凯里市城区部分区域电磁辐射现状及安全风险规避建议

许文琴 孙义慧 陈加涛 陈晓云 龙 庚

(1.贵州省黔东南州辐射环境监测站; 2.贵州省黔东南州生态环境保护科技中心,贵州 凯里 556000)

随着经济社会发展,电磁辐射技术应用范围不断扩大,能源通道、电网保障、通信基站5G网络、广播电视等项目建设,都不可避免导致环境中的电磁辐射源变得复杂,电磁辐射邻避效应恐慌渐长,通信基站、电磁辐射环境安全投诉案件呈上升趋势,加强电磁辐射污染防治势在必行。电磁辐射、水、气、声等都是表征环境质量的要素,电磁辐射污染防治工作起步较晚,表征和评价电磁辐射环境质量的监测和方法同水、气、声相比较落后[1]。随着监测仪器和监测技术的发展,自动监测是必然趋势,电磁辐射车载巡测以自动监测为基础,适合区域电磁辐射质量的表征[2],电磁辐射车载巡测技术是传统手工和定点自动监测的有效补充手段[3-4],可真实的反映电磁辐射热点区域,比网格法更加快速高效,人力投入时间少。在空间中自由传播的电磁波是区域电磁环境的主要构成,其频率主要集中分布在 100kHz～6GHz 频段,电磁辐射定点自动监测和电磁辐射车载巡测对射频电场强度因子的测量结果可反映区域环境电磁辐射现状。

凯里市是黔东南州首府所在地,凯里市城区射频电磁辐射现状调查,依托车载巡测技术,对凯里市城区道路及6个居民小区开展车载巡测。统计分析电磁辐射现状水平,利用绘制电磁辐射射频电场强度地图方式,直观反映电磁辐射热点区域,提出电磁辐射安全风险规避建议。

1 调查对象与点位布设

1.1 调查对象

区域射频电场强度。

1.2 点位布设原则

凯里市城区道路电磁辐射车载巡测,覆盖主干道和次干道,监测路径如图1。居民小区电磁辐射车载巡测,采取兼顾中高层电梯楼盘小区和低矮步梯楼盘小区的原则。低矮步梯楼盘小区选择凯里民族风情园、世纪城水木花园、公园一号;中高层电梯楼盘小区选择江湾一号、金泉国际新城、华伟中央城。

图1 凯里市城区射频电磁辐射现状监测点位图

2 监测仪器与方法

2.1 电磁辐射监测仪器

电磁辐射车载巡测系统,由电磁辐射监测仪、数据采集传输仪、卫星定位系统构成,监测数据通过数据采集传输仪传输至大数据中心进行储存。电磁辐射监测仪由监测主机及配套射频电场探头组成,测量射频电场强度参数。

车载巡测系统仪器主要技术参数见表1。

表1 凯里市城区道路及居民小区车载巡测技术参数表

2.2 电磁辐射测量方法

参照《射频电磁辐射车载巡测技术规范》DB11/T 2017-2022[5],电磁辐射车载巡测,将凯里市城区道路和6个居民小区作为巡测任务点位,选择车顶平坦的车辆,将射频电场探头和卫星定位仪固定于巡测车顶中央位置并保持一定的距离,电磁辐射测量主机放置于巡测车车内,通过10 m长光纤连接射频电场探头,射频电场探头与车顶距离0.4 m,距离地面2.0 m;车辆行驶速度控制在60 km/h以内,数据采集传输率为1s/次,停留时停止测量,数据通过传输模块实时传输至数据中心。

2.3 质量保证

(1)人员

具备电磁辐射监测的有效资质,监测人员经业务培训,取得上岗资格,开展电磁辐射车载巡测时应不少于2名持证监测人员。熟悉车载巡测系统结构,掌握操作规程。

(2)监测设备

车载巡测系统为非选频式宽带电磁辐射监测仪,监测设备检波方式为方均根值检波方式,射频电场探头具有良好的抗风、防尘、防水性能,监测前将车载巡测系统送资质部门检定、校准,确认合格后在有效期内再开展巡测工作,每次车载巡测前后均检查车载巡测系统,确保工作状态正常。

(3)监测及其他要求

射频电场探头距离搭载设备车辆车顶不少于0.2米,探头距离地面1.7～2.3米,搭载测量系统的车辆行驶速度控制在60km/h以内,雨雪天气不开展测量。

监测工作开始前,先将车载巡测系统开机,车载定位导航数据稳定显示,再启动车载巡测工作,监测过程中车内人员不得使用移动电话。

车载巡测结果数据经复审后进行统计分析,若有异常数据,根据测量结果前后数据进行分析,确定为异常值应删除再统计分析。

3 调查结果分析

3.1 凯里市城区道路及居民小区电磁辐射现状空间变化分析

3.1.1 按区域空间统计

由表2和图2可知,凯里市城区道路和6个居民小区电磁辐射射频电场强度采集数据共32963个,监测结果集中分布在0

表2 凯里市城区道路及居民小区电磁辐射射频电场强度数据采集统计

图2 凯里市城区道路及居民小区电磁辐射射频电场强度统计分析图

3.1.2 按射频电场强度统计

由表3可知,凯里市城区道路和6个居民小区电磁辐射射频电场强度平均值为0.910 V/m。凯里市城区道路和6个居民小区电磁辐射射频电场强度平均值范围为0.228～1.08 V/m。电磁辐射射频电场强度平均值低矮步梯楼居民小区范围为0.666～1.08 V/m,中高层电梯楼居民小区范围为0.289～0.771 V/m,凯里城区道路测值为1.03 V/m。区域电磁辐射水平总体良好。箱线图可反映测量结果分布中心位置和散布范围,以E25、中位值、E75、四分位距进行绘制,超出上线(E75+1.5IQR)的测量数据以小菱形表示为偏高值,超出下线(E25-1.5IQR)的数据以小菱形表示为偏低值。由图3可知,车载巡测电磁辐射射频电场强度测量结果,凯里城区道路和民族风情园居民小区、金泉国际新城居民小区处于箱子上边缘线之外的圆点多,经调查与道路及居民小区所在空间环境的广播电视、通信基站的数量及发射天线主瓣方向的垂直距离、水平距离相关,距离广播电视、通信基站主瓣天线距离近,测量结果超出箱线图上线(E75+1.5IQR)的可能就大。

表3 凯里市城区道路及居民小区电磁辐射射频电场强度瞬时监测结果统计 单位:V/m

图3 凯里市城区道路及居民小区电磁辐射射频电场强度箱线图

3.2 车载巡测射频电场强度地图

射频电场强度地图以区域内各点位射频电场强度值E为基础绘制,0～12 V/m范围内从低到高分为8段,颜色色标分别用深绿、浅绿、蓝色、浅蓝、天蓝、黄色、橙黄、红色标注。车载巡测时根据测量结果选择对应颜色色标实时标注,直观可视化方式反映区域电磁辐射现状水平,快速高效地发现电磁辐射热点区域。由图4(a)可知,合创公园一号居民小区颜色标注显示主要是深绿和浅绿色,由图4(b)可知凯里市城区道路颜色标注显示主要是浅蓝和天蓝色,电磁辐射水平城区道路高于合创一号居民小区。车载巡测射频电场强度地图中橙黄、红色标注点为电磁辐射热点点位(E≥5 V/m),说明周边环境存在电磁辐射源,可清晰明了指引区域电磁辐射源事后监管重点位置,可成为区域电磁环境质量管理提升的重要技术手段。

图4 凯里市城区道路和合创公园一号居民小区车载巡测射频电场地图

3.3 国内电磁辐射水平对比

车载巡测法的数据总体水平及数值大小的分布特征与网格法监测结果具有一定的可比性,整理国内其他城市环境射频电场强度测值数据见表4、图5,凯里市城区道路及居住小区射频电场强度平均值范围为0.289～1.08 V/m,当前水平与北京市2017年定点自动监测站调查结果、包头市2014年电磁辐射射频电场强度水平基本一致,电磁辐射水平稳定良好。

表4 国内其他部分城市射频电场强度测量结果

图5 国内城市环境电磁辐射水平区间分布图

4 电磁辐射安全风险规避建议

从凯里市城区道路和6个居民小区车载巡测结果,整理国内其他城市射频电场强度测量结果知,电磁辐射热点点位在环境中存在,广播电视和通信基站是公共基础设施的重要组成部分,也是城市电磁辐射污染贡献主要来源,做好广播电视和通信基站环保全过程管理,是规避电磁辐射安全风险的重要举措。电磁辐射安全风险可从源头防控、污染监控、质量控制方面进行规避。

4.1 源头防控

(1)广播电视

根据《建设项目环境影响评价分类管理名录》《环境影响评价技术导则-广播电视》等要求开展环境影响评价,编制环境影响报告书或报告表,实施上报审批手续。广播电视发射塔选址在满足信号覆盖的原则下,降低电磁辐射对人流密集区及城市电磁辐射设备的影响,应建设在远离城市人群集中区。机房控制室、休息室可采取场源屏蔽措施将电磁辐射影响控制在工作人员活动空间之外。广播电视发射塔塔址周围一定距离内,存在电磁辐射污染超标区域,通过评价划定控制区,在控制区域内不得有居住人群,控制区边界设置围挡、制作统一标准的标识告知牌,确保公众人员安全。电磁辐射射频电场强度的高低与广播电视发射塔发射频率和功率大小成正比,在电磁辐射污染防治中,应严格控制广播电视塔发射频率和功率。建设单位是建设项目竣工环境保护验收的责任主体,广播电视发射塔验收应将建设项目电磁辐射监测结果、环境影响报告书或报告表要求同时纳入环境保护竣工验收,保障建设项目的污染防治措施落地,确保电磁辐射污染控制要求。

(2)通信基站

运营商和铁塔公司在通信基站选址、新建或扩建天线时需自行开展评估,预测能够满足环境保护标准后,开展环境影响登记表备案手续。基站选址时应充分考虑和调查待覆盖区域的人口分布,因地制宜选择最优站址,避免重复建设,基站建设选址应该靠近居民集中的区域,以避免建筑密集区域室内信号弱现象。在确保信号覆盖的前提下,合理设置通信基站发射功率,避免天线直接正对近距离敏感目标。运营商和铁塔公司需承诺自行或委托开展通信基站周围环境敏感目标的电磁辐射环境监测,监测需对任一天线地面投影点为圆心、半径50米范围内的公众居住、工作或学习的建筑物敏感目标开展监测,确保数据真实有效,环境质量达标,监测报告纳入运营商移动通信工程验收内容。

4.2 污染监控

建立广播电视电磁辐射源的管控体系,强化生态环境保护日常管理主体责任,严格《通信基站环境保护工作备忘录》落实,持续提升管理技能,除自主验收监测外,委托规范的监测主体开展电磁辐射污染源监督性监测,可充分利用车载巡测技术提升监测效率或在典型电磁辐射污染源周边安装电磁辐射自动监测系统实时监控环境电磁辐射现状。

4.3 质控措施

(1)规范监测主体。选择取得资质且能力强的监测机构,保证监测数据有效性、可靠性和准确性,高质量监控环境电磁辐射安全风险现状。资源方面,监测主体应有稳定的人员配置、专业人员对口比例高、开展电磁辐射监测持续时间长。技术方面,监测主体参与相关国家、行业标准制定,在电磁辐射领域有科研能力或成果。

(2)电磁辐射生态环境保护管理体系建设。完善法律法规,尽快制定电磁辐射污染防治法,优化调整老标准方法,发布电磁辐射车载巡测行业标准或国家标准,制定电磁辐射热点区域管控办法。

5 结论

(1)凯里市城区部分区域调查结果表明:凯里市城区道路和6个居民小区电磁辐射射频电场强度平均值范围为0.289～1.08 V/m。电磁辐射射频电场强度平均值凯里市城区道路为1.03 V/m,低矮步梯楼居民小区范围为0.666～1.08 V/m,中高层电梯楼居民小区范围为0.289～0.771 V/m。调查积累了基础数据,反映了凯里城区部分区域的辐射环境质量现状,可为电磁辐射监管提供了技术支撑,保障了公众对电磁辐射安全的知情权。

(2)对凯里市城区部分区域开展调查,采集数据共32963个,测量结果集中分布在0

(3)车载巡测射频电场强度地图,以区域内各点位射频电场强度值E为基础,0～12 V/m范围内从低到高分为8段,用深绿、浅绿、蓝色、浅蓝、天蓝、黄色、橙黄、红色8种颜色根据车载巡测结果实时标注绘制,以地图形式反映区域电磁辐射现状水平,用颜色直观高效地发现电磁辐射热点区域,便携灵活,能有效指引区域电磁辐射源事后监管重点方向,可成为区域电磁环境质量管控提升的重要技术手段。

(4)与《电磁环境控制限值》GB8702-2014的管控限值12 V/m相比,凯里城区道路和居民小区环境中的电磁辐射现状水平良好,从最优化角度考虑,应减少不必要的额外辐射,为此从源头防控、污染监控、质控措施方面提出了电磁辐射安全风险规避建议。