淺析移動通信基站電磁輻射環境影響

摘要：隨著國家社會經濟的發展和城市化進程的不斷加快，伴有電磁輻射的設備和娛樂、信息活動也越來越多，尤其是移動通信產業的飛速發展，城市中移動通信基站的數量和分布密度不斷增加，人們在享受科技發展帶來便捷生活的同時，也開始密切關注“電磁輻射”所帶來的環境影響。對此，本文通過講述電磁輻射特性、以綿陽市移動通信基站的抽樣監測結果為基礎，分析移動通信基站電磁輻射環境影響，引導公眾正確認知電磁輻射。

關鍵詞：移動通信基站；電磁輻射；環境影響

近年來移動通信產業的飛速發展，城市中移動通信基站的數量和分布密度不斷增加，據統計截止2014年底，移動、電信、聯通的基站分別已達180萬個、30萬個、43萬個[1]。隨著我國3G、4G網絡的不斷推廣，網絡科技的廣泛應用，由此引發的電磁輻射問題也日益突出。以綿陽市為例，年均受理移動通信基站投訴監測50余起，并呈逐年增加之勢。因此了解移動通信基站環境影響，引導公眾正確認知電磁輻射十分必要。

1 電磁輻射的概念

能量以電磁波形式由源發射到空間的現象定義為電磁輻射[2]；存在于給定場所的所有電磁現象的總和定義為電磁環境[3]。電磁輻射按其來源可分為自然電磁環境和人為電磁環境。自然電磁輻射主要來自雷電及地球表面的熱輻射，人工電磁輻射主要來自于電器設備（設施）的運行。移動通信基站屬人工電磁輻射發射體，它承擔著完成移動通信網和移動通信用戶之間的通信和管理功能。移動通信基站的天線是決定基站電磁輻射大小的關鍵設備，更是決定電磁輻射分布的設備。在不考慮外環境的情況下，天線方向圖決定了基站電磁輻射特性。

2 移動通信基站周圍電磁輻射水平分析

城區架設的移動通信基站，公眾能夠到達的位置通常是在基站下方區域（包括基站架設的樓頂和基站所在的樓內）和靠近天線主要能量區域但有一定距離的位置（如基站天線對面的建筑物）?；鞠路絽^域處于天線能量較弱的角度，測值普遍較小。而基站天線對面區域，由于基站天線一般高于臨近居民樓樓頂架設，其主要能量已越過臨近居民樓樓頂，到達臨近居民位置處的副瓣能量已衰減至比較小的值。下面以綿陽市為例，選取綿陽市轄區內多種制式、多種參數配置的移動通信基站進行現場監測，將監測結果進行統計，分析對周圍環境的電磁輻射影響。

2.1 移動通信基站斷面衰減規律

根據基站天線的電磁輻射特性、架設特點及現場條件，選取架設于綿陽市五一廣場上的五一廣場基站（天線架高33米）進行斷面監測，以了解其電磁輻射規律。

從上圖可以看出，數據曲線總體呈規律性變化：在距離發射天線非常近、處于天線下方的10m范圍內，由于測點逐漸靠近天線主要能量區域而逐漸增大；10～20m范圍監測數據曲線開始下降；20～40m，由于在垂直面角度上更加靠近天線主要能量區域和地面發射波的雙重影響，其監測數據曲線有所振蕩；45m處，測點最接近天線主要能量區域，達到最大值；45m以后，距離因素明顯，衰減顯著，監測數據總體開始下降并趨于穩定。

2.2 移動通信基站對所在樓頂的貢獻

天線相對架設樓頂面的高差通常在6m以上，少數基站架設高度差在1～4m。為掌握移動通信基站對天線所在建筑物樓頂面的電磁環境貢獻情況，選取21個多種制式、多種參數配置的移動通信基站天線所在樓頂面進行監測（對天線與架設面相對高度4m～9m的基站、相對高度10m以上的基站分別進行監測）。各基站測值如下圖所示：

上述監測值同時包括多個制式、頻段、基站發射功率、天線增益、測點以及天線相對位置等情況。選取《電磁環境控制限值》（GB87022014）中最嚴格的30～3000MHz頻率范圍公眾曝露控制限值0.4W/m2對監測數據進行評價。可以看出，天線架設高度4～9m的基站樓頂面的測值最大為0.181W/m2，絕大部分測值處于102W/m2數量級或更低的水平，遠低于我國現行國家標準；天線架設高度在10m以上的基站樓頂面的測值最大為0.0195W/m2，絕大部分測值在0.01W/m2以下，遠低于我國現行國家標準。與天線架設高度在4～9m的基站樓頂面測值相比，天線架設高度的升高，使得樓頂面測值總體變小。同時可以看出，由于決定場強大小的因素較多，如測點與天線相對位置、測量距離、測量高度等，因此基站天線架設面射頻綜合場規律性較差。

2.3 移動通信基站對所在底座建筑內的影響

基站所在底座建筑內的住戶對基站的電磁輻射關注度十分高。為此選取天線架設高度不同的15個基站（天線架設高度在20m以內）所在樓的樓道內進行監測，監測點位主要位于頂層樓道。監測數據如下：

除一個點位為“未檢出”外，其余各點的測值最大為000215W/m2，整體來看，基站所在底座建筑內測值數量級大部分處于104，遠低于國家最嚴格的0.4W/m2標準限值?；咎炀€下方本已處于能量較弱的副瓣區域，加之樓板的遮擋衰減，測值非常小。可見樓頂架設的天線對其所在樓內正下方的影響非常小。

2.4 移動通信基站對鄰近建筑位置的影響

為滿足移動通信信號覆蓋而設定基站天線架設的方位和高度，因此，基站天線能量集中的主瓣區域是不會正對周邊鄰近建筑物，以免造成信號的遮擋和反射。一般情況下，天線能量主瓣區域與公眾所處位置均存在一定程度的角度差和高度差。調查對綿陽市市區范圍內10個代表性基站周圍相鄰建筑位置進行監測，監測結果統計分析如下：

從臨近基站且處于天線主射投影線上的公眾位置測值來看，測值最大僅0.0371W/m2，均遠低于國家最嚴格的標準限值0.4W/m2。與其所在樓頂測值相比，80%測值相比天線所在樓頂測值小，僅20%測值與天線所在樓頂測值相當。源強較弱、直線距離遠、高度差大共同決定了臨近建筑物受到的基站電磁波信號相對較小。

由上述分析可見，移動通信基站天線所在樓頂面的射頻綜合場測值多處于102W/m2數量級及其以下；對底座建筑內的電磁環境貢獻值則更小，大多處于104W/m2數量級；對鄰近建筑位置的貢獻因高差和距離因素衰減，大多處于103W/m2數量級。通過對比可見，移動通信基站所處區域地面射頻綜合場測值相比其他區域無顯著增大，基站天線所在樓頂面射頻綜合場測值則有一定增大，天線與臨近建筑樓頂高度差越小，測值相對高，但仍遠低于國家標準限值。斷面數據表明在距離基站天線50m范圍外的測值趨于穩定。

綜上，基站發射功率較小，承載數據信號的電磁波通過架設于樓頂的天線發出，電磁波能量主要集中在與天線高度相當的位置并以水平方向在空中傳播，基站天線一般架設于樓頂位置并且高于公眾居住或活動位置，因此，能夠到達公眾居住或活動位置的電磁波能量很小，從監測數據來看，基站對環境帶來的貢獻大多處于與發射天線臨近（多在50m范圍以內）且高度差較小位置范圍內。

3 我國電磁輻射標準

我國目前實行《電磁環境控制限值》（GB87022014），本標準規定了電磁環境中控制公眾暴露的電場、磁場、電磁場（1Hz300GHz）的場量限值、評價方法和相關設施（設備）的豁免范圍。依據《輻射環境保護管理導則-電磁輻射環境影響評價方法和標準》（HJ/T 10.31996）的要求，我國對移動通信項目環評及驗收評價標準一般是選取《電磁環境控制限值》（GB87022014）標準中最嚴格的公眾暴露控制限值0.4 W/m2的1/5，即0.08W/m2，該標準限值遠比國際非電離組織推薦的標準嚴格幾十倍。

4 總結與建議

在我們賴以生存的環境中，電磁輻射現象無處不在，辦公環境中的信息技術設備、家用電器、廣播電視系統發射設備以及移動通信基站都是日常環境中電磁輻射的重要來源。本文以上調查分析表明移動通信基站正常運行時，將向周圍發射一定頻率范圍內的電磁波，其對周圍公眾及環境的影響隨距離的增大而減小，均低于國家規定的標準要求。只要嚴格按照規定的距離、架設高度、傾角規范架設天線，一般不會對周圍環境敏感建筑物造成電磁輻射污染，因此公眾大可不必談輻色變。相關行政機構應加強管理，嚴格落實移動通信基站建設項目的環評審批與驗收手續，同時通過網絡、媒體引導公眾正確認知電磁輻射，營造良好輿論氛圍，通過嚴格落實項目建設三同時制度，共建和諧美好的信息時代。

參考文獻：

[1]施逸鴻.淺談我國移動通信基站電磁輻射監測現狀與管理對策.

[2]帥震清，楊有儀.電磁輻射、環境與人體健康.四川科技技術出版社.

[3]帥震清，楊有儀.電磁輻射、環境與人體健康.四川科技技術出版社.

作者簡介：杜元媛（1985），女，漢族，四川西充人，本科，工程師，研究方向：輻射環境監測、核與輻射安全管理。