基站电磁辐射防护与环境监管对策研究

(整期优先)网络出版时间:2017-03-13
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基站电磁辐射防护与环境监管对策研究

胡涵

江苏省苏核辐射科技有限责任公司江苏南京210019

摘要:近年来,随着移动通信的迅速发展,电磁辐射对环境和人类健康的影响也越来越受到人们的重视。根据辐射特性和环境监测规范,分析移动通信基站电磁辐射环境监测的问题,建议由国家或省级环境保护行政主管部门和移动通信基站运营商组织制定电磁辐射防护措施,规范移动通信基站的规划、建设和维护,这将有利于整个环保意识的全过程提高。

关键词:基站电磁辐射;防护;环境监管;对策

1移动通信基站电磁辐射特点

移动通信基站天线是由基本半波振荡器构成的均匀线阵、平面阵或圆阵。以离天线2D2/λ(D为天线最大尺寸)的距离作为近场和远场的分界。以工程上典型900MHzGSM基站定向天线为例(长度1.3m),近场和远场之间的距离是约10m,所以基站的天线通常是在天线的附近。在环境保护领域,移动通信基站远场电磁辐射水平通常由理论预测。利用微波远场轴向功率密度公式进行了理论计算。

(1)

式中,P为发射机平均功率(单位为W),G—天线增益(倍数),r—天线与被测点距离(单位为m)。

从偏保守角度出发,对于GSM、CDMA、WCDMA等系统基站远场电磁辐射水平,通常以天线轴向的电磁辐射水平进行估算。

以典型GSM、CDMA基站为例,其电磁辐射水平与水平距离及高差的关系,基站参数为:标称功率20W,天线增益17.5dBd,天线下倾角2°,垂直半功率角10°。

由图1可见,在典型GSM、CDMA基站天线轴向,离天线水平距离15m以外的区域电磁辐射水平小于《电磁辐射防护规定(GB8702-2014)》中0.03~3GHz频段公众照射功率密度导出限值40μW/cm2,随着高差的增加,上述距离逐渐减小。另根据广东省环境辐射监测中心对广州市主城区移动通信基站周围公众活动区域抽测数据,公众活动区的电磁辐射水平约80%小于0.80μW/cm2,94%小于4.0μW/cm2。由此可见,移动通信基站周围环境中的电磁辐射处于一个较低的水平。

2环境监管中常见问题

移动通信基站工程环境影响评价和竣工环境保护验收工作中常见问题汇总如下:

1)移动通信基站工程是一个多址网络系统,即整个通信网络是由分布在各地的基站组成;从整个网络建设角度而言,后续各期工程的本身属于改建、扩建性质,而从当期工程内部角度而言,又存在着新建基站、改建基站、扩建基站;即其建设性质的界定容易存在混淆;具体到某一期工程、某一基站的建设,其建设的性质亦难以完全清晰界定,各环评、验收单位均按各自的理解进行界定。

2)由于社会发展和公众对电磁辐射的关注,移动通信基站的选址、建设越发困难,许多基站最后的建设地址,甚至站名与规划、环评时不相同;多数情况下,移动通信基站工程环评和验收时的规模、基站的数量、类型、地址发生变更的较大,且各分公司存在着本期未验收的基站纳入下期工程的现象,容易导致基站数量混淆,存在多次评价的可能。

3)验收时基站的数量、类型、地址、站名与环评时的差异较大;环评、验收报告中的基站信息表,多数情况下并不完整,多存在天线增益dBi与dBd分不清,天下垂直、水平半功率角,天线架设高度及与敏感点的水平垂直距离等信息不完全准确,站名与站址不完全对应等情况;尤其是基站信息表不能提供改建站、扩建站在改建、扩建前的状况,如基站的频率、功率、天线架设高度、角度、天线的数量等。

4)验收时基站周围的电磁辐射水平通常并不是基站标称发射功率下的电磁辐射水平,验收结果并不能完全说明基站的电磁辐射水平,且移动基站在运行过程中,存在因信号覆盖变化等原因进行发射功率、天线角度的调整。

5)现在基站建设的趋势是由于话务量的增加,导致单个基站信号覆盖范围减少,发射功率逐渐降低,基站天线附近电磁辐射水平较高的区域多集中在天面附近,而居民楼上基站天面多数情况下是公众可以到达的区域。

6)目前城区建设基站多采用美化天线,美化天线的采用从降低公众心理担忧、景观协调方面而言是种进步,但由于美化天线在具体建设时,由于架设高度、位置的限制,架设不当会导致天线附近公众可到达区域形成局部辐射热点。

7)各地市对基站监测点位的要求不完全统一,环评、验收报告中部分超过管理目标值的基站,多数是其监测点位过于靠近天线而致,而这些点位通常是公众不可到达的区域。

8)在其他通信设施的影响下(特别是共建共享站,其天面经常出现电磁辐射局部热点),基站天面部分监测点位处的电磁辐射水平与理论预测值出现较大的偏差。

9)部分环评中基站选址原则中提出尽量避免在幼儿园、中小学架设天线,而工程建设中又存在上述场所内建设基站的情况。

10)基站天面,特别是架设在居民楼上的基站,多数未按环评批复要求设立警示标志和采取有效限制公众进入天面的措施。

3建议和讨论

针对移动通信基站环境监管中出现的问题,提出如下建议供讨论:

1)通常公共场所相对于居民楼而言,其天面通过加锁、设置警示牌且有专人管理等,可有效控制公众进入天面,公众在天面的活动的可能性和时间均小于居民楼的天面。因此,建议基站在架设时,优先考虑公共场所。考虑到基站天线附近电磁辐射水平较高的区域多数集中在天面,且居民楼天面多数是公众可以到达的区域,因此对于电磁辐射水平超过管理目标值的基站,不建议通过加锁的方式进行整改(天面加锁,可能会侵犯公众在天面进行种花、晒衣服等活动的权利),而应通过对基站的发射功率,天线的架设地点、高度及角度等进行约束,从而确保天面公众可到达的区域的电磁辐射水平均小于管理目标值。

2)对天面各监测点位电磁辐射水平均较高的站点,应重点调查四周的电磁辐射源,并进行分频测量;对共建共享站,若出现监测点位处电磁辐射水平超过项目管理目标值的情况,则首先应调查天面各基站的信息,分析该点位电磁辐射水平的主要贡献来源,再进行分频测量进行确认。

3)对验收时基站变更的数量、基站变更前后的发射机参数类型、天线的类型及架设方式、基站所在区域类型、是否为共建共享站,未验收的站如何处理(如环评中已批复,但实际未建的站,尽量避免多次评价)等方面给出明确要求;对典型站的抽测比例、典型站的选取原则进行规范。

4)在环评、验收的批复中明确基站发射功率不能超过核准的功率,若需要进行功率、天线角度等调整,则应对该基站环境电磁辐射水平进行现场检测,并报环境保护主管部门备案。

5)对基站的建设性质,特别是改建、扩建、技术改造等进行明确界定;规范、正确填写基站的各参数,对改建、扩建基站,基站信息表中应增加改建、扩建前的基站信息。

6)对室内分布基站、微蜂窝基站给出明确的解释,并对其是否列入评价对象给以明确规定,若需要评价,则对其监测、评价内容进行规定;若原有环评中对室内分布基站、微蜂窝基站进行了评价,验收监测时是否对其进行验收及验收的方法等给出明确规定。

4结论

近年来随着移动通信事业的快速发展,人们在享受其带来便利的同时,也越发关注电磁辐射对环境和人体健康可能的影响。针对移动通信基站电磁辐射特点及环境监管中发现的问题,建议由国家或省级环境保护行政主管部门组织环境辐射监测机构和移动通信运营商等共同编制移动通信基站建设项目环境保护技术规范,对移动通信基站规划、建设和维护中应采取的电磁辐射防护措施进行规范,有利于将环境保护意识进一步贯穿于移动通信基站工程规划、建设和维护的全过程,有利于更好的保护公众、保护环境。

参考文献:

[1]刘宝华,杨旭富,魏广宁,黄少华.基站电磁辐射防护与环境监管对策研究[J].通信技术,2016,02:89-91.

[2]王淑娟.移动通信基站电磁辐射在环境中的分布研究[D].华中农业大学,2016.