摘 要:电子技术的广泛应用,尤其是无线通讯和网络技术的蓬勃发展,使得城市环境中的电磁水平越来越高。目前,电磁环境污染问题已经成为城市环境中新的敏感问题,长春市作为吉林省的省会城市,电磁环境相对复杂,对主要城市开展电磁环境监测是环境保护的工作之一,文章通过对长春市电磁环境的测试与研究,对城市电磁环境的发展给予了分析和展望。
关键词:长春市;电磁辐射;环境保护
电磁辐射是指能量以电磁波的形式在空间传播的现象,环境学和环境管理中所指的电磁辐射还包含独立的电场和磁场以及电磁感应现象和感应电流等。电子技术的广泛应用,尤其是无线通讯和网络技术的蓬勃发展,使得城市环境中的电磁水平越来越高。早在1975年专家学者就曾预言,随着城市经济发展和人口增长,电子、通信、计算机、汽车与电气设备大量进入家庭,城市空间人为电磁能量每年将增长7%-14%,也就是说25年后环境电磁能量密度最高可增加26倍,50年后最高可增加700倍,21世纪中后期城市电磁环境将更为复杂与恶化。
长春市作为吉林省的省会城市,电磁环境相对复杂,对主要城市开展电磁环境监测是环境保护的工作之一。长春市人口密集、居住集中,广播电视、移动通信和网络、高压输变电、城市轻轨以及工业科研医疗用电磁设备众多,具备典型的城市电磁环境特点,可以作为研究城市电磁环境的模板。
作者常年从事电磁辐射环境和项目监测工作,对城市电磁环境相当熟悉,尤其针对长春市更是开展了常年的电磁辐射监测和研究工作,最早的研究可以追溯到2001年,本文的相关研究结论和监测结果均来源于2010年以来作者开展相关研究课题的工作。
1 城市电磁发射设备环境影响分析
广播电视信号在城市环境中也基本实现了有线全覆盖或网络化,通过项目调查和监测可以发现,省广播电视发射塔和长春市广播电视发射塔建设高、覆盖广,但发射信号对地面和周围建筑物电磁辐射影响较低。
移动通信类电磁发射设备众多。实际周围情况复杂,建设数量多,在长春市内分布密集,影响范围大,所以应重点分析。通过对某年度187个GSM移动通信基站为主的电磁发射设备理论计算结果表明,GSM类移动通信基站满足环境保护要求的移动通信基站防护距离为9.78m-18.43m,信号主射方向上平均防护距离为15m左右。由于计算过程中取值多偏于安全,所以实际防护距离计算结果应该更短一些,而移动通信基础一般在城市中均建设在30米以上的高度,信号主射方向上要求有净空距离,再加上移动通信信号发射频率为微波段,墙壁等建筑物对其信号衰减作用强,所以在地面和稍远的区域影响极小,对周围建筑物中的敏感点也基本不会有影响。而3G和4G移动通信基站发射功率更低,信号覆盖面更小,对环境的影响也就更小。这也是近几年移动通信类项目环境管理越来越趋向于弱化方向的主要原因。
高压输变电对以射频监测为主的环境监测结果贡献不大,且在城市内具有变电站市内化、220kV高压输电地下化、66kV输电占地化等特点,对城市环境整体影响不大。
城市有轨电车和轻轨电压等级较低,工、科、医用电磁设备一般功率不大且有防护,影响范围更小。
2 长春市电磁环境调查
长春市电磁环境数据调查年份为2012-2015年,为保证数据量,我们对长春主城区(不含北高新区)的城市环境监测选择了1X1km2的小方格划分方法。整个工作中,我们共测试了220个点位,取得了充足的数据量。监测工作主要是在2012年工作的基础上,在2015年对部分监测点位开展复测,并对城区建设变化较大的42个点位重新监测。
监测结果表明长春市主城区综合电场强度值在0.3V/m-3.88V/m之间(0.3V/m是仪器的最小有效响应值,小于该值的数据均纪录为0.3V/m),平均值为1.15V/m,可代表长春市电磁环境平均水平。长春市主城区最高值出现在16号区域,该点位于长春市同志街与自由大路交汇处,具体监测点位靠近桂林路,桂林路是长春市著名的商业区,人群和车辆十分密集。
监测结果分析表明,长春市主城区电磁环境监测结果受点位选择影响较大,公园和小区环境监测结果较低,交通环境受过往车辆等影响,容易出现部分高值,但整体监测结果均满足12V/m的国家电磁辐射最低标准。
3 城市电磁环境发展分析和展望
电磁环境容量评估:
以城市空间人为电磁能量发展可估算出城市电磁环境发展容量。即按每年增长7%-14%计算,我们采用偏安全法-即高危险值代入法分析,采用公式如下:
A=B(1+0.14)X
式中:A:电磁辐射防护限值;B:电磁辐射环境现状水平;x:发展时间(年)。
代入所需数据量计算后可知,当x=17.833年时,A为12V/m。由此可知,在对现有城市电磁环境自由发展的情况下,长春市城市电磁环境平均水平将在18年后超过环境保护限制标准。这个结论是采用偏安全的计算方法,即长春市现有电磁环境容量情况下,最少还可自由发展18年。
近几年监测结果表明长春市电磁环境的变化并不明显。实际上,主要是因为电磁环境的发展很复杂,环境电磁辐射水平也不是自由定量增加的,以移动通讯和网络的发展就可以看出技术是不断进步和变化的,受末端无线通讯技术发展的影响,小功率发射设备还会大量增加,導致室内等电磁本底较低的城市环境电磁水平有一定上升;但同时受有线传输技术的发展以及人们环境意识的提高、环境和产品严格管理等因素影响,城市中大功率发射设备和可影响到生活环境的发射设备对环境的电磁影响会呈现减少的趋势,所以,城市电磁环境发展在长期内将呈现有增有减、区域略高、整体较低的发展态势。
参考文献
[1]环保部辐射环境技术监测中心.环保部辐射环境质量报告书[R].2010-2015.
[2]吉林省辐射环境监督站.长春市电磁辐射环境国控点、长春市各企事业单位电磁辐射环境建设项目监测报告[R].2010-2015.
[3]张立新,王笑晗,原吉林省环境保护局.吉林省电磁辐射环境污染源调查研究[Z].1998.
[4]原吉林省环境保护局.吉林省环境保护“十二五”计划和到2020年远景规划[Z].2009
[5]吉林省辐射环境监督站.长春市电磁环境调查与研究吉林省环境保护联合会[Z].2012.
推荐访问:长春市|展望|电磁|环境|测试