陸煒，姚穎，武攀峰

(南通市環(huán)境監(jiān)測中心站，江蘇 南通 226006)

樓頂式移動(dòng)基站電磁輻射污染調(diào)查

陸煒，姚穎，武攀峰*

(南通市環(huán)境監(jiān)測中心站，江蘇 南通 226006)

對南通市樓頂式移動(dòng)基站電磁輻射污染進(jìn)行了調(diào)查。結(jié)果表明，南通市418個(gè)樓頂站基站周邊地面50 m范圍內(nèi)電磁輻射功率密度值均能滿足《電磁環(huán)境控制限值》(GB 8702—2014)的要求；樓頂美化天線、集束天線和景觀塔等建設(shè)較晚的樓頂塔形地面電磁輻射強(qiáng)度相對較小，樓頂角鋼塔、拉線塔和抱桿等建設(shè)較早的塔形地面電磁輻射強(qiáng)度相對較大；樓頂塔所在樓頂平臺(tái)監(jiān)測值存在輕度超標(biāo)的情況。提出，應(yīng)嚴(yán)格控制樓頂塔所在樓頂?shù)娜藛T可達(dá)性，即基站電磁輻射防護(hù)區(qū)應(yīng)高出樓頂2 m以上，避免公眾進(jìn)入基站電磁輻射防護(hù)區(qū)內(nèi)，受到基站天線的過量輻射影響。

樓頂塔；移動(dòng)基站；電磁輻射；南通市

隨著移動(dòng)通信的快速發(fā)展，移動(dòng)基站的電磁輻射污染也已成為社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)問題。近年來，一方面為了提高話務(wù)質(zhì)量和話務(wù)容量，另一方面移動(dòng)通信所使用的頻段不斷提高，移動(dòng)基站的密度越來越大，城市中的樓頂式移動(dòng)基站日益增加[1-2]。圍繞移動(dòng)基站的環(huán)境信訪也已經(jīng)成為各級(jí)環(huán)保管理部門、各級(jí)政府的一項(xiàng)棘手工作[3-4]。現(xiàn)以南通市為例，對全市近7 000個(gè)各類移動(dòng)基站[5]，從中隨機(jī)選取418個(gè)樓頂式移動(dòng)基站的電磁輻射污染進(jìn)行調(diào)查。

1 調(diào)查方法

1.1 測試儀器

采用德國Narda Safety Test Solution公司生產(chǎn)的非選頻式NBM-550電磁分析儀，選用8號(hào)探頭，為各向同性響應(yīng)寬帶探頭，量程0.01 ～800 V/m，響應(yīng)頻率100 kHz～3 GHz；激光測距儀、干濕溫度計(jì)、指南針等輔助儀器。使用EMR 3000選頻儀作寬頻帶測量，測得電場強(qiáng)度按下式計(jì)算：

S=E2/Z

式中：S——功率密度，W/m2；E——電場強(qiáng)度，V/m；Z——自由空間的阻抗，取值377 Ω。

1.2 測試方法

(1)測試方法嚴(yán)格按照《移動(dòng)通信基站電磁輻射環(huán)境監(jiān)測方法(試行)》(環(huán)發(fā)[2007]114號(hào))。測量時(shí)儀器探頭距地1.7 m，距離測試人員>0.5 m，每個(gè)測點(diǎn)連續(xù)讀數(shù)5次，每次測試時(shí)間>6 min，取平均值；

(2)測試時(shí)間選取在無雨、無雪的天氣條件下；選擇在移動(dòng)基站話務(wù)量較高的08：00—20：00范圍內(nèi)測量；

(3)測試點(diǎn)位布設(shè)：一般情況下，基站電磁波覆蓋的方向分為主瓣方向和旁瓣方向，理論上認(rèn)為在沒有阻擋和干擾的情況下主瓣方向的微波輻射強(qiáng)度往往較旁瓣方向高，測試點(diǎn)位應(yīng)布設(shè)在天線主瓣方向上。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

采用IBM SPSS22.0軟件，經(jīng)正態(tài)性、方差齊性檢驗(yàn)，所得測量結(jié)果非正態(tài)、方差不齊，故均以中位數(shù)表示，采用秩和檢驗(yàn)，組與組之間的比較采用Mann-Whitney和Kruskal—Wallis H檢驗(yàn)，選取a=0.05為檢驗(yàn)水準(zhǔn)[6]。

2 結(jié)果與討論

2.1 樓頂塔類型統(tǒng)計(jì)

目前城市中樓頂塔架設(shè)方式主要涵蓋樓頂抱桿、樓頂集束天線、樓頂角鋼塔、樓頂景觀塔、樓頂拉線塔、樓頂美化天線等，其中樓頂美化天線、樓頂集束天線和樓頂景觀塔等為建設(shè)相對較晚的類型[7]，樓頂角鋼塔、樓頂拉線塔和樓頂抱桿等為建設(shè)相對較早的類型[8]。根據(jù)南通市移動(dòng)通信基站的實(shí)際建設(shè)情況，隨機(jī)選取了418個(gè)典型樓頂塔按照類型進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)計(jì)結(jié)果見圖1。

圖1 不同類型樓頂塔數(shù)量統(tǒng)計(jì)

2.2 樓頂塔遠(yuǎn)場區(qū)電磁輻射污染特征

遠(yuǎn)場區(qū)共監(jiān)測樓頂塔418個(gè)，獲得監(jiān)測數(shù)據(jù)5 296個(gè)，樓頂塔監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)見表1。

由表1可見，基站周邊地面50 m范圍內(nèi)電磁輻射最大功率密度為0.045 W/m2，低于國家《電磁環(huán)境控制限值》(GB 8702—2014)中0.4 W/m2的標(biāo)準(zhǔn)。天線架設(shè)方式不同，地面電磁輻射功率密度有一定差異，50 m范圍內(nèi)，電磁輻射功率密度由大到小依次是：樓頂角鋼塔>樓頂抱桿>樓頂景觀塔>樓頂集束天線>樓頂拉線塔>樓頂美化天線。

表1 樓頂塔周圍功率密度監(jiān)測結(jié)果統(tǒng)計(jì) 10-2W/m2

續(xù)表

①天線平均高度31 m；②天線平均高度37 m；③天線平均高度31 m；④天線平均高度25 m；⑤天線平均高度29 m；⑥天線平均高度42 m。

樓頂美化天線、樓頂集束天線和樓頂景觀塔等建設(shè)較晚的樓頂塔形地面電磁輻射強(qiáng)度相對較小，樓頂角鋼塔、樓頂拉線塔和樓頂抱桿等建設(shè)較早的樓頂塔形地面電磁輻射強(qiáng)度相對較大。不同類型樓頂塔電磁輻射地面功率密度水平分布見圖2(a)(b)(c)(d)(e)(f)。

圖2 不同類型樓頂塔電磁輻射地面功率密度水平分布

由圖2可見，樓頂抱桿呈現(xiàn)出隨距離增加功率密度值先增大后趨于背景水平的趨勢；樓頂美化天線、樓頂景觀塔和樓頂角鋼塔呈現(xiàn)出隨距離增加功率密度值不斷增大的趨勢；樓頂拉線塔和樓頂集束天線呈現(xiàn)出隨距離增加功率密度值先升高后降低、而后趨于穩(wěn)定的趨勢。

2.3 樓頂塔近場區(qū)電磁輻射污染特征

《中華人民共和國物權(quán)法》規(guī)定全樓業(yè)主擁有對樓頂?shù)乃袡?quán)和使用權(quán)，因而對于公眾可達(dá)的樓頂平臺(tái)，樓頂塔近區(qū)場的電磁輻射影響應(yīng)重視。尤其是當(dāng)樓頂抱桿和樓頂美化天線架設(shè)在低矮的電梯井或“女兒墻”上時(shí)，公眾一旦到達(dá)樓頂平臺(tái)后其與天線的最近距離很可能會(huì)只有幾米。為了解樓頂塔近場區(qū)電磁輻射的特征，選取具有代表性的樓頂抱桿和樓頂美化天線進(jìn)行了現(xiàn)場測試，結(jié)果見表2。

表2 樓頂塔近場區(qū)功率密度 10-2W/m2

由表2可見，樓頂抱桿和樓頂美化天線近場區(qū)電磁輻射特征規(guī)律類似，功率密度值隨距離增加先升高后降低，在10 m左右出現(xiàn)峰值，峰值處功率密度值會(huì)出現(xiàn)輕度超標(biāo)[9]。

3 結(jié)論

(1)南通市418個(gè)樓頂站基站周邊地面50 m范圍內(nèi)電磁輻射功率密度值均能滿足《電磁環(huán)境控制限值》(GB 8702—2014)的要求；

(2)樓頂美化天線、樓頂集束天線和樓頂景觀塔等建設(shè)較晚的樓頂塔形地面電磁輻射強(qiáng)度相對較小，樓頂角鋼塔、樓頂拉線塔和樓頂抱桿等建設(shè)較早的樓頂塔形地面電磁輻射強(qiáng)度相對較大。在今后樓頂塔的建設(shè)中應(yīng)盡量選取電磁輻射強(qiáng)度相對較小的類型；

(3)樓頂塔所在樓頂平臺(tái)監(jiān)測值存在輕度超標(biāo)，應(yīng)嚴(yán)格控制樓頂塔所在樓頂?shù)娜藛T可達(dá)性，樓頂如有人員活動(dòng)時(shí)，則樓頂除需滿足該基站天線的水平保護(hù)距離或垂直保護(hù)距離要求外，并應(yīng)預(yù)留人員活動(dòng)空間，即基站電磁輻射防護(hù)區(qū)應(yīng)高出樓頂2 m以上，避免公眾進(jìn)入基站電磁輻射防護(hù)區(qū)內(nèi)，受到基站天線的過量輻射影響。

[1] 溫銳彪．GSM移動(dòng)通信基站對周圍環(huán)境電磁輻射影響[J]．生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào)，2011，20(6)：9-13．

[2] 趙一亮，梅雯，秦勤.通訊基站環(huán)境電磁輻射監(jiān)管平臺(tái)設(shè)計(jì)及運(yùn)用[J].環(huán)境監(jiān)控與預(yù)警，2016，8(1)：64-66.

[3] 武攀峰，蔡佳辰，於香湘，等.電磁輻射環(huán)境信訪分析與應(yīng)對措施探討 [J].環(huán)境監(jiān)測管理與技術(shù)，2014，26(3)：5-34.

[4] 張金帆，黃恒，郭鍵鋒.通信基站電磁輻射信訪的情況分析和處理對策——以深圳市為例[J].環(huán)境保護(hù)科學(xué).2013(1) ：55-57.

[5] 南通市政府.南通市信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)三年行動(dòng)計(jì)劃(2013—2015)[EB/Z]http：//www.nantong.gov.cn/art/2013/8/30/art_41739_1509510.html.

[6] 滕曼，楊婧，付強(qiáng).2種統(tǒng)計(jì)方法在一次實(shí)驗(yàn)室間比對中的應(yīng)用比較[J].環(huán)境監(jiān)控與預(yù)警，2014，6(2)：18-21.

[7] 王強(qiáng)，王俊，曹兆進(jìn)，等．移動(dòng)電話基站射頻電磁輻射污染狀況調(diào)查[J]．環(huán)境與健康雜志，2010(11)：125-126．

[8] 于水濤. 鞍山市區(qū)電磁輻射污染特征分析 [J].北方環(huán)境， 2013，25(11)： 47-51.

[9] 張邦俊，張莉，翟國慶，等. 移動(dòng)基站近距離區(qū)域電磁輻射污染分布特征[J]. 中國環(huán)境科學(xué)，2002，22(6)：565-568.

欄目編輯 李文峻

The Characteristics of Electromagnetic Radiation Pollution of Roof-type Mobile Base Stations

LU Wei， YAO Ying， WU Pan-feng*

(NantongEnvironmentalMonitoringCenter，Nantong，Jiangsu226006，China)

This paper investigated the electromagnetic radiation pollution of roof-type mobile base stations in Nantong. The results showed that the power density of electromagnetic radiation of the 418 roof-type mobile base stations in Nantong within the range of 50 m could meet the limit value of “electromagnetic environment control limits” (GB 8702—2014). Electromagnetic radiation of the newerroof-type base stations such as beautification antenna， bundling antenna and landscape tower was relatively low. Electromagnetic radiation of the olderroof-type base stations such as intensity corner of the roof tower， cable tower and the holding pole was relatively high. Electromagnetic radiation at the roof where the stations were based exceeded the standard slightly. It was suggested that restrictions should be set to control personnel accessibility to the roof， namely base station electromagnetic radiation protection zone should be at least 2 m higher than the roof to avoid public access to the base station under the influence of the base station antenna radiation overdose.

Roof tower; Mobile base station; Electromagnetic radiation; Nantong

2016-03-01；

2016-03-17

江蘇省環(huán)?？蒲谢鹳Y助項(xiàng)目(2014030)；南通市科技計(jì)劃-社會(huì)事業(yè)科技創(chuàng)新與示范基金資助項(xiàng)目(HS2014022)；南通市“226工程”培養(yǎng)對象科研基金資助項(xiàng)目(2013007)

陸煒(1981—)，男，工程師，主要從事輻射環(huán)境監(jiān)測和輻射防護(hù)研究。

*通訊作者：武攀峰 E-mail：wuda81@163.com

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1674-6732(2016)04-0050-04