发布时间：2023-11-30 10:22:30
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中图分类号：TN931文献标识码： A 文章编号：
前言
随着信息时代的带来，各种通信设备、电气设备（如电视台、卫星站、电话等）广泛应用，导致人们生活环境充满了电磁波，对人们生活环境造成严重影响，并对人体健康造成严重威胁，成为目前环境污染的重要污染源之一。因此，必须引起环境监测部门的高度重视，掌握电磁辐射来源，了解电磁辐射危害性，对电磁辐射污染进行有效的监测，以减少电磁辐射对环境和人体的危害。
环境电磁辐射的危害
各种通信设备和电气设备在给人们带来方便的同时，导致环境电磁波的增加，使得频带变宽，对各种电子设备运行造成严重干扰，强化电磁辐射的化学反应、物理反应及生物反应，对环境造成严重的污染，同时危害人体健康，其主要危害主要表现在以下三个方面：
（1）电磁干扰。由于功率较大的无线电设备在运行过程中会产生大量的电磁波，对周围的电台、通信及广播等造成电磁干扰，导致这些通信设备无法正常运行，提高电气设备和通信设备故障发生率，对电力安全造成严重影响[1]。
（2）系统威胁。计算机系统本身具有一定的电磁辐射，但是如果电磁波不断增加，就可能被不法人员利用电磁波来获取计算机系统里的资料，或者对计算机系统造成破坏，给人们带来很大的损失。
（3）人体危害。有关研究表明，电磁辐射对人的神经系统造成严重的危害，低频率的电磁场可导致人的神经系统发生紊乱，出现忧郁、烦闷及神经衰弱等症状，而较高频率的电磁辐射则导致人体中枢神经系统出现交感疲乏、机能障碍、头昏脑胀、记忆力变差等症状，对人体健康造成严重威胁。因此，加强对环境电磁辐射的监测很重要[2]。
环境电磁辐射的监测
3.1一般环境监测
主要是指对大面积范围内电磁辐射各种来源形成的电磁辐射值进行监测。监测人员可根据《环境电磁辐射管理与电磁辐射监测》要求来进行监测，把相关标准在某个区域划分网格，并把网格中心点当做监测点，并对树木屏蔽和建筑物屏蔽等因素进行充分考虑，对监测点进行合理的调整。以电场强度作为电磁辐射评价标准，对环境中的电磁辐射进行合理的评价，评价内容主要包括分布规律、环境特点及环境质量等，通过对环境中的电磁辐射进行评价，可以充分了解该区域环境电磁辐射情况，及时采取有效的防治措施[3]。
3.2特定环境监测
主要是指对特定区域内的固定电磁辐射来源形成的电磁辐射值进行监测。监测人员需对该区域内电磁辐射来源类型、规模及数量等进行深入的调查分析，以为环境电磁辐射监测提供重要依据。以下是几种常见电磁辐射来源及监测方法：
3.2.1移动通信站监测
（1）工作原理。移动通信主要是通过控制设备和射频发射器经过网内通信用户和收发站来进入无线通信，而无线通信则由通信在发射和接收形成的电磁波形成的。所以移动通信站在运行过程中，会使周围环境的电磁辐射发生改变。（2）监测方法。监测人员应根据《环境电磁辐射管理与电磁辐射监测》要求，选择适宜的监测仪器、布置监测点、掌握好监测时间、规范监测技术，并对监测结果进行有效的评估，监测电磁强度应小于5.4 V/m。若大于5.4 V/m，则应采取相应的防治措施，减少电磁辐射对环境的污染，对人体的危害。
3.2.2电台发射设备监测
（1）工作原理。主要是把传输信号经由调制器来进行控制，并通过高频率的振荡器来实现高频率的电流，把调制完成的高频电流防止相应电频，送至天线上方，最终以电磁波的方式进行发射。（2）监测方法。监测人员要根据《环境电磁辐射管理与电磁辐射监测》要求，在电台发射设备周围区域、发射塔及电磁辐射较为敏感位置设置监测点，对这些区域电磁辐射情况进行有效的监测。电磁强度应小于5.4 V/m。
3.2.3 电力设备监测
（1）工作原理。主要是电力设备周围环境电磁辐射情况进行检查，电力设备主要有变电站、架空电线等；电磁场特点主要表现为电晕、电场及磁场等；电磁辐射污染表现为：绝缘及电晕放电导致的干扰现象，并存在较强的生物效应。（2)监测方法。监测人员要根据《环境电磁辐射管理与电磁辐射监测》要求，按照不同等级电压，选择不同监测仪器和监测技术，并明确电力设备电磁强度和电场强度指标，规范电磁辐射监测技术[4]。
3.3较极低频率电磁辐射监测方法
（1）收集与环境电磁辐射有关资料，主要包括电场强度、磁场强度、电流密度以及磁感应强度等。（2）明确监测时间和监测范围。一般情况下，每个监测点需不间断检测五次，每次检测时间在15s以上，以较为稳定的读值为准。但是若果检测读值波动性较大，则应延长检测时间。监测人员应在离地面0.5米、1米及1.5米的位置设测量点。（3）监测点布置。针对于输电线路电磁辐射监测点的布置:应选择具有代表性意义的档距，并以档距内线路中心位置作为监测点，监测点间距应为5米。针对于变电站电磁辐射监测点布置：控制中心设一个监测点；每个高压设备区各设一个监测点；每个低压设备区各设一个监测点；低压和高压区旁主变位置设一个监测点；开关设备各设一个监测点；监测点间距应为5米。针对于电厂电磁辐射监测点布置:主要是在主控室、发电机、励磁机等位置各设两个监测点，而电厂变电低压侧、变电高压侧、开关室、避雷器及电流互感器等，则各设一个监测点[5]。（4）检测要求。首先在应有检测仪器对周围环境进行有效的检测，并做好检测记录；根据检测对象，选择适宜的检测仪器，并旋转具有代表性的检测结果；尽可能的排除周围辐射源产生的干扰；对检测数据进行有效的统计和整理。（5）注意要点。选择双轴或者以上检测仪器；检测环境温度应为0至40℃，相对湿度应为5至80%；防止人出现在检测位置周围，检测人员应离检测仪器5m远；检测时应将手机登具有电磁辐射设备关闭；检测点位置要平坦且无多余杂物；对检测仪器进行有效的防护，防止其内部存在冷凝水；检测仪器频率要求：检测ELF为50Hz、微波为3GHz至30GHz，三轴检测要求：必须同时对Z、X、Y方向进行检测，检测路程要求：磁场: 10μT至10 mT、电场0·1kV/m至100 kV/m。
结语
随着信息时代的带来，电力设备和通信设备的不断发展和应用，给人们生活带来极大的便利，但是同时也导致环境电磁辐射量的增加，对环境造成严重的污染，干扰电力设备、通信设备的正常运行，对人体健康造成严重的危害。因此，为了减少电磁辐射对设备的干扰、对环境的污染，对人体的危害，必须加强对环境电磁辐射的监测，以为电磁辐射污染的防治提供重要依据，为人们提供一个良好的生活环境。
【参考文献】
[1]朴光玉,徐秀华,罗凤平,成英.刍议电磁辐射的危害及其防护措施[J].黑龙江科技信息,2009,5(19):89-90.
[2]罗穆夏,张普选,马晓薇,杨文芬.电磁辐射与电磁防护[J].中国个体防护装备, 2009,12(05):76-78.
随着人们对移动通信技术要求的提高和移动通信技术的快速发展，移动通信技术已进入4G时代。所谓4G，是第四代移动通信技术的英文缩写，是集3G和WLAN与一体，能够快速传输数据、高质量音频、视频和图像等的技术。其拥有以往技术无法比拟的优势：通信速度更快、网络频谱更宽、通信更加灵活、智能性能更高、兼容性能更平滑、实现更高质量的多媒体通信、频率使用效率更高等。因此，为满足人们对4G服务覆盖的要求，4G移动通信基站建设也如火如荼地进行。然而，4G移动通信基站的建设无疑会带来辐射环境的变化，公众对辐射环境的关注度也越来越高。4G移动通信基站的环境影响评价工作以及处理基站的投诉日渐增加。电磁辐射环境监测是环境影响评价的重要环节，贯穿环境影响评价整个过程，其作为一门综合性学科，运用科学的监测手段对移动基站周围电磁辐射水平进行监测，通过对电磁辐射环境现状定量和系统的分析与评价，为环境影响评价或相关的技术问题提供有力的数据支撑。因此，正确的监测方法和科学、客观的评价是环境影响评价文件结论是否正确的重要保障。
一、电磁辐射环境监测
1监测目的
了解基站周围电磁环境现状，为基站选址的环境合理性及环境影响预测提供数据支撑。
（1）对于拟建基站站址，现场监测基站周围电磁环境现状值，确定该站址是否具有电磁环境容量；
（2）对于已运行基站，现场监测基站周围电磁环境现状值，确定基站周围公众活动区域的电磁辐射环境是否满足国家标准。
2监测依据
根据《电磁环境控制限值》（GB8702-2014）、《辐射环境保护管理导则―电磁辐射监测仪器和方法》（HJ/T 10.2-1996）、《移动通信基站电磁辐射环境监测方法》（试行）制定本项目现场监测实施细则。
3监测对象的选取原则
监测中选取以人口集中区域为重点的环境敏感程度高、与周围公众活动区域水平距离小、与其他运营商共站址、架设形式对环境影响较大的美化天线和桅杆等典型基站，且各抽测基站监测点位的布设应涵盖发射天线所在天面、周围环境敏感点等公众活动区域。所选基站应具有代表性和包络性。
4监测条件
4.1 监测天气情况
无雪、无雨的良好天气。
4.2监测设备
电磁辐射监测仪器设备有：射频电磁辐射分析仪、电磁辐射选频分析仪等。各种测量仪器均应经过国家计量认证部门检定、校准合格，并都在合格证的有效期内，性能满足工作要求。
5质量保证
（1）测量仪器和装置每年经国家计量认证部门检定/校准，检定/校准合格后方可使用；每次测量前、后均检查仪器的工作状态是否正常；几台仪器间进行比对测试。
（2）监测所用仪器与所测对象在频率、量程、响应时间等方面相符合，并保证获得真实的测量结果。
（3）监测布点和监测方法均严格按照《移动通信基站电磁辐射环境监测方法》（试行）的要求进行。监测点位置的选取考虑使监测结果具有代表性，合理布设监测点位，保证各监测点位布设的科学性和可比性。
（4）监测中异常数据的取舍以及监测结果的数据按照统计学原理处理。
（5）建立完整的文件资料。仪器的校准证书、监测布点图、测量原始数据等全部保留，以备复查。
（6）严格实行三级审核制度，经过校对、校核，最后由质量负责人审定。
6 测量方法
6.1基本要求
（1）工作开始前，收集被测基站的基本信息，包括：基站名称、编号、地理位置、基站各项基础参数、天线架设方式、天线架设高度、天线方向角、天线下倾角、半功率角等参数。
（2）测量仪器与所测基站频率、量程、响应时间等方面相符合，以保证监测的准确。
（3）探头（天线）尖端与操作人员之间距离不少于0.5m。
6.2测量点位的选择
测量布点参照《电磁环境控制限值》与《辐射环境管理导则―电磁辐射监测仪器和方法》，并根据《移动通信基站电磁辐射环境监测方法》（试行）的要求进行。
监测点位布设在以发射天线为中心半径50m的范围内可能受到影响的环境敏感区域公众可到达的距离天线最近处，环境敏感区主要包括：居民区、学校、幼儿园、医院和党政机关等，根据现场环境情况可对点位进行适当调整。
监测点位的布设原则上设在定向天线在辐射主瓣的半功率角内。
对于发射天线架设在楼顶的基站，在楼顶公众可活动范围内布设监测点位。
测量室内电磁辐射环境时，一般选取房间中央位置，点位与家用电器等设备之间距离不少于1m。在窗口或阳台等位置监测时，探头（天线）尖端在窗框或阳台界面以内。
6.3测量时间和读数
测量时间：根据《移动通信基站电磁辐射环境监测方法》（试行）“4.4监测时间 在移动通信基站正常工作时间内进行监测，建议在8：00-20：00时段进行”，本项目取每日8：00～20：00为测量时段。
测量读数：测量过程中，每个测量点连续读数5次，每次测量时间不小于15s，并读取稳定状态下的最大值。若读数起伏较大时，适当延长测量时间。
结果记录：根据仪器灵敏度的不同和有效数字的选取原则，射频电磁辐射分析仪测量值均取小数点后两位记录。
6.4测量高度
测量仪器探头距或立足点1.5m。根据不同目的，可调整测量高度。
6.5记录
监测记录中包括基站的位置信息记录、基本参数记录、测量时的天气状况记录、监测仪器记录以及测量结果的记录（以基站发射天线为中心，50m范围内的四至图以及测点布置示意图、测量点位具体名称和测量数据、测量点位与基站发射天线的水平距离和高差）。
二、电磁辐射环境评价
1.MOS方法介绍
MOS方法又叫做“模式输出统计量”，是一种数值模式输出释用技术。这种方法能够有效减少预报不确定性,提高预报准确率。主要方法是：利用数值预报的输出结果作为预报因子，并与预报对象的实况气象要素之间建立统计关系，大多利用多元线性回归建立预报方程。预报对象与预报因子之间的关系可以表示成如下关系：
是随机误差。若将式(1)用矩阵表示，则有Y=x?茁+?着。用最小二乘原理估计?茁，得出回归系数。这样有了回归系数以后，我们可以利用数值预报结果代入已建立预报方程求出预报对象也就是客观预报要素的值。
2.资料选取及技术方法
2.1常规观测站预报方程建立
建立MOS方程之前，我们要确定预报对象及对历史资料进行选取和划分。我们对一年进行每月划分，建立每个月日变要素最高、最低气温方程。统计样本为2003年～2007年T213历史资料和实况资料。在预报因子选取上，主要包含各层温度、相对湿度、风等常规观测资料，也选取了一些物理意义清楚的诊断量，比如垂直速度、露点差、位温、假相当位温、湿位涡、螺旋度、K指数、涡度、散度等物理量。这样黑龙江省80个县级站点每个站点每月都有两种产品的预报方程。根据刘还珠等撰写的国家气象中心气象要素的客观预报-MOS系统一文中提及预报因子数量一般控制在6～20个，这样有利于提高预报准确率。我们选预报因子时数量也控制在这个范围内。例如哈尔滨站11月份最高气温24小时预报方程有6个预报因子；哈尔滨站11月份最低气温24小时预报方程中，有6个预报因子。
以哈尔滨站为例在24小时的最高、最低气温预报方程中都选取6个预报因子，因子类别上主要还是以大气低层气象要素为主，在6个要素中有2-3个常规观测要素，其余的都为诊断性质的物理量。而且在诊断物理量中个别相关系数量级较大有E+2和E+3量级，但大量级预报因子数量不多，对预报不会产生影响。如果预报因子相关系数大量级较多则可能使预报结果异常。
2.2 乡镇站点预报处理方法
由于黑龙江省现有乡镇自动站没有完整历史资料，及自动站质量控制不完善，针对现状，我们采取插值方法将常规观测站结果利用反距离权重插值到各乡镇站点。反距离权重算法为：
为控制点i与点O间的距离；n为在估算中用到的控制点数目，r为指定的幂数。这里我们取O点周围4个距离最近的点作为控制点，幂数r取2，这样式(2)变为：
这里d(i=1,2,3,4)为要计算的乡村站点O与周围最近的4个已知市县站点的距离，z(i=1,2,3,4)为周围最近4个已知市县站点的温度值，Z为通过插值算法得到的乡村站点温度值。
通过插值后可以得出850多个乡镇站点每天0-96小时最高、最低气温预报。
3.预报产品检验
主要检验黑龙江省常规观测站点11月份0-96小时最高、最低气温≤2℃准确率。MOS方法预报北部地市最低气温准确率偏低，主要集中在40-60%之间。其他地市平均准确率在60%以上。0-24小时和24-48小时预报准确率比其他两个时次要高。个别站点前两个时次准确率可以达到80%以上。通过与主观预报准确率对比可以发现，MOS方法在最低气温预报上可信度比较高。平均准确率基本与主观预报平均值持平，个别时次预报准确率高于主观预报。总体看MOS预报最低气温对主观预报有较好指导意义，总体预报准确率好于地市主观预报。在最高气温预报上MOS预报低于主观预报，尤其在后两个时次的预报上平均准确率低于50%，预报效果不理想。前两个时次预报准确率也低于客观预报，准确率维持在60%-70%之间。
4.小结
总体上讲MOS方法是一种较为成熟的技术。预报方程的建立直接影响到预报结果的准确程度，在挑选预报因子过程中还要仔细对每个站点的因子进行筛选，找出适合本地区的预报因子作为预报方程系数。在对强降温个例分析时，发现降温幅度越大且时间越短，MOS方法有明显的滞后性，准确率迅速下降。主要原因在于MOS方法是统计方法，它对剧烈变化的天气没有预报能力。从预报检验综合分析得出，黑龙江省北部地区处在山区地形复杂，预报因子选取上没有真实反映当地天气变化特点，从而导致预报准确率偏低，要提高该地区准确率，光靠单一统计方法是远远不够的，应该采用集合预报的方法对温度进行订正，可以取得较好预报效果。现有数值预报精度也限制了MOS方法，随着高分辨率数值预报的出现，MOS方法的准确率可以进一步得到提升。选取更多的样本资料，做更细致的天气划分，也可以提高MOS方法的准确率。
【参考文献】
［1］刘还珠等.国家气象中心气象要素的客观预报.应用气象学报，2004,4,15(2).
1.常见电磁辐射污染
1.1电磁辐射污染的种类
电磁辐射环境污染源根据电磁波的频率范围，划分为工频（50/60Hz）、射频（又称高频103-106Hz）与微波（>106Hz）三个波段。电磁辐射是一种以电磁波形式传播的能量流，具有“波粒”二象性，环境科学把高于12电子伏特的电磁波辐射称为电离辐射（放射性），如：x射线和丫射线等；而低于12电子伏特的电磁波辐射称为电磁辐射。从环境管理和研究角度看，城市环境中的电磁辐射环境污染源主要分为：
1.1.1广播电视发射设备
辐射特征为大功率定时全向发射。广播包括：短波广播、调频广播。电视广播包括：米波电视、分米波电视。我国电视和调频广播的频率范围是：48.5MHz-960MHz，属于超短波与分米波频段。
1.1.2通信、雷达及导航发射设备
通信包括短波、微波发射台（含通信和探测）、地面卫星发射站、移动通信基站、寻呼通信基站。在城市无线电通信网中，由于移动通信基站增加速度快、分布密集，随处可见，它已成为城市电磁环境的主要污染源之一。
1.1.3工业、医用高频设备
这类设备把电能转换为热能加以利用，但总有伴生电磁辐射产生并泄漏出去，引起工作场所及环境污染。医疗用电磁辐射设备：主要为高频理疗机、紫外线理疗机、高频透热机、高频烧灼器、微波针灸设备等。
1.1.4交通系统电磁辐射干扰
交通系统电磁辐射设备有轻轨和电力牵引车辆，包含有轨电车和无轨电车。
1.1.5电力系统电磁辐射
高压电力系统包括高压架空输电线、高压地下电缆和变电站。
1.2电磁辐射污染危害
电磁辐射的危害有两个方面：一是对人体和生物的危害；二是对电器设备的影响。
1.2.1对人体和生物的危害
电磁辐射对人体和生物的危害，多年来国内外一些研究机构作为课题进行了大量研究和实验，得出了具体结论，主要是热效应、非热效应和累积效应。
1.2.2对电器设备的影响
电磁辐射对电器设备来说是一种干扰，如果电磁辐射的频率与扰设备的频率相差不大时，干扰的程度就逾严重。总的来说电磁辐射可以使测量仪器性能变低；可以使电子开关或继电器工作失常；可以使无线电接收设备出现噪声，如电视机图像声音变差，收音机信号不好等；可以干扰党政军机关的无线电设备；可使病人心脏起博器停止工作，等等。
2.高压电电磁辐射特性及其危害
2.1高压电电磁辐射的三种特性
2.1.1磁场特性
磁场强度的大小与电流大小有关，与电压无关；50Hz或60Hz的磁场能很容易穿透大多数物体（建筑物或人），且不受这些物体的干扰。从理论上讲，由于三相交流输电线中各相电流的有效值相等，相位互差120，所以在距输电线较远外产生的磁场相互抵消，近似为零。所以我们平时一般重点研究电场。
2.1.2电场特性
载流输电线在周围空间产生电场，有如下特性：电场强度与输电线相对于大地的电压成正比；场中的导电物体（建筑物、树林等）会使电场严重畸变，从而产生一定的屏蔽。
2.1.3电晕特性
当导线表面的电场强度超过空气击穿强度时，就产生电晕放电。这时，导线表面的电场强度一般达到 30kV/ln以上，只有高压输电线路导线表面才有如此巨大的电场强度，因此，电晕放电多发生在高压输电线路上。
2.2离压电电磁辐射对人体的危害
电磁辐射是指以电磁波形式通过空间传播的能量流，且限于非电离辐射。电力系统的高压输变电中产生电磁辐射，电磁辐射主要是指高压输电线路和变电站的高压电力设备所产生的辐射。
2.3高压电电磁辐射对通信线路产生千扰
电磁辐射对电子设备的干扰：大量的研究表明，电磁辐射会造成广播与电视不能收听、收看，自动控制信号失误，电子仪器仪表失灵，飞机指示信号失误或空中指挥信号受到干扰，干扰医院的医疗器械或病人的心脏起搏器等，从而带来大量的经济损失。
2.4高压线路电晕可听噪声
通常情况下，高压架空电力线路和变电站无线电噪声的产生有三类根源分别是：在导线及其金属表面处空气中的电晕放电，绝缘子承受高电位梯度区域中放电并产生火花，连接松动或接触不良产生的间隙火花放电。
3.高压电电磁辐射污染的防护措施
综合前面高压电输变电电磁辐射的原理及特性和高压电输变电电磁辐射的危害，可以从四个方面来采取防治措施：加强对电磁辐射环境管理；对人体健康危害的的减缓措施：对通信线路干扰的消除措施；对电晕放电引起的干扰消除措施。
3.1加强对电磁辐射环境管理
我国的电磁辐射环境管理起步较晚。但从1988年以来，先后己了《电磁辐射防护规定》、《环境电磁波卫生标准》等25项中华人民共和国国家标准，了《辐射环境保护导则-电磁辐射环境影响评价方法与标准》等3项中华人民共和国环境保护行业标准，了《微波辐射生活区安全限值》等2项中华人民共和国国家军用标准。
3.2对人体健康危害的减缓措施
避免电磁辐射对人体的影响，线路尽可能远离或避开居民区、环境敏感区。在线路设计中严格按规程执行，适当选用塔型、塔高，以尽量减少路径走廊宽度及降低线路走廊下的电磁场强度。提高导线对地的高度，双回路导线逆相布置，高低压导线分层架设等措施，会获得降低地面强度的效果。在运行中对工作人员采取局部屏蔽与限制工作时间等防护措施，以减少电磁辐射对人体的影响。作业人员所处环境的电磁场强度超过国标限值或者作业人员所处环境的电磁场强度未超过国标限值，但与此限值比较接近，而作业人员又需要长时间在此环境工作时，都应考虑采用辐射防护用品。选用个体防护产品时，应首先确定电磁辐射的衰减度，然后，参照各种产品说明中对电磁波的衰减参数，确定使用何种形式的防护用品。降低电磁辐射方面的个体防护用品主要包括防护服装、防护眼镜及辐射防护屏。
3.3对通信线路干扰的消除措施
对通信线路的影响有静电感应和电磁感应两方面。输电线路正常运行时，在邻近的与其平行的通信线路产生感应电荷。感应电荷与输电电压成正比，还与通信线路与输电线路的距离及相互位置有关。当通信线上的感应电压超过弱电设备绝缘的击穿电压时，就可能损害设备和人身安全。为了避免通信信号线遭受电磁危险及干扰影响，一般采取：将有影响的通信信号线或输电线改为电缆，输电线进行良好的换位，装设放电管、屏蔽线或中和变压器。 （下转第5页）
（上接第68页）3.4对电.放电引起的干扰消除措施
电压越高，电晕放电就越强；导线直径越大，电晕放电就越弱；导线表面光洁度越高，放电也就越弱。输电线对无线电与电视的干扰主要是指电晕放电引起的干扰。一般在大于500m处，干扰电场可以忽略不计。无线电杂音的强度受天气影响较大，一般只在恶劣的天气条件下电网才会对距它很近且信号很弱的无线电与电视产生干扰。为了避免架空电力线对通讯线的干扰，设计时应从导线选择和连接等方面考虑，无论是单导线还是分裂导线，均应使导线半径或等值半径等于或大于引起电晕的半径。
