蘭州市電磁環(huán)境在線監(jiān)測(cè)情況分析

楊 琨，岳明杰，鄭喬文

（甘肅省核與輻射安全中心，甘肅 蘭州 730020）

1 概述

隨著近些年中國(guó)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展、城市現(xiàn)代化建設(shè)步伐不斷加快，伴隨著通信和電力行業(yè)的快速發(fā)展和進(jìn)步，與此同時(shí)民眾對(duì)通信和電力行業(yè)帶來(lái)的環(huán)保問(wèn)題也越來(lái)越關(guān)注，例如變電站、高壓輸電線路、移動(dòng)通信基站等產(chǎn)生的電磁輻射問(wèn)題已成為公眾環(huán)保投訴的重要內(nèi)容之一。因此，加強(qiáng)城市中電磁輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)，充分了解城市中電磁輻射現(xiàn)狀具有重要意義。

以往主要針對(duì)電磁輻射源的周圍進(jìn)行布點(diǎn)監(jiān)測(cè)，或者對(duì)城市區(qū)域進(jìn)行網(wǎng)格布點(diǎn)開展電磁環(huán)境本底調(diào)查，以了解電磁污染源和電磁環(huán)境本底的情況。這些主要依靠監(jiān)測(cè)人員使用便攜式儀器進(jìn)行手動(dòng)監(jiān)測(cè)，不能滿足長(zhǎng)期性、連續(xù)性及穩(wěn)定性等要求。因此，建設(shè)電磁輻射自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)電磁輻射源周圍或環(huán)境本底進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)分析并實(shí)時(shí)向公眾顯示，讓公眾了解身邊的電磁環(huán)境并消除電磁輻射的恐懼心理十分必要。蘭州市2019年在城關(guān)區(qū)和安寧區(qū)共建設(shè)了2套電磁輻射在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，現(xiàn)對(duì)運(yùn)行半年多的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析研究，并給出相關(guān)建議。

2 國(guó)內(nèi)外電磁輻射連續(xù)監(jiān)測(cè)情況

2.1 國(guó)外情況

目前，國(guó)外意大利、德國(guó)、瑞士、西班牙等國(guó)家在主要大城市很早已經(jīng)開展電磁輻射自動(dòng)監(jiān)測(cè)工作，主要針對(duì)廣播、電視、移動(dòng)通信基站以及變電站等，測(cè)量1Hz～10kHz的低頻電磁場(chǎng)和100kHz～3GHz的射頻電場(chǎng)，自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)全部在網(wǎng)絡(luò)上公開。

2.2 國(guó)內(nèi)情況

我國(guó)電磁輻射在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)始建于2005年，北京市環(huán)境保護(hù)局購(gòu)置了全國(guó)第一套電磁輻射自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備，主要用于處理信訪和環(huán)境質(zhì)量跟蹤監(jiān)測(cè)。2009年河南省環(huán)境保護(hù)廳建設(shè)了電磁環(huán)境在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，形成了在線監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)。隨后各省開始陸續(xù)建設(shè)電磁環(huán)境在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，截至2018年底全國(guó)共計(jì)建設(shè)約300套系統(tǒng)，主要針對(duì)環(huán)境質(zhì)量、污染源點(diǎn)（如移動(dòng)通信基站、變電站等）測(cè)量低頻電磁場(chǎng)和100kHz～3GHz的射頻電場(chǎng)。

3 蘭州市電磁環(huán)境在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)情況

3.1 布設(shè)情況

目前，甘肅省生態(tài)環(huán)境廳已在蘭州市區(qū)建設(shè)完成了2套電磁輻射在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，分別位于蘭州市城關(guān)區(qū)甘肅環(huán)保科技大廈院內(nèi)和安寧區(qū)西北師范大學(xué)校園，其中甘肅環(huán)保科技大廈站主要監(jiān)測(cè)環(huán)境本底中電磁輻射情況，西北師范站主要針對(duì)變電站、高壓線、移動(dòng)基站進(jìn)行污染源電磁輻射監(jiān)測(cè)。

3.2 自動(dòng)站設(shè)備情況

目前兩套電磁輻射在線監(jiān)測(cè)設(shè)備均為北京森馥科技股份有限公司生產(chǎn)的“OS系列電磁環(huán)境在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”，監(jiān)測(cè)因子包括工頻電磁場(chǎng)和射頻電磁場(chǎng)，具體設(shè)備探頭參數(shù)見表1。

3.3 系統(tǒng)軟件平臺(tái)情況

①實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)：基于WEB端，實(shí)時(shí)接收、存儲(chǔ)、發(fā)布、統(tǒng)計(jì)前端監(jiān)測(cè)子站上傳數(shù)據(jù)；②數(shù)據(jù)多種展示功能：趨勢(shì)曲線展示，用于查看監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)時(shí)域變化趨勢(shì)及站點(diǎn)數(shù)據(jù)；③數(shù)據(jù)查詢與報(bào)表：歷史數(shù)據(jù)自動(dòng)數(shù)據(jù)補(bǔ)發(fā)功能；任意時(shí)間段數(shù)據(jù)查詢和下載；數(shù)據(jù)報(bào)表功能，數(shù)據(jù)周報(bào)表、月報(bào)表、年報(bào)表；④報(bào)警管理：監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)報(bào)警功能，數(shù)據(jù)超限預(yù)警、數(shù)據(jù)超限報(bào)警、溫度（高、低）報(bào)警、打開報(bào)警、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)報(bào)警、探頭故障報(bào)警、數(shù)據(jù)傳輸中斷報(bào)警功能等；短信報(bào)警功能，報(bào)警信息支持實(shí)時(shí)下發(fā)到多個(gè)指定用戶手機(jī)；⑤統(tǒng)計(jì)分析：支持查詢?nèi)我庹军c(diǎn)、任意時(shí)間段統(tǒng)計(jì)場(chǎng)強(qiáng)功能。

表1 電磁環(huán)境在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)探頭參數(shù)表

3.4 系統(tǒng)建設(shè)周圍環(huán)境情況

目前蘭州市建設(shè)的兩套電磁環(huán)境在線系統(tǒng)詳如圖1、圖2所示。

圖1 甘肅環(huán)保科技大廈站

圖2 西北師范站

4 數(shù)據(jù)分析

1）站址周圍輻射源情況。甘肅環(huán)保科技大廈站位于院子綠地中，周圍除西北側(cè)約250m處8層樓頂有可見基站外，其余方向均為高樓無(wú)可見移動(dòng)基站，因此可以判定該站址射頻電磁輻射值主要輻射源為站址西北側(cè)250m處樓頂移動(dòng)基站。

西北師范站位于西北師范大學(xué)校園內(nèi)，站址南側(cè)約86m處為110kV水掛莊變電站，西側(cè)56m為移動(dòng)基站。因此，該站址周圍工頻輻射源為110kV變電站，射頻輻射源為移動(dòng)基站。

2）自動(dòng)站運(yùn)行以來(lái)數(shù)據(jù)情況。自動(dòng)站2019年運(yùn)行以來(lái)數(shù)據(jù)情況見表2。數(shù)據(jù)情況如圖3～圖5所示。

表2 2019年1月～2019年8月數(shù)據(jù)情況

圖3 甘肅環(huán)保科技大廈站射頻電場(chǎng)情況

由圖3可以看出甘肅環(huán)保科技大廈站射頻電場(chǎng)平均值2019年1月～8月范圍在0.66～0.87V/m之間，總體趨勢(shì)成下降趨勢(shì)，高峰值主要集中在1月至3月期間，主要原因?yàn)?月5日為農(nóng)歷新年，在新年期間打電話、發(fā)短信等移動(dòng)業(yè)務(wù)較頻繁，基站功率較大，監(jiān)測(cè)射頻輻射較大，由此可知，基站功率與電磁輻射成正比關(guān)系。

圖4 西北師范站工頻電場(chǎng)運(yùn)行情況

由圖4可以看出西北師范大學(xué)站工頻電場(chǎng)平均值2019年1月～8月范圍在4～48V/m之間，高峰值主要集中在1月和8月期間，電壓為主要影響工頻電場(chǎng)因素，從工頻電場(chǎng)的變化情況，可以判斷站址南側(cè)110kV水掛莊變電站電壓1月和8月相對(duì)較大，從2月呈下降趨勢(shì)，3月到7月相對(duì)穩(wěn)定。

圖5 西北師范站工頻磁感應(yīng)強(qiáng)度運(yùn)行情況

由圖5可以看出西北師范大學(xué)站工頻感應(yīng)強(qiáng)度平均值2019年1月～8月范圍在0.04～0.065μT之間，高峰值主要集中在1月和3月，電流情況主要影響工頻磁感應(yīng)強(qiáng)度，因?yàn)?月5日為農(nóng)歷新年，在新年期間用電量明顯降低，電流明顯減小，工頻磁感應(yīng)強(qiáng)度亦明顯減小。且從4月開始工頻磁感應(yīng)強(qiáng)度無(wú)明顯變化。

圖6 西北師范站射頻電場(chǎng)運(yùn)行情況

由圖6可以看出西北師范大學(xué)站射頻電場(chǎng)平均值2019年1月～8月范圍在1.2～2.7V/m之間，總體趨勢(shì)較雁兒灣站射頻電場(chǎng)較大，高峰值主要集中在3月至4月期間，主要原因?yàn)?月5日為農(nóng)歷新年，在新年期間學(xué)校均已放假，校內(nèi)移動(dòng)通信業(yè)務(wù)量較小，基站功率腳下，從三月開始學(xué)校開學(xué)，移動(dòng)業(yè)務(wù)量猛增，基站功率變大，因此射頻電場(chǎng)變大，由此可知，基站功率與電磁輻射成正比關(guān)系明顯，與周圍移動(dòng)業(yè)務(wù)量有明顯關(guān)系。

5 結(jié)語(yǔ)

由蘭州市電磁環(huán)境在線監(jiān)測(cè)情況可以實(shí)時(shí)掌控站址周圍射頻電場(chǎng)或工頻電磁場(chǎng)變化情況，對(duì)城市電磁輻射調(diào)查、電磁輻射與人類活動(dòng)關(guān)系及處理電磁輻射投訴等都有非常重要的意義。通過(guò)電磁環(huán)境在線系統(tǒng)的建立使我們對(duì)自己居住的城市的電磁輻射有了直觀的了解，在今后的數(shù)據(jù)積累達(dá)到一定程度，做到城市電磁輻射大數(shù)據(jù)，為城市電磁輻射環(huán)境管理提供有效的技術(shù)支持。