移動(dòng)通信基站電磁輻射問(wèn)題初探

梁國(guó)茂　杜　芳　楊　聰

[摘 要]隨著移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大和用戶(hù)數(shù)量的增加，基站數(shù)量不斷增加，基站輻射也引發(fā)越來(lái)越多的關(guān)注。文章從理論和實(shí)踐兩方面來(lái)驗(yàn)證基站電磁輻射強(qiáng)度的大小，以此來(lái)深入探討基站輻射對(duì)人體的影響。

[關(guān)鍵詞]通信基站 電磁輻射 人體健康

作者簡(jiǎn)介：梁國(guó)茂，男，武警石家莊指揮學(xué)院訓(xùn)練部教員；杜芳，女，武警石家莊指揮學(xué)院訓(xùn)練部教員；楊聰，男，武警石家莊指揮學(xué)院訓(xùn)練部教員。

一、電磁波及其分類(lèi)

一般地，電磁輻射（Electro Magnetic Radiation）定義為能量以電磁波的形式通過(guò)空間傳播的現(xiàn)象。

電磁輻射發(fā)生在無(wú)線(xiàn)電的各個(gè)頻段：有甚低頻到甚高頻的無(wú)線(xiàn)電波，還有頻率更高的紅外線(xiàn)、可見(jiàn)光、紫外線(xiàn)、X射線(xiàn)、γ射線(xiàn)及宇宙射線(xiàn)等等。值得指出的是，人類(lèi)自在地球上誕生以來(lái)，就一直處于各種形式的電磁輻射之中。如果不計(jì)現(xiàn)代社會(huì)中各種電磁發(fā)生源形成的電磁波，天然環(huán)境下地表面的電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)在120v／m～150v／m，在靠近雷暴區(qū)域，可高達(dá)20KV／m。靜態(tài)地磁場(chǎng)的磁通密度為0.03mT～0.07mT（毫特斯拉）。人類(lèi)就是在這樣的電磁環(huán)境下生存和發(fā)展的。

二、電磁輻射限值

（一）SAR值

國(guó)際上，F(xiàn)CC、ICNIRP（國(guó)際非電離性照射保護(hù)委員會(huì)）、IEEE等機(jī)構(gòu)先后制定了電磁輻射對(duì)人體影響的衡量技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，通常用SAR（Specific Absorption Rate，比吸收率）表示單位時(shí)間內(nèi)單位質(zhì)量的物質(zhì)吸收的電磁輻射能量。根據(jù)國(guó)際電信聯(lián)盟和國(guó)際衛(wèi)生組織推薦的衡量手機(jī)輻射的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)SAR值的要求，GSM和窄帶CDMA手機(jī)的電磁輻射必須在國(guó)際權(quán)威衛(wèi)生組織認(rèn)證的許可范圍以?xún)?nèi)。

我國(guó)實(shí)施的《電磁輻射與防護(hù)》(GB8702-88)標(biāo)準(zhǔn)中，公眾照射標(biāo)準(zhǔn)為：在1天24小時(shí)內(nèi)，任意連續(xù)6分鐘按全身平均的比吸收率應(yīng)小于0.02W/kg；職業(yè)照射標(biāo)準(zhǔn)為：在1天24小時(shí)內(nèi)，任意連續(xù)6分鐘按全身平均的比吸收率（SAR）應(yīng)小于0.1W/kg。

（二）電場(chǎng)強(qiáng)度和功率密度

我國(guó)的《環(huán)境電磁波衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB9175-88)定義了微波頻段電磁波衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。在這個(gè)國(guó)標(biāo)中，將環(huán)境電磁波容許輻射強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)分為二級(jí)：

一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)：安全區(qū)，指在該環(huán)境電磁波強(qiáng)度下長(zhǎng)期居住、工作、生活的一切人群（包括嬰兒、孕婦和老弱病殘者），均不會(huì)受到任何有害影響的區(qū)域。

二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)：中間區(qū)，指在該環(huán)境電磁波強(qiáng)度下長(zhǎng)期居住、工作和生活的一切人群（包括嬰兒、孕婦和老弱病殘者），可能引起潛在不良反應(yīng)的區(qū)域，在此區(qū)域內(nèi)，可建造工廠(chǎng)和機(jī)關(guān)，但不許建造居民住宅、學(xué)校、醫(yī)院和療養(yǎng)院等。

和其他國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)相比，我國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)是比較嚴(yán)格的，歐洲大部分國(guó)家現(xiàn)在都是0.2mw/cm²，美國(guó)1982年頒布的標(biāo)準(zhǔn)是3mw/cm²，比我國(guó)要寬松75倍，足已證明我國(guó)政府在有關(guān)電磁輻射環(huán)境保護(hù)方面是極其負(fù)責(zé)的，而且移動(dòng)通信運(yùn)營(yíng)部門(mén)的整套設(shè)備以及技術(shù)參數(shù)也是按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格控制的。

三、基站電磁輻射的強(qiáng)度

基站的通訊信號(hào)通過(guò)基站天線(xiàn)向外輻射。一個(gè)典型的移動(dòng)基站由三組天線(xiàn)組成，每一組有三根，一根用于發(fā)射電磁信號(hào)，另二根用于接收手機(jī)發(fā)出的信號(hào)?；咎炀€(xiàn)的發(fā)射功率一般在20W～60W范圍，這樣的功率就相當(dāng)于一個(gè)家用照明燈的功率。手機(jī)通訊系統(tǒng)主要是以增加基站的方式來(lái)擴(kuò)容，而不是用增大發(fā)射功率的方法。

由于基站的發(fā)射功率小，因此輻射強(qiáng)度也很小，在電磁輻射研究中屬低強(qiáng)度輻射類(lèi)。根據(jù)國(guó)外一些機(jī)構(gòu)和電磁學(xué)專(zhuān)家的大量測(cè)量，在基站天線(xiàn)輻射近區(qū)內(nèi)，無(wú)任何障礙物的情況下，其功率密度值（mw／cm²，即毫瓦／平方厘米）如下：

當(dāng)距離天線(xiàn)距離分別為2、4、8、12、30米時(shí)，功率密度分別為0.6、0.3、0.12、0.06、0.01 mw／cm²，這些數(shù)值是以天線(xiàn)為中心，在水平方向距離測(cè)得的值。如以天線(xiàn)為中心，在垂直方向測(cè)量時(shí)，在距天線(xiàn)10m處，功率密度為0.001mw／cm²。而一般基站天線(xiàn)的高度多在20m～60m的范圍。值得指出的是，這些測(cè)定值，是在天線(xiàn)四周無(wú)任何障礙物的理想情況下測(cè)得的。如有障礙物遮擋，強(qiáng)度將迅速衰減。例如，在一般情況下，建筑物內(nèi)的強(qiáng)度僅為大街上的5％～40％。最常出現(xiàn)的問(wèn)題是，在頂樓生活或工作的人，是否會(huì)受樓頂天線(xiàn)輻射的影響。從國(guó)外測(cè)量結(jié)果看，在最壞情況下，即樓頂天線(xiàn)以最大功率輻射，而屋頂頂層的衰減系數(shù)極小時(shí)，在頂層樓內(nèi)的功率密度低于0.1mw／cm²。在一般正常情況下，頂層樓內(nèi)的功率密度低于0.001mw／cm²。

對(duì)比權(quán)威的標(biāo)準(zhǔn)限值，可以看出，基站天線(xiàn)的電磁輻射強(qiáng)度是在安全范圍內(nèi)的，對(duì)居住或工作在天線(xiàn)下頂層樓內(nèi)的人，對(duì)天線(xiàn)周?chē)鷺莾?nèi)的人，這種低強(qiáng)度的輻射也是非常安全的。即便是在最壞的情況下，輻射值達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)限值，或稍高于限值，也是安全的。因?yàn)檫@些機(jī)構(gòu)在制定標(biāo)準(zhǔn)限值時(shí)，對(duì)職業(yè)照射是以10倍的安全系數(shù)來(lái)考慮，對(duì)公眾照射是以50倍的安全系數(shù)來(lái)考慮，即公眾照射標(biāo)準(zhǔn)限值僅相當(dāng)于有害臨界值的2％。

2005年9月，中國(guó)移動(dòng)通信某地7期增補(bǔ)、8期、2005年搬遷、網(wǎng)優(yōu)和3G基站建設(shè)項(xiàng)目實(shí)際電磁輻射環(huán)境調(diào)查，共選取3個(gè)城市13個(gè)典型基站進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)，使用德國(guó)NARDA EMR-300綜合場(chǎng)強(qiáng)儀（頻帶寬度為0.1 MHz～3000MHz）進(jìn)行實(shí)測(cè)。

在以基站為中心半徑300米范圍內(nèi)，監(jiān)測(cè)點(diǎn)位布設(shè)以基站發(fā)射天線(xiàn)為相對(duì)水平零點(diǎn)，間隔90度，分4個(gè)方向做測(cè)量線(xiàn)，每條測(cè)量線(xiàn)上優(yōu)選50米、100米、150米、300米等距離面設(shè)測(cè)量點(diǎn)。測(cè)量時(shí)間選擇在城市環(huán)境電磁輻射的高峰期，測(cè)量高度取1.7米，每個(gè)測(cè)量點(diǎn)連續(xù)測(cè)量5次，每次測(cè)量不小于15秒，并讀取穩(wěn)定狀態(tài)的最大值。測(cè)量時(shí)避開(kāi)高層建筑、樹(shù)木、高壓線(xiàn)等影響，測(cè)量的氣候條件應(yīng)符合儀器規(guī)定的使用條件。

監(jiān)測(cè)結(jié)果表明：所有基站周?chē)姶泡椛洵h(huán)境功率密度均遠(yuǎn)低于國(guó)家一級(jí)（安全區(qū)）10μw/cm²的限值，最高的只有0.32μw/cm²，最低的還小于0.01μw/cm²，是安全標(biāo)準(zhǔn)的百分之一。將已建基站和未開(kāi)通基站周?chē)h(huán)境測(cè)量結(jié)果相比較，無(wú)顯著差異，事實(shí)證明基站輻射對(duì)環(huán)境的影響微乎其微，可以忽略不計(jì)。

由此可以推論：移動(dòng)通信基站密度越高，相應(yīng)每個(gè)基站電磁輻射強(qiáng)度越低；GSM手機(jī)距離移動(dòng)通信基站越近，GSM手機(jī)在使用過(guò)程中對(duì)通話(huà)者電磁輻射當(dāng)量越低、越安全。 所以，要降低手機(jī)和基站發(fā)射功率，目前可以采取的措施，就是全社會(huì)從移動(dòng)通信的發(fā)展大趨勢(shì)出發(fā)，科學(xué)合理的規(guī)劃建設(shè)基站，因?yàn)橹挥幸粋€(gè)科學(xué)、合理布局的基站建設(shè)方案，才能滿(mǎn)足廣大的手機(jī)用戶(hù)在較低發(fā)射電磁輻射的情況下，實(shí)現(xiàn)可靠的移動(dòng)通信。

參考文獻(xiàn)

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