重庆市主城区TD-SCDMA移动通信基站电磁辐射影响调查
2014-12-12肖英赵玲重庆宏伟环保工程有限公司重庆404100
肖英 赵玲(重庆宏伟环保工程有限公司 重庆 404100)
随着公众对电磁辐射的日益关注,对移动通信基站运行时对环境的影响产生疑虑。就重庆市而言,2010年重庆市电磁辐射类投诉共约180起,2011年重庆市电磁辐射类投诉共有约230起,这些问题在重庆市主城区更为明显。因此,本文通过布点监测,了解重庆市的整体电磁辐射水平,通过对大量监测数据的统计分析,得出基站周围电磁辐射的总体分布情况,为正确了解移动通信基站的电磁辐射提供重要的数据依据。
一、调查方法
本次调查主要采用仪器进行现场监测的方式进行;主要监测基站天线周围不同角度的电磁辐射环境、监测基站天线下方居民家里及窗台处的电磁辐射环境、监测基站机房里面以及机房外左邻右舍室内的电磁辐射环境。
1.监测仪器
本次监测采用电磁辐射分析仪,经计量部门检定合格且在有效使用期内,仪器各项指示均符合《辐射环境保护管理导则》(HJ/T10.2-1996)的规定[1]。
2.测量条件
气候条件:温度15~25℃,尽量避开大风、雨、雪、冰雹天气,符合监测仪器规定的使用条件;测试点尽量避开高大建筑物、树木、高压电线及交通干线;测量高度:测量高度取1.7m;测量时间:测量时间选择在用户使用手机高峰期,上午9:00至下午5:00;每个测点连续测5次,每次监测时间不小于15s,并读取稳定状态下的最大值。若监测读数起伏较大时,适当延长监测时间;监测频率:1次/基站。
3.基站选择及监测布点
调查基站的选择
(1)选择公众人员能够轻易或者较容易靠近的基站进行监测。选择调查监测的基站主要为架设在建筑物楼顶女儿墙上,一般公众人员很容易靠近的基站。
(2)选择基站天线下方有居民住房的基站进行监测。
(3)选择基站机房隔壁或楼上、楼下有居民居住的基站进行监测。
布点原则
结合TD-SCDMA系统特点,可按下列原则进行监测[2]:
(1)在与基站发射天线等高的水平方向上,以发射天线投影点为中心,按基站三个主射方向布设测量线,水平方向上距天线0m、5m、10m、20m、30m、50m等不同距离布置监测点。
(2)在与基站发射天线垂直方向上,在上述水平方向布点基础上,以发射天线为起点,在垂直方向上距天线0m、2m、5m、10m等不同距离上布置监测点。
调查监测布点
本次调查基站天线周围电磁辐射环境时,选取了2010年、2011年在重庆市范围内建设并运行的172个TD-SCDMA基站进行了监测,共设置了466个点位;在调查基站天线下方居民家里及窗台处的电磁辐射环境时,选取了10户位于基站天线下方的居民家里进行了监测,共布设了20个点位;在调查基站机房里面以及机房外左邻右舍室内的电磁辐射环境时,选取了16个基站进行了监测,共布设了20个监测点位。
二、监测结果统计分析
1.监测结果标准限值
由于本次监测未进行选频测量,且绝大部分测量基站天线周围20m范围内均有其他基站天线运行,现场测试结果为基站天线所在位置周围电磁环境总的场强值。因此,监测结果执行《电磁辐射防护规定》(GB8702-88)[3]中公众照射的标准限值:综合电场强度12V/m、功率密度0.4W/m2。
2.监测结果分析
基站天线周围电磁辐射环境监测结果分析
综合电场强度监测值、功率密度监测值,可得出如下结论:
在不同区域内的监测值中综合电场强度最大值在0.44V/m~11.26V/m之间;在不同区域内的监测值中的综合电场强度平均值在0.44V/m~3.59V/m之间,远低于GB8702-88中公众照射的标准限值12V/m的要求。
在不同区域内的监测值中功率密度最大值在0.0005W/m2~0.2689W/m2之间;在不同区域内的监测值中的功率密度平均值在0.0005W/m2~0.0632W/m2之间,远低于GB8702-88中公众照射的标准限值0.4W/m2的要求。运营商合理设置基站天线的挂高后,TD-SCDMA基站天线副瓣轴及后向轴方向均能达标。
基站天线下方居民电磁辐射环境监测结果分析
根据现场监测,基站天线下方最近的居民家里、窗台、过道处的功率密度值在0.0001W/m2~0.0120W/m2范围内,远低于《电磁辐射防护规定》(GB8702-88)中公众照射的标准限值0.4W/m2的要求,同时也远低于IEEE、ICNIRP[4]的限值要求。监测值与重庆市主城区背景值(功率密度为0.0021W/m2)无明显差异。
基站机房周围居民电磁辐射环境监测结果分析
根据现场监测,基站机房内及机房外过道、机房周围最近的居民房间内的功率密度值在0.0001W/m2~0.0027W/m2范围内,远低于《电磁辐射防护规定》(GB8702-88)中公众照射的标准限值0.4W/m2的要求。监测值与重庆市主城区背景值(功率密度为0.0021W/m2)无明显差异。
三、人体比吸收率
移动通信基站对人体的辐射影响采用比吸收率(SAR)来描述。通过大量现场监测数据,根据相关的计算公式,计算本次监测范围内TD-SCDMA基站对人体的辐射影响情况。
1.计算公式及参数
人体比吸收率SAR与电场强度E的关系可用下述公式表示:
P—吸收功率密度,单位为W/m2;
Ρ—组织密度,单位为kg/m3;
σ—组织传导率;
E—测量组织中总的均方根RMS电场强度,单位为V/m。
2.计算结果
根据计算,基站天线周围活动的公众人体全身比吸收率平均值在0.0003W/kg~0.0188W/kg之间,SAR暴露指数ISAR在1.5%~94%之间。
基站天线下方最近居民的人体比吸收率在0.00002~0.00594W/kg(综合电场计算),SAR暴露指数ISAR在0.1%~29.7%。
基站机房及内人员及左邻右舍的人体比吸收率在0.00006~0.00167W/kg(综合电场计算),SAR暴露指数ISAR在0.3%~8.4%。
四、结论与建议
本次现场监测的172个基站466个监测点的监测值均满足国家标准要求,不存在超过国家标准要求的基站。TD-SCDMA基站周围活动公众的人体比吸收率均符合国家标准限值(0.02W/kg)要求。
基站建成后,应及时进行验收监测,监测要客观、真实的反应基站周围的电磁环境质量,并向基站周围公众公布监测结果,打消基站周围公众的疑虑,同时也有利于维护基站运行商的合法权益。建设单位应正面的向公众进行基站电磁辐射的知识普及,并向其介绍减少受到影响的方法和措施,从而让公众对基站产生的电磁辐射影响有一个正确的、全面的认识。
[1]《辐射环境保护管理导则电磁辐射监测仪器和方法》(HJ/T10.3-1996)[S],北京:中国环境科学出版社,1996.
[2]国家环境保护总局.移动通信基站电磁辐射环境监测方法(试行).
[3]《电磁辐射防护规定》(GB8702-88)[S],北京:中国标准出版社,1989.
[4]王洪博、齐殿元(译),《限制时变电厂、磁场和电磁场暴露限值的导则(300GHz以下)》[M],2005.