(1.深圳市環(huán)境監(jiān)測中心站，深圳 518049；2. 廣東核力工程勘察院，廣州 510899)

深圳市電磁污染源自動(dòng)監(jiān)測優(yōu)化布點(diǎn)研究

張金帆1郭鍵鋒1郭祖美2黃恒1楊穎琪1

(1.深圳市環(huán)境監(jiān)測中心站，深圳 518049；2. 廣東核力工程勘察院，廣州 510899)

根據(jù)深圳市典型電磁污染源電磁環(huán)境調(diào)查方案，掌握深圳市典型電磁污染源的電磁環(huán)境基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，通過對電磁環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析，同時(shí)借鑒城市的長期自動(dòng)監(jiān)測方法，并結(jié)合深圳市的現(xiàn)狀和自動(dòng)監(jiān)測點(diǎn)的布點(diǎn)原則，為深圳市電磁污染源自動(dòng)監(jiān)測進(jìn)行優(yōu)化布點(diǎn)。通過優(yōu)化布點(diǎn)，完善了深圳市電磁環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測體系，能夠從宏觀上掌握深圳市典型電磁污染源的長期變化狀況，為深圳市電磁污染源的電磁環(huán)境管理提供了科學(xué)依據(jù)。

電磁污染源；自動(dòng)監(jiān)測；優(yōu)化布點(diǎn)

1 引 言

由于各類電磁污染源的工作時(shí)間、負(fù)荷負(fù)載、發(fā)射功率或主射方向等經(jīng)常變化，例如短波臺的發(fā)射會隨著電離層的變化一年四季都不同；中波臺會根據(jù)實(shí)際工作需要臨時(shí)加大發(fā)射功率；輸變電工程的電磁場強(qiáng)度直接跟用電負(fù)荷有關(guān)；而我們目前缺乏大量的、長期的監(jiān)測數(shù)據(jù)，在面對每年大量的電磁輻射信訪投訴和群眾質(zhì)疑時(shí)顯得說服力不足。典型電磁污染源主要指廣播電視發(fā)射塔或其它大功率開放式電磁污染源，發(fā)射功率大，覆蓋區(qū)域廣，公眾關(guān)注程度較高，是市區(qū)電磁輻射關(guān)注的重點(diǎn)，也是電磁輻射污染潛在危害較大的區(qū)域。因此，在典型電磁污染源周邊設(shè)立固定點(diǎn)是當(dāng)前國際上的通行布點(diǎn)法之一[1]。電磁污染源自動(dòng)監(jiān)測站的布點(diǎn)原則和深圳市電磁污染源的實(shí)際情況，通過優(yōu)化布點(diǎn)為選擇有代表性的典型電磁污染源布設(shè)電磁環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測點(diǎn)提出建議，真正達(dá)到科學(xué)建設(shè)電磁污染源自動(dòng)監(jiān)測站，完善了深圳市電磁環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測體系。

2 調(diào)查內(nèi)容及成果

2.1 調(diào)查內(nèi)容

通過典型輻射體環(huán)境測量布點(diǎn)方法[2-3]并借鑒其他城市的調(diào)查方法[4-6]開展典型電磁污染源電磁環(huán)境調(diào)查監(jiān)測，調(diào)查方法和內(nèi)容如下：

(1)對不同類型的典型無線通訊基站、廣播電視發(fā)射臺、中波臺等電磁污染源進(jìn)行監(jiān)測，掌握其電磁環(huán)境分布規(guī)律。

(2)對典型電磁污染源進(jìn)行24小時(shí)連續(xù)監(jiān)測，掌握其電磁環(huán)境水平短期時(shí)域變化規(guī)律。

2.2 調(diào)查結(jié)果

通過對無線通訊基站電磁環(huán)境監(jiān)測結(jié)果表明：無線通訊基站電磁環(huán)境隨著水平距離的增加而衰減，隨著垂直高差的增加而迅速衰減。天線采用桅桿、美化天線等高差較小架設(shè)形式，其電磁輻射水平也明顯比采用塔桿等高差較大架設(shè)形式的輻射水平要高。與天線高差小的電磁輻射衰減趨勢比高差大的衰減趨勢明顯。地面的電磁輻射水平，由于與天線的垂直高差比較大，比天線所在建筑物天面的輻射水平要低很多，其水平方向上的衰減趨勢也相對建筑物天面不明顯。最大峰值會根據(jù)基站服務(wù)區(qū)內(nèi)通信需求量的變化而變化，某些情況下可能導(dǎo)致電磁環(huán)境水平超過國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值。無線通訊基站周圍的電磁環(huán)境水平變化趨勢與人們的生產(chǎn)活動(dòng)作息時(shí)間是基本一致的，凌晨-中午前為較低輻射水平時(shí)段，中午-凌晨時(shí)段輻射水平相對較高，處于人口密集區(qū)域的基站電磁輻射水平時(shí)域變化波動(dòng)較大。

通過對廣播電視、中波臺電磁環(huán)境監(jiān)測結(jié)果表明：廣播電視發(fā)射臺、中波發(fā)射臺、中波轉(zhuǎn)播臺等電磁污染源的功率較大，影響范圍廣，天線周圍近距離范圍內(nèi)的電磁輻射水平比較高，因工作需要，該類設(shè)備一天的電磁環(huán)境水平時(shí)域變化較大，但電磁輻射水平隨著距離的增長而迅速降低。由于各類電磁污染源的工作時(shí)間、負(fù)荷負(fù)載、發(fā)射功率或主射方向等經(jīng)常變化，例如短波臺的發(fā)射會隨著電離層的變化一年四季都不同；中波臺會根據(jù)實(shí)際工作需要臨時(shí)加大發(fā)射功率、廣播電視也會根據(jù)播放時(shí)間改變發(fā)射功率。

3 優(yōu)化布點(diǎn)建議

深圳市具有整體環(huán)境電磁輻射平均水平不高。但仍然存在少量區(qū)域略高，甚至個(gè)別典型輻射源周邊輻射水平過高等特點(diǎn)。隨著人類社會生產(chǎn)活動(dòng)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，環(huán)境電磁輻射水平會而逐漸增加。因此，對于區(qū)域環(huán)境以及典型電磁污染源進(jìn)行長期監(jiān)測，掌握電磁環(huán)境水平變化規(guī)律是非常有必要的。布設(shè)這些電磁環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測點(diǎn)位，應(yīng)具有長期性、代表性、規(guī)劃指導(dǎo)性、操作可行性等特點(diǎn)。

3.1 優(yōu)化布點(diǎn)原則

(1)點(diǎn)位應(yīng)布設(shè)在被監(jiān)控電磁輻射設(shè)施(設(shè)備)附近的輻射區(qū)域，并且屬于公眾可活動(dòng)、人流較密集的區(qū)域；

(2)點(diǎn)位能夠反映該電磁輻射設(shè)施(設(shè)備)的輻射特點(diǎn)；

(3)應(yīng)選擇空曠地形，盡量避開高層建筑物、樹木、及金屬支架等容易產(chǎn)生電磁環(huán)境畸變的物體；

(4)點(diǎn)位遠(yuǎn)離其它電磁輻射設(shè)施(設(shè)備)，避免其它電磁輻射設(shè)施(設(shè)備)對其監(jiān)測數(shù)據(jù)的過高影響；

(5)點(diǎn)位選擇應(yīng)考慮自動(dòng)監(jiān)測設(shè)備的安全性、建設(shè)及運(yùn)維的可行性。

3.2 典型電磁輻射設(shè)施電磁環(huán)境監(jiān)測布點(diǎn)建議

3.2.1 廣播電視、中波臺

深圳市現(xiàn)有廣播電視、中短波發(fā)射臺共16個(gè)：寶安區(qū)廣播電視發(fā)射臺、大南山調(diào)頻同步廣播發(fā)射基站、大鵬電信大廈調(diào)頻同步廣播發(fā)射基站、龍崗區(qū)調(diào)頻廣播轉(zhuǎn)播臺、龍崗?fù)┗秸{(diào)頻同步廣播發(fā)射基站、龍華后山調(diào)頻同步廣播發(fā)射基站、坪山采石場調(diào)頻同步廣播發(fā)射基站、深圳龍華廣播電視轉(zhuǎn)播臺、深圳保發(fā)大廈發(fā)射臺、深圳南山軟件園發(fā)射臺、深圳梧桐山廣播電視發(fā)射臺、深圳鑫竹苑廣場發(fā)射臺、詩寧大廈調(diào)頻同步廣播發(fā)射基站、新聞大廈調(diào)頻同步廣播發(fā)射基站、深圳中波發(fā)射臺和深圳中波轉(zhuǎn)播臺。廣播電視系統(tǒng)中，中波廣播發(fā)射臺的工作頻率為526.5～1606.5kHz，調(diào)頻廣播發(fā)射臺的工作頻率為87.0～107.9MHz，米波電視發(fā)射臺的工作頻率為48.5～92MHz，分米波電視發(fā)射臺的工作頻率為167～798MHz，該16個(gè)發(fā)射臺的類型及位置分布見表1。

表1 深圳市廣播電視發(fā)射臺類型及位置分布

根據(jù)深圳梧桐山廣播電視發(fā)射臺、深圳中波發(fā)射臺、深圳中波轉(zhuǎn)播臺的監(jiān)測結(jié)果：深圳梧桐山廣播電視發(fā)射臺100kHz～3GHz綜合電場強(qiáng)度監(jiān)測結(jié)果為0.66～5.56V/m，深圳中波發(fā)射臺100kHz～3GHz綜合電場強(qiáng)度監(jiān)測結(jié)果為0.62～21.26V/m，深圳市中波轉(zhuǎn)播臺100kHz～3GHz綜合電場強(qiáng)度監(jiān)測結(jié)果為0.53～24.10V/m。這3個(gè)典型電磁輻射源的發(fā)射功率大，影響范圍廣。因此，在加強(qiáng)對這3個(gè)電磁污染源的管理的同時(shí)，對該3個(gè)電磁污染源進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測，監(jiān)測點(diǎn)布設(shè)于發(fā)射臺廠界外的環(huán)境敏感區(qū)或公眾活動(dòng)可到達(dá)的區(qū)域，監(jiān)測布點(diǎn)位置見表2。

表2 深圳市城市區(qū)域環(huán)境電磁輻射監(jiān)測布點(diǎn)表

3.2.2 無線通訊基站

中國移動(dòng)、中國聯(lián)通、中國電信三大運(yùn)營商的移動(dòng)通信基站頻率都集中在800MHz～3GHz之間，包括2G(GSM900、GSM1800、CDMA)、3G(TD-SCDMA、WCDMA、CDMA2000)、4G(TD-LTE、FDD-LTE)等制式，各運(yùn)營商頻率見表3。

根據(jù)文獻(xiàn)資料查閱[6]和深圳市移動(dòng)、聯(lián)通、電信三大運(yùn)營商2012-2016年各期基站工程竣工環(huán)境保護(hù)驗(yàn)收監(jiān)測報(bào)告可以得到，截止至2016年12月底，深圳市范圍內(nèi)共有移動(dòng)基站45015個(gè)，總體基站分布密度為22.5個(gè)/km2。具體各區(qū)移動(dòng)通信基站分布情況見表4。

根據(jù)本次電磁輻射污染源的調(diào)查結(jié)果顯示，深圳市全市移動(dòng)通信基站的分布密度為每平方公里12.9個(gè)，各行政區(qū)的分布中，密度最高的為龍華區(qū)，達(dá)到了每平方公里38.8個(gè)。城市區(qū)域中無線通訊基站的數(shù)量巨大，分布廣泛，成為城市區(qū)域電磁輻射污染的主要來源之一，由無線通訊基站引起的信訪投訴也日益增多。對3個(gè)移動(dòng)通信基站進(jìn)行了24小時(shí)連續(xù)監(jiān)測的結(jié)果表明，基站電磁環(huán)境水平隨時(shí)間變化顯著，波動(dòng)范圍較大，變化趨勢與人們的生產(chǎn)活動(dòng)作息時(shí)間是基本一致的。因此，選擇位于人口密集，基站分布密度高的區(qū)域，基站天線與周圍環(huán)境敏感點(diǎn)距離高差較小，且存在信訪投訴隱患的典型無線通訊基站進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測，建議建設(shè)1座自動(dòng)監(jiān)測站，應(yīng)具備可移動(dòng)便于安裝、時(shí)域分析、頻譜分析等特點(diǎn)，能夠掌握基站電磁環(huán)境水平的變化規(guī)律和不同來源的貢獻(xiàn)量，具有宣傳示范效果，可根據(jù)宣傳、科研或監(jiān)管需要進(jìn)行點(diǎn)位變動(dòng)。

表3 深圳市移動(dòng)通信基站頻率分布情況

表4 深圳市移動(dòng)通信基站分布情況

3.2.3 輸變電工程

現(xiàn)有變電站工程200多座，輸電線路4000多公里，其中500千伏以上超高壓變電站5座，建議優(yōu)先選擇電壓等級高、負(fù)荷容量大的變電站進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測站布點(diǎn)，建議布點(diǎn)變電站見表5。深圳供電局有限公司作為國有企業(yè)，建議各變電站架電區(qū)外劃定人員辦公區(qū)域，并在辦公區(qū)域內(nèi)設(shè)置監(jiān)測點(diǎn)。

表5 深圳市500千伏及以上變電站情況

3.2.4 雷達(dá)系統(tǒng)

目前深圳市已申報(bào)審批的雷達(dá)系統(tǒng)有三座，分別為鹽田國際監(jiān)視雷達(dá)、新一代氣象雷達(dá)(求雨壇)和深圳新一代氣象雷達(dá)(園博園)，因鹽田國際監(jiān)視雷達(dá)系統(tǒng)輻射范圍均指向鹽田港海域，沒有大面積公眾活動(dòng)區(qū)域位于輻射范圍。建議對兩座氣象雷達(dá)系統(tǒng)建設(shè)自動(dòng)監(jiān)測站，具體情況如下：

新一代氣象雷達(dá)(求雨壇)位于深圳市寶安區(qū)西鄉(xiāng)街道求雨壇，脈沖發(fā)射功率較大，環(huán)境影響范圍較遠(yuǎn)，且求雨壇200米外有寶安機(jī)場的探空雷達(dá)，適宜建立在線監(jiān)測站點(diǎn)。氣象雷達(dá)旁建有工作大樓，可與深圳市氣象服務(wù)中心溝通在其大樓旁設(shè)置監(jiān)測點(diǎn)。

深圳新一代氣象雷達(dá)(園博園)位于深圳市福田區(qū)東南角氣象路1號，發(fā)射功率較大，環(huán)境影響范圍較遠(yuǎn)，適宜建立在線監(jiān)測站點(diǎn)?？膳c深圳市氣象服務(wù)中心溝通在其大樓旁設(shè)置監(jiān)測點(diǎn)。

[1]黃欣，李軍.電磁輻射固定點(diǎn)監(jiān)測布點(diǎn)方案[J].輻射防護(hù)通訊，2009，29(03)：34-36.

[2]國家環(huán)境保護(hù)局，HJ/T10.2-1996，輻射環(huán)境保護(hù)管理導(dǎo)則 電磁輻射監(jiān)測儀器和方法[S].北京：國家環(huán)境保護(hù)局，1996，5.

[3]國家環(huán)境保護(hù)局，HJ/T10.3-1996，輻射環(huán)境保護(hù)管理導(dǎo)則 電磁輻射環(huán)境影響評價(jià)方法與標(biāo)準(zhǔn)[S].北京：國家環(huán)境保護(hù)局，1996，5.

[4]高彥偉，王笑晗，張靜.吉林省三所城市電磁輻射監(jiān)測結(jié)果統(tǒng)計(jì)分析與評價(jià)[J].世界地質(zhì)，2011，(03)：435-438.

[5]尚玲琦，滕世長.哈爾濱市電磁輻射環(huán)境容量分析及對策[J].環(huán)境科學(xué)導(dǎo)刊，2008，(03)：26-27.

[6]黃欣，李軍.電磁輻射固定點(diǎn)監(jiān)測布點(diǎn)方案[J].輻射防護(hù)通訊，2009，29(03)：34-36.

StudyonOptimizationofAutomaticMonitoringSitesforElectromagneticPollutionSourcesinShenzhen

ZHANG Jinfan1GUO Jianfeng1GUO Zumei2HUANG Heng1YANG Yingqi1

(1.Shenzhen Environmental Monitoring Center，Shenzhen，Guangdong 518049，China； 2.Guangdong Nuclear Force Institute of Engineering Investigation，Guangzhou，Guangdong 510899，China)

According to the Shenzhen typical electromagnetic environment electromagnetic pollution source survey scheme，electromagnetic environment basic data master typical electromagnetic pollution sources in Shenzhen City，through the analysis of the electromagnetic environment monitoring data，and use the long-term automatic monitoring method of the city layout principle and combined with the present situation of Shenzhen City，and automatic monitoring points，as the source of electromagnetic pollution in Shenzhen City automatic monitoring of the optimal layout. By optimizing the layout，improve the electromagnetic environment of Shenzhen automatic monitoring system，long-term change can grasp the typical electromagnetic pollution sources in Shenzhen city from the macro level，provide a scientific basis for environmental management of electromagnetic source electromagnetic pollution in Shenzhen city.

Electromagnetic radiation pollution source；automatic monitoring；Optimization

張金帆，學(xué)士，工程師，研究方向?yàn)楹伺c輻射環(huán)境管理與監(jiān)測

文獻(xiàn)格式：張金帆 等.深圳市電磁污染源自動(dòng)監(jiān)測優(yōu)化布點(diǎn)研究[J].環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展，2017，42(6)：163-166.

X837

A

1673-288X(2017)06-0163-04