廣東移動通信基站周圍電磁輻射水平調(diào)查

李華琴，寧健，林懷英，湯澤平，郭祖美

（1.廣東省環(huán)境輻射監(jiān)測中心，廣東 廣州 510300；2.廣東核力工程勘察院，廣東 廣州 510800）

1 引言

移動通信基站是城市信息溝通與交流中重要的公共基礎(chǔ)設(shè)施，但基站建設(shè)數(shù)量大、覆蓋面廣且靠近人群密集區(qū)，其電磁環(huán)境產(chǎn)生的影響社會關(guān)注度高，有較強的鄰避效應。近年來，涉及移動通信基站電磁輻射的糾紛越來越多，公眾對電磁輻射對健康的影響也越來越關(guān)注。通過對已建移動通信基站電磁輻射水平進行調(diào)查，揭示基站周圍公眾活動區(qū)域電磁輻射水平高低，將有助于提高公眾對移動通信基站電磁輻射水平的科學認識。

自20世紀90年代移動通信迅猛發(fā)展以來，廣東一直處于移動通信技術(shù)前沿，從模擬信號到2G、3G、4G，直到2017年在廣州大學城建立全國首個5G基站。李少婷、楊少康等人對國內(nèi)數(shù)個市、縣區(qū)域內(nèi)移動通信基站周圍電磁輻射水平進行了調(diào)查研究[1-7]，DamianoUrbinello等人對荷蘭的巴塞爾和阿姆斯特丹兩個城市中不同類型區(qū)域基站電磁輻射水平進行監(jiān)測比較[8]，這些調(diào)查研究為當?shù)卮泡椛浔O(jiān)督管理提供了決策依據(jù)，但是調(diào)查覆蓋范圍小、調(diào)查基站數(shù)量少、網(wǎng)絡(luò)制式單一，不能全面反映省級大區(qū)域內(nèi)移動通信基站周圍公眾活動區(qū)域真實電磁輻射水平分布狀況。雖然劉復雷等人調(diào)查了江西省內(nèi)基站周圍電磁環(huán)境現(xiàn)狀[9]，但是沒有詳細分析不同天線架設(shè)形式、基站站址等因素對周圍公眾活動區(qū)域電磁輻射水平的影響。因而，全面、詳細地研究分析省級大區(qū)域內(nèi)移動通信基站周圍電磁輻射水平分布狀況是非常有必要的。從2014年11月到2017年10月，廣東省環(huán)境輻射監(jiān)測中心開始組織對廣東省下轄21個地市已建移動通信基站開展電磁輻射水平調(diào)查，調(diào)查涵蓋中國移動、中國聯(lián)通、中國電信三大運營商的基站，現(xiàn)場監(jiān)測了10 371個基站（其中中國移動公司基站為3 323個、中國聯(lián)通公司基站3 914個、中國電信公司基站3 134個），對監(jiān)測結(jié)果進行統(tǒng)計，分析電磁輻射水平高低和達標情況，以滿足公眾對電磁環(huán)境質(zhì)量的知情權(quán)，從而引導公眾對基站電磁輻射進行科學認識。

2 調(diào)查對象

廣東省轄區(qū)內(nèi)21個地市新建、改建、擴建并正常運行的基站有10 371個，各地市受調(diào)查基站數(shù)量的分布情況如圖1所示。廣州、深圳、佛山和東莞等四地市的基站建設(shè)數(shù)量較大，受調(diào)查的基站也相應較多，分別達到了1 543個、1 182個、907個和1 302個，共約占全省調(diào)查基站總數(shù)47.6%。

圖1 各地市內(nèi)調(diào)查移動基站的分布情況圖

3 調(diào)查方法

3.1 調(diào)查原則

根據(jù)移動通信基站自身的特點及其所處的環(huán)境，調(diào)查包括全部信訪投訴基站、環(huán)境敏感區(qū)域的基站、電磁背景水平較高區(qū)域的基站、采用美化天線等對電磁環(huán)境影響較大的基站，以及位于敏感建筑物天面的基站。被調(diào)查基站涵蓋各種技術(shù)參數(shù)，并覆蓋各地市的區(qū)（縣）。

3.2 監(jiān)測方法

依據(jù)《輻射環(huán)境保護管理導則-電磁輻射監(jiān)測儀器及方法》（HJ/T10.2-1996）[10]和《移動通信基站電磁輻射環(huán)境監(jiān)測方法》（試行）[11]等相關(guān)技術(shù)規(guī)范的要求，監(jiān)測點位布設(shè)在以任一天線地面投影點為圓心、半徑50 m范圍內(nèi)有公眾居住、工作或?qū)W習的建筑物。

監(jiān)測時間為每日8:00-20:00，測量距地1.7 m高度處的電場強度（通過遠場區(qū)的轉(zhuǎn)換關(guān)系，以功率密度進行分析）。每個監(jiān)測點連續(xù)測量5次，每次測量時間不少于15 s，讀取穩(wěn)定狀態(tài)的最大值。取5個測量數(shù)據(jù)的平均值并進行修正、轉(zhuǎn)換后作為該點的監(jiān)測結(jié)果。

3.3 監(jiān)測儀器

現(xiàn)場監(jiān)測采用的綜合場強測量儀器為德國Narda公司生產(chǎn)的EMR300和NBM550兩款射頻電磁輻射分析儀，儀器探頭的頻率范圍為100 kHz—3 GHz，量程0.20 V/m～320 V/m。選頻場強測量使用SRM-3006型電磁輻射選頻分析儀，探頭工作頻率范圍為27 MHz—3 GHz，量程0.2 mV/m～200 V/m。所有監(jiān)測儀器經(jīng)計量部門校準合格，且每年邀請其他檢測機構(gòu)開展儀器比對，比對結(jié)果讓人滿意。

4 調(diào)查過程

調(diào)查從2014年11月開始至2017年10月止，前后歷時約3年。若公眾活動區(qū)電場強度測量結(jié)果超過5.4 V/m（即功率密度8 μW/cm2）的單個項目管理目標值，則使用選頻分頻儀進行分頻測量；若分頻的電場強度測量結(jié)果不大于5.4 V/m，則判定該基站達標，否則該基站不達標，需要整改?，F(xiàn)場調(diào)查過程中發(fā)現(xiàn)分頻的電場強度超過單個項目管理目標值基站6個，進行整改后再進行復測，其中4個基站達標，另有2個基站多次整改后仍不滿足驗收標準，予以關(guān)停（不再納入本文統(tǒng)計）。

5 結(jié)果分析

5.1 基站周圍電磁輻射水平分布

根據(jù)調(diào)查原則，現(xiàn)場監(jiān)測了廣東省內(nèi)10 371個基站。監(jiān)測結(jié)果如圖2所示，有8 014個基站周圍公眾活動區(qū)域最大功率密度值在0（本文統(tǒng)計時，將所有小于儀器探測下限的監(jiān)測結(jié)果記為0）～2.00 μW/cm2之間，占基站總數(shù)的77.3%；在6.01 μW/cm2～8.00 μW/cm2間的有417個基站，占基站總數(shù)的4.0%。這表明，大多數(shù)基站周圍電磁輻射水平較低（功率密度0～2.00 μW/cm2），只有4.0%的基站周圍電磁輻射水平稍高（功率密度7.01 μW/cm2～8.00 μW/cm2）。不過需要指出的是，所有基站周圍公眾活動區(qū)域功率密度電磁輻射水平均低于《輻射環(huán)境保護管理導則-電磁環(huán)境影響評價與方法》[12]規(guī)定的單個項目管理目標值（功率密度8.0 μW/cm2），更遠低于《電磁環(huán)境控制限值》[13]（GB8702-2014）中公眾曝露控制限值（功率密度40 μW/cm2）。

圖2 基站周圍公眾活動區(qū)域功率密度水平分布圖

5.2 各地市基站周圍電磁輻射水平

將各地市基站周圍公眾活動區(qū)域功率密度最大值按照0～2.00 μW/cm2、2.01 μW/cm2～4.00 μW/cm2、4.01 μW/cm2～6.00 μW/cm2、6.01 μW/cm2～8.00 μW/cm2進行統(tǒng)計，如圖3所示。可見，雖然各地市基站周圍公眾活動區(qū)域功率密度多集中在0～2.00 μW/cm2范圍內(nèi)，但是不同功率密度范圍內(nèi)的占比呈現(xiàn)較大差異，這種差異性可以進一步進行探討研究，但均低于文獻[12]、[13]規(guī)定的單個項目管理目標值。

圖3 各地市基站周圍電磁輻射水平分布百分比圖

5.3 天線架設(shè)形式對基站周圍電磁輻射水平的影響

本次調(diào)查基站涉及不同類型的天線架設(shè)形式，包括鐵塔（619個）、通信桿（404個）、增高架（806個）、桅桿（3 753個）及美化天線（4 789個）。將不同天線架設(shè)形式基站的功率密度最大值按照0～2.00μW/cm2、2.01 μW/cm2～4.00 μW/cm2、4.01 μW/cm2～6.00 μW/cm2、6.01 μW/cm2～8.00μW/cm2進行統(tǒng)計，如圖4所示。可見，鐵塔與通信桿基站周圍功率密度處在0～2.00 μW/cm2范圍占比分別為95.0%和96.0%，處在6.01 μW/cm2～8 00μW/cm2范圍占比分別為1.0%和0%；而美化天線基站周圍處于0～2.00μW/cm2占75.6%，處于6.01 μW/cm2～8.00 μW/cm2百分比為4.7%。

美化天線基站周圍處于較高電磁輻射水平（功率密度6.01 μW/cm2～8.00 μW/cm2）的占比明顯高于鐵塔和通信桿基站，這是由于一般鐵塔和通信桿基站的架設(shè)高度較高（架設(shè)高度多在20 m～40 m之間），與公眾活動區(qū)域較遠，故此兩類基站周圍電磁輻射水平一般比較低；對于電磁輻射水平較高（功率密度6.01 μW/cm2～8.00 μW/cm2）占比最大的美化天線基站，是由于美化天線多架設(shè)在建筑物天面且架設(shè)高度較低，距離公眾活動區(qū)域較近，所以其周圍電磁輻射水平較高。

圖4 不同類型天線架設(shè)形式基站周圍公眾活動區(qū)域電磁輻射水平分布百分比圖

5.4 基站站址對周圍電磁輻射水平的影響

為了解基站站址對周圍電磁輻射水平的影響，將受調(diào)查基站分為共址站和獨立站兩大類，即將基站周圍50 m范圍內(nèi)有其他基站的定義為“共址站”，否則為“獨立站”?，F(xiàn)場調(diào)查基站中共址站有5 858個，獨立站有4 513個，將此兩類基站功率密度最大值進行統(tǒng)計，如圖5所示。可見，共址站周圍電磁輻射水平（功率密度）處于0～2.00 μW/cm2、2.01 μW/cm2～4.00 μW/cm2、4.01 μ W/cm2～6.00 μW/cm2、6.01 μW/cm2～8.00 μW/cm2占比分別為73.7%、13.6%、7.8%、4.9%，獨立站同樣電磁輻射水平區(qū)段的占比分別為81.9%、11.1%、4.2%、2.8%。共址站功率密度在2.01 μW/cm2～4.00 μW/cm2、4.01 μW/cm2～6.00 μW/cm2、6.01 μW/cm2～8.00μW/cm2的占比都大于獨立站，這是由于多個電磁輻射源會形成疊加影響[14]，當距離相同時，共址站周圍電磁輻射水平要高于獨立站。

6 結(jié)束語

（1）本研究調(diào)查的廣東省內(nèi)10 371個基站周圍電磁輻射水平（功率密度）多集中在0～2.00 μW/cm2范圍內(nèi)，占77.3%以上，6.01 μW/cm2～8.00 μW/cm2的基站僅占4.0%，所有現(xiàn)場調(diào)查基站周圍電磁輻射水平均低于單個項目管理目標值，更低于《電磁環(huán)境控制限值》（GB8702-2014）中公眾曝露控制限值要求。

圖5 共站與獨立站周圍公眾活動區(qū)域電磁輻射水平分布百分比圖

（2）目前城區(qū)的基站多采用美化天線，美化天線對協(xié)調(diào)景觀和降低公眾恐懼心理有所助益；但美化天線架設(shè)高度低，距離公眾活動區(qū)域近，若架設(shè)不當可能會導致天線周圍電磁輻射水平超過限值。本次調(diào)查中采用美化天線的基站周圍電磁輻射水平較高區(qū)段的占比明顯高于采用其他幾種類型天線的基站。因此，在城區(qū)采用美化天線應慎重，避免過于靠近公眾使電磁輻射水平過高。

（3）基于移動通信基站建設(shè)選址難的問題，基站共建共享是發(fā)展趨勢，但是，共址站周圍電磁輻射水平要高于獨立站，本次調(diào)查中共址站周圍功率密度在2.01 μW/cm2～8.00μ W/cm2的百分比均高于獨立站。因此，基站共建共享應做好前期規(guī)劃，避免多運營商、多通信系統(tǒng)的發(fā)射天線集中照射。

（4）調(diào)查發(fā)現(xiàn)，廣東省已建基站周圍電磁輻射水平滿足相關(guān)標準，電磁環(huán)境質(zhì)量較好。移動通信運營商應嚴格按照環(huán)境保護主管部門批復的基站參數(shù)進行運行，不得擅自改變基站運行參數(shù)，要確保已建基站周圍電磁輻射水平達標。

（5）移動通信運營商在居民區(qū)建設(shè)基站時，應與居民做好溝通解釋工作，爭取居民理解與支持，并通過各種媒介加強關(guān)于基站電磁輻射的科普知識宣傳，使居民對移動通信基站有正確的認識。

（6）按照有關(guān)規(guī)定，移動通信運營商需選擇一定比例的基站開展電磁輻射水平檢測，并將檢測結(jié)果及時向公眾公開。