5G 移動通信基站對電磁輻射環境的影響研究

閆 斐，焦迎迎，肖 菊

（1.浙江建安檢測研究院有限公司，浙江 杭州 310000；2.浙江新境生態環保科技有限公司，浙江 杭州 310000；3.浙江瑞陽環保科技有限公司，浙江 杭州 310000）

引言

近年來，5G移動通信開始在很多商業領域當中得到廣泛應用。為了突破基礎5G頻段和傳輸效率的限制，5G移動通信基站的數量在不斷增加[1]。為了給人們帶來便利，這些基站開始離人們的生活越來越近，在人口密集的商業區、住宅區以及辦公場所等都有所分布，這雖然提高了信號傳遞的效率，但同時也會產生相應的電磁輻射。在密度高、距離近的情況下，電磁輻射所產生的影響和危害是比較嚴重的。只有將其控制在合理的范圍內，才會避免對人體健康造成影響。相反地，一定范圍內的電磁輻射還會促進人體微循環，減少炎癥的產生和出現。因此，在5G移動通信基站周圍對其所產生的電磁輻射進行監測和管理是十分有必要的。

1 電磁輻射環境與電磁輻射環境污染概述

1.1 電磁輻射環境

電磁輻射環境指的是存在于特定場所內全部電磁現象的總和。除了自然的電磁現象之外，還有部分是因為人為而產生的；除了有源的直射波之外，還有部分是無源的反射波；除了靜態的電磁輻射之外，還有動態的電磁輻射。這些輻射是由各種不同頻率的電場和磁場構成的。同時，電磁輻射環境當中的輻射并非保持永恒不變的狀態，無論是電場還是磁場都會表現出相互交替的關系，它們會在空間范圍內廣泛傳播。電磁輻射是由空間、時間以及電磁場這三個要素構成的，可以看做是一定空間和一定時間內所有電磁現象的總和。在人類生活的環境空間當中，電磁感應和電磁干擾現象是普遍存在的。

1.2 電磁輻射環境污染

在很多領域當中，電磁波都是作為一種重要的資源，發揮了不可代替的作用。但如果電磁的能量或者強度超過國家規定標準的話，就可能會對周圍的裝置、設備的正常運行造成干擾，導致系統的性能被降低，同時還會對人體的健康造成威脅，這就是電磁輻射環境污染。

一方面，電磁輻射環境污染會對電氣設備造成干擾。第一，在5G移動通信技術快速普及的背景下，發射臺和發射站的數量急劇增加，但在建設的過程當中并沒有形成合理的規劃和有效的布局，使無線通信與航空通信相互干擾。第二，工業設備的頻率比較高，在運行的過程中會對廣播電視信號的使用造成影響，嚴重情況下會導致電視節目無法正常收看[2]。第三，5G移動通信基站會持續地發出電磁波，這也會對電視節目的收看造成影響。

另一方面，電磁輻射環境污染會對人體健康造成影響，這主要包括軀體效應和種群效應這兩種不同的類型。其中種群效應通常無法在短時間內被觀察到，而是需要較長的時間才能被表現出來[3]。如果輻射在一定的范圍內，并不會帶來負面的影響，甚至會使人變得更加聰明，但如果輻射超過一定范圍的話，就可能會對健康造成威脅。電磁輻射環境污染對人體的影響可以被分為熱效應、非熱效應以及累積效應這三種不同的類型。其中熱效應是最為顯著的。在人體的構成當中，70%都是水，在電磁輻射的影響下，人體內的水分子會出現相互摩擦的現象，這會使機體溫度升高。如果人體一次性吸收的電磁輻射量比較高的話，僅僅依靠人體的溫度調節系統無法實現熱量的散發，在溫度調節失衡的情況下，人體溫度就會升高，這會對器官的正常運行造成不良影響。

2 5G移動通信基站對電磁輻射環境的影響監測

2.1 監測技術和人員配備

在正式開展監測工作之前，要結合實際情況合理地選擇監測平臺，并在這個基礎上選擇合適的監測方法和監測技術，對監測的頻率進行預測，在這個基礎上選擇相應的監測設備，并配備相應的工作人員。具體來說，首先要確立具體的檢測方法。監測單位要根據國家相關管理要求，并結合實際情況確立監測機制，明確監測的流程和步驟，并按照行業法律規定來對該流程進行規范，以此來為監測結果的準確性提供保障。其次，要確保監測活動的實施與開展符合電磁輻射環境的特點[4]。通常來說，要將監測頻率控制在5次左右，監測時間在15秒左右，并將區間內的最大值作為監測的結果。同時，在這個過程中還要關注氣象環境條件，這也會對監測結果造成影響。還要盡量地避開雨雪、大風等極端天氣。在監測點布置的時候，要盡量地將發射天線作為中心，在這個基礎上進行規劃。同時，要基于監測布控中心，在周圍10米、20米、30米以及40米的位置進行布點。如果周圍有建筑物的話，要關注建筑的垂直監測斷面。最后，還要選擇合適的監測設備，使用高質量的電磁場強度測量儀。同時配合定位設備、溫度濕度監測設備等。

除了設備之外，監測人員的能力和素質也會對最終的監測結果產生重要影響。在這個過程中，要對人員的素質進行層層審核，定期開展技術培訓，使監測人員學習與電磁輻射環境監測相關的知識，并在實踐當中提高技能水平。同時，還要使他們深入了解電磁輻射的監測標準，熟練掌握操作規范，并能對重要的設備進行維護和保養。除此之外，還要增強監測人員的實踐認知，使他們形成崇高的職業道德，引導他們保持盡職盡責的態度完成數據的采集和環境的監測。

2.2 現場布點和監測

由于電磁輻射環境在監測的過程當中具有較強的特異性特征，因此需要針對具體的特點來提高監測的有效性。5G移動通信基站所產生的電磁輻射和覆蓋面積與天線特征有密切的關聯性，因此在進行監測的時候要選擇合適的位置，這樣才能使監測工作的開展變得更為有效。為了實現這個目標，在正式進行監測之前，要先了解5G移動通信基站的名稱，同時獲取基站的位置和高度等信息，在全面搜集和分析的基礎上，要格外關注一些敏感的分布點[5]。除此之外，要將那些方向高差低的點作為敏感點，在此處進行布點。

在實際監測環節，完成監測儀器的布置之后，要確保儀器與人員之間的距離在0.5米以上，這樣可以減少儀器與其他設備發生聯動輻射，為監測結果的準確性提供保障。為了使最終的監測讀數更加準確，還要在每個監測點進行5次以上的監測，每次監測都要保持持續，同時要確保監測時間在15秒以上。在保持穩定的情況下找到最高值，并將其作為監測證據。如果監測讀數持續起伏，可以適當地延長監測時間。

2.3 數據記錄和報告審核

為了使電磁輻射環境監測數據保持準確，就要做好質量控制的工作，在其中做好對數據的記錄和審核。在監測現場啟動數據記錄的時候，要使用部門統一的記錄表。該表格當中應該包含以下三個方面的內容。第一個方面是關于5G移動通信基站的信息，包括名稱、位置、發生頻率和范圍、高度以及網絡制式等。第二個方面是關于現場監測條件的內容，要對監測期間的天氣狀況、溫濕度、監測者、監測設備以及監測時間進行記錄[6]。第三個方面是關于監測最終的結果，其中包含了點圖、監測數據等，這些記錄要做到詳細與準確，避免出現遺漏。

在完善數據記錄之后，要以監測報告的形式將信息上報，并根據實際要求對報告進行審核。從數據記錄開始，到審核，再到最終的發布，在整個流程都要做好全方位的質量管控，確保數據的真實性和準確性。如果在其中發現可疑信息的話，需要由審核員進行深層次查驗，在緊追原始記錄的基礎上對信息進行保存和應用。在審查允準之后，審查員還需要在審查記錄報告上進行簽字。在這個過程中，要對審核工作者和編制工作者進行培訓和教育，提高他們的能力，規避常見問題。在完成報告編寫之后，還要做好溯源、存檔等工作。

3 5G移動通信基站對電磁輻射環境的影響評價

3.1 行政分區評價

在行政分區評價的過程當中，要充分了解電磁輻射環境的強度和水平，并在這個基礎上給予切實有效的評價。如果區域綜合強度低于儀器監測限度值，說明該地區5G移動通信基站所造成的影響比較弱，電磁輻射環境的運行狀態比較規范，受到的污染程度也比較低。要對地域平均中值數值體系進行預測，同時要對數據調研的要求和實際監測的要求進行對比，可以形成電磁輻射環境影響的范圍。這其中，城市核心區域的平均中值普遍高于周邊地區。這主要是因為中心區域5G移動通信基站數量比較多，人口數量也比較多。除此之外，還要提高環境管理水平，同時要對區域電磁輻射的平均峰值進行分析。通常來說，峰值通常會出現與上午9點到11點、下午3點到5點以及晚上8點到9點這三個時間段。這些時間段的話務量會有所增加，檢測到的數據也更為密集，5G移動通信基站所產生的影響也更為嚴重。

3.2 高度分區評價

為了使電磁輻射環境評價的有效性得到增強，就要在地理層面做好分區處理，使高度分區評價變得更為有效。在這個過程中，除了要關注電磁波的傳播特征之外，還要了解5G移動通信基站的高度，并獲取人口數量信息和人口活動范圍信息，這都會是影響電磁輻射強度的重要因素。在這個過程中，相關監測人員需要對數據進行全面整合，并在這個基礎上做好匯總區分的工作，明確各個監測高度區間內電磁輻射的變化規律，明確未來一段時間內的發展趨向，并明確最終評估的結果。在對監測數據進行分析和總結之后發現，隨著5G移動通信基站高度的增加，電磁輻射平均值也呈現出了提高的趨勢。

4 5G移動通信基站對電磁輻射環境影響防護對策

4.1 建設單位采取的防護措施

4.1.1 5G移動通信基站選址階段的防護措施

首先，建設單位需要根據國家的要求，對5G移動通信基站做好統籌安排，通過合理化布局的形式來實現資源的共享與共建，同時避免出現重復建設的問題。在新建5G移動通信基站的時候，要預留出共享條件，利用現有的站址和相關通信資源來完成建設，實現資源的合理化運用。其次，要基于客戶的實際需求，結合網絡信號的覆蓋需求來對5G移動通信基站的數量進行規劃。在新建基站的時候，要優先考慮公共設施和非建筑物[7]。同時，還可以與政府機關和企業事業單位進行合作，涉及到住宅區的話還需要與業主進行協商和溝通。還要盡量提高公共設施的利用率，盡量將基站建設在人員數量稀少的區域。最后，對于已經完成建設的5G移動通信基站，建設單位需要基于相關信息構建起數據庫系統，并將該系統進行聯網。在這樣的情況下，相關單位可以直接通過網絡查詢數據，實現了信息的共享。在準備新建站點的時候，建設單位也可以直接在數據庫當中查詢輻射源信息，關注監測數據，避免在電磁輻射比較高的區域建設新基站，這可以避免電磁輻射的疊加效應。

4.1.2 5G移動通信基站運行階段的防護措施

首先，如果5G移動通信基站的天線和機房位于可上人的屋面，建設單位應該采取有效的防護措施，并做好隔離。比如可以在天線和機房的位置設置防護欄和屏障，同時張貼相應的警示牌，提醒公眾不要靠近。其次，建設單位可以根據實際情況委托技術部門或者企業做好及時的巡測，同時對現有的數據庫系統進行更新。通過這種方式，可以全面獲取基站周邊的環境信息。如果5G移動通信基站的功率密度超出限定值的話，還需要及時采取相應的措施減少對電磁輻射環境的影響。比如可以對天線架設位置、高度以及方位角等進行調整，同時還可以降低基站發射的功率。最后，如果5G移動通信基站位于人口密集的建筑區或者居民區的話，還可以在周邊種植花草樹木，對電磁輻射進行吸收和抑制。其中楊樹、泡桐等都是比較有效的植被類型，這不僅可以降低基站對電磁輻射環境的影響，同時還可以美化環境。

4.2 個人采取的防護措施

對于普通群眾來說，面對5G移動通信基站對電磁輻射環境的影響，可以從個體的層面做好相應的防護。在這個過程中，最有效的就是做好距離防護，也就是與5G移動通信基站這一輻射主體保持一定的距離。如果受到客觀條件限制，用戶因為需要獲取高質量服務而要站在基站周邊的話，可以運用時間防護的措施，避開電磁輻射強度比較高的時間段。

對于專業技術人員來說，因為工作需要會長時間地處于電磁輻射環境中。在防護的過程中他們需要對工作時間進行合理安排，盡量避免在電磁輻射高的時間段開展工作。對于相關單位來說，要重視對技術人員的安全管理，確保技術人員經過相關培訓、獲得了上崗證書[8]。同時，還要針對實際需要制定培訓計劃，在維護人員和巡檢人員中間做好安全知識的宣傳工作，使他們自覺樹立起安全防護的意識。最后，所有的技術人員在開展工作的過程當中都應該佩戴相應的防護設備，比如防護眼鏡、防護服等。

5 結語

綜上所述，在電磁輻射比較小的情況下，并不會對環境產生明顯的影響，同時也不會對人體健康造成威脅。但如果電磁輻射超過一定限度的話，就會對電器設備造成干擾，同時會對引起健康效應。為了了解5G移動通信基站對電磁輻射環境的影響，就要做好相應的監測和評價工作，同時還要基于建設單位層面和個人層面做好防護。