高壓輸變電工程環(huán)境影響報告中幾個值得商榷的問題

趙亞民

(環(huán)境保護部,北京 100035)

高壓輸變電工程環(huán)境影響報告中幾個值得商榷的問題

趙亞民

(環(huán)境保護部,北京 100035)

本文介紹了高壓輸變電工程的環(huán)境影響和防護標準,討論了我國在高壓輸變電工程環(huán)境影響評價中存在的一些問題,尤其是對防護標準的理解和使用的問題,并指出這些問題可能導致出非預期的負面結果。

輸變電工程;環(huán)境影響;防護標準

1 引言

我國正處于經濟快速發(fā)展時期,能源需求不斷增加,特別是東部經濟發(fā)達地區(qū)能源需求更大。為了支持東部地區(qū)的經濟發(fā)展,國家提出西電東送計劃,并正在建設高壓甚至超高壓輸變電工程,以便把西部的電能送往東部。東部經濟發(fā)達地區(qū)為了接受來自西部或本地區(qū)的大負荷電力供應,也正在完善電力輸送和變電工程。現(xiàn)在,高壓輸變電工程在多個地區(qū)同時開工或擴建。當然,這類屬于國家基礎設施的建設是件好事,應予以支持。為了落實建設項目的環(huán)境影響評價制度,每個高壓輸變電工程必須編制相應的環(huán)境影響報告書。作者近來閱讀了一些這類環(huán)境影響報告書,發(fā)現(xiàn)有些共性問題,比如對工頻電場、磁場效應的認知,評價標準的理解和應用等,這些都值得商榷。

現(xiàn)有的環(huán)境影響報告書暗含著：我國的標準比國際社會嚴格,只要滿足我國的標準,從環(huán)境保護角度考慮,高壓輸變電工程就不會有問題。公眾的不理解和反對,主要是心理恐懼問題。問題恐怕沒有這么簡單,會不會因為對標準理解上的差異,使得表面上標準看似嚴格,而實際執(zhí)行效果上比國外寬松,甚至隱伏會使公眾可能受到不良影響的曝露。本文擬就這些問題進行討論和商榷。

2 高壓輸變電引起的影響

高壓輸變電工程的電場、磁場引起的效應可分為長期和短期兩大類。國際非電離輻射防護委員會(ICNIRP)關于工頻電場、磁場的長期和短期效應論述如下[1]。

2.1 長期影響

“1979年,Wertheimer和Leeper在一份報告中指出兒童癌癥死亡率同靠近住宅的配電線路存在關聯(lián)?！盵1]

“ICNIRP認為,有關EMF場曝露與癌癥(包括兒童白血病)之間是否存在關聯(lián)的流行病學研究在缺乏實驗研究支持的情況下不足以行形成科學基礎制定曝露標準?！盵1]

這兩段話的意思是：(1)從 1979年兩個美國人提出兒童白血病與工頻磁場存在相關聯(lián)的關系,至今成百上千的文章涉及這一主題,但結論是既不能肯定,也不能否定。(2)ICNIRP在制定防護標準時沒有考慮這種尚存在爭議的長期影響。

一些國家對這類尚不肯定的長期影響風險采取謹慎回避政策。

2.2 短期影響

對于工頻電場、磁場短期的影響又分為直接影響和間接影響。

2.1.1直接影響

國際非電離輻射防護委員會認為,時變電場和磁場通過三種機制與生物體相互作用：[1]

?低頻電場的耦合;

?低頻磁場的耦合;

?從電磁場吸收能量。

對于高壓輸變電工程來說,電場和磁場與人體的直接作用機制就是低頻電場耦合和低頻磁場耦合,這種耦合的結果是在人體內產生電流。電場可以直接導致電荷流動 (電流),時變磁場與人體相互作用產生感應電場以及循環(huán)電流。

對于工頻電場和磁場,當前防護的基本限值就是感應電流。ICNIRP依據所掌握的資料認為：

“如果人體曝露于感應電流密度超過 10到100mAm-2的電場中,隨著曝露時間的延長,組織所受影響的嚴重性以及不可逆性都會增加。因此,我們必須限制人體在各種場中的曝露,如果頻率在幾Hz和1kHz之間,頭部、勁部和軀干曝露場的感應電流密度不得大于10mAm-2。”

ICNIRP對于工頻電磁場的安全基本限值推薦為：

?職業(yè)曝露10mAm-2;

?公眾曝露2mAm-2。

2.1.2間接影響

ICNIRP提出兩種工頻電、磁場的間接耦合機制：

?接觸電流,當人體與電勢不同的物體接觸時,就會產生接觸電流 (即人體或者物體曝露于EMF之中被充電時)。

?人體佩帶的或者植入體內的醫(yī)療裝置與EMF的耦合。

ICNIRP在電場和磁場的間接效應一節(jié)中提到：

“當一組與地絕緣的志愿者中的每個成員都用指尖靠近地面物體時,在 10%的情況中火花放電感的閾值為0.6～1.5kV/m。在這些曝露條件下,使人感到不悅的閾值為 2.0～3.5kV/m”。

對人體佩帶的或者植入體內的醫(yī)療裝置,文獻 [2]寫道：“如果佩帶者曝露在不大于2kV/m的時變電場和不大于 20μT的磁通密度,起搏器就不大可能受到干擾。”

3 高壓輸變工程的防護標準

3.1 ICNIRP標準

ICNIRP給出了300GHz以下的非電離輻射的曝露限制[1]。對于工頻電場、磁場,依據前面提到的基本限值 (感應電流)給出了導出限值：

?職業(yè)曝露：電場強度 10000V/m;磁通密度500μT。

?公眾曝露：電場強度 5000V/m;磁通密度100μT。

ICNIRP同時聲明：“公眾曝露導出限制是職業(yè)曝露值的一半,即5000V/m(50Hz)或4200V/m(60Hz),以防止超過90%的曝露個體出現(xiàn)間接不良效應?！?/p>

3.2 IEEE標準

IEEE在2002年頒布了0～3kHz電磁場安全水平的標準[3]。

該標準的依據是：“本標準的制定考慮了人體從電場與磁場的曝露中已確定的生物影響機制。”“已確認的人體機制屬于短期效應的范疇……在本標準中所規(guī)定的曝露限值并不依據長期曝露的潛在影響……”

該標準對工頻電場、磁場的基本限值用生物體內的電場表述。對環(huán)境中的電場和磁場曝露控制使用 “最大許可水平”的概念 (見表1)。

表 1 對環(huán)境中的電場和磁場曝露控制

該標準除給出限值或最大許可水平外,還多處給出提醒性說明,如：

“在5000V/m,感應的火花放電對約 70%的成人 (良好絕緣的個人碰觸到接地體)會有痛感?！?/p>

“電力線路走廊對公眾來說,一定程度上介于 ‘受控'和 ‘不受控制'環(huán)境定義之間,其中公眾的活動可由電力公司來劃線予以限值,但是為了公眾的利益,通常是允許公眾進入的。因此,本標準為了公眾規(guī)定了線路走廊以外區(qū)域的限值5kV/m,但是在正常負荷情況下,在走廊之內,允許一個中間的場10kV/m……在10kV/m的場中,約50%的對地良好絕緣的成年對象 (1.8m高)在接觸到接地導體時將經歷痛苦的放電……”

“在電力輸電線走廊內、外允許最大電場,還要受到來自其他機構或要求的限制……美國全國安全用電法規(guī) (NESC)規(guī)定了來自高壓輸電線電場內物體的 5mA短路電流的安全限值。這個規(guī)定的意圖是限制接觸電流達到百分之幾的敏感兒童在最壞情況下的 ‘可釋放' (Let-go)水平……”

“在缺少非直接刺激的情況下,環(huán)境的電場有可能通過電場和帶電頭發(fā)小囊間相互作用引起的軀體頭發(fā)振動被覺察到。在一個足夠的強場中,這種感覺可能對有些人產生煩惱……雖然20%的對象在9kV/m時會覺察到60Hz的電場,小于5%的人能夠察覺到2或5kV/m的電場……”

3.3 美國幾個州的標準

文獻 [4]對許多國家輸電線路的防護標準進行了分析,文中講 “美國政府并無就市電頻率電磁場制定聯(lián)邦衛(wèi)生標準。然而,若干州政府已就輸電電纜產生的電磁場制定標準,以確保日后電纜產生的電磁場不會高于現(xiàn)時的水平 。”幾個州的標準見表 2。

表 2 美國州的電纜產生的電磁場標準

3.4 我國標準

我國至今沒有頒布關于工頻電磁場的國家標準?，F(xiàn)行的國家標準GB8702-88(電磁輻射環(huán)境防護規(guī)定)的頻率范圍只包括頻率,沒有涉及到工頻電磁場。國家環(huán)保總局 (環(huán)保部前身)在 1998年頒布一個行業(yè)標準《500kV超高壓送變電工程電磁輻射環(huán)境影響評價技術規(guī)范》(HJ/T24-1998),在該行業(yè)標準中規(guī)定：

“關于超高壓送變電設施的工頻電場、磁場強度限值目前尚無國家標準。為便于評價,根據我國有關單位的研究成果,送電線路設計規(guī)定和參考各國限值,推薦以4 kV/m作為居民區(qū)工頻電場評價標準,推薦應用國際輻射防護協(xié)會關于對公眾全體輻射時的工頻限值0.1mT作為磁感應強度的評價標準。”

本人有幸參加了該行業(yè)標準的制定,當時參考的國際標準有：

(1)1990年國際輻射防護協(xié)會頒布的標準：

職業(yè)(工作環(huán)境)

電磁強度10kV/m 磁通密度0.5mT

公眾(一般市民)

電磁強度5kV/m 磁通密度0.1mT

(2)日本關于公眾曝露于工頻電磁場的標準：3kV/m。

(3)電力部門人員在高壓輸電線下的感受：在3kV/m下頭發(fā)會振動,甚至豎起來。

經過多方協(xié)商才把公眾曝露標準定為4kV/m。但在表達方式上欠妥,用 “居民區(qū)”代替了 “公眾”。

3.5 居室標準

國際社會關于工頻電磁場的曝露標準分為工作環(huán)境 (職業(yè)人員)和公眾兩類[1,23],未提及居民區(qū)。我國行業(yè)標準[5]本意也是區(qū)分職業(yè)和公眾,但用 “居民區(qū)”來表達 “公眾”。這種表述易于產生誤解。為了消除由此引起的誤解,本文引述了一份真正反應居民區(qū)的標準[6]。這份標準的名稱是居室消費品電磁輻射曝露安全導則。該安全導則是由一家美國居室安全公司給出,這個導則把居室內電磁輻射水平分為6個水平 (見表3)。

表 3 美國標準中對居室內電磁輻射水平的劃分

該文獻使用了電磁輻射這一術語,但它描述的確是工頻電場、磁場。在上表的下邊該文獻加注說表中數(shù)據是針對50/60Hz電磁場的。

從這個居室消費品電磁輻射曝露導則可以看出：(1)在美國居室中的電場、磁場是要控制的;(2)居室中由于消費品引起工頻電場、磁場控制水平很嚴,作為工業(yè)活動最大才20V/m和2.0μT。(3)可以合理推斷附近高壓輸變電工程對居室的影響也會受到嚴格限制。

4 環(huán)境影響評價中的突出問題

最近幾個月,應邀審閱了幾十份高壓輸變電工程的環(huán)境影響報告書,發(fā)現(xiàn)如下一些突出問題：

(1)工程及工程的影響描述不充分

(2)對4kV/m這一暫定評價標準絕對化

(3)對非居民區(qū)過于簡單使用10kV/m

(4)在表面上 “嚴格”的旗幟下,潛伏著可能不愿看到的問題。

4.1 關于工程描述

高壓輸變電工程的環(huán)境影響包括電場、磁場、電磁干擾、噪聲和生態(tài)等多個因素。這些因素的影響受兩個條件的制約：一是源的強度與分布,二是附近受影響的人群。在現(xiàn)有的報告中,對源的描述都不充分,特別是變電站的工程平面布置圖,對源的情況表述不清晰,又不詳細給出周邊居民分布情況,讓審評者弄不清可能受影響人群的具體情況。有些報告書中提出有拆遷情況,但對拆遷相鄰的房屋情況則沒有相關資料。這讓審評者難以判斷拆遷是否會遺留問題。

4.2 關于4kV/m問題

首先要說明,4kV/m在文獻 [5]雖然寫到的是 “居民區(qū)”,但它實際指的或針對的是“公眾”。由于把 “公眾”寫成了 “居民區(qū)”,給不少人造成了誤解,這是可以理解的。通過上面的敘述相信大家還是會明白的,不會有人讓普通居民一年 365天承受 4kV/m的曝露?，F(xiàn)在見到的明確針對居民區(qū)的高壓輸變電工程曝露限值只有前蘇聯(lián)[4]： “1kV/m適用于住宅、醫(yī)院、學校及同類用途的地方?！?/p>

其次,4kV/m不是安全與否的分界線。文獻 [1,2,3]對公眾推薦值是 5kV/m,我國暫定的用于評價的是4kV/m,它比前者嚴。但它仍比沒有輸、變電工程時的環(huán)境背景水平高出了幾千甚至上萬倍,并且對一些人仍會產生不良反應,如火花放電,頭發(fā)振動。作為公眾成員,偶爾到達這種場合也沒有什么問題,但是居民長期在這種場合下生活會有什么感受,在環(huán)境影響評價中應當進行分析。可是一些報告書的作者只簡單地把4kV/m作為拆遷的唯一依據,即大于 4kV/m的居民房屋拆遷,小于4kV/m,哪怕是3999V/m的也不拆遷,這樣的環(huán)境影響評價是否合適,是否會隱伏不希望看到的問題似乎應當進行深思。

4.3 關于10kV/m問題

文獻 [1]把10kV/m作為職業(yè)曝露的導出限值。在當前的高壓輸變電工程環(huán)境影響報告書中,把10kV/m用在高壓輸電線跨越非居民區(qū)的限值。作為職業(yè)防護限值是有若干前提的：

(1)防護對象是健康成年人;

(2)事先經過培訓的,知曉電場、磁場的可能效應及防護辦法;

(3)配備具有相應的防護措施。

但是,在高壓輸電線下偶爾從事勞作的人員,包括婦女兒童,按現(xiàn)在的環(huán)境影響評價結論是讓他們無條件的在10kV/m條件下逗留。在前面曾提到 “在10kV/m的場中,約 50%的對地良好絕緣的成年對象 (1.8m)在接觸到接地體時將經歷痛苦的放電。”如果沒有任何警示和防護有效措施,簡單的把10kV/m作為非居民區(qū)的評價標準,顯然不能保護電線下偶爾從事勞作的人員的安全。

4.4 嚴、寬問題

現(xiàn)在的高壓輸變電工程環(huán)境影響報告書都不對電磁場的直接及間接影響去認真分析,而是認為4kV/m是國家標準,經過計算,滿足4kV/m就算滿足環(huán)境保護的要求。并且在宣傳上還稱我國的標準比國際社會還要嚴格,因此對公眾的安全是有保障的。然而,通過上面的論述,一些敏感的人,在甚至低于 1kV/m時就可能感覺到場的存在,2kV/m～3kV/m時,就會有痛苦的麻電感覺,超過3kV/m頭發(fā)都會有感覺。大于 2kV/m的時變電場和大于 20μT的磁通密度,起搏器就可能受到干擾。

因此,可以想見,若只是簡單的把4kV/m作為拆遷條件,對未拆遷的曝露水平接近4kV/m的居民來說,標準不是嚴而是寬。如果爾后這些居民感覺電磁場的存在,恐怕會引起不想看到的后果。環(huán)境影響評價的目的是科學分析工程項目可能產生的不良影響,建議采取適當有效措施去防止不良影響的發(fā)生或將其降至可以接受的程度。但現(xiàn)在把4kV/m簡單化、絕對化,表面上采用較嚴的標準,實際上公眾沒有得到應有的保護,此外,還可能會隱伏一些不希望看到的社會問題。

5 對現(xiàn)有問題的解決辦法

對高壓輸變電工程環(huán)境影響評價中存在的問題解決起來并不難,只要認真學習了環(huán)境保護的相關法規(guī)、科學地領會和應用標準,輔以明確的審管要求,這些問題就可以解決。

5.1 認真學習環(huán)境保護法規(guī)

現(xiàn)在許多環(huán)境影響報告的編寫者雖然在報告書中羅列到許多法規(guī),但并不認真閱讀,對法規(guī)精神并不理解,羅列法規(guī)條目只是給讀者看的。這樣才出現(xiàn)了把 4kV/m絕對化的現(xiàn)象。只要好好看看環(huán)境保護法等相關法規(guī),就會提高保護公眾健康的意識,就會力求既促進經濟發(fā)展又會實現(xiàn)環(huán)境保護的和諧狀況。

5.2 科學地理解標準

關于高壓輸變電工程的電場、磁場標準,國家暫時無國家標準。在文獻 [5]中,給出了4kV/m暫定評價標準。取4kV/m參考了國際社會推薦了相關職業(yè)和公眾的標準。這些標準都是有條件的,在引用時要充分了解制定背景、適用范圍和限制條件。不加分析拿來就用可能會背離原標準的意圖。再有,把文獻[1,2,3]原來針對職業(yè)工作人員的標準

(如10kV/m)不加限制的用在高壓輸電線跨超非居民區(qū),難免不出現(xiàn)爭議。反之,如果對這些標準的使用條件充分的了解,就不會出現(xiàn)大于4kV/m拆遷,臨近3.999kV/m不拆遷的難以令人想象的結論。

5.3 加強培訓、相互提高

上面列出高壓輸變電工程環(huán)境影響評價報告書中的一些問題,不是個別現(xiàn)象,幾乎每份報告都存在。在環(huán)境影響報告書的審評對話中,報告書的編寫者對這些問題表現(xiàn)出難以接受。這表明在這個行業(yè)領域并不認為上述問題是應關注的問題。鑒此,應加強培訓,加強對話、加強討論,甚至是爭論。因為真理是越辯越明的。況且,我們的目的不是爭論誰對誰錯,我們的目標是相同的：既促進高壓輸變電工程的順利發(fā)展,又使環(huán)境和公眾得到有效的保護,特別是不會在標準嚴的旗幟下,隱伏一些日后可能出現(xiàn)不希望看到的社會 (和諧)問題。

6 結論

我國經濟快速發(fā)展,高壓輸變電工程亦會快速上馬。當前關于高壓輸變電工程環(huán)境影響評價中出現(xiàn)的問題是具有普遍性的問題,這些問題不但在科學上存在異議,在環(huán)境及公眾的安全方面也會隱伏一些問題,弄不好會影響社會的和諧。因此,對高壓輸變電工程環(huán)境影響報告書的編制方 (編寫方和業(yè)主),以及負責環(huán)境影響報告書的審評、審批方皆應予以關注。只要大家予以重視,這些問題解的決并不是很難。希望大家共同努力,促進經濟發(fā)展、高壓輸變電工程快速建設的,環(huán)境和公眾健康也能得到有效保護,形成一種和諧局面。

[1]王洪博譯.ICNIRP導則.限制時變電場、磁場和電磁場曝露的導則(300GHz以下).2005.8.25

[2]NRPB.Board Statement an Restriction on Human Exposure to Static and Time Varying Electromagnetic Field and Radiation. Volume 4 No5 1993

[3]IEEE標準C 95.6TM-2002.關于人體曝露到0-3kHz電磁場安全水平的IEEE標準.2002.9.22,IEEE-SA批準

[4]RP01/95-96.各國政府對電磁問題的立場及政策概括.香港立法委秘書處.1995.10

[5]中華人民共和國環(huán)境保護行業(yè)標準.500kV超高壓送變電工程電磁輻射環(huán)境影響評價技術規(guī)范.HJ/T24-1998

[6]Safe-Habitat Consumer Electromagnetic Radiation Exposure Guidelines Safe-Habitat.Inc www：//H： Safe-Habitat% 20 Consumer%20 Electromagnetic%20 Radiation%20 Exposure%20Guidelines 2002

Some Problems Exisiting in Environmental Impact Assessment on the High Voltage Transmission Overhead Line and Substations Project in China

ZHAO Yamin
(Ministry of Environmental Protection,Beijing 100035,China)

s：This paper introduces the environmental effects and protect standards for high voltage transmission overhead Line and substations p roject,and discusses some p roblems existing in environmental impact assessment on the high voltage transmission overhead line and substations project in China,especially the prob lem aboutunderstanding and app lying the p rotect standards.The author points out that these prob lemsmay be lead to the no-expected negative result.

transmission overhead line and substations project;environmental effect;protect standards