什麼是電場和磁場?
電場和磁場是由電產生的能量(也稱成輻射),它是肉眼看不見的,電是電子或電流通過導線的活動。
電場是由電壓產生的,電壓是推動電子通過導線的壓力,就像水壓將水推過管道一樣。 隨著電壓的增加,電場的強度也會增加。電力是以伏特/米(V/m)為單位來進行測量。
磁場是由電流經過電線或電氣設備而產生的,並且磁場的強度是隨著電流的增加而變大, 磁場的強度會隨著與磁場的來源距離增加而迅速減弱。磁場以微特斯拉(μT,或百萬分之一特斯拉)為測量單位。
無論設備是否被開啟,電場是一直存在的,然而磁場在電流流動時才會產生,它通常需要透過開啟設備。電線持續產生磁場是因為電流的經過,電場很容易被牆壁和其他物體遮蓋或削弱,而磁場可以穿過建築物、生物和大多數其他的材質。
電場和磁場一起被稱成電磁場或EMF。電磁場中的電磁力是由電磁輻射引起的,電磁場主要分為兩類:
非游離磁場既有天然的來源,也有人造的來源。地球的磁場導致指南針上的指標指向北方, 這就是自然發生磁場的一個例子。
人造電磁場屬於電磁頻譜非游離部份的電磁和無線電頻率類別,這些電磁場可以有很多來源。
極低頻率電磁場(ELF-EMFs):ELF-EMF 的來源包括電源線、電線和電器,像是刮鬍刀、吹風機和電熱毯。
無線電頻率輻射:最常見的無電頻率輻射來源是無線電信裝置和設備,包括手機、智慧型電錶和攜帶型無線設備,例如桌上型電腦和筆記型電腦 (1)。在美國,手機目前是在大約1.8 至2.2 GHz的頻率範圍內運轉 (2)。
其他常見的無線電頻率輻射來源包括:
對於家用電器和其他需要使用電的設備,磁場強度會在這些設備的附近最高,並且隨著使用者與這些電器距離越遠而迅速降低。磁場在距離大多數電器約1英尺處就會急遽下降,對於電腦螢幕,只要大多數使用者坐在距離螢幕30.5-51公分(12-20英吋)的距離上,磁場同樣會顯著的降低。
資料來源: “Electromagnetic Fields and Cancer was originally published by the National Cancer Institute.”
電線和電器會產生非游離電磁場,而且它們在家庭和工作場所無所不在。例如,無線網路幾乎永遠是開啟的狀態,並且在家庭、學校和許多公共場所中越來越普遍。
目前尚未確定極低頻率電磁場 (ELF-EMF) 或無線電頻率輻射可能會導致癌症。與高能量(游離)輻射不同,電磁波的非游離部份的電磁場不能直接損害DNA或細胞。一些科學家推測,ELF-EMF可能通過其他機制導致癌症,例如,降低褪黑激素這項荷爾蒙。有證據顯示,褪黑激素可能會抑制某些腫瘤的發展。在動物的研究中並沒有任何跡象顯示曝露在ELF-EMF與罹患癌症有關聯 (10-13),少數嚴謹度高的動物研究顯示沒有證據證明WI-FI對健康有害。
雖然沒有已知的機轉顯示非游離電磁場會破壞DNA並導致癌症,但鑑於廣泛曝露在這些電磁場的情況下,即使是風險很小的增加也具有臨床的重要性。
許多流行病學研究和科學文獻的全面檢閱,評估了曝露於非游離性電磁場與兒童癌症風險之間可能的關聯 (13-15)。 (磁場是非游離電磁場的組成元素, 通常就是研究它可能對健康的影響。) 大多數的研究都集中在白血病和腦部腫瘤,這是兒童中最常見的兩種癌症。 研究檢視了這些癌症與以下各種可能原因的關聯,像是居住在電源線的附近,居住的家裡有磁場存在,以及父母的工作場所曝露於高度磁場環境。沒有發現任何一致的證據顯示,非游離電磁場與導致癌症之間存在著關聯。
來自電源線的輻射曝露:雖然1979年的一項研究指出,生活在電線桿附近與兒童白血病之間可能存在關聯 (16)。最近的研究有著不同的發現 (17-25),這些研究中大多數沒有找到關聯性,或者只發現一個案例的兒童所生活的家裡磁場強度很高,而這樣磁場高的住宅是極少數的。
就上述兩項匯總研究和一項統合分析,高度曝露量的兒童樣本太少,以致無法對劑量反應的關係提供穩定的估計。這意味著這些發現可以被解釋為反映風險的線性增加, 臨界點效應在0.3 或0.4 μT 或沒有顯著增加。
對曝露量最高(至少0.3 μT) 的兒童患兒童白血病風險會增加的發現,其研究結果的解釋並不清楚。
來自電器的輻射曝露:家用電器也是兒童曝露於磁場的另一種來源。雖然許多電器週圍的磁場高於電源線附近的磁場,但電器對一個人磁場曝露量較少,因為大多數的電器使用時間很短。而且只要與大多數的電器保持距離,即使距離很短,曝露量也可以大大減少。同樣,研究沒有發現一致的證據可以證明家用電器的使用與兒童白血病的風險之間存在關聯 (29)。
WI-FI的輻射曝露:有鑒於WI-FI在學校中的廣泛使用,英國健康保險局 (現為英國公共衛生部的一部分) 進行最大規模,和最全面的研究,以測量評估兒童曝露於來自電腦網路的無線電頻率電磁場的情況 (30, 31)。該機構的結論是,無線電頻率的輻射量遠低於建議的最高標準值,並且 “沒有理由不在學校和其他地方繼續使用WI-FI” (32)。
一項對過去已發表的文獻審查得出結論,迄今為止在少數高品質的研究裡沒有證據證明曝露於WI-FI 對生物有任何影響。
手機基地站的輻射曝露:有少數研究檢測居住在手機基地站、無線電,或電視頻道發射站附近的兒童罹患癌症的風險,行動電話基地站會向站所附近的行動電話傳輸和接收無線電射頻訊號, 在這些預估個人曝露量的研究中,沒有一項研究發現有小兒腫瘤增加的風險 (33-35)。
父母對輻射的曝露對小孩帶來的風險:有一些研究檢視了父母親在受孕前或懷孕期間曝露於高磁場環境,與未來子女患癌症風險之間可能關聯性。迄今為止的結果並沒有一致的關聯性 (36,37),這個問題需要進一步的評估。
輻射曝露與癌症生存率:有一些研究調查了曝露於磁場是否對白血病兒童患者的癒後情況和生存率有所關聯。針對這個問題的幾項小型研究審查得出了不一致的結論 (38-40)。 一項綜合了來自八個國家3000多名急性淋巴白血病患的透視性數據分析顯示, 極低程度電磁場的曝露與他們的生存或癌症復發風險沒有關聯性。
關於非游離電磁場與成人癌症之間可能關聯的研究有什麼發現? 有很多研究檢視了曝露於非游離電磁場與成人癌症之間的關聯性,其中有少數報告顯示了證據證明風險可能增加的關聯性。
居住環境輻射的曝露:大多數流行病學術研究顯示,女性乳癌與在家裡曝露於極低頻率的電磁場(ELF-EMFs) 之間沒有關聯性,雖然有一些單獨的研究表明有存在的關聯性, 其中只有一份報告的顯著性結果具有統計學意義。
工作環境中對極低電磁輻射的曝露:在1980年代和1990年早期進行的幾項研究報告顯示, 從事電氣相關職業而曝露於極低電磁波輻射的人 (如發電站操作員和電話線工人), 他們對某些頪型癌症的發病率比預期的比率高, 特別是白血病、腦部腫瘤, 和男性乳癌。大多數的結果是基於參與者的職業,而不是基於對曝露量的實際測量。
最近的研究將曝露量的測量以及職位名稱同列為考量因素,研究結果並沒有顯示工作中曝露於磁場,會導致罹患白血病、腦部腫瘤,或女性乳癌的風險增加。
工作環境中對無線電波輻射的曝露:少數的研究評估了曝露於無線電射頻輻射工人罹患癌症的風險。一項針對美國海軍人員的大型研究發現,曝露於雷逹可能性高的人員(包括電子技術人員、航空技術人員,和消防技術人員)在患腦腫瘤的比率沒有正常比。然而,航空隊的電子技術人員在患有非淋巴細胞性白血病的比例較會增加,特別是急性骨髓性白血病,但在其他工作類別的海軍人員並沒有這個情形。一項針對美國空軍人員的病例對照研究發現, 維護和修理無線電波或波發射設備的人員罹患腦癌的風險增加。 一項病例對照研究發現, 職業曝露在微波和/或無線電波輻射的男性腦癌死亡的風險增加,從事電氣和電子工作者,包括設計、製造、維修或安裝電器或電子設備的人員,都有比較高的風險。沒有證據顯示,曝露於電源線產生的脈衝磁場的電力工人比一般民眾更容易患有腦部腫瘤或白血病,大型無線通信產品製造商的員工死於腦部腫瘤或造血或淋巴系統癌症的可能性也沒有比一般人的比率高。 一項針對英國警察人員的大型前瞻性研究發現, 沒有證據顯示個人使用無線電所產生的無線電波輻射曝露與罹患所有癌症的風險之間有存在的關聯性。一項針大型的多國人口病例對照研究發現,沒有明確的證據證明因為職業曝露於無線電波輻射與罹患膠質瘤或腦膜瘤的風險增加有關。
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