鹰潭市城区移动通信基站电磁环境研究调研报告

邵 芹 张卫国

(鹰潭市环境保护局，江西 鹰潭 335000)

鹰潭市城区移动通信基站电磁环境研究调研报告

邵 芹 张卫国

(鹰潭市环境保护局，江西 鹰潭 335000)

本文通过选取江西省鹰潭市城区范围内移动通信基站的电磁辐射环境监测数据，从基站距离、密度及天线性能等因素分析了基站对周围电磁辐射环境的影响，并在此基础上提出了加强移动通信基站环境管理，控制电磁辐射环境风险的对策与建议。

移动通信基站；现状调查；电磁辐射环境

一、引言

移动通信基站(以下简称基站)是一种无线电波的通讯设施，空间无线电信号的发射和接收都必须分别依靠基站的发射天线和接收天线来实现[1]。我们的手机通讯必须依靠移动台天线和基站天线来完成电波沟通。没有基站天线的“上传下达”，手机是不可能承担既通信又移动的重要角色的。近几年来，随着信息网络不断高速发展和移动通信用户群的不断扩大，移动通信的基础设施建设的速度和广度也不断随之增加，特别是3G、4G网络的建设，更多的移动通信基站架设在人口密集的城市上空[2]。在广大公众的视野里，造成公众对电磁辐射恐惧的是基站，造成人们视觉不舒服的还是基站，公众越来越关注基站的电磁辐射污染问题。

二、鹰潭市基站电磁环境现状

(一)移动通信基站工作原理

移动通信系统主要组成部分可分为网络子系统(NSS)、 基站子系统(BSS)和移动台(MS)[3]。数字移动通信系统采用小区制(蜂窝制)，即将整个网络服务区域划分为若干个小区，每个小区分别设有一座或多座基站，用以负责本小区移动通信的联络和控制。各个小区的基站通过电缆、光缆或微波链路与移动交换中心(MSC)相连。移动网络的覆盖区可以看成是由若干正六边形的无线小区相互邻接而构成的面状服务区。单个基站设备实体一般由机房、馈线和天线及安装天线的支架所组成。基站机房的主要设备包括基站控制器、收发信机、功率放大器、耦合器、合路器、双工器及馈线等信号收发设备以及电源柜和备用电源等辅助设备。

(二)鹰潭市基站基本情况

鹰潭市主要的通讯运营单位有3家，分别是移动公司、联通公司和电信公司，目前城区约有基站783个，其中移动公司418个、联通公司135个和电信公司230个，市本级主城区123个，其中移动公司66个、联通公司25个和电信公司32个。基站类型从覆盖方式上分主要有全向站和定向站，制式主要有GSM基站、WCDMA基站、CDMA基站，外观上分为铁塔、抱杆、美化天线和室分吸顶天线等类型。

全向站通常建设于覆盖范围中心，采用全向天线，主要应用于乡镇、交通干线上，类型多为铁塔，从电磁辐射的角度看，全向站一般布置在人员较少的地区，对周围环境的辐射影响较小；定向站主要建设于覆盖范围的顶点，采用定向天线，主要架设在城市居民小区等，类型多为增高架、抱杆，从电磁辐射的角度看，定向站由于布置在人口密集的区域，对周围环境的辐射会产生一定影响，因此此次基站调研的重点放在城市主城区。

图1 基站天线

图2 常见基站天线支架形式

(三)目前存在的问题

(1)重复建设严重，投诉增多。到目前为止，三家公司除个别基站在公司内部不同网络间实现了共建共享外，绝大部分都是不同公司、不同网络单独建站，既增加了不必要的基站建设也极大的浪费了公共资源。城区已建基站中，大部分都是建设在居民楼顶，由于建设单位的环保意识不强，天线随意布放，较少考虑居民感受，很多基站天线方向与居民楼窗户处于同一水平位置。随着人民群众环境意识、维权意识不断提高，导致了投诉基站辐射问题的环境信访案件逐年增多。

(2)体制划分，监管难度较大。由于历史原因，电磁辐射环境管理滞后于基站的建设，建设单位均存在先建后批再验收、多建少报及不经报批就随意更改建站地址等现象，而且目前基站审批权在省级环保部门，市局既没有审批权，也没有处罚权，导致市、县环保部门与建设单位长期沟通不畅，从而产生很多监管上的问题，主要表现在：一是基本信息资料掌握不全。基站环境管理是一项较新型的环境管理工作，缺乏历史资料积累，导致我们对基站情况不了解、不熟悉，缺乏监管的主动性。二是辐射监测能力建设不足。鹰潭市目前没有单独的辐射监管机构及辐射环境监测部门，也没有配备相应的仪器，在日常监管中，往往不能及时发现问题，在处理投诉需要监测的时候，只能要求建设单位委托省级辐射环境监测部门，导致投诉处理时间偏长。

三、抽样监测分析情况

按照“典型监测、投诉必测”的原则，鹰潭市环保局抽取了市内10个基站(具体见表1)，用电磁辐射监测仪对小区居民生活内外环境中的电磁辐射强度进行了测量。基站位于建筑物楼顶时，环境保护目标为基站天线所在建筑物可达平台及其50米范围内的邻近建筑物内的居民和人群；基站为立塔建设时，则环境保护目标为基站周边50米范围内的建筑物内的居民和人群。监测以基站发射天线为中心，选取具有较好监测条件的方向上进行布点监测，一般从距离天线5米开始布点监测，然后再10米、30米、50米进行测量。监测基站周围不同距离电磁辐射功率密度测量值(具体见表2)

表1 鹰潭市基站现场监测汇总表

表2 各监测点位功率密度平均测量值

1、基站距离对周围电磁辐射强度的影响

根据监测结果对电磁辐射强度与距离的变化趋势进行分析，结果表明：一般电磁辐射强度会随着距离的增加迅速衰减。因为基站发出的电磁波在空中传播时功率衰减很快。电磁波穿越钢筋混凝土墙后功率衰减会超过20 dB，而每减少3 dB功率就会减半，因此隔着一堵墙功率密度测量值就衰减很多[4]。许多居民强烈反对在自家楼顶上安装基站，认为距离太近会受到强烈的电磁辐射，事实上现场监测在距基站下方的电磁辐射强度反而较低，因为基站天线发射出的电磁波主要是向水平方向扩展，朝垂直方向的传输范围很窄，也就是说基站正下方其实是信号最差、辐射最小的地方，这种现象俗称之为“灯下黑”。

表3 中医院、逸夫小学监测数据

结论：基站就在居民楼上，从表上可以看到，现场监测的数据值很低，在0.112-0.004μW/cm2之间，而且衰减的很快，接近环境本底值。各监测点位结果均满足《电磁环境控制限值》(GB8702-2014)[5]中30-3000MHz频率范围内功率密度40μW/cm2(相应的电场强度为12.0V/m)的标准限值(以下简称标准限值)的要求；同时也满足《辐射环境保护管理导则——电磁辐射环境影响评价方法与标准》(HJ/T 10.3—1996)[6]中单个项目的影响必须限制在GB8702—88限值(以下简称限值)的 即5.4V/m的要求或功率密度限值的1/5即8μW/cm2的要求。

2、基站密度对周围电磁辐射强度的影响

根据监测结果对电磁辐射强度与密度的变化趋势进行分析，结果表明：基站密度不与周围电磁辐射强度成正比。基站的密度越大，是为了减少基站之间的信号干扰，每个基站发射的功率就越小。也就是说，基站密度增大，通信信号会更好，基站和手机就不用努力地释放信号，其发射功率就更小，辐射反而会降低。目前GSM(2G)移动基站发射功率为20W，3G基站发射功率只有2至3W，TD基站采用智能天线，发射功率只有8W左右。

表4 经济适用房监测数据

结论：评价区范围50米内有联通、电信2个基站，现场监测的数据值正常，在0.344-0.004μW/cm2之间。各监测点位监测结果均满足标准限值40μW/cm2的要求；同时单个项目须满足限值的 1/5即8μW/cm2的要求。

表5 西门小学监测数据

注，HD：水平距离，SD：直线距离。

结论：评价区范围50米虽然只有1个基站，但因为基站挂线个数过多，导致电磁辐射强度过高，但仍在标准内，建议对基站架线方式进行调整增高。各监测点位监测结果均满足标准限值40 uW/cm2的要求；同时单个项目须满足限值的1/5即8μW/cm2的要求。

3、其他因素对周围电磁辐射强度的影响

基站电磁辐射的影响因素很复杂，包括天线性能、高度、距离、角度、环境背景、基站形状、话务状况等等。我们在监测过程中，环境本底值、身边的手机及家里的电器都会对电磁辐射强度产生影响。

表6 联通公司监测数据

注，HD：水平距离，SD：直线距离。

结论：在现场监测中，4楼和3楼都有wifi，导致电磁辐射强度偏高。各监测点位监测结果均满足标准限值40 uW/cm2的要求；同时单个项目须满足限值的1/5即8 μW/cm2的要求。

四、调研结论

通过对10个典型基站的监测结果表明，监测基站周围电磁辐射功率密度测量值在0.006-3.284 μW/cm2之间，均满足《电磁环境控制限值》(GB8702-2014)中公众照射40 μW/cm2的标准限值的要求；同时也满足《辐射环境保护管理导则—电磁辐射环境影响评价方法与标准》(HJ/T10.3--1996)中单个项目的影响必须限制在GB8702-2014限值中功率密度限值的1/5即8 μW/cm2。对照一些组织和国家的公众照射限值，发现我国的标准更严格、更安全可靠。

我国制定的公众照射限值功率密度是40 uW/cm2，而欧洲电子技术标准委员会制定的公众照射限值是45 uW/cm2，可以说本次调研抽查的各环境监测点位的电磁辐射均处于较低水平。根据卫生部颁布的《环境电磁波卫生标准》(GB9175-88)[7]关于环境电磁波容许的辐射强度分级标准，一级安全区功率密度必须小于10 μw/cm2，各环境监测点位的电磁辐射远远低于该标准，属于一级安全区，适合一切居民居住，不会对人体健康产生任何影响。因此以现有标准来评价，可以认为基站辐射对环境是相对安全的。电磁辐射并不可怕，人类亘古以来就暴露在电磁辐射环境中。电磁波是一种宝贵的资源。

五、意见和建议

尽管本次调查的结果显示，基站周围电磁辐射功率密度值均在国家标准内，且无任意一监测点超标。但仍有少数数据偏高，尤其以与基站天线距离较近(<20m)且窗户正对基站天线主瓣方向的，因此建议运营商可以通过以下措施尽量降低居民的暴露水平：

1、提升天线挂高，避免基站天线高度低于周围建筑或者面对敏感建筑物且距离较近；

2、确保基站天线距离楼顶边缘有一定的距离，以阻挡和屏蔽一定量的电磁波；

3、建议运营单位增加监测频次，加强设施(设备)的维护和保养，确保电磁辐射达到国家规定的标准限值。

作为管理部门为避免基站运行后对环境不利影响，应做好以下几点：

1、应在基站规划上充分考虑环境因素，从选址上把好第一关，避免选址不当造成不必要的损失。基站选址遵循“政府大楼、企事业单位办公大楼、公建配套设施、住宅建筑”的先后顺序，将基站建设纳入城市基础设施建设和住宅建设的总体规划中；

2、按照“程序合法，严格监管；监测达标，环境友好；公开透明，协调发展”的原则，严格督促运营单位履行环保手续及强化电磁辐射安全监管；

3、管理部门应该积极做好宣传教育工作，消除公众对电磁辐射的恐惧心理，使公众合理科学地面对基站的电磁辐射，引导公众正确认识环境电磁辐射与健康的关系；

4、大力提倡美化通信基站及绿色基站建设。主动引导和督促运营商开展基站集约化、景观化建设，如在公园打造景观基站，在沿绿化带建设仿生树等美化基站等。通过广泛推广创建共建共享典范，既可以节约大量资源，同时又可以美化城市，达到环境友好，协调发展的目的。

[1]杨留清，张闽申，徐菊英.数字移动通信系统[M].北京：人民邮电出版社，1995.

[2]赵菲菲，朱艺婷，吴婷.杭州市典型共站移动通信基站周围电磁环境影响调查与研究[J].环境科学与管理，2015(10)：76-79.

[3]郭梯云，邬国扬，李建东.移动通信[M].西安：西安电子科技大学，2000.

[4]黄云飞.移动通信基站电磁辐射对环境的影响[J].广东通信技术，1999(3)：42-43.

[5]苗书一，刘顺，王伟，王曼华，纪德钰.我国环境中电磁场的监测方法及限值标准的发展[J].环境与可持续发展，2015(2).

[6]HJ/T 10.3-1996.辐射环境保护管理导则电磁辐射环境影响评价方法与标准[S].北京：中国标准出版社，1996.

[7]GB9175-88.《环境电磁波卫生标准》[S].北京：中国标准出版社，1988.

The mobile communication base station electromagnetic environment study research report of Yingtan City

SHAO Qin ZHANG Wei-guo

(EnvironmentalProtectionAgencyofYingtan，JiangxiYingtan335000)

By selecting electromagnetic radiation environmental monitoring data Yingtan city within the city limits of mobile communication base station，we analyzes the environmental quality of the city’s status of electromagnetic radiation of mobile communication base stations from administrative planning，urban and rural environment and economic development trends.And on this basis，we propose strengthening environmental management of mobile communication base stations and control environmental risks of electromagnetic radiation countermeasures and suggestions.

Mobile communication base stations Investigation Electromagnetic Radiation Environment