1、兴义市桔山新区电磁辐射环境调查及分析 李川 兴义民族师范学院 摘 要： 通过对兴义市桔山新区电磁辐射的三次定点测量, 得到了兴义市桔山新区电场强度值。统计结果表明兴义市桔山新区的电磁辐射平均水平总体低于国标控制限值 12V/m, 但已经有部分监测点超标。用 spss 软件分析了数据的正态分布情况及数据间的相关性, 最后给出了该区域电场强度的三维图。关键词： 电磁污染; 电场强度; 正态分布; 三维图; 作者简介：李川 (1969) , 男, 贵州兴义人, 副教授, 主要研究方向:电磁理论、物理教学。收稿日期：2017-10-30基金：黔西南州科技局项目“兴义市城区电磁辐射分布的测量及研究”,
2、任务书编号:2014-40The investigation and analysis of electromagnetic radiation environment in Jushan new area of Xingyi CityLi Chuan Xingyi Normal University for Nationalities; Abstract： The electric field intensity of the Jushan new area in Xingyi City was obtained through the three times measurements wi
3、th fixed-point method. The results show that the average electromagnetic radiation in the Jushan new area of Xingyi City is lower than the national standard control limit of 12 V/m, but some monitored points have been exceeded. The normal distribution of the data and the correlation between them wer
4、e analyzed by using the SPSS software. Finally, the three-dimensional graph of the electric field intensity in this area was plotted.Keyword： electromagnetic pollution; electric field strength; normal distribution; three-dimensional graph; Received： 2017-10-30兴义市是黔西南州的州府所在地, 是西南地区重要的交通通信枢纽、工业基地、商贸旅游
5、服务中心及教育中心;也是中国西南正在快速崛起的重要中心城市之一, 2017 年入选中国百强县。2000 年, 桔山新区被定位为兴义市这一中等城市的中心区, 经过 16 年的建设, 形成了“两纵三横“的道路网络和“五中心”的功能布局, 一个崭新的城市中心区已经建成。随着桔山新区的开发建设, 各种电磁辐射设施 (设备) 也随之增多, 环境电磁辐射强度也越来越大, 为摸清桔山新区电磁辐射的水平状况, 我们在桔山新区进行了定点测量。一、测量内容(一) 测量时间2016 年 4 月 1 日至 8 月 15 日间, 我们对桔山新区进行了三次电磁辐射的测量, 每次时间间隔为 2 个月左右。(二) 测量分析依
6、据电磁环境控制限值 (GB8702-2014) , 该标准由环境保护部、国家质量监督检验检疫总局联合发布于 2014 年 9 月 23 日发布, 2015 年 1 月 1 日正式实施1。(三) 测量内容由于地形原因, 没有采用传统的网格布点方法, 而是依据桔山新区规划地图 (见图 1) 将新区划分为 9 个区域, 在总面积为 10 平方公里的区域内取 40 个点, 具体为北京路 4 个点, 富兴路 5 个点, 花月 4 个点, 兴义商城 4 个点, 体育中心 4 个点, 桔山广场 4 个点, 双凤-文化路 6 个点, 客运东站 4 个点, 民族风情街 5 个点, 重点布置在人口密集、用电量较大
7、区域, 每个监测点可根据具体情况确定。监测点的经纬度用 GPS 定位仪确定, 用场强测试仪记录下该点的电场强度。(四) 测量条件(1) 晴天、多云或阴天;(2) 湿度小于 75%;(3) 风力小于 3 级;(4) 气温在 0-40。图 1 兴义市桔山新区规划地图 下载原图(五) 测量要求由于在远场区中电磁波可近似认为是平面波, 对于 100k Hz 以上频率, 电场强度和功率密度可互相转换, 因此只需择其一测量即可, 本次测量中选择测量环境的电场强度值。参考辐射环境保护管理导则电磁辐射监测仪器和方法1 (HJPT10.2-1996) 相关标准规范确定测量要求:1、每个监测点的测量值是一个范围值
8、, 即在经纬度不发生变化的区域内, 选择在 6 个不同位置进行测量, 读取稳定后电场强度最大值, 并将 6 次测量的平均值作为该点的电场强度值。2、监测仪器探头保持距地面在 2m 高处, 除监测人员外, 其他人员距探头 2m 以外。二、测量仪器(一) H-2A 型全向智能场强仪 (武汉市宇信科技开发有限公司) , 选用 E2 探头, 测量频带宽带为 510000MHz, 范围 01000V/m, 精度1.5d B, 分辨率为0.1。(二) 麦哲伦 GPS 定位仪 610 (上海达赛导航定位仪器有限公司) , 定位精度为35m。三、电磁辐射环境监测结果及结论频率在 30300MHz 的电磁波是环
9、境电磁辐射监测的主体频段, 结合电磁环境控制限值 (GB8702-2014) 中相应频段 (30-3000MHz) 12 V/m 的公众照射标准2, 将三期测量值列表统计如表 1。表 1 各期测量点电磁辐射污染状况统计表 下载原表 第一期全部监测点电场强度均值为 3.58V/m, 为控制限值的 29.8%, 最大电场强度值出现在编号为 16 点处, 大小为 12.25V/m;第二期全部监测点电场强度均值为 3.64V/m, 为控制限值的 30.3%, 最大电场强度值出现在编号为 16 点处, 大小为 12.23V/m;第三期全部监测点电场强度均值为 3.24V/m, 为控制限值的 27%, 最
10、大电场强度值出现在编号为 16 点处, 大小为 11.47V/m。从测量的三期数据来看, 整个桔山新区的电场强度均值虽都低于电磁环境控制限值 (GB8702-2014) 中相应频段 (30-3000MHz) 安全标准 12V/m 的公众照射标准2, 但在第一、第二次测量中有两个监测点的电场强度值都超过了安全值, 属于电磁污染区域, 这意味着长时间处于在这两个区域的人可能会受到电磁辐射的伤害。通过数据分析, 我们发现商城、广场、车站、施工场地等区域的电场强度总体水平要高于居民住宅区域及绿化区域。电磁辐射较高的原因主要有以下二个方面: (1) 桔山新区兴义商城、桔山广场等地带集中分布着较多的电磁辐
11、射源; (2) 桔山新区相对人口较多, 商铺林立, 人流量和车流量都比较大, 移动、联通、电信基站和其它电磁设施 (设备) 数量多, 因而形成了比较复杂的电磁辐射环境。桔山新区这些年的发展很快, 大型的施工项目所需要高压电网和电磁辐射设备设施数量较多, 在很大程度上加大了桔山新区电磁辐射强度, 虽然新增的通讯基站和电网传输系统等电磁辐射设备设施基本上都尽可能避开居民住宅区域和一些敏感区域如学校等地方, 但是公共场所和交通干线上的设置仍然缺乏有效的监管和规划, 导致部分区域出现电磁辐射超标的现象。四、数据处理及分析将三期电场强度测量值取平均作为最终综合电场强度值, 兴义市桔山新区环境电磁辐射电场
12、强度监测结果列于表 2。表 2 兴义市桔山新区电磁辐射电场强度值 (V/m) 下载原表 图 2 兴义市桔山新区电场强度 P-P 图 下载原图图 3 兴义市桔山新区电场强度正态概率检验结果 下载原图图 4 三期电场强度单因素方差分析结果 下载原图用 spss 软件中的 P-P 图检验电场强度分布的正态性, 检验结果见图 2, 从 P-P图上可以直观的看到桔山新区电场强度呈近似正态分布。为进一步检验其正态关系是否满足, 用 spss 软件作 K-S 检验 (见图 3) , 从结果可以看到, 共有N=40 个测量数据, 电场强度的均值为 3.4858, 标准差为 2.49872, 电场强度双侧渐进显
13、著性 P=0.066, 略大于选定的显著性水平值 0.05, 这表明电场强度近似服从均值为 3.4858 的正态分布, 这与 P-P 图得到的结果一致。为研究在三次测量期间电场强度的值是否有显著变化, 我们以时间作为因子, 电场强度值作为因变量用 spss 进行单因素方差分析, 结果如图 4 所示, 其 P=0.7630.05, 表明三次测量的电场强度值之间无显著差异, 这也与此期间桔山新区无大规模新工程建设相吻合。为形象直观的观察到桔山新区的电场辐射分布情况, 我们以测量值为基本数据, 用求其两点间的算术平均值的方法得到一定数量的虚拟值, 将所有测量数据录入 Matlab 软件, 利用 su
14、rf 函数命令作出场强三维分布图 (见图 5) , 图中不同颜色分布代表不同测量值的大小值, 依次从大到小按颜色分布排列为红-浅红-橘黄-绿-黄-浅黄-浅绿-浅蓝-深蓝色, 从三期电场强度 MATLAB 图来看, 其形状仅有微小变化, 表明在此期间桔山新区电磁辐射没有显著的变化。图 5 三期电场强度三维对照图 下载原图5.相关建议虽然桔山新区总体电磁辐射平均值没有超标, 但已有个别区域电磁辐射超过了电磁辐射安全值, 根据数据监测和调查分析结果, 参考其它地区的经验3-5, 提出以下建议和意见: (一) 职能部门应对电磁辐射较大的区域进行定期检测, 确保居民生活环境电磁辐射安全; (二) 严格执
15、行电磁辐射设备的使用规则, 对电磁辐射设施集中区域, 更应该合理加强有效的监管和控制; (三) 新区的电磁辐射设施的建设应该与新区的建设发展同步当规划区域性发展项目时应该包含通讯、电力等电磁辐射设施建设的规划项目, 避免出现先污染再治理的局面; (四) 对于公共强辐射源应该强制性地贴上安全警示, 以让民众远离辐射源, 保护公众辐射安全。 (五) 对于已经超标的区域要确保无人员长期居住, 对有人员居住的要采取防护措施比如在屋外安装密立根微波辐射缓解装置、在屋内安装防辐射窗帘等。参考文献1中华人民共和国环境保护行业标准 HJ/T10.2-1996, 辐射环境保护管理导则电磁辐射监测仪器和方法S.1996 2国家环境保护部和和国家质量监督检验检疫总局.电磁辐射防护规定 (GB 8702-2014) S.2014 3陆利通, 刘芳君, 邹亚玲, 龚鉴, 邱士起, 曾德津.珠海市电磁辐射污染现况调查与对策探讨J.实用预防医学, 2016.19 (6) :819 4黄昕, 张亮, 王国旗.城市电磁辐射污染问题及防治措施分析J.科技创新与应用, 2017.07:75 5毛春雷, 王敏, 任强.电磁辐射环境现状与管理J.科技创新导报, 2016.09:86
