮到我們?cè)诨疖嚿系臅r(shí)間一般只有幾個(gè)小時(shí),因此不必過于擔(dān)心。
(關(guān)于家用電器的電磁輻射,還可參考這篇文章: 《電吹風(fēng)是高輻射的殺手嗎?》 )
三萬塊的防輻射玻璃存在嗎?
流言里還提到有一種“半米價(jià)格*要三萬塊的防輻射玻璃”。不過經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)搜索,我們并沒有發(fā)現(xiàn)這種和切糕價(jià)格有一拼的玻璃在哪里有賣。
防輻射玻璃一般是指用在院X光室或者*、摻入少量鉛的玻璃。它可以吸收和阻擋X射線輻射和核輻射[9]。這種玻璃防護(hù)的是電離輻射(可以破壞分子、對(duì)生物體造成傷害的輻射,包括X射線、核輻射等),而 低頻電磁輻射屬于非電離輻射 ,與這類防護(hù)玻璃的功能風(fēng)馬牛不相及。也有的防輻射玻璃是指一些建筑使用的吸收阻擋熱量輻射、讓房間冬暖夏涼的玻璃[10]。這些輻射指的都不是高鐵上的這種低頻電磁輻射。
即使這種用于防護(hù)低頻電磁輻射的玻璃真的存在,對(duì)于高鐵輻射也不會(huì)有多大用處。如前所述,車廂內(nèi)部的電磁輻射主要來源于有動(dòng)力的車廂底部的牽引電機(jī)。除非把這種“防輻射玻璃”鋪在地板上,否則*跟車廂內(nèi)輻射關(guān)系不大。事實(shí)上,車廂本身的金屬外殼對(duì)于電磁輻射*有一定屏蔽作用。列車設(shè)計(jì)者會(huì)讓車廂底部的金屬板厚一些,以阻擋來自于牽引電機(jī)的輻射。
高鐵的輻射讓乘務(wù)員不孕?
上面談了高鐵輻射對(duì)一般人群的影響。那么,對(duì)于長(zhǎng)期在高鐵上工作的乘務(wù)員們,高鐵輻射會(huì)讓她們“不孕”或“流產(chǎn)”嗎?
首先來看動(dòng)物實(shí)驗(yàn)。根據(jù)衛(wèi)生組織的報(bào)告[11],科學(xué)家以往做過很多關(guān)于極低頻電磁輻射對(duì)生物生殖系統(tǒng)影響的研究,比如在實(shí)驗(yàn)室里把懷孕的小白鼠連續(xù)幾十天放到不同強(qiáng)度的極低頻電磁輻射之下,觀察小白鼠有沒有出現(xiàn)流產(chǎn)、不孕、胎兒畸形一類的現(xiàn)象。大部分結(jié)果都發(fā)現(xiàn),不僅在高鐵車廂的輻射強(qiáng)度級(jí)別下(幾μT到幾十μT),*算是一些實(shí)驗(yàn)中輻射強(qiáng)度達(dá)到數(shù)千數(shù)萬μT,是高鐵輻射的很多倍,小白鼠也可以健康地生出小小白鼠,沒有發(fā)現(xiàn)極低頻電磁輻射可以導(dǎo)致生物不孕或者流產(chǎn)的“罪證”。
除了在小白鼠身上做實(shí)驗(yàn)以外,研究人員也調(diào)查過日常生活中接受不同電磁輻射的人群的懷孕和流產(chǎn)率是否有明顯的不同,包括不同職業(yè)、不同生活習(xí)慣(像平時(shí)是不是經(jīng)常使用可以產(chǎn)生極低頻電磁輻射的電熱毯)的人群[11]。研究結(jié)果不一,其中大多數(shù)研究沒有發(fā)現(xiàn)接受電磁輻射相對(duì)較多的女性不孕和流產(chǎn)的比例明顯增高;*嚴(yán)重的也只是“風(fēng)險(xiǎn)相比于普通人稍高一些”,比如有研究[12]認(rèn)為在24小時(shí)全天候接受*大為3.51 μT極低頻電磁輻射的情況下,女性早產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)值是正常情況的2倍。不過此類調(diào)查也存在一些缺陷,比如有研究發(fā)現(xiàn)在電氣設(shè)備附近工作的女性流產(chǎn)率稍高,但是無法排除到底是因?yàn)檩椛?,還是因?yàn)楣ぷ鲃诶刍蛟肼暤绕渌?。綜合這些研究結(jié)果來看,“乘務(wù)員不是不孕*是流產(chǎn),集體辭職”的恐怖情況純屬危言聳聽,是不會(huì)出現(xiàn)的。
(關(guān)于電磁輻射對(duì)孕婦的影響,還可參考這篇文章: 《孕婦要不要穿防輻射服?》 )
結(jié)論: 高鐵作為電力驅(qū)動(dòng)的交通工具的確會(huì)產(chǎn)生輻射,但是車廂中的輻射值僅僅是相比于家中的那些家用電器大一些而已,符合國(guó)際電磁輻射安全標(biāo)準(zhǔn),目前沒有證據(jù)證明對(duì)人體健康構(gòu)成威脅。防輻射玻璃防的是電離輻射,與高鐵電磁輻射無關(guān)。高鐵和其他電器產(chǎn)生的極低頻電磁輻射與女性的不孕率和流產(chǎn)率之間的關(guān)聯(lián)在研究中也并沒有被明確證實(shí)。
參考資料:
[1] ICNIRP限值時(shí)變電場(chǎng)、磁場(chǎng)和電磁場(chǎng)(300GHz以下)暴露的導(dǎo)則
[2]《HJ/T 24-1998 500kV超高壓送變電工程電磁輻射環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范》
[3]Magnetic fields on British trains. Chadwick P, Lowes F. National Radiological Protection Board, Chilton, Didcot, Oxon, U.K,
[4]動(dòng)車車廂工頻電場(chǎng)強(qiáng)度的分布特征;翟壹彪,霍偉,劉巧英,陳寶山,張金龍,石磊;環(huán)境與健康雜志;2012年9月第29卷第9期
[5]《GB/T 15708-1995交流電氣化鐵道電力機(jī)車運(yùn)行產(chǎn)生的無線電輻射干擾的測(cè)量方法》
[6]電力機(jī)車弓網(wǎng)離線噪聲輻射場(chǎng)強(qiáng)車廂內(nèi)外轉(zhuǎn)換關(guān)系的研究;張強(qiáng)
[7]《GB 8702-1988電磁輻射防護(hù)規(guī)定》
[8]衛(wèi)生組織:電磁場(chǎng)
[9]防輻射材料的研究進(jìn)展;熊俊,宋濤;中國(guó)組織工程研究與臨床康復(fù);*4卷*2期
[10]淺談低輻射玻璃;龔建華,張浙*
[11]衛(wèi)生組織:極低頻電磁輻射的環(huán)境健康標(biāo)準(zhǔn)論著*0章:生殖與發(fā)育
[12]A Nested Case-Control Study of Residential and Personal Magnetic Field Measures and Miscarriages. Lee GM, Neutra RR, Hristova L, Yost M, Hiatt RA. Epidemiology. 2002 Jan;13(1):21-31.