福建省輻射環(huán)境監(jiān)督站　劉　茜

移動通信基站的電磁輻射和個人防護研究

福建省輻射環(huán)境監(jiān)督站劉茜

隨著人類社會邁入信息化時代，使用移動通訊業(yè)務的群體迅速擴大，城市里移動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)及學校等人口較為密集的環(huán)境敏感區(qū)，一些移動基站已經(jīng)架設到居民樓或高層建筑的頂樓天臺上，而移動基站所帶來的電磁輻射會對周圍環(huán)境產生怎樣的影響，受到公眾的高度重視。該文綜述了電磁輻射的相關知識，分析了電磁波傳播特性及國際國內的技術標準等方面的最新研究動態(tài)，提出要加強對基站建設的監(jiān)管，尤其需對人口密集區(qū)域的移動基站所產生的電磁輻射進行防護。

電磁輻射移動基站基站建設個人防護隨著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展，高新通訊技術進入千家萬戶，移動通信技術也開始了新一輪創(chuàng)新，由3G進入4G時代。技術革新帶來的是移動通信的用戶數(shù)量的激增［1］，據(jù)中國工信部統(tǒng)計數(shù)據(jù)，截至2014年4月底，中國共有12.52億移動通信服務用戶［2］。通信基站的密集度也隨著用戶數(shù)量的增長而增加，人們在享受通信技術帶來便利的同時，也愈發(fā)關注隨之而來的電磁輻射，尤其是在環(huán)境敏感區(qū)域，如居民區(qū)、商業(yè)區(qū)、學校等人口密集的地方。移動運營商為能最大限度保證人口密集區(qū)域的通訊質量，不斷架設新的移動基站，而相關的輻射知識宣傳又未同步進行，這就容易造成群眾的恐慌心理，通信質量的保證和建站難度的加大成為困擾運營商的兩難問題［3］。為使公眾在享受通訊技術帶來便捷的同時，能進一步了解相關的電磁輻射影響，移動運營商和當?shù)丨h(huán)保部門在其中的作用至關重要。

1　電磁輻射的分類、來源及危害

電磁輻射是能量以電磁波的形式通過空間傳播的現(xiàn)象，是能量釋放的一種形式。按電磁輻射對生物學作用的不同，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，可通過電離作用使機體受到嚴重的傷害。非電離輻射的量子能量水平較低，不會導致機體組織的電離，其主要的生物學作用是引起組織分子的顫動和旋轉，常以熒光和熱的形式消耗其能量，對人體也會造成某些生理障礙［4］。移動基站所產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。而我們常見的各種電子設備、家用電器等裝置產生的都是非電離輻射。只要它們處于通電使用狀態(tài)，其周圍就會存在電磁輻射。電磁輻射會對人類的健康構成威脅，同時也會干擾電子設備等的正常運行［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自于地球的熱輻射、太陽熱輻射、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生于人工制造的若干帶電工作的系統(tǒng)，如：電子設備、電氣裝置等，主要來自廣播、電視、雷達、通訊基站及電磁能在工業(yè)、科學、醫(yī)療和生活中的應用設備［6］。移動通信系統(tǒng)中，空間無線信號的發(fā)射和接收都是依靠移動基站發(fā)射天線來實現(xiàn)的，在傳輸信號時，基站的發(fā)射天線有一定強度的電磁輻射量，這就產生了我們通常所說的基站輻射，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造成機體的不同層面反應，其中一些反應會破壞生物機體從而導致疾病，而另一些反應甚至對機體有利，這些反應同生物吸收電磁波的劑量、時間十分相關。大多數(shù)研究表明，當電磁波劑量和照射時間高過一定程度后，其對人體會產生影響。人體的器官和組織存在微弱的電磁場，它們是穩(wěn)定而有序的，如果受到外界電磁波的干擾就會遭到破壞，人體正常循環(huán)機能會遭到一定程度的損傷，長期接受電磁輻射會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、聽力下降、血壓異常、皮膚產生斑痘等［7］。為此，國內外的政府和標準化組織通過研究確定了公眾暴露于不同波段電磁輻射的限制值，當輻射劑量低于該限制值時，則認為不會對公眾健康構成危害［8］。

2　國內外電磁輻射標準的區(qū)別

國際非電離輻射防護委員會（ICNIRP）于1998年發(fā)布了《0～300GHZ電磁場安全限值導則》，并已被世界上大多數(shù)國家采納為電磁輻射安全標準。世界衛(wèi)生組織和國際電信聯(lián)盟認可了ICNIRP導則。國際電信聯(lián)盟于2000年發(fā)布的ITU-TK.52建議（ITU標準）是基于ICNIRP導則的，并建議各國采用該導則的安全限值。世界衛(wèi)生組織（WHO）也支持采用ICNIR導則規(guī)定的安全限值，并積極著手電磁輻射標準的協(xié)調工作，希望全球采用統(tǒng)一的標準和測量方法［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導則的立場。在WHO的文稿中明確指出：國際非電離輻射防護委員會（ICNIRP）國際導則是基于對所有的科學文獻（熱效應和非熱效應）進行仔細分析后制定的，為所有已知的電磁能量輻射產生的危害提供了保護并且留有很大的安全余量。世界衛(wèi)生組織還在發(fā)表的文稿中建議嚴格堅持基于健康的導則，因為國際導則是為保護所有人口中的每一個人而制定的，他們包括移動電話使用者、在基站附近工作和生活的人們以及那些不使用移動電話的人群。國際電信聯(lián)盟在ITU-TK.52建議中提到：在許多情況下是由區(qū)域或國家政府管理部門或標準組織來發(fā)布電磁輻射安全限值，如果不存在這樣的限值標準或已有的限值沒有涵蓋響應的頻率，應該采用ICNIRP限值［10-11］。

除ICNIRP（國際非電離輻射防護委員會）之外，IEEE（美國電氣和電子工程師協(xié)會）、ANSI（美國國家標準研究所）、NCRP（美國輻射保護委員會）、MPT（日本郵電?。EC（國際電工委員會）等機構分別制定了相關標準和技術導則。各個國家的通信運營商、設備制造商在進行設備制造、網(wǎng)絡建設、網(wǎng)絡運營之前都須進行環(huán)境評估和環(huán)境監(jiān)測，以保證其網(wǎng)絡的電磁輻射低于上述限制值。同時，世界衛(wèi)生組織表明，截止到目前為止，沒有研究證明手機或移動通信基站在安全劑量范圍內的無線電波輻射會引起任何健康問題［12］。

我國目前所采用的電磁輻射環(huán)境評價標準是中華人民共和國國家標準《電磁環(huán)境控制限值》（GB8702-2014）和國家環(huán)?？偩帧遁椛洵h(huán)境保護管理導則—電磁輻射環(huán)境影響評價方法與標準》（HJ/T10.3-1996）。根據(jù)GB8702-2014，公眾照射，一天24h內，電磁輻射場的功率密度在任意連續(xù) 6分鐘內的平均值應滿足0.4W/cm2的標準限值［13］。根據(jù)HJ/T10.3-1996，在環(huán)境影響評價時，對于由國家環(huán)境保護部負責審批的大型項目可取 GB8702-2014中功率密度的1/2，其它項目則取功率密度的l/5作為評價依據(jù)。一般對于頻率范圍為30～3000MHz環(huán)境功率密度限值為0.4W/cm2的1/5（即0.08W/cm2）為評價標準［14］。2009年在杭州舉辦的第5屆電磁輻射與健康國際研討會的會議報告指出，低強度電磁波的生物學效應及其作用機制至今還是一個困擾學術界的充滿爭議的問題，各國電磁輻射的衛(wèi)生學標準還存在著甚至上百倍的差異。對照一些組織和國家的公眾照射限值［15-16］，發(fā)現(xiàn)我國的標準更嚴格、更安全可靠。例如，在900MHz移動通信頻段，中華人民共和國國家環(huán)境保護局制定的公眾照射限值（功率密度）是0.4W/cm2，而歐洲電子技術標準委員會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空間直接傳播的。為了有效減小電磁輻射對周圍環(huán)境的影響，我們必須將電磁輻射的強度控制在國家標準允許的環(huán)境限值之內或將電磁輻射的影響限制在一定空間范圍內，因此，移動運營商在建設基站時就需要考慮基站與周圍環(huán)境敏感點的安全防護距離。安全防護距離是指為了滿足我國電磁輻射防護規(guī)定的公眾照射限值要求，并符合相關電磁輻射管理規(guī)定，空間某一點必須離開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距離不同，這里主要考慮兩個方向的防護距離，分別是水平防護距離和垂直防護距離。由于天線的下傾角一般很?。?0o左右），為簡化起見，水平防護距離可認為是天線最大輻射方向上的防護距離。在水平方向上，還需考慮天線水平波瓣寬度的影響。垂直防護距離主要考慮電磁輻射對人所易至區(qū)域的影響，是指天線正下方區(qū)域滿足相關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，可以從三個方面來采取措施，即輻射源、輻射傳播途徑和敏感設備，但從基站的特殊性來看，如果從傳播途徑和敏感設備方面采取措施，相應的成本代價較高，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，即應采取哪些措施讓基站建設更加合理。一是當在敏感區(qū)域架設基站時，應先對周圍存在的環(huán)境敏感點進行預測，基站架設后應委托當?shù)丨h(huán)保部門進行相應的竣工驗收監(jiān)測，以確?；局車h(huán)境的輻射場強達到國家標準限值?；炯茉O應嚴格遵守現(xiàn)有的國家安全標準，此外運營商也要加強與環(huán)保部門的合作，做好項目的環(huán)境評價和驗收工作。二是運營商在為基站選址時，應盡量考慮減少在人口密集區(qū)域架設基站，尤其是在居民住宅區(qū)的樓頂架設基站。若為滿足當?shù)鼐用竦耐ㄐ判枨螅陀^條件只能選擇在住宅區(qū)內架設基站，則運營商應采用增高架或以屋面鐵塔的形式來架設基站，這樣可以確?；景l(fā)射的電磁波“三葉草”的主瓣方向避開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的人群直接進入高輻射區(qū)域。三是若是高層居民樓頂有樓梯間或水塔，基站的天線應選擇架設在梯間上或專設天線塔上，同時天線離樓頂邊緣要有15米以上的距離。在輻射測值較大的基站位置周圍，應設置防護欄或屏障，并張貼醒目的電磁輻射警示標識，也可有效避免在附近活動的居民因不知情而受到不必要的輻射照射。四是通過對已監(jiān)測基站的數(shù)據(jù)結果進行研究發(fā)現(xiàn)，適當增加發(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基站天線，在保證每個基站搜蓋服務區(qū)指標的基礎上，可盡量減小基站設備發(fā)射功率。六是在某些基站附近可設立長期固定監(jiān)測，并定期向社會公布測量結果，或直接將電子公示板與監(jiān)測基站相連，這樣群眾就可以實時了解基站的輻射測值，有助于消除人們對基站的恐懼，理性面對移動通信基站的輻射。七是在基站進行驗收時，應由環(huán)保的專業(yè)監(jiān)測部門對基站的電磁輻射進行現(xiàn)場監(jiān)測，運營商應盡可能地配合環(huán)保監(jiān)測工作。當監(jiān)測結果顯示某基站因功率過大或距離過近等原因造成電磁輻射超標時，運營商應第一時間對天線的發(fā)射功率和架設位置進行整改。八是運營商要對基站的日常維護和巡檢人員進行相應的電磁輻射防護培訓，加強工作人員的自我防護意識，正確對待電磁輻射對健康的影響。當工作人員在進行電磁輻射測試時，要做好必要的防護措施，如穿輻射防護服、戴輻射防護帽等。九是運營商應利用自身的優(yōu)勢，建立健康信息溝通平臺，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，通過定期發(fā)送相關的輻射防護信息，增加人們對電磁輻射的了解。十是為了美化城市環(huán)境，讓基站建設更好融入城市建設中，使天線與周圍環(huán)境更協(xié)調，運營商采用美化天線的形式來架設天線，如將基站天線放置在空調機箱內，放置在路燈內或做成樹木、動物等造型，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，應保持一定的安全距離。如微波爐開啟后要離開一米遠，孕婦和小孩應盡量遠離微波爐和電磁爐；在使用手機時，應盡量將手機天線遠離頭部，最好使用耳機或免提接聽電話，以減小電磁輻射對人體的傷害等［24］。

4　結語

在“以人為本，構建可持續(xù)發(fā)展”的時代，環(huán)保部門更需加強對當?shù)鼗窘ㄔO的監(jiān)管，作為移動通信基站的運營商也要嚴格按照建設規(guī)范和程序來建設基站，并主動接受監(jiān)督。在移動運營商架設基站和環(huán)保部門對基站進行實地監(jiān)測的過程中，其實都是與公眾進行溝通和普及宣傳的良好時機，當公眾對基站輻射有了充分的了解和理性的認識，他們對電磁輻射的擔憂會有所緩解，也能更放心地來享受高新技術成果帶來的便捷。

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