全天使用手機是數十年來最引人注目的文化性轉變之一。據美國無線產業協會(CTIA)的資料,2009年時全美預計有5,000萬支智慧型手機在使用,而今天則有2.85億部。根據非營利組織Common Sense Media在2019年發佈的一份報告,29%的美國青少年睡覺時其手機在床上。

但一些研究人員說安全措施沒有跟上步伐。很早就對手機輻射進行研究的猶他大學(University of Utah)研究人員Om Gandhi說:「現在,輻射是從搖籃到墳墓。」

僅歐盟法規較齊全

全球各地對手機輻射值都制訂了相關法規,目前大多數歐洲國家採用的國際非游離輻射防護委員會(ICNIRP)標準和美國採用的聯邦通訊委員會(FCC)標準分別為2W/kg和1.6W/kg。與之對比,根據中國國家標準GB8702-88《電磁輻射防護規定》,對於30~3,000MHz頻率範圍,公眾在一天24小時內環境電磁輻射場的場量參數在任意連續6分鐘內的平均值應滿足:依全身平均的比吸收率SAR應小於0.02W/kg。

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人的軀幹和四肢受手機輻射影響時間則最長,一般每天都是幾小時及以上,但關於軀幹和四肢受手機輻射影響的規定值並不明確,美國、中國和印度都沒有相應的法規,只有歐盟的法規比較齊全。

手機輻射問題一直是個有爭議的話題,廠家儘量隱瞞,政府沒有明確標準,消費者也就不太在意。但是5G時代即將到來,5G網路不僅頻率速度比4G快得多,基地台的建設也將更多,分佈更密集,5G手機對人體的輻射問題還能繼續忽略嗎?

5G基地台密集輻射更大

今年5月17日,在中國搜狐科技5G峰會上,搜狐CEO張朝陽稱,「根據自己的物理知識,5G到來之後基地台密度更高,微波轉播高頻率對人體的危害很大,希望在享受5G帶來的科技進步和方便時,也要關注電磁波對人體的影響。」

「電磁波」與「電磁輻射」是同義詞;電磁波就是電磁輻射,簡稱「輻射」,我們平時談的「輻射×其實就是指電磁波,電磁波是物體電磁狀態變化的傳導。

5G的頻譜要遠高於4G,目前中國三大運營商的4G基地台主要集中1.8GHz附近。依照5G頻譜規劃,很可能會將3.4~3.6MHz(總共200MHz)頻寬平分給中國聯通和中國電信,4.8~4.9GHz可能分配給中國移動。頻率越大的基地台,它的衰減就會越快,為此基地台的密度就要比原來的密。

目前為止中國三大運營商都已經做出大致部署,中國聯通的基地台密度大概是原來的3~4倍,中國移動的達到了6倍左右,中國電信的也是3倍以上,雖然說現在的訊號天線已經取得了巨大的進步,不過基於頻率衰退強度大這種情況,鋪設的基地台數目少不下來。

具體的安裝密度沒有定性,如果姑且按照3G的標準來預估,目前5G基地台主要在城市地區鋪設,城市地區網路需求更大,大概0.5公里一座,郊區大概是1.5公里一座,有的在農村地區,基地台密度大概是五公里左右,但是在一線大城市的話大概200公尺左右就要安裝一座,如此密集的基地台分佈對人體的輻射值影響將會更嚴重。

多款手機輻射值超標

美國芝加哥論壇報(Chicago Tribune)一年前就開始探討一個重要問題:手機是否像製造商和政府監管機構所說的那樣安全?對此,芝加哥論壇報測試了幾款頗受歡迎手機的射頻輻射,現在FCC在調查。

蘋果(Apple)iPhone 7被設定為全功率運作,並被固定在一桶透明液體下,這種液體是專門為類比人體組織而配製。

只要按下一個按鈕,機械手臂就會開始工作,把一個鉛筆般細的探針浸入桶中。在18分鐘內,它反覆測量液體從手機吸收的射頻輻射量。

這項測試由芝加哥論壇報支付費用,並根據聯邦部門指導在認可的實驗室進行,最後產生了一個令人驚訝的結果:iPhone 7這款有史以來最受歡迎的智慧型手機之一的射頻輻射超過了法定的安全限值,是蘋果向聯邦監管機構報告的自我測試結果的兩倍多。

負責監管手機產品的FCC在其網站上聲明,如果一款手機已被批准出售,該設備「永遠不會超過」其允許最高輻射限值。但這款手機,在一次獨立的實驗室檢測中,確實超過了現值。

芝加哥論壇報還測試了三款三星(Samsung)手機——Galaxy S8、Galaxy S9和Galaxy J3,它們都被放置在距離身體10毫米或15毫米的位置,這是三星根據FCC規範選擇的距離。在這些測試中,這些設備的測試結果都低於安全上限。

但是,當手機被放置在離模擬人體2毫米遠的地方進行測試時——即代表一台設備在口袋裡被使用的場景——其輻射測量結果遠遠超過標準。

三星在一份聲明中表示:「在美國銷售的三星設備符合FCC規定。我們的設備採用整個產業都在使用的相同測試協議來進行測試。」

FCC官員不願對芝加哥論壇報測試的手機的每個結果發表評論。他們表示,儘管芝加哥論壇報的測試不如官方合規報告所要求的那樣全面,但他們將對該報調查中的一些手機型號進行檢查。

蘋果、三星的回應

當得知芝加哥論壇報的測試結果,並取得該實驗室提供的長達100頁的實驗室報告時,蘋果對結果提出質疑,稱這些結果並未以適當的方式來對iPhone進行評估。

芝加哥論壇報的測試由位於加州聖馬科斯的RF Exposure Lab完成,該實驗室被FCC認定為經認證可對電子設備的射頻輻射進行測試的機構。15年來,該實驗室一直在為尋求政府批准其新產品上市的無線公司進行輻射測試。

實驗室擁有者Jay Moulton表示,芝加哥論壇報的所有測試都是依照FCC的詳細規則和指南進行。「我們在這裡沒有做任何特別或是不同的事情,」Moulton說。任何一間合格的實驗室「都應該能夠從架子上取下一支手機並進行測試,看它是否符合要求。」

2018年10月,蘋果的一台iPhone在RF Exposure Lab進行了測試。該公司對芝加哥論壇報的測試結果提出了質疑,導致今年3月份進行了更多測試。

作為全球最具標誌性的品牌之一,蘋果不願具體說明它認為芝加哥論壇報的測試有什麼問題,也不願透露該公司如何測量其手機潛在的射頻輻射。不過,根據蘋果的回饋,芝加哥論壇報在調查中重新測試了iPhone,以及另外一款iPhone 7,其改變是啟動感測器以降低功耗。

再一次,iPhone 7s的測試結果仍然超過了安全上限,而之前測試結果超過安全上限的iPhone 8的測試結果低於安全上限。

當得知新結果時,蘋果的官員拒絕接受採訪,並要求芝加哥論壇報以書面形式提出問題。本報紙確實提交了30多個問題,但蘋果沒有回答其中任何問題。

蘋果隨後發表聲明,重申芝加哥論壇報對iPhone 7s的測試結果「由於測試設置不符合正確評估iPhone機型所需的程式,因此是不準確的。」

「包括iPhone 7在內的所有型號的iPhone都完全通過了FCC,以及其他所有銷售iPhone的國家的認證。」聲明說到:「經過對(芝加哥論壇報)報告中測試的所有iPhone機型進行仔細的審查和後續驗證後,我們確認我們符合和滿足所有適用的……輻射準則和上限。」

蘋果沒有解釋「仔細審查和後續驗證」是什麼意思。

手機輻射與其他電波相比有多危險?

手機使用無線電波與一台被稱為基地台或蜂巢通訊鐵塔的固定設備組成的龐大網路進行通訊。這些無線電波是電磁輻射的一種形式,與電視和微波爐使用的頻率範圍相同。

不同種類的電磁輻射以不同的頻率和波長傳播。在頻譜的一端,伽馬射線和X射線對健康有已知的影響。手機依賴無線電波,長期暴露在其照射下的潛在危害還不太確定。這種輻射也稱為射頻能量,不應與諸如伽馬射線和X射線電離輻射混淆,它們可以從原子中剝離電子,並造成包括癌症在內的嚴重生理傷害。

來自手機的射頻能量不足以強到引起電離,但在較高的能量強度上時,它可以加熱生物組織並造成傷害。眼睛和睾丸特別脆弱,因為它們不能迅速散熱。仍不太清楚的是,人類、尤其是兒童是否會因為多年(可能是幾十年)暴露在低強度手機輻射下後,而面臨其他健康影響的風險,包括癌症。

當手機在20世紀80年代上市時,政府單位致力於設定輻射上限,僅解決手機帶來的人體組織發熱風險。科學家發現,當暴露於足夠的射頻輻射以使其體溫升高攝氏1度時,動物就會出現不良反應,政府單位利用這一發現來幫助計算人類的安全上限,將安全性係數提高了50倍。

FCC在1996年採納了至今仍在沿用的規定,手機用戶在一克組織上的平均吸收量不能超過每公斤1.6瓦。為了證明其合規性,手機製造商被告知要進行兩項測試:當手機緊貼頭部時,以及當手機距離身體1英吋時。

加州大學柏克萊分校的手機專家Joel Moskowitz表示,這些測試方法沒有涉及兒童和其他易受傷害群體(如孕婦)的具體生理問題。「這就像是一刀切。」他補充,「我認為沒有人預料到智慧型手機會成為我們生活中不可或缺的一部分。」

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這些手機變得無處不在,而且越來越多地被塞進口袋,而不是固定在皮帶夾上。與手機射頻輻射相關的科學研究數量激增。

去年秋天,在迄今為止規模最大的一項研究中,美國衛生及公共服務部(United States Department of Health and Human Services;HHS)的一個研究小組透過國家毒理學計畫發現,有「明確的證據」證明暴露在手機帶來的射頻輻射中,與雄鼠的癌變性心臟疾病有關。

與FCC共同負責手機的監管職責的美國食品藥品監督管理局(FDA)對此項研究做出了回應,向公眾保證在「安全限度或低於安全限度的輻射下」人類沒有危險。但芝加哥論壇報遭到製造商的質疑的測試結果,發現一些手機的測試結果超過了輻射標準,尤其是在靠近身體的地方進行測試的時候。

儘管人們使用手機的方式正在發生變化,但FCC和FDA都表示,目前的輻射上限可以保護公眾。這些機構引用了標準中50倍的安全邊際,產業協會CTIA也是如此。

總結

科技推動社會發展,5G產業的經濟和社會推動作用不可否認,5G時代即將來臨,在享受5G手機帶來的科技進步和方便時, 5G手機的輻射問題也應該引起重視。

手機從來都不像商家界定的那麼安全,有健康意識的消費者必須要留意手機輻射,不能被5G手機的熱潮淹沒。

本文為EE Times China原創文章