黃超 徐媛
(合肥市環(huán)境監(jiān)測中心站,安徽 合肥 230031)
基站到居民住所沿線的地理形態(tài)及地貌、基站到居民住所距離長短、基站發(fā)射功率等是無線通信基站影響居民生活的關(guān)鍵要素。在影響因素研究方面,眾多學(xué)者則側(cè)重?zé)o線通信基站電磁場分布狀況、影響規(guī)模大小及發(fā)射功率等因素,而并未考慮到隨著數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、話務(wù)量的變化,無線通信基站的電磁輻射也會發(fā)生改變,所以其無線通信基站電磁輻射影響數(shù)值研究結(jié)論與實際值存在一定的偏差。再加之居民區(qū)智能化系統(tǒng)“多網(wǎng)合一”建設(shè)及信息技術(shù)不斷更新,電磁輻射的影響因素更加復(fù)雜。本研究對小區(qū)無線通信基站電磁輻射對居民生活的影響進(jìn)行了分析,以期居民能夠理性地看待無線通信基站電磁輻射問題。
近年來無線通信基站的數(shù)量越來越多,信號覆蓋面積不斷擴(kuò)大,小區(qū)居民普遍擔(dān)心電磁輻射會對自身健康產(chǎn)生不良影響。根據(jù)電磁輻射的定義來看,作為特殊的能量,其強(qiáng)弱的不同直接關(guān)系到影響環(huán)境的程度。電場強(qiáng)度、發(fā)射功率及功率密度可以表示無線通信基站的電磁輻射的大小。
1.電場強(qiáng)度。
電場強(qiáng)度能夠?qū)Σ煌臻g位置的電廠方向、強(qiáng)弱進(jìn)行體現(xiàn),基本單位為V/m,通常情況下,帶電體周圍的電場相對較強(qiáng),離帶電體越遠(yuǎn),則電場越弱。而kV/m是高壓電器設(shè)施、輸電線等場所的工頻電場強(qiáng)度單位。
2.發(fā)射功率。
基站電磁輻射的發(fā)射功率單位為W,輻射功率與形成的電場強(qiáng)度、磁場強(qiáng)度呈正比關(guān)系。
3.功率密度。
無線通信基站在單位面積和單位時間,發(fā)射、接收的高頻電磁能量即為功率密度。功率密度基本單位為W/m2,但是在高頻電磁輻射環(huán)境下,進(jìn)行評估時候,通常借助mW/cm2表示功率密度。
基站電磁輻射的強(qiáng)弱和天線主瓣軸在主軸方向上同天線的距離的平方呈反比關(guān)系,即在自由空間條件下,間距平方與獨立無線通信基站信號存在指數(shù)曲線衰減的聯(lián)系。結(jié)合電磁輻射不斷衰減的規(guī)律,基于水平面,在主軸方向上,天線主瓣軸向上時,其電磁輻射最強(qiáng),隨著同天線間距的變大,電磁輻射越來越弱。進(jìn)行現(xiàn)場監(jiān)測時,在同基站不遠(yuǎn)的區(qū)域中,若監(jiān)測儀器位于天線正下方,那么監(jiān)測數(shù)值通常不大,有時還可能監(jiān)測不到電磁波,這主要是因為這一位置基本都是繞射波和多徑反射波,所以不容易監(jiān)測到電磁輻射。在間距不斷擴(kuò)大的過程中,監(jiān)測到的電磁輻射數(shù)值也會不斷增大,但是其強(qiáng)弱程度同間距呈反比關(guān)系。
結(jié)合國家頒布的《輻射環(huán)境保護(hù)管理導(dǎo)則——電磁輻射環(huán)境影響評價方法與標(biāo)準(zhǔn)》,根據(jù)基站電磁輻射的理論運算方法,對Pd(微波遠(yuǎn)場軸向功率密度)進(jìn)行運算,具體公式如下:Pd=P·G/4πr2。
天線軸向達(dá)標(biāo)距離會因為天線型號的差異而出現(xiàn)變化。即使天線型號保持一致,也無法確保各個區(qū)域內(nèi)的天線軸向達(dá)標(biāo)距離完全一致。若無線通信基站位于城市市區(qū),那么天線軸向達(dá)標(biāo)距離的最小值是12米;若基站位于城郊,那么天線軸向達(dá)標(biāo)距離的最小值是13米;若基站位于農(nóng)村地區(qū),那么天線軸向達(dá)標(biāo)距離的最小值是14米。理論運算過程中的參數(shù)均為最大極限值,所以運算結(jié)果通常都比實際數(shù)值要大。由于受到各方面因素的影響,包括建筑物阻擋等,因此,通常都會將運算結(jié)果與監(jiān)測結(jié)果進(jìn)行對比,將此作為最終數(shù)值。
通過抽查監(jiān)測無線通信基站的方式,將監(jiān)測結(jié)果同實際狀況進(jìn)行對比,可以發(fā)現(xiàn),通過天線架設(shè)手段開展分類匯總分析時,使用不同架設(shè)手段,基站周邊環(huán)境的電磁輻射強(qiáng)度不存在較大差異。監(jiān)測顯示:同國家限定公眾照射功率密度為40μW/cm2這一標(biāo)準(zhǔn)相比,全部基站電磁輻射功率都較小。如果并不處于基站輻射方向,且同天線存在間距,那么電磁輻射的環(huán)境影響幾乎不用考慮。
在無線通信技術(shù)日益成熟的過程中,衍生出了許多新業(yè)務(wù),這些業(yè)務(wù)為人們的生活、工作各個方面帶來了極大的便利,在不同行業(yè)均發(fā)揮著重要作用。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計資料顯示,截止到2015年,無線通信的使用率就接近94%,而且無線通信基站的數(shù)量日益增多。因此,居民在享受便利生活的同時,也會考慮基站電磁輻射對健康的不良影響。在無線通信技術(shù)迅猛發(fā)展的同時,基站也在不斷變化,其由第一代模擬移動通信系統(tǒng)逐步轉(zhuǎn)變?yōu)?G移動通信系統(tǒng),其中很多都使用原有的蜂窩小區(qū)制基站,利用了當(dāng)前先進(jìn)技術(shù),基站的平均覆蓋距離僅為數(shù)百米,并且也存在發(fā)射功率低的問題,因此其產(chǎn)生的電磁輻射影響不會很大。由于小區(qū)無線通信基站的覆蓋區(qū)域存在一定的限制,再加上基站通信容量不能超出標(biāo)準(zhǔn),所以眾多運營商均結(jié)合小區(qū)居民的需求對網(wǎng)絡(luò)通信容量進(jìn)行調(diào)整。在該區(qū)域內(nèi),通話容量會隨著蜂窩的密集及大小程度的不同而變化,二者呈反比關(guān)系。運營商在考慮網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積的過程中,要想實現(xiàn)無縫化的目的,就需要對通信盲區(qū)進(jìn)行控制,通過分期、批量化進(jìn)行擴(kuò)容處理,這樣建造的基站數(shù)量也就相對較多[5]。運營商通常在小區(qū)附近對基站
進(jìn)行建設(shè),原因在于手機(jī)信號是以基站為基礎(chǔ)的,基站網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積有限,對手機(jī)數(shù)量的承載也有限,而小區(qū)居民的數(shù)量較多,如果沒有基站,通話就會受到影響,數(shù)據(jù)的有效傳輸也會受到干擾,但是居民又都擔(dān)心存在電磁輻射影響,這樣二者就會存在矛盾。
無線通信基站并不是所有位置都存在電磁輻射,比如,正下方位置的信號就不強(qiáng),若在小區(qū)樓頂?shù)奈恢脤具M(jìn)行建造,就充分利用了這一特點,這樣就能夠確保樓下居民所接受到的電磁輻射量達(dá)到最小。不僅無線通信基站,就是居民所使用的手機(jī)同樣存在電磁輻射,基站同居民之間的間距較大,而基站電磁輻射的強(qiáng)度會隨著傳輸間距的變大而降低,但是使用手機(jī)的過程中人與手機(jī)卻是直接接觸,相較而言,手機(jī)的電磁輻射要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于基站。以手機(jī)為例進(jìn)行分析,基站在實現(xiàn)居民通信的過程中,如果手機(jī)同基站的間距較大,那么電磁輻射范圍就越大,因為這時基站信號比較弱,手機(jī)需要對較大的電磁波進(jìn)行發(fā)射,以確保通話質(zhì)量。電磁波在空氣這一介質(zhì)中傳播時,會出現(xiàn)明顯的衰減情況,在遇到建筑物時,更是會大大減弱,根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)所建造的無線通信基站,幾乎不會對小區(qū)居民的生活產(chǎn)生不良影響,所以其完全不用擔(dān)心基站的電磁輻射影響。
綜上所述,對于小區(qū)無線通信基站電磁輻射對居民生活的影響,公眾應(yīng)提高關(guān)注度,居民、企業(yè)及政府機(jī)構(gòu)應(yīng)攜手合作,將無線通信技術(shù)的作用充分發(fā)揮出來。首先,政府機(jī)構(gòu)要利用媒體開展推廣、宣傳活動,引導(dǎo)居民正確看待電磁輻射的影響,而不必過度緊張和恐慌。同時也要提前做好規(guī)劃設(shè)計工作,根據(jù)住宅建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)及城市基礎(chǔ)建設(shè)規(guī)定,對小區(qū)無線通信基站進(jìn)行科學(xué)、合理的規(guī)劃;其次,企業(yè)技術(shù)工作者也要對該領(lǐng)域新的技術(shù)進(jìn)行開發(fā)和研究,提升天線發(fā)射系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)和要求,將基站電磁輻射對居民生活的影響降到最小。只有這樣才能在為居民生活提供便利的同時,減少居民對電磁輻射影響的擔(dān)憂,從而為居民營造出良好的生活環(huán)境。