滄州市城區電磁輻射環境調查與分析*

滄州市生態環境監控中心 段煉，李巖，王磊，胡學聯，鄭思齊

進入智能時代之后，電力能源已經成為城市最重要的能量供給來源，各種類型的用電設施、設備被人類所使用的同時，也在無時無刻產生著電磁輻射，電磁輻射已經成為城市環境的主要污染源之一。本文以河北省新興工業城市—滄州市區作為調查對象，開展主城區電磁輻射環境監測工作，并對不同的城市功能區輻射環境進行對比、研究，能夠科學優化城市電磁輻射設施（設備）布局，加強電磁輻射監管，降低電磁污染，預防局部區域電磁輻射超標，保持健康的城市電磁輻射環境。

滄州市地處冀中平原東部，地勢低平，起伏不大，海拔最高17米，最低2米，中心城區規劃范圍為：京滬高速公路、石黃高速公路和京臺高速公路所圍合區域，包括運河區、新華區、高新區、經濟開發區和部分滄縣、青縣的用地，總面積320平方公里，人口規模約為59萬人，是京津冀城市群重要的產業支撐基地，國家重要的能源保障基地、化工基地和合成材料基地，是河北省第一批試點建設的新型智慧城市。

一、監測儀器和監測方法

監測方法主要依據《輻射環境保護管理導則電磁輻射監測儀器 和 方 法》(HJ/T10.2-1996)、《電磁環境控制限值》（GB8702-2014）。監測設備采用德國Narda公司生產的NBM-550射頻電磁輻射分析儀，儀器探頭的頻率范圍為100KHz-6GHz，測量范圍為5mV/m～100kV/m；監測儀器經中國計量科學研究院校準合格。監測時距地面1.7m的高度進行測量，每個點位測量5次，每次測量時間不小于15秒，并在穩定狀態下從射頻電磁輻射分析儀讀取電場強度或功率密度的最大值。

二、滄州市主城區電磁輻射分布特征

滄州市主城區范圍為京滬高速公路、石黃高速公路和京臺高速公路所圍合區域，采用網格法布設點位，每2km×2km布設一個點位，監測點位一般選擇在方格中心位置附近的空曠地方，避開高層建筑物、樹木和高壓線等[1]。監測時間為2020年5-6月和2021年3-6月。

2020年主城區監測點位共129個,見圖1，主要為學校、醫院、村莊、政府機關、廣場、居民區和企業等人口密集區域、敏感區域和重要行政區域。從監測結果來看，所有監測數據均低于《電磁輻射防護規定限值》中的規定值。主城區電場強度平均值為1.10/m，其中56%的監測點位電場強度平均值低于1.00V/m，主要為中小學校、城區邊緣的村莊等，35%的監測點位電場強度平均值在1.00V/m-2.00V/m范圍內，主要為小區、廣場等人口密集場所，7%的監測點位電場強度平均值在2.00V/m-3.00V/m范圍內，主要為大中專院校等區域，高于3.00V/m的點位僅有三個，最大值為5.20V/m，位于高層小區所包圍的一所小學，周邊有多個移動通信基站，受周邊高層建筑物的折射和散射作用較強，是其電場強度較高的主要原因。其他相似小區周邊則基站較少，電磁輻射強度也遠低于此點位，處于平均水平。

圖1 滄州市主城區監測網格劃分圖

2021年，在主城區129個監測網格的基礎上，在部分具有顯著特征的功能區內增加了監測點位，所有監測數據均低于《電磁輻射防護規定限值》中的規定值。主城區電場強度平均值為1.26/m，較2020年增加了14.5%，其中，46%的監測點位電場強度平均值低于1.00V/m，較2020年減少了10%，44%的監測點位電場強度平均值在1.00V/m-2.00V/m范圍內，較2020年增加了9%，7%的監測點位電場強度平均值在2.00V/m-3.00V/m范圍內，高于3.00V/m的點位為5個，最大值為6.14V/m，為某一大學大門廣場區域，周邊建設有幾個移動通信基站，且比較空曠，無建筑物遮擋，傳播損耗很小，是此區域電磁輻射較強的主要原因。

2021年與2020年相比，電磁輻射環境水平呈小幅上升趨勢。

三、滄州市各功能區電磁輻射分布特征

隨著城市規模的不斷擴大和區域功能的調整，科學的城市布局、規劃使得不同的區域有著各自明顯的建筑特征，電磁輻射設施也因地布設，嚴格按照網格法對城市區域進行劃分和監測已經難以真實、有效地反映日趨復雜的電磁輻射環境。因此，先根據區域特點對城區劃分功能區，再進行布點監測，能更科學地掌握電磁輻射的分布特點。

滄州城區可以根據區域特征劃分為老城區、新城區、教育區、工業區、綠化區、高新區、高鐵新區。每個區域內的主要電磁輻射設施（設備）類型、布設及貢獻度有著明顯的區別。表1為各功能區典型點位的平均電場強度和電磁功率密度。由表1可知，各功能區的平均電場強度為0.99-1.62V/m，新城區電場強度最高（1.62V/m），高新區最低（0.99V/m）。老城區以低層和多層建筑物為主，高層建筑物較少，商場、學校、醫院等人員密集場所較多，以低壓輸變電線路、變壓器和各種類型的移動通信基站為主要電磁輻射源，在公園廣場、火車站等人員流量大、移動通信場景需求多的場所，電磁輻射強度較大，且呈現晝高夜低的特點。新城區以高層建筑物為主，主要電磁輻射源為高壓輸變電線路和移動通信基站，由于穿透建筑物造成的損耗，高層小區內的輻射強度較小區外道路明顯降低，各監測點位電場強度差距較小，平均場強高于老城區。綠化區建筑物稀少，以各類植被為主，周邊多為低層建筑物，各類通信設施和低壓電力線路為主要電磁輻射源，由于穿透損耗較小，移動通信基站間距較遠，廣場內部的場強明顯低于周邊區域，當有重大活動時，電場強度會顯著增大。教育區以各階段學校為主，并有少量生活區域，主要輻射源為移動通信基站和學校教學設施，由于各學校建筑物間距較大，學校內部輻射設施影響范圍較小，移動通信基站電磁輻射穿透損耗小，其對周邊電磁輻射貢獻最大，學校操場、廣場、校門等區域電場強度較大。工業區主要是各類型的傳統加工、生產企業，企業密度大，各類生產設施設備大多建設在廠房內，并采取有效的輻射屏蔽措施，對周邊區域影響很小，而電力需求最大，高壓輸變電線路架設在主干道路兩側，是工業區的主要輻射來源，新興行業企業較傳統企業產生的電磁輻射強度大。高新區以各類高新技術、電子信息產業企業為主，設備集成化程度高，趨于小型化，平均能耗低于傳統工業區，園區道路最為寬廣，移動通信需求較少，其電磁輻射環境也明顯優于傳統工業區。高鐵新區在城區最西側，還處于建設階段，各類設施還未配齊，以商業建筑、寫字樓為主，大多為貿易業和服務業，電磁輻射設施少，以高鐵為代表的交通系統對此區域電磁輻射環境影響較大，隨著此區域的發展，其輻射環境可能會有明顯的變化。

表1 滄州各特征功能區監測數據匯總表

四、同類城市電磁輻射比較

近年來，城市電磁輻射環境備受關注，2015-2016年全國大中城市陸續開展城區電磁輻射環境調查，因此選取一些開展了電磁輻射環本文查的城市進行比較，表2為部分城市的電場強度平均值。

表2 全國部分城市城區電磁輻射值

滄州市2020年的電場強度平均值與深圳市2016年得非常相近，是2013年石家莊市和2016年興義市電場強度平均值的3倍左右，是2015年廈門市電場強度平均值的2倍。對部分區域進行對比，滄州市2021年老城區區域的電場強度平均值是賀州市2016年老城區監測結果的2倍多。與延安市相比，2012年延安市的電場強度最大值超過了滄州市2020年2021年電場強度最大值。從監測范圍上對比，滄州市電磁輻射監測的頻段范圍擴大到了6GHz，將最新建設5G通信頻段和其他新型電磁輻射源納入監測范圍，能夠更加全面地反映城市電磁輻射現狀，是滄州市電場強度較其他城市高的主要原因之一。從時間上比較，大中城市的電磁輻射環境呈總體上升趨勢，各類新興電磁輻射設施（設備）的使用導致城市電磁輻射源的總量不斷增加，大中城市的人口數量和密度也一直呈上升趨勢，移動通信基站、終端、輸變電線路的增加是一個主要因素。工業化進程推動著城市發展，城市的發展速度和水平與城市電磁輻射水平呈正相關性。

五、結論及建議

1）根據2020-2021年電磁輻射環境監測數據可知，滄州市主城區的電磁輻射強度平均值較低，各點位的電磁輻射監測值均滿足《電磁環境控制限值》（GB8702-2014）標準要求，主城區電磁輻射水平總體呈小幅上升態勢，部分區域電磁輻射強度繼續保持穩定，個別網格監測點電磁輻射水平較高。

（2）城市電磁輻射環境呈現較明顯的區域特點，新城區>教育區>老城區>高鐵新區>綠化區>工業區>高新區，城區各區域的電磁輻射環境變化主要受新增電磁輻射設施（設備）的影響，5G移動通信網絡是城市城區的主要新增輻射源，新城區人口密度大、智能終端數量多、大數據傳輸需求量大、高層建筑傳播損耗大，是導致其電磁輻射平均強度最大的主要原因。教育區、老城區和綠化區建筑物高度低、人流量變化大、電磁輻射傳播損耗較小，而電磁輻射變化幅度較大，導致平均電磁輻射強度稍高。高鐵新區以電氣化鐵路、新能源汽車為代表的交通系統為主，并采用輻射屏蔽設施，使其電磁輻射維持在較低水平。工業區和高新區以傳統工業和新型科技企業為主，科學的產業布局和有效的環保措施是其維持電磁輻射水平穩定的重要手段。

（3）加強城市電磁輻射環境監測工作。自1996年發布《輻射環境保護管理導則》以來，城市電磁輻射監測尚未在全國普及，僅在一些大中型重點城市開展了監測工作，基礎監測數據積累較少。現在城市城區規模不斷擴大，電磁輻射源的類型和數量也在不斷增加，應當制定電磁輻射源清單制度，加強對周邊環境影響較大的電磁輻射源的監管和定期監測，將城區電磁環境監測與管理納入環境保護日常工作，對輻射水平超標區域采取有效的管控和整改措施，防止電磁污染擴散和事故的發生。

（4）電磁環境保護應當納入城市規劃管理。城市電磁輻射源的爆炸式增長，使其成為繼城市環境大氣污染、水污染、固體廢棄物污染后的第四大污染源，直接關系到城市的公共安全和公共利益，電氣化鐵路、高壓送變電、電臺和通信網絡等科學的選址和布局不僅能節省城市有限的土地資源，還能有效控制電磁輻射強度增長，其整體規劃和建設規模應當結合城市現狀和發展需求，綜合考慮區域性質、人口規模、空間（土地）布局和工業、基礎設施等因素，避免先建后遷的現象發生，實現各類資源的高效利用。

（5）加大電磁輻射科學知識宣傳。在人們大量使用智能設備的同時，也漸漸意識到電磁輻射造成的不良影響，致使某些移動通信基站、變電站等設施在建設過程中遇到阻力，因此應當加大電磁輻射科學知識的宣傳力度，普及電磁污染的科學防范知識，向公眾公開電磁輻射源的基本信息和監測數據，接受公眾的監督，緩解、打消群眾的焦慮心理，減少電磁輻射信訪事件的發生。

六、結語

通過城區電磁輻射水平的調查，初步掌握了滄州市城區主要電磁輻射源的類別、組成和分布，反映出當前城區的電磁輻射環境現狀，分析了部分區域電磁輻射水平上升的主要原因。因此，應當進一步加強對城市城區電磁輻射的監測力度，建立電磁輻射數據庫，為相關部門加強電磁輻射環境監管和城區電磁輻射源的規劃、布局提供幫助，降低電磁輻射對城市環境的不利影響。