肖英 趙玲(重慶宏偉環保工程有限公司 重慶 404100)
隨著公眾對電磁輻射的日益關注,對移動通信基站運行時對環境的影響產生疑慮。就重慶市而言,2010年重慶市電磁輻射類投訴共約180起,2011年重慶市電磁輻射類投訴共有約230起,這些問題在重慶市主城區更為明顯。因此,本文通過布點監測,了解重慶市的整體電磁輻射水平,通過對大量監測數據的統計分析,得出基站周圍電磁輻射的總體分布情況,為正確了解移動通信基站的電磁輻射提供重要的數據依據。
本次調查主要采用儀器進行現場監測的方式進行;主要監測基站天線周圍不同角度的電磁輻射環境、監測基站天線下方居民家里及窗臺處的電磁輻射環境、監測基站機房里面以及機房外左鄰右舍室內的電磁輻射環境。
本次監測采用電磁輻射分析儀,經計量部門檢定合格且在有效使用期內,儀器各項指示均符合《輻射環境保護管理導則》(HJ/T10.2-1996)的規定[1]。
氣候條件:溫度15~25℃,盡量避開大風、雨、雪、冰雹天氣,符合監測儀器規定的使用條件;測試點盡量避開高大建筑物、樹木、高壓電線及交通干線;測量高度:測量高度取1.7m;測量時間:測量時間選擇在用戶使用手機高峰期,上午9:00至下午5:00;每個測點連續測5次,每次監測時間不小于15s,并讀取穩定狀態下的最大值。若監測讀數起伏較大時,適當延長監測時間;監測頻率:1次/基站。
調查基站的選擇
(1)選擇公眾人員能夠輕易或者較容易靠近的基站進行監測。選擇調查監測的基站主要為架設在建筑物樓頂女兒墻上,一般公眾人員很容易靠近的基站。
(2)選擇基站天線下方有居民住房的基站進行監測。
(3)選擇基站機房隔壁或樓上、樓下有居民居住的基站進行監測。
布點原則
結合TD-SCDMA系統特點,可按下列原則進行監測[2]:
(1)在與基站發射天線等高的水平方向上,以發射天線投影點為中心,按基站三個主射方向布設測量線,水平方向上距天線0m、5m、10m、20m、30m、50m等不同距離布置監測點。
(2)在與基站發射天線垂直方向上,在上述水平方向布點基礎上,以發射天線為起點,在垂直方向上距天線0m、2m、5m、10m等不同距離上布置監測點。
調查監測布點
本次調查基站天線周圍電磁輻射環境時,選取了2010年、2011年在重慶市范圍內建設并運行的172個TD-SCDMA基站進行了監測,共設置了466個點位;在調查基站天線下方居民家里及窗臺處的電磁輻射環境時,選取了10戶位于基站天線下方的居民家里進行了監測,共布設了20個點位;在調查基站機房里面以及機房外左鄰右舍室內的電磁輻射環境時,選取了16個基站進行了監測,共布設了20個監測點位。
由于本次監測未進行選頻測量,且絕大部分測量基站天線周圍20m范圍內均有其他基站天線運行,現場測試結果為基站天線所在位置周圍電磁環境總的場強值。因此,監測結果執行《電磁輻射防護規定》(GB8702-88)[3]中公眾照射的標準限值:綜合電場強度12V/m、功率密度0.4W/m2。
基站天線周圍電磁輻射環境監測結果分析
綜合電場強度監測值、功率密度監測值,可得出如下結論:
在不同區域內的監測值中綜合電場強度最大值在0.44V/m~11.26V/m之間;在不同區域內的監測值中的綜合電場強度平均值在0.44V/m~3.59V/m之間,遠低于GB8702-88中公眾照射的標準限值12V/m的要求。
在不同區域內的監測值中功率密度最大值在0.0005W/m2~0.2689W/m2之間;在不同區域內的監測值中的功率密度平均值在0.0005W/m2~0.0632W/m2之間,遠低于GB8702-88中公眾照射的標準限值0.4W/m2的要求。運營商合理設置基站天線的掛高后,TD-SCDMA基站天線副瓣軸及后向軸方向均能達標。
基站天線下方居民電磁輻射環境監測結果分析
根據現場監測,基站天線下方最近的居民家里、窗臺、過道處的功率密度值在0.0001W/m2~0.0120W/m2范圍內,遠低于《電磁輻射防護規定》(GB8702-88)中公眾照射的標準限值0.4W/m2的要求,同時也遠低于IEEE、ICNIRP[4]的限值要求。監測值與重慶市主城區背景值(功率密度為0.0021W/m2)無明顯差異。
基站機房周圍居民電磁輻射環境監測結果分析
根據現場監測,基站機房內及機房外過道、機房周圍最近的居民房間內的功率密度值在0.0001W/m2~0.0027W/m2范圍內,遠低于《電磁輻射防護規定》(GB8702-88)中公眾照射的標準限值0.4W/m2的要求。監測值與重慶市主城區背景值(功率密度為0.0021W/m2)無明顯差異。
移動通信基站對人體的輻射影響采用比吸收率(SAR)來描述。通過大量現場監測數據,根據相關的計算公式,計算本次監測范圍內TD-SCDMA基站對人體的輻射影響情況。
人體比吸收率SAR與電場強度E的關系可用下述公式表示:
P—吸收功率密度,單位為W/m2;
Ρ—組織密度,單位為kg/m3;
σ—組織傳導率;
E—測量組織中總的均方根RMS電場強度,單位為V/m。
根據計算,基站天線周圍活動的公眾人體全身比吸收率平均值在0.0003W/kg~0.0188W/kg之間,SAR暴露指數ISAR在1.5%~94%之間。
基站天線下方最近居民的人體比吸收率在0.00002~0.00594W/kg(綜合電場計算),SAR暴露指數ISAR在0.1%~29.7%。
基站機房及內人員及左鄰右舍的人體比吸收率在0.00006~0.00167W/kg(綜合電場計算),SAR暴露指數ISAR在0.3%~8.4%。
本次現場監測的172個基站466個監測點的監測值均滿足國家標準要求,不存在超過國家標準要求的基站。TD-SCDMA基站周圍活動公眾的人體比吸收率均符合國家標準限值(0.02W/kg)要求。
基站建成后,應及時進行驗收監測,監測要客觀、真實的反應基站周圍的電磁環境質量,并向基站周圍公眾公布監測結果,打消基站周圍公眾的疑慮,同時也有利于維護基站運行商的合法權益。建設單位應正面的向公眾進行基站電磁輻射的知識普及,并向其介紹減少受到影響的方法和措施,從而讓公眾對基站產生的電磁輻射影響有一個正確的、全面的認識。
[1]《輻射環境保護管理導則電磁輻射監測儀器和方法》(HJ/T10.3-1996)[S],北京:中國環境科學出版社,1996.
[2]國家環境保護總局.移動通信基站電磁輻射環境監測方法(試行).
[3]《電磁輻射防護規定》(GB8702-88)[S],北京:中國標準出版社,1989.
[4]王洪博、齊殿元(譯),《限制時變電廠、磁場和電磁場暴露限值的導則(300GHz以下)》[M],2005.