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河北省桥西区电磁辐射环境现状水平分析

作者

王树刚

河北省辐射环境安全技术中心河北石家庄 050091

中图分类号:X32 文献标识码:A

1 前言

城市环境中的电磁波强度不断增加,随着人民生活水平的日益提高,公众对自身所处环境质量意识的不断增强,越来越关心生活环境中的电磁辐射水平。以往那种对城市环境或特定设施周边离散点位的监测和评估越来越不能满足公众诉求和精细化监管的需要,主要依靠人工测量为主的监督监测的手段,也存在着工作效率低、数据不全面、人工记录存在误差等限制因素。

随着监管范围和监管要求的不断深入和细化,监管工作任务日益加重,为适应新形势下生态环境监管的要求,探索可操作性强、监测方法更科学、技术先进合理、使用方便快捷、切实可行的监测方式,获得更加全面、准确的环境数据是迫切需要的。

综合采用网格测量、车载巡测及固定式长期连续自动测量等手段进行城市建成区的电磁环境调查和评估,开展能够响应管理要求、适应新形势、探索新方法,系统的拓展管理思维、延伸管理路径、完善管理体系摸清辖区内电磁辐射环境水平,切实做好辖区内电磁辐射环境监管工作,确保监测与评估工作有章可循、环境保护管理工作有据可依,开展车载巡测工作,摸清辖区内电磁辐射总体水平,为河北省电磁辐射环境管理工作提供参考依据。

2 代表区域概况

石家庄市桥西区作为河北省典型中心城区的代表类型,桥西区没有大型的中波广播台,短波广播台,FM 广播电视发射台,距离最近的是河北省广播电视发射台(世纪公园),该广播电视发射台距离桥西区约 2 公里。

3 调查方法

调查方法按照《区域电磁环境调查与评估方法(试行)》(HJ 1349-2024)的要求执行。桥西区调查的数据采集分别采用网格测量方式和车载巡测方式,以分析两种方式测量结果的一致性,研究两种方式的优缺点。网格测量中分别采用车载和三脚架架设进行数据采集,以分析两种架设方式测量结果的一致性,研究采用车载进行网格测量的可行性。另外,在桥西区网格测量完成后,选取一个关注网格点位进行固定点长期连续(24 小时以上)自动监测,作为质量控制手段,并分析采集时间对数据结果的影响;在车载巡测完成后,选取一条具有代表性区域的道路,在一天内的不同时段中进行若干次的固定路线车载巡测,以分析不同时段监测数据的一致性。

4 测量结果

4.1 车载网格测量结果分析

桥西区 105 个网格点,100kHz\~6GHz 的电场强度测值范围在 0.578V/m~2.645V/m ,电场强度中位值为 1.022V/m ,均远低于 GB8702-2014 的射频电场强度限值要求,电场强度参考水平在 0.176%~4.622% 之间,中位值为 0.626% ,在表明桥西区的电磁环境良好。平均值 1.252V/m 水平低于国内北京城区(平均值约 1.5V/m) )、上海浦东(2022年,平均值 1.48V/m )的电磁环境水平,与深圳市区(2022 年,平均值 1.22V/m )的电磁环境水平相当,高于大连市(2021 年,平均值 0.9V/m )的电磁环境水平,其中2021 年大连调查时 5G 基站的建设尚未大规模建设启用。最大值所在地为桥西区休门街道民生路西美大厦,对该点位进行频谱分 析,点位处主要辐射源为移动通信基站,其中,场强最大频段为电信 5G 频段 3.4GHz\~3.5GHz, 0.840V/m 。

通过对 105 个网格数据统计,可见桥西区网格内电场强度与电场强度参考水平数据总体较小,有近 97% 的数值在 2V/m 以内,最大值不超过 2.7V/m ,电场强度参考水平不超过 4.65% ,区域电磁环境参考水平 EMEL :0.974% ,说明桥西区现状电磁环境总体良好。

4.2 三脚架架设网格测量结果分析

三脚架架设的测值电场强度在 0.505V/m~2.983V/m ,与车载测值范围基本相符,且相同点位的数值基本相近。车载平均值为 1.252V/m 而三脚架架设的平均值为1.236V/m ,相差仅 1.29% ,可见两种方式的测值一致性非常好。

最大值所在网格编号与车载同位置(桥西区休门街道民生路西美大厦)出现,说明三脚架架设测值 2.983V/m 与车载架设测值 2.645V/m 测试结果最大值出现在相同位置,且均主要受基站频段影响;三脚架架设方式测的的数值较车载方式高 12.8% ,基本一致。

与车载方式类似,三脚架架设方式的网格内电场强度数据总体也较小, 95% 以上的数值在 2V/m 以内,最大值不超过 3.0V/m ,电场强度参考水平不超过 5.95% ,同样说明桥西区现状电磁环境总体良好,同时也说明两种架设方式对数据结果的影响不大。

4.3 车载巡测结果分析

最大值出现在汇通街道胜利南街,数值为 14.179V/m ;对该点位进行频谱分析,可以看出点位处主要辐射源为移动通信基站,其中,场强最大频段为电信 5G 频段。与网格法测量相比,最大值出现较大增幅,说明单纯网格定点测量存在采样数量少而不能完全代表区域真实电磁环境水平的缺点。

近 85% 的数据数值在 2V/m 以内, 99.5% 的数据数值在 4V/m 以内,说明桥西区现状电磁环境总体良好,个别位置略微偏大;该结果与网格定点测量结果类似,但获取的数据在 2V/m 以上的比例较网格定点测量高出不少,结合车载巡测有效数据量是网格定点测量的五百倍以上,较网格定点测量分布更广更均匀,可再次说明:车载巡测较网格定点测量在获取区域电磁环境总体水平方面,具有较大的优势。

4.4 代表性道路重复性车载巡测结果分析

根据实际道路情况和调查数据结果,确定选取裕华西路和裕华东路的局部道路作为调查道路,道路西起西二环南路、东至建设南大街。往返一次是完成一次道路巡测,巡测起点从裕华西路与西二环南路交叉口开始测量,向东行驶至裕华东路与建设南大街交叉口作为终点,掉头向西行驶回到西二环南路停止测量。

5 次道路巡测平均值总体一致,在 9:00-17:00 的时间段内,区域电磁环境水平体现了调查数据结果的一致性,说明在工作调查时间段内,区域电磁环境水平总体稳定;对比平均值、最大值可知,数值偏大的点位是个别的,绝大部分点位数值较低。

5 次道路巡测的结果在 2V/m 以下的,均占比 80% 左右,不同调查时间电磁环境水平的规律具有一致性,同样说明在巡测的 5 个时间段内,不同调查时间的电磁环境总体平稳且数值较小。

4.4 固定点长期(24h 以上)连续自动测量结果分析

在桥西区中心区域进行固定点长期(24h 以上)连续自动测量,点位位于建国路与友谊南大街路口东南侧的停车场内。

最大值出现在 13 点10 分,电场强度最大数值为 3.566V/m ,电场强度参考水平最大数值为 8.788% ;对比平均值、最大值、E50、E95 可知,说明测量值较大的数量较少,大部分时间段内电场强度总体相对平稳,在 2V/m~3.5V/m 之间。电场强度参考水平与电场强度在 24h 内的变化趋势基本一致。

标准要求的调查时段 5:00 至 23:00 时间内为公众活动的相对活跃期,在此期间电场强度平均值为 2.542V/m ,电场强度参考水平平均值为 4.366% ,比全天电场强度平均值和电场强度参考水平的平均值略高,说明电磁环境水平与公众活动相关。

5 电磁辐射环境现状水平分析

车载网格测量的区域电场强度平均值是 1.252V/m ,区域电磁环境参考水平 EMEL是 0.974% ,区域电磁环境评估结果为达标;三脚架架设网格测量的区域电场强度平均值是 1.236V/m ,区域电磁环境参考水平 EMEL 是 0.988% ,区域电磁环境评估结果为达标;车载巡测的区域电场强度平均值是 1.570V/m ,区域电磁环境参考水平 EMEL 是1.559% ,区域电磁环境评估结果为达标;桥西区内电磁环境测量结果的较高数据中,主要贡献频率为电信 5G、移动 5G、移动 GSM、电信 CDMA、移动 5G 联合中国广电、联通 GSM 频段等移动通信基站。

桥西区的网格测量和车载巡测两类调查监测,测量的时段是在 9:00 至 17:00 范围内,通过固定点长期连续自动测量的数据结果,可以看出该时段内测量结果相对平稳,且电磁环境属于在一天内时间内数值较高的时间,足够代表桥西区内常规电磁环境现状,满足调查目的,本项目方案调查时段的设计科学合理。

参考文献

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作者简介:王树刚,男,高级工程师,主要从事环境保护、环境监测和辐射安全等领域的研究工作。