生活中的电磁辐射对人体到底有多大的危害？

电磁波是电磁场在空间传播的形式。

自然界有多种电磁波辐射源，我们生活的世界中充满了电磁场，特别是手机普及以来，我们整天沐浴在这无边无际的电磁场海洋中，这对人体有危害吗？

图1 电磁波辐射源与频谱示意图（图源：Vecteezy.com）

一、对人体有害的定义

讨论这个问题前，我们需要界定一下：什么叫对人体有危害？例如：剧烈的体育运动让肌肉有疼痛感算不算危害？吃辣椒让脸部充血算不算危害？烤火时离火源太近皮肤觉得刺痛算不算危害？喝开水不小心烫到了舌头算不算危害？如果这些例子我们认为是对人体有危害，那电磁波对人体健康确实有危害。

如果这些例子我们认为只是短暂让人体不适，并没有对身体造成永久伤害，那电磁波对人体健康就不算有危害。

电磁波根据频率和能量不同，其辐射类别一般分为电离辐射和非电离辐射。

电离辐射能量较高，能够破坏分子化学键、导致物质电离。

如果打断了DNA链、形成严重的DNA损伤，就会破坏遗传信息的完整性。

这种电磁波通常是由X射线、γ射线或核辐射产生。

一般我们日常接触到的电磁波（例如无线电波、微波）能量较低，不足以使物质原子或分子产生电离，这类辐射归为非电离辐射。

电离辐射人们通常都高度关注它的危险性，它对人体有致命的危害。

但只要控制剂量让其照射强度和积累时间控制在一定范围内也认为是安全的。

例如：安检的X光机照射和医院的CT检查。

哪怕是核电站工作人员，只要每年接受核辐射的剂量在规定范围内，那也是一个安全的工作。

二、电磁波对人体的生物效应

电磁波对人体健康的危害一直是大众和科学研究所关心的课题，其重点是生物体暴露在电磁波中产生的生理反应。

不同频率的电磁波对人体的作用机理和生物效应存在着差异：低频电磁场（频率为Hz级），主要作用机制是在生物组织中产生感应电流，影响有机组织表面的电荷分布，让电流从生物体向接地等电位点流动。

这种产生的感应电流大小决定于外部可变磁场的强度；射频电磁场（频率为KHz至GHz级），在低频段时，人体主要感觉是神经出现麻刺感。

随着频率升高，发热成为吸收电磁波能量的主要体现。

人体主要感觉是局部或全身的热效应。

频率越高，趋肤效应越明显，能量吸收主要集中在生物体表面。

根据世界卫生组织WHO下属国际癌症研究机构IARC公布的报告，射频电磁场被定义为2B类致癌物，而且特别强调了和我们日常生活中接触最频繁的手机是这类致癌物。

但是不要过于担心，2B类致癌物是指Possibly carcinogenic to humans（可能对人类致癌），意思是对人类致癌性证据有限，对实验动物致癌证据并不充分或对人类致癌性证据不足。

在2B级别的致癌物列表中一共有299个。

处于同一等级致癌物有大家常见的咸菜，还有65℃以上的饮料。

咖啡曾被列为2B级别，后来从清单移除调整到了3类。

从这个报告上看多喝开水与电磁波致癌有着同等级别的风险。

根据美国业余无线电协会（ARRL）的研究结果：对成人来说如果身体接地，35MHz左右的电磁波频率与人体自然谐振，电磁波能量会被最大程度地吸收；如果身体与地面绝缘，则在70MHz左右的电磁波会与人体谐振。

人体不同组织和器官的谐振频率不同：成人头部的谐振频率在400MHz左右；而婴儿头部较小，谐振频率将上升到700MHz左右。

这些谐振点通常被称为生物频率效应峰。

个体的差异及周围环境形成的高频分布参数都会影响谐振频率。

当频率为1-3GHz时，电磁波深入机体因人体组织特性不同而有所差别，结果是在有机组织的的表层和深部都会吸收能量并升热。

这个过程与厨房里用微波炉加热食物是完全相同的原理。

当频率在3GHz以上时，高频信号的趋肤效应会使电磁能量趋向于皮肤表面，而造成表皮组织的温度升高，主要对皮肤感受器造成影响并引起迷走神经紧张。

根据生物学的研究，当人体温度超过正常值时，每升高1℃，基础代谢大约增加5-14%，在人体组织中需要的氧气将增加50-100%。

因此热效应将会明显加速人体组织的代谢速度。

人体或其他生物体暴露在电磁波辐射能量中，产生不属于温度升高而导致的生物学效应，称为非热效应。

目前科学研究还不完全了解非热效应的作用和机理。

已观察到的现象有：在适当频率和强度的电磁场中，人体血液特征有微小变化；在射频辐射作用下，染色体结构会发生变异。