安陽市電磁輻射環(huán)境質(zhì)量狀況調(diào)查研究

張愛華

（安陽市輻射環(huán)境安全技術(shù)中心，河南安陽455000）

1 通信基站對(duì)周圍電磁輻射環(huán)境質(zhì)量的影響

1.1 監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的布設(shè)、使用儀器及方法、質(zhì)量控制措施

1.1.1 監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的布設(shè)

依據(jù)移動(dòng)通信基站電磁輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)方法，以通信基站為起點(diǎn)，在基站的主瓣方向上，依次在10m、25m、50m、100m、150m處監(jiān)測(cè)[1]。

1.1.2 使用儀器及方法

使用儀器為PMM8053B綜合場(chǎng)強(qiáng)儀，EP300探頭。測(cè)量時(shí)，每個(gè)測(cè)點(diǎn)連續(xù)測(cè)5次，每次監(jiān)測(cè)時(shí)間不小于15秒，并讀取穩(wěn)定狀態(tài)下的最大值。測(cè)量?jī)x器探頭尖端距地面1.7米。

1.2 通信基站電磁輻射狀況

安陽市市區(qū)共監(jiān)測(cè)通信基站2個(gè)，監(jiān)測(cè)日期為2019年10月20日至23日。監(jiān)測(cè)得到的城區(qū)通信基站電場(chǎng)強(qiáng)度和功率密度隨距基站的距離變化規(guī)律見圖1、2。

圖1 市區(qū)三里屯宿舍基站周圍電場(chǎng)強(qiáng)度隨距離變化規(guī)律

圖2 開發(fā)區(qū)建材市場(chǎng)基站周圍電場(chǎng)強(qiáng)度隨距離變化規(guī)律

由圖1、2可看出，城市里的通信基站各個(gè)方向上電磁輻射最大值80%以上在距離基站25m和50m處。所測(cè)電場(chǎng)強(qiáng)度最大值為1.83 V/m，最小值為0.40 V/m，最大值是最小值的4.6倍。通信基站周圍電場(chǎng)強(qiáng)度都是從最近處逐漸升高，在25～50m處達(dá)到最大，此后逐漸減小，到150m處與城市本底值基本相同。基站電磁輻射最大值沒有超過國(guó)家規(guī)定的《電磁輻射防護(hù)規(guī)定》（以下簡(jiǎn)稱《規(guī)定》）中公眾輻射導(dǎo)出限值12V/m（40μW/cm2）的要求。

2 廣播電視塔對(duì)周圍電磁環(huán)境的影響

2.1 布點(diǎn)、使用儀器及方法、質(zhì)量控制措施

2.1.1 監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的布設(shè)

以電視塔為起點(diǎn)，測(cè)點(diǎn)間距為50m，依次測(cè)至450m處為止[2]。

2.1.2 使用儀器及方法

使用儀器為PMM8053B綜合場(chǎng)強(qiáng)儀，EP300探頭。測(cè)量時(shí)，每個(gè)測(cè)點(diǎn)連續(xù)測(cè)5次，每次監(jiān)測(cè)時(shí)間不小于15秒，并讀取穩(wěn)定狀態(tài)下的最大值。測(cè)量?jī)x器探頭尖端距地面1.7米。

2.2 監(jiān)測(cè)結(jié)果及分析

安陽市廣播電視塔共監(jiān)測(cè)正西和西北兩個(gè)方向，每個(gè)方向監(jiān)測(cè)450m，每隔50m設(shè)一個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位，監(jiān)測(cè)得到安陽市廣播電視塔不同距離處的電場(chǎng)強(qiáng)度變化規(guī)律見圖3。

圖3 安陽市廣播電視塔不同距離處的電場(chǎng)強(qiáng)度變化規(guī)

由圖3可見，廣播電視塔正西和西北方向電場(chǎng)強(qiáng)度均出現(xiàn)兩個(gè)高點(diǎn)。電視塔正西（1號(hào)線）方向50～100m呈上升趨勢(shì)，場(chǎng)強(qiáng)由1.13V/m上升到2.34 V/m，100m處的場(chǎng)強(qiáng)是50m處的2.07倍；100～200m呈逐漸減弱趨勢(shì)，場(chǎng)強(qiáng)由2.34 V/m降低到1.80 V/m，總體下降了23%；200～300m呈逐漸增強(qiáng)趨勢(shì)，場(chǎng)強(qiáng)由1.80 V/m上升到2.83 V/m，整體上升了57%；然后300～450m場(chǎng)強(qiáng)逐漸減弱，場(chǎng)強(qiáng)減弱至0.89 V/m。在2 400m處，電場(chǎng)強(qiáng)度為0.44 V/m，與電磁輻射環(huán)境值基本一致。

電視塔西北（2號(hào)線）方向50～100m呈上升趨勢(shì)，場(chǎng)強(qiáng)由1.15V/m上升到2.32 V/m，100m處的場(chǎng)強(qiáng)是50m場(chǎng)強(qiáng)處的2.01倍；100～200m呈逐漸減弱趨勢(shì)，場(chǎng)強(qiáng)由2.32V/m降低到2.15 V/m，總體下降了7%；200～250m呈逐漸增強(qiáng)趨勢(shì)，場(chǎng)強(qiáng)由2.15 V/m上升到2.57V/m，整體上升了19%；然后250～450m場(chǎng)強(qiáng)逐漸減弱，場(chǎng)強(qiáng)減弱至1.05 V/m。

從1號(hào)線和2號(hào)線的變化規(guī)律反映出的電視塔不同距離處的綜合場(chǎng)強(qiáng)的變化規(guī)律基本相同。從電視塔50～100m以內(nèi)，電場(chǎng)強(qiáng)度呈上升趨勢(shì)，在100m處出現(xiàn)一高點(diǎn)；100～200m場(chǎng)強(qiáng)逐漸減弱；200～300m達(dá)到最高值；300～450m場(chǎng)強(qiáng)開始逐漸減弱。

電視塔周圍綜合場(chǎng)強(qiáng)出現(xiàn)幾個(gè)高點(diǎn)，原因主要與其搭載的天線有關(guān)，由于其搭載的天線數(shù)目較多，且每個(gè)天線的發(fā)射頻率、傾斜角度不一樣，因此電視塔周圍綜合場(chǎng)強(qiáng)出現(xiàn)幾個(gè)高點(diǎn)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)測(cè)情況，在電視塔的正西方向無其他輻射設(shè)備干擾的情況下2400m處降低到自然綜合場(chǎng)強(qiáng)水平。綜上所述，電視塔周圍所測(cè)電場(chǎng)強(qiáng)度數(shù)值均小于環(huán)境電磁波衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（GB9175-88）（以下簡(jiǎn)稱《國(guó)標(biāo)》）一級(jí)（安全區(qū)）標(biāo)準(zhǔn)（5 V/m）。

3 高壓輸變電線及變電站對(duì)周圍電磁環(huán)境的影響

根據(jù)安陽市高壓輸變電線及變電站建設(shè)情況，我們選取了220kV變電站工頻電磁環(huán)境、220KV送出工程線路電磁環(huán)境作為研究對(duì)象。

3.1 監(jiān)測(cè)點(diǎn)位與監(jiān)測(cè)內(nèi)容

3.1.1 監(jiān)測(cè)項(xiàng)目：

①工頻電場(chǎng)：地面處（變電站）、地面1.5m工頻電場(chǎng)強(qiáng)度；

②工頻磁場(chǎng)：地面處（變電站）、地面1.5m工頻磁感應(yīng)強(qiáng)度；

3.1.2 、監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的布設(shè)

①工頻電磁場(chǎng)的測(cè)量

變電站的測(cè)量選擇在220/110kV進(jìn)線處一側(cè)，以圍墻為起點(diǎn)，測(cè)點(diǎn)間距為5m，依次測(cè)至200m處為止，分別測(cè)量地面處和離地1.5m處的電場(chǎng)強(qiáng)度垂直分量、磁場(chǎng)強(qiáng)度垂直分量和水平分量[3-4]。

送電線路的測(cè)量是以檔距中央導(dǎo)線弛垂最大處線路中心的地面投影點(diǎn)為測(cè)試原點(diǎn)，沿垂直于線路方向進(jìn)行，測(cè)點(diǎn)間距為5m，順序測(cè)至邊導(dǎo)線地面投影外50m處為止，分別測(cè)量離地1.5m處的電場(chǎng)強(qiáng)度垂直分量、磁場(chǎng)強(qiáng)度垂直分量和水平分量。

3.1.3 監(jiān)測(cè)儀器

本項(xiàng)目測(cè)試采用的儀器為PMM8053B綜合場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量?jī)x（測(cè)試探頭：EHP一50B），測(cè)量范圍為電場(chǎng)0.01 V/m～l00kV/m、磁場(chǎng)1nT～l0mT。儀器在檢定有效期內(nèi)。

測(cè)試期間天氣條件：測(cè)試多選擇好天氣情況進(jìn)行。

3.2 輸變電線路及變電站電磁環(huán)境現(xiàn)狀監(jiān)測(cè)結(jié)果及分析

3.2.1 220kV安陽內(nèi)黃（顓頊）變電站工頻電磁環(huán)境監(jiān)測(cè)結(jié)果及分析

監(jiān)測(cè)得到安陽內(nèi)黃（顓頊）變電站工頻電磁環(huán)境變化規(guī)律見圖4、圖5。

圖4 安陽內(nèi)黃（顓頊）變電站工頻電場(chǎng)垂直分量變化規(guī)律圖

從圖4可看出，內(nèi)黃（顓頊）變電站220kV進(jìn)線走廊距地面1.5m處工頻電場(chǎng)垂直分量最大值為1.204kV/m，在距圍墻10m處，最小值為0.026 kV/m，在距圍墻200m處；地面處最大值為1.179 kV/m，在距圍墻10m處，最小值為0.028 kV/m，在距圍墻200m處。工頻電場(chǎng)強(qiáng)度垂直分量在地面處和距地1.5m處變化一樣，都是從圍墻外開始升高，到10m處達(dá)到最大，然后逐漸減小。

圖5 安陽內(nèi)黃（顓頊）變電站工頻磁場(chǎng)強(qiáng)度變化規(guī)律圖

從圖5可看出，內(nèi)黃（顓頊）變電站220kV進(jìn)線走廊工頻磁場(chǎng)距地面1.5m處最大值為0.413μT，在距圍墻10m處，最小值為0.052μT，在距圍墻200m處；地面處最大值為0.353μT，在距圍墻10m處，最小值為0.040μT，在距圍墻200m處。工頻磁場(chǎng)地面處和1.5m處的變化規(guī)律與工頻電場(chǎng)垂直分量相同。

工頻電場(chǎng)垂直分量和工頻磁場(chǎng)強(qiáng)度均低于《500kV超高壓送變電工程電磁輻射環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范》（HJ/T24—1998）（以下簡(jiǎn)稱《規(guī)范》）中工頻電場(chǎng)4kV/m、工頻磁場(chǎng)0.1 mT的推薦限值。

3.2.2 500kV安陽（洹安）變電站220kV送出工程

①天氣情況：晴，溫度為26℃，濕度為52%.

②500kV安陽（洹安）變電站220kV送出工程工頻電磁環(huán)境監(jiān)測(cè)（電場(chǎng)強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度測(cè)試高度1.5m）測(cè)試結(jié)果如圖6、圖7所示。

圖6 杜崇線N23小號(hào)側(cè)工頻電場(chǎng)垂直分量變化規(guī)律

圖7 杜崇線N23小號(hào)側(cè)工頻磁場(chǎng)變化規(guī)律

從圖6、7可看出，500kV安陽（洹安）變電站220kV送出工程工頻電場(chǎng)垂直分量在杜崇線N23小號(hào)側(cè)最大值為2.614kV/m，在距線路中心距離5m處，最小值為0.085 kV/m，在距線路中心30m處。活水村最大值為0.159 kV/m，在距線路中心距離5m處，最小值為0.062kV/m，在距線路中心30m處。兩者都是工頻電場(chǎng)垂直分量在距線路中心距離5m處達(dá)到最大之后，逐漸減小。

工頻磁場(chǎng)在杜崇線N23小號(hào)側(cè)最大值為2.233kV/m，在距線路中心距離5m處，最小值為0.095 kV/m，在距線路中心30m處；在活水村最大值為1.414 kV/m，在距線路中心距離5m處，最小值為0.065kV/m，在距線路中心30m處；工頻磁場(chǎng)變化規(guī)律與工頻電場(chǎng)相同。

所測(cè)工頻電場(chǎng)和工頻磁場(chǎng)數(shù)據(jù)均低于《規(guī)范》中工頻電場(chǎng)4kV/m、工頻磁場(chǎng)0.1mT的推薦限值。

4 結(jié)論

通過本次調(diào)查可知：

①安陽市城區(qū)電磁輻射最大值為0.66v/m，最小值為0.21 V/m，平均值為0.40 V/m。農(nóng)村地區(qū)電磁輻射最大值為0.50V/m，最小值為0.19 V/m，平均值為0.27V/m。安陽市電磁輻射從城市到城鄉(xiāng)接合部再到農(nóng)村呈逐漸衰減趨勢(shì)，其數(shù)值與人口居住密度、地段的繁華程度有直接關(guān)系。電場(chǎng)強(qiáng)度隨著距城市距離的增加而降低。經(jīng)相關(guān)分析計(jì)算其斜率分別是-0.028 9、-0.024 4、-0.020 6，相關(guān)系數(shù)r值為0.75、0.75、0.63。從城市邊緣地帶向外大約延伸10公里后，電磁輻射數(shù)值與農(nóng)村地區(qū)基本相等。安陽市市區(qū)電磁輻射場(chǎng)強(qiáng)是農(nóng)村的1.5倍。安陽市地區(qū)電磁輻射環(huán)境質(zhì)量整體狀況良好，符合《規(guī)定》中公眾照射導(dǎo)出限值12 V/m的要求，小于《國(guó)標(biāo)》一級(jí)（安全區(qū)）標(biāo)準(zhǔn)（5 V/m）。

②通信基站各個(gè)方向上地電磁輻射最大值80%以上在距離基站25米處和50米處。所測(cè)電場(chǎng)強(qiáng)度最大值為1.83 V/m，最小值為0.40 V/m。通信基站周圍電場(chǎng)強(qiáng)度都是從最近處逐漸升高。基站電磁輻射最大值沒有超過《規(guī)定》中公眾輻射導(dǎo)出限值12v/m(40μW/cm2)的要求，小《于國(guó)標(biāo)》一級(jí)（安全區(qū)）標(biāo)準(zhǔn)（5V/m）。

③廣播電視塔相對(duì)通信基站來說，對(duì)周圍影響較大。所測(cè)最大值為2.83 V/m，最小值為0.89 V/m。電視塔周圍綜合場(chǎng)強(qiáng)出現(xiàn)幾個(gè)高點(diǎn)，原因主要與其搭載的天線有關(guān)，由于其搭載的天線數(shù)目較多，且每個(gè)天線的發(fā)射頻率、傾斜角度也不一樣，因此電視塔周圍綜合場(chǎng)強(qiáng)疊加出現(xiàn)幾個(gè)高點(diǎn)。電視塔周圍所測(cè)電場(chǎng)強(qiáng)度均小于《規(guī)定》中公眾照射導(dǎo)出限值12V/m(40μW/cm2)的要求。

4.2.3 輸變電線路及變電站電磁輻射狀況

變電站220kV進(jìn)線走廊距地面1.5m和地面處工頻電場(chǎng)垂直分量和工頻磁場(chǎng)從圍墻外向外逐漸升高，到10m處達(dá)到最大，然后逐漸減小。在輸送線路附近工頻電場(chǎng)垂直分量和工頻磁場(chǎng)在距線路中心距離5m處達(dá)到最大之后，逐漸減小。所測(cè)工頻電場(chǎng)和工頻磁場(chǎng)數(shù)據(jù)均低于《規(guī)范》中工頻電場(chǎng)4kV/m、工頻磁場(chǎng)0.1mT的推薦限值。

中國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展帶動(dòng)了城市建設(shè)節(jié)奏的加快，人民的生活水平也越來越高，電磁輻射設(shè)備的應(yīng)用也越來越廣泛，例如：廣播電視塔、移動(dòng)基站、雷達(dá)、高壓輸變電站等。電磁輻射設(shè)備在給人類帶來極大便利的同時(shí)也會(huì)對(duì)人體健康產(chǎn)生一定的影響。在該科研領(lǐng)域的研究，有待于進(jìn)一步深入。