移動(dòng)通信基站的電磁輻射和個(gè)人防護(hù)研究

福建省輻射環(huán)境監(jiān)督站　劉　茜

移動(dòng)通信基站的電磁輻射和個(gè)人防護(hù)研究

福建省輻射環(huán)境監(jiān)督站劉茜

隨著人類社會(huì)邁入信息化時(shí)代，使用移動(dòng)通訊業(yè)務(wù)的群體迅速擴(kuò)大，城市里移動(dòng)通信基站的密集度也在不斷提高，尤其是在居民區(qū)、商業(yè)區(qū)及學(xué)校等人口較為密集的環(huán)境敏感區(qū)，一些移動(dòng)基站已經(jīng)架設(shè)到居民樓或高層建筑的頂樓天臺(tái)上，而移動(dòng)基站所帶來(lái)的電磁輻射會(huì)對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生怎樣的影響，受到公眾的高度重視。該文綜述了電磁輻射的相關(guān)知識(shí)，分析了電磁波傳播特性及國(guó)際國(guó)內(nèi)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等方面的最新研究動(dòng)態(tài)，提出要加強(qiáng)對(duì)基站建設(shè)的監(jiān)管，尤其需對(duì)人口密集區(qū)域的移動(dòng)基站所產(chǎn)生的電磁輻射進(jìn)行防護(hù)。

電磁輻射移動(dòng)基站基站建設(shè)個(gè)人防護(hù)隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，高新通訊技術(shù)進(jìn)入千家萬(wàn)戶，移動(dòng)通信技術(shù)也開(kāi)始了新一輪創(chuàng)新，由3G進(jìn)入4G時(shí)代。技術(shù)革新帶來(lái)的是移動(dòng)通信的用戶數(shù)量的激增［1］，據(jù)中國(guó)工信部統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，截至2014年4月底，中國(guó)共有12.52億移動(dòng)通信服務(wù)用戶［2］。通信基站的密集度也隨著用戶數(shù)量的增長(zhǎng)而增加，人們?cè)谙硎芡ㄐ偶夹g(shù)帶來(lái)便利的同時(shí)，也愈發(fā)關(guān)注隨之而來(lái)的電磁輻射，尤其是在環(huán)境敏感區(qū)域，如居民區(qū)、商業(yè)區(qū)、學(xué)校等人口密集的地方。移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商為能最大限度保證人口密集區(qū)域的通訊質(zhì)量，不斷架設(shè)新的移動(dòng)基站，而相關(guān)的輻射知識(shí)宣傳又未同步進(jìn)行，這就容易造成群眾的恐慌心理，通信質(zhì)量的保證和建站難度的加大成為困擾運(yùn)營(yíng)商的兩難問(wèn)題［3］。為使公眾在享受通訊技術(shù)帶來(lái)便捷的同時(shí)，能進(jìn)一步了解相關(guān)的電磁輻射影響，移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商和當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門在其中的作用至關(guān)重要。

1　電磁輻射的分類、來(lái)源及危害

電磁輻射是能量以電磁波的形式通過(guò)空間傳播的現(xiàn)象，是能量釋放的一種形式。按電磁輻射對(duì)生物學(xué)作用的不同，可分為電離輻射和非電離輻射。電離輻射的量子能量水平較高，可通過(guò)電離作用使機(jī)體受到嚴(yán)重的傷害。非電離輻射的量子能量水平較低，不會(huì)導(dǎo)致機(jī)體組織的電離，其主要的生物學(xué)作用是引起組織分子的顫動(dòng)和旋轉(zhuǎn)，常以熒光和熱的形式消耗其能量，對(duì)人體也會(huì)造成某些生理障礙［4］。移動(dòng)基站所產(chǎn)生的輻射屬于非電離輻射。

非電離輻射根據(jù)其輻射頻率又可分為工頻輻射（50Hz或60Hz）、射頻輻射（100kHz～300MHz）和微波輻射（300MHz～300GHz）三類。而我們常見(jiàn)的各種電子設(shè)備、家用電器等裝置產(chǎn)生的都是非電離輻射。只要它們處于通電使用狀態(tài)，其周圍就會(huì)存在電磁輻射。電磁輻射會(huì)對(duì)人類的健康構(gòu)成威脅，同時(shí)也會(huì)干擾電子設(shè)備等的正常運(yùn)行［5］，這就是電磁輻射污染。

在日常生活中影響人們生活環(huán)境的電磁輻射根據(jù)產(chǎn)生的原因可分為兩大類：一類是天然電磁輻射污染源，另一類是人工電磁輻射污染源。天然的電磁輻射污染來(lái)自于地球的熱輻射、太陽(yáng)熱輻射、宇宙射線、雷電等，是由自然界某些自然現(xiàn)象所引起的。而人為電磁輻射污染源產(chǎn)生于人工制造的若干帶電工作的系統(tǒng)，如：電子設(shè)備、電氣裝置等，主要來(lái)自廣播、電視、雷達(dá)、通訊基站及電磁能在工業(yè)、科學(xué)、醫(yī)療和生活中的應(yīng)用設(shè)備［6］。移動(dòng)通信系統(tǒng)中，空間無(wú)線信號(hào)的發(fā)射和接收都是依靠移動(dòng)基站發(fā)射天線來(lái)實(shí)現(xiàn)的，在傳輸信號(hào)時(shí)，基站的發(fā)射天線有一定強(qiáng)度的電磁輻射量，這就產(chǎn)生了我們通常所說(shuō)的基站輻射，屬于第二類輻射污染源。由于電磁波是一種能量波，其被生物體吸收后必然會(huì)造成機(jī)體的不同層面反應(yīng)，其中一些反應(yīng)會(huì)破壞生物機(jī)體從而導(dǎo)致疾病，而另一些反應(yīng)甚至對(duì)機(jī)體有利，這些反應(yīng)同生物吸收電磁波的劑量、時(shí)間十分相關(guān)。大多數(shù)研究表明，當(dāng)電磁波劑量和照射時(shí)間高過(guò)一定程度后，其對(duì)人體會(huì)產(chǎn)生影響。人體的器官和組織存在微弱的電磁場(chǎng)，它們是穩(wěn)定而有序的，如果受到外界電磁波的干擾就會(huì)遭到破壞，人體正常循環(huán)機(jī)能會(huì)遭到一定程度的損傷，長(zhǎng)期接受電磁輻射會(huì)造成人體免疫力下降、新陳代謝紊亂、記憶力減退、提前衰老、心率失常、視力下降、聽(tīng)力下降、血壓異常、皮膚產(chǎn)生斑痘等［7］。為此，國(guó)內(nèi)外的政府和標(biāo)準(zhǔn)化組織通過(guò)研究確定了公眾暴露于不同波段電磁輻射的限制值，當(dāng)輻射劑量低于該限制值時(shí)，則認(rèn)為不會(huì)對(duì)公眾健康構(gòu)成危害［8］。

2　國(guó)內(nèi)外電磁輻射標(biāo)準(zhǔn)的區(qū)別

國(guó)際非電離輻射防護(hù)委員會(huì)（ICNIRP）于1998年發(fā)布了《0～300GHZ電磁場(chǎng)安全限值導(dǎo)則》，并已被世界上大多數(shù)國(guó)家采納為電磁輻射安全標(biāo)準(zhǔn)。世界衛(wèi)生組織和國(guó)際電信聯(lián)盟認(rèn)可了ICNIRP導(dǎo)則。國(guó)際電信聯(lián)盟于2000年發(fā)布的ITU-TK.52建議（ITU標(biāo)準(zhǔn)）是基于ICNIRP導(dǎo)則的，并建議各國(guó)采用該導(dǎo)則的安全限值。世界衛(wèi)生組織（WHO）也支持采用ICNIR導(dǎo)則規(guī)定的安全限值，并積極著手電磁輻射標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)調(diào)工作，希望全球采用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和測(cè)量方法［9］。

世界衛(wèi)生組織于2000年6月發(fā)表聲明重申了其支持統(tǒng)一的電磁輻射ICNIRP導(dǎo)則的立場(chǎng)。在WHO的文稿中明確指出：國(guó)際非電離輻射防護(hù)委員會(huì)（ICNIRP）國(guó)際導(dǎo)則是基于對(duì)所有的科學(xué)文獻(xiàn)（熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)）進(jìn)行仔細(xì)分析后制定的，為所有已知的電磁能量輻射產(chǎn)生的危害提供了保護(hù)并且留有很大的安全余量。世界衛(wèi)生組織還在發(fā)表的文稿中建議嚴(yán)格堅(jiān)持基于健康的導(dǎo)則，因?yàn)閲?guó)際導(dǎo)則是為保護(hù)所有人口中的每一個(gè)人而制定的，他們包括移動(dòng)電話使用者、在基站附近工作和生活的人們以及那些不使用移動(dòng)電話的人群。國(guó)際電信聯(lián)盟在ITU-TK.52建議中提到：在許多情況下是由區(qū)域或國(guó)家政府管理部門或標(biāo)準(zhǔn)組織來(lái)發(fā)布電磁輻射安全限值，如果不存在這樣的限值標(biāo)準(zhǔn)或已有的限值沒(méi)有涵蓋響應(yīng)的頻率，應(yīng)該采用ICNIRP限值［10-11］。

除ICNIRP（國(guó)際非電離輻射防護(hù)委員會(huì)）之外，IEEE（美國(guó)電氣和電子工程師協(xié)會(huì)）、ANSI（美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)研究所）、NCRP（美國(guó)輻射保護(hù)委員會(huì)）、MPT（日本郵電?。?、IEC（國(guó)際電工委員會(huì)）等機(jī)構(gòu)分別制定了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)導(dǎo)則。各個(gè)國(guó)家的通信運(yùn)營(yíng)商、設(shè)備制造商在進(jìn)行設(shè)備制造、網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)之前都須進(jìn)行環(huán)境評(píng)估和環(huán)境監(jiān)測(cè)，以保證其網(wǎng)絡(luò)的電磁輻射低于上述限制值。同時(shí)，世界衛(wèi)生組織表明，截止到目前為止，沒(méi)有研究證明手機(jī)或移動(dòng)通信基站在安全劑量范圍內(nèi)的無(wú)線電波輻射會(huì)引起任何健康問(wèn)題［12］。

我國(guó)目前所采用的電磁輻射環(huán)境評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)是中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《電磁環(huán)境控制限值》（GB8702-2014）和國(guó)家環(huán)保總局《輻射環(huán)境保護(hù)管理導(dǎo)則—電磁輻射環(huán)境影響評(píng)價(jià)方法與標(biāo)準(zhǔn)》（HJ/T10.3-1996）。根據(jù)GB8702-2014，公眾照射，一天24h內(nèi)，電磁輻射場(chǎng)的功率密度在任意連續(xù) 6分鐘內(nèi)的平均值應(yīng)滿足0.4W/cm2的標(biāo)準(zhǔn)限值［13］。根據(jù)HJ/T10.3-1996，在環(huán)境影響評(píng)價(jià)時(shí)，對(duì)于由國(guó)家環(huán)境保護(hù)部負(fù)責(zé)審批的大型項(xiàng)目可取 GB8702-2014中功率密度的1/2，其它項(xiàng)目則取功率密度的l/5作為評(píng)價(jià)依據(jù)。一般對(duì)于頻率范圍為30～3000MHz環(huán)境功率密度限值為0.4W/cm2的1/5（即0.08W/cm2）為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)［14］。2009年在杭州舉辦的第5屆電磁輻射與健康國(guó)際研討會(huì)的會(huì)議報(bào)告指出，低強(qiáng)度電磁波的生物學(xué)效應(yīng)及其作用機(jī)制至今還是一個(gè)困擾學(xué)術(shù)界的充滿爭(zhēng)議的問(wèn)題，各國(guó)電磁輻射的衛(wèi)生學(xué)標(biāo)準(zhǔn)還存在著甚至上百倍的差異。對(duì)照一些組織和國(guó)家的公眾照射限值［15-16］，發(fā)現(xiàn)我國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)更嚴(yán)格、更安全可靠。例如，在900MHz移動(dòng)通信頻段，中華人民共和國(guó)國(guó)家環(huán)境保護(hù)局制定的公眾照射限值（功率密度）是0.4W/cm2，而歐洲電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)制定的公眾照射限值是450μw/cm2［17］。

3　降低電磁輻射可采取的防護(hù)措施

根據(jù)電磁輻射的傳播途徑，我們知道電磁污染主要是通過(guò)空間直接傳播的。為了有效減小電磁輻射對(duì)周圍環(huán)境的影響，我們必須將電磁輻射的強(qiáng)度控制在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)允許的環(huán)境限值之內(nèi)或?qū)㈦姶泡椛涞挠绊懴拗圃谝欢臻g范圍內(nèi)，因此，移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商在建設(shè)基站時(shí)就需要考慮基站與周圍環(huán)境敏感點(diǎn)的安全防護(hù)距離。安全防護(hù)距離是指為了滿足我國(guó)電磁輻射防護(hù)規(guī)定的公眾照射限值要求，并符合相關(guān)電磁輻射管理規(guī)定，空間某一點(diǎn)必須離開(kāi)輻射源天線的最小隔離距離［18-19］。由于天線具有方向性，因此在天線的不同方向防護(hù)距離不同，這里主要考慮兩個(gè)方向的防護(hù)距離，分別是水平防護(hù)距離和垂直防護(hù)距離。由于天線的下傾角一般很?。?0o左右），為簡(jiǎn)化起見(jiàn)，水平防護(hù)距離可認(rèn)為是天線最大輻射方向上的防護(hù)距離。在水平方向上，還需考慮天線水平波瓣寬度的影響。垂直防護(hù)距離主要考慮電磁輻射對(duì)人所易至區(qū)域的影響，是指天線正下方區(qū)域滿足相關(guān)電磁輻射限值要求的最小距離。

根據(jù)電磁兼容理論可知，要減少基站的電磁輻射污染，可以從三個(gè)方面來(lái)采取措施，即輻射源、輻射傳播途徑和敏感設(shè)備，但從基站的特殊性來(lái)看，如果從傳播途徑和敏感設(shè)備方面采取措施，相應(yīng)的成本代價(jià)較高，而效果也不盡如人意。所以還是主要考慮從控制輻射源入手，即應(yīng)采取哪些措施讓基站建設(shè)更加合理。一是當(dāng)在敏感區(qū)域架設(shè)基站時(shí)，應(yīng)先對(duì)周圍存在的環(huán)境敏感點(diǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè)，基站架設(shè)后應(yīng)委托當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門進(jìn)行相應(yīng)的竣工驗(yàn)收監(jiān)測(cè)，以確保基站周圍環(huán)境的輻射場(chǎng)強(qiáng)達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)限值。基站架設(shè)應(yīng)嚴(yán)格遵守現(xiàn)有的國(guó)家安全標(biāo)準(zhǔn)，此外運(yùn)營(yíng)商也要加強(qiáng)與環(huán)保部門的合作，做好項(xiàng)目的環(huán)境評(píng)價(jià)和驗(yàn)收工作。二是運(yùn)營(yíng)商在為基站選址時(shí)，應(yīng)盡量考慮減少在人口密集區(qū)域架設(shè)基站，尤其是在居民住宅區(qū)的樓頂架設(shè)基站。若為滿足當(dāng)?shù)鼐用竦耐ㄐ判枨?，客觀條件只能選擇在住宅區(qū)內(nèi)架設(shè)基站，則運(yùn)營(yíng)商應(yīng)采用增高架或以屋面鐵塔的形式來(lái)架設(shè)基站，這樣可以確保基站發(fā)射的電磁波“三葉草”的主瓣方向避開(kāi)附近的同高的居民樓，也可保證距天線主瓣垂直距離大于15米，可有效防止在屋面活動(dòng)的人群直接進(jìn)入高輻射區(qū)域。三是若是高層居民樓頂有樓梯間或水塔，基站的天線應(yīng)選擇架設(shè)在梯間上或?qū)ＴO(shè)天線塔上，同時(shí)天線離樓頂邊緣要有15米以上的距離。在輻射測(cè)值較大的基站位置周圍，應(yīng)設(shè)置防護(hù)欄或屏障，并張貼醒目的電磁輻射警示標(biāo)識(shí)，也可有效避免在附近活動(dòng)的居民因不知情而受到不必要的輻射照射。四是通過(guò)對(duì)已監(jiān)測(cè)基站的數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，適當(dāng)增加發(fā)射天線的高度或減少發(fā)射天線的下傾角，可以有效降低地面上的電磁輻射水平。五是在地形較為空曠的區(qū)域可采用落地塔的方式架設(shè)基站天線，在保證每個(gè)基站搜蓋服務(wù)區(qū)指標(biāo)的基礎(chǔ)上，可盡量減小基站設(shè)備發(fā)射功率。六是在某些基站附近可設(shè)立長(zhǎng)期固定監(jiān)測(cè)，并定期向社會(huì)公布測(cè)量結(jié)果，或直接將電子公示板與監(jiān)測(cè)基站相連，這樣群眾就可以實(shí)時(shí)了解基站的輻射測(cè)值，有助于消除人們對(duì)基站的恐懼，理性面對(duì)移動(dòng)通信基站的輻射。七是在基站進(jìn)行驗(yàn)收時(shí)，應(yīng)由環(huán)保的專業(yè)監(jiān)測(cè)部門對(duì)基站的電磁輻射進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)，運(yùn)營(yíng)商應(yīng)盡可能地配合環(huán)保監(jiān)測(cè)工作。當(dāng)監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示某基站因功率過(guò)大或距離過(guò)近等原因造成電磁輻射超標(biāo)時(shí)，運(yùn)營(yíng)商應(yīng)第一時(shí)間對(duì)天線的發(fā)射功率和架設(shè)位置進(jìn)行整改。八是運(yùn)營(yíng)商要對(duì)基站的日常維護(hù)和巡檢人員進(jìn)行相應(yīng)的電磁輻射防護(hù)培訓(xùn)，加強(qiáng)工作人員的自我防護(hù)意識(shí)，正確對(duì)待電磁輻射對(duì)健康的影響。當(dāng)工作人員在進(jìn)行電磁輻射測(cè)試時(shí)，要做好必要的防護(hù)措施，如穿輻射防護(hù)服、戴輻射防護(hù)帽等。九是運(yùn)營(yíng)商應(yīng)利用自身的優(yōu)勢(shì)，建立健康信息溝通平臺(tái)，在通信行業(yè)、政府環(huán)保部門和群眾間建立起有效的信息傳遞平臺(tái)，通過(guò)定期發(fā)送相關(guān)的輻射防護(hù)信息，增加人們對(duì)電磁輻射的了解。十是為了美化城市環(huán)境，讓基站建設(shè)更好融入城市建設(shè)中，使天線與周圍環(huán)境更協(xié)調(diào)，運(yùn)營(yíng)商采用美化天線的形式來(lái)架設(shè)天線，如將基站天線放置在空調(diào)機(jī)箱內(nèi)，放置在路燈內(nèi)或做成樹(shù)木、動(dòng)物等造型，有些還采用了隱蔽天線的方式。這種做法非常值得推廣，但也要采取必要警示措施，以防止人群在不知情的情況下，進(jìn)入高輻射區(qū)域［20-23］。

在日常生活中，人們也可自行采取措施減少不必要的電磁輻射照射。在使用電器時(shí)，應(yīng)保持一定的安全距離。如微波爐開(kāi)啟后要離開(kāi)一米遠(yuǎn)，孕婦和小孩應(yīng)盡量遠(yuǎn)離微波爐和電磁爐；在使用手機(jī)時(shí)，應(yīng)盡量將手機(jī)天線遠(yuǎn)離頭部，最好使用耳機(jī)或免提接聽(tīng)電話，以減小電磁輻射對(duì)人體的傷害等［24］。

4　結(jié)語(yǔ)

在“以人為本，構(gòu)建可持續(xù)發(fā)展”的時(shí)代，環(huán)保部門更需加強(qiáng)對(duì)當(dāng)?shù)鼗窘ㄔO(shè)的監(jiān)管，作為移動(dòng)通信基站的運(yùn)營(yíng)商也要嚴(yán)格按照建設(shè)規(guī)范和程序來(lái)建設(shè)基站，并主動(dòng)接受監(jiān)督。在移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商架設(shè)基站和環(huán)保部門對(duì)基站進(jìn)行實(shí)地監(jiān)測(cè)的過(guò)程中，其實(shí)都是與公眾進(jìn)行溝通和普及宣傳的良好時(shí)機(jī)，當(dāng)公眾對(duì)基站輻射有了充分的了解和理性的認(rèn)識(shí)，他們對(duì)電磁輻射的擔(dān)憂會(huì)有所緩解，也能更放心地來(lái)享受高新技術(shù)成果帶來(lái)的便捷。

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［14］中華人民共和國(guó)國(guó)家環(huán)境保護(hù)局.HJ/T10.3-1996，輻射環(huán)境保護(hù)管理導(dǎo)則—電磁輻射環(huán)境影響評(píng)價(jià)方法與標(biāo)準(zhǔn)［S］.

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