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1、重庆市住宅楼环境电磁辐射的初步测量与分析第28卷第1期2012年2月中国环境监测EnvironmentalMonitoringinChinaV0l_28No.1Feb.20l2重庆市住宅楼环境电磁辐射的初步测量与分析付婷婷,秦启忠,陈于,李建朝,韩令力,赵奇(重庆医科大学公共卫生学院劳动卫生与环境卫生教研室,重庆400016)摘要:初步探测重庆市住宅楼环境电磁辐射的现状及其影响因素,为建立人居环境电磁场特征数据库提供依据.按照国家标准的要求和方法.在重庆市选择4个典型居住小区,分别测量各小区住宅楼不同楼层电梯门1:2或楼梯间以及各住宅楼楼顶的电磁辐射水平,结果表明,本次横断面调查中,在1MHz
2、40GHz频段,各栋楼的综合场强为17.1317.18V/m,已接近GB870288(电磁辐射防护规定的公众照射导出限值,各楼层间差异无统计学意义(P>0.05).在51000Hz频段,各栋楼楼内综合场强分布差异无统计学意义(P>0.05),而临近高压线的住宅楼楼顶综合场强明显高于其他小区楼顶以及同一栋楼其他楼层的综合场强(P<0.05),并且该楼各楼层的磁场强度明显高于其他住宅楼(P<0.05).所测住宅楼的环境电磁辐射水平未超出国家相应标准限制,不同楼层电磁辐射水平与极低频辐射源的分布有关.关键词:环境电磁辐射;住宅楼;测量;分析中图分类号:X837文献标识码:A文
3、章编号:1002-6002(2012)0l-008504PreliminaryMeasurementandAnalysisonEnvironmentalElectromagneticRadiationinResidentialBuildingsofChongqingFUTingting,eta1.(DepartmentofLaborSanitationandEnvironment,theschoolofPublicHealth,ChongqingMedicalUniversity,Chongqing400016,China)Abstract:Topreliminarilyinvestigate
4、thestatusquoofenvironmentalelectromagneticradiationlevelanditsinfluencingfactorsinurbanresidentialbuildingsofChongqing,andtoprovidebasisforestablishingcharacteristicdatabaseofresidentialenvironmentalelectromagneticradiation.Accordingtothemethodsofnationalstandards,fourtypicalurbanresidentialcommunit
5、ieswereselected,thelevelofelectromagneticradiationwasmeasuredatelevatorentrancesorinstaircasesofdifferentfloors,andtheroofoftheresidentialbuildingineachcommunity.Theresultsshowed:inthisinvestigation,withinthewaveof1MHz40GHz,therangeofcomprehensiveelectricalfieldstrengthofeachbuildingwasbetween17.13V
6、/mto17.18V/m,whichwasclosetothestandardleveldeterminedinGB870288regulationforelectromagneticradiationprotection.Thecomprehensiveelectricalfieldstrengthamongfloorsshowednosignificantdifference(P>0.05).Withinthewaveof51000Hz,thedifferencesdistributionofcomprehensiveelectricalfieldstrengthineachbuil
7、dingwerenotsignificant(P>0.05);butthecomprehensiveelectricalfieldstrengthoftheroofnearthehighvoltagelinewassignificantlyhigherthanthatoftheotherroofsandtherestfloorsinthesamebuilding(P<0.005),andthedistributionofmagneticstrengthofthisbuildingwassignificantlyhigherthanthatofotherbuildings(P<
8、0.005).Theenvironmentalelectromagneticradiationinthoseresidentialbuildingsmeasureddoesnotexceedtherelevantnationalstandardlimits.Theelectromagneticradiationlevelondifferentfloorsrelatestothedistributionofthesourceofextremelylowequencyelectromagneticradiation.Keywords:Electromagneticradiation;Residen
9、tialbuilding;Measurement;Analysis随着科学技术的不断发展,不同频率的电磁波充盈着人们的生活环境,大功率的发电厂,高压输电线,通讯基站等各种电磁辐射源,使人们暴露在电磁辐射下的强度与日俱增.电磁辐射对心血管,生殖,免疫系统等存在的潜在威胁,已愈来愈引起人们对居住区环境电磁辐射水平的关注.目收稿日期:2010-06-01;修订日期:20101028基金项目:重庆市自然科学基金资助项目(CSTC,2007BB5303)作者简介:付婷婷(1986一),女,四川成都人,硕士研究生.通讯作者:陈于前,有居民反映自己所居住的小区环境存在电磁辐射污染现象,怀疑自己身体的不适与此
10、相关,因此出现了对广播电台和雷达等环境电磁辐射水平的相关报道,但尚未见关于都市住宅楼环境电磁辐射水平的报道.为了初步探测重庆市住宅楼环境电磁辐射水平的现状,并为建立中国环境监测第28卷第1期2012年2月人居环境电磁辐射特征数据库和制定建筑物电磁辐射防护标准提供参考依据,该项目以各住宅楼不同楼层电梯口或楼梯间以及楼顶为研究对象(仅为研究项目的一部分)进行现场测量,获得了不同楼层的综合场强,磁场强度和功率密度值.1实验部分1.1研究对象本研究选取重庆市市区4个典型住宅小区,每个住宅小区随机选取一栋住宅楼(分别记为A,B,c,D),其中A栋楼层为8楼(高约25.5m);B栋楼层为8楼(高约25.5
11、m);C栋楼层为18楼(高约57.3m);D栋楼层为12楼(高约38.3m);对各楼电梯门口或楼梯间及楼顶进行测量.(说明:A楼楼顶距110kV高压输电线26m,高压线塔35m;除B楼外,其余各楼均有电梯;仅D楼电梯与楼梯间有变电阀;各楼走廊天花板上或墙壁上安装有1个60W普通照明灯(测量时均开启),输电线均在塑料管道内;各楼均为钢筋混凝土墙体,楼顶有常规的避雷装置.1.2测量仪器本次调查测量仪器分别采用电磁辐射综合场强仪(PMM8053B,意大利)及德国PECTRAN系列频谱分析仪(HF一2025E).PMM8053B(共10个探头)应用频率范围5Hz40GHz,测量范围0.01100kV/
12、m;HF一2025E应用频率范围700MHz2.5GHz,强度范围一800dBm,精度4dB;上述测量仪器均符合国家相关标准和规范测量器材,并在使用前经过国家法定检测部门的检定为合格.1.3测量方法按照HJ/T10.21996(辐射环境保护管理导则电磁辐射监测仪器和方法及HJ/T10.31996(辐射环境保护管理导则电磁辐射环境影响评价方法和标准的规定测量.监测环境(时间为2008年8月119日每天的11:0014:00和18:O022:00,此时间段是被监测小区用电或通信高峰期,温度2335,湿度45%75%),测量时根据公众人员可能的活动空间和环境电磁辐射的测量要求作为基本测试点,高度取离
13、地面1.7m的高度,相当于人站立状态时头部所处的高度.每个探头测每个测量点时至少连续测6次,每个点共测86次;每次测量时间不少于15s,并读取稳定状态的最大值,若数值起伏较大时,则适当延长测量时间.在此次测量中,电场强度(E)的单位是V/m,磁场强度(日)的单位是A/m,功率密度(S)的单位是pW/cm,各测量单位间可根据公式互相换算,E=377H,S=E/377.1.4数据处理所测数据经核对准确无误后录入计算机,采用SAS8.1统计软件对数据进行正态性检验后发现不服从正太分布,采用非参数统计分析,以P<0.05表示有统计学意义.2实验结果2.1不同频段的综合场强和磁场强度各栋楼在不同频
14、段(除51000Hz外)的综合场强和磁场强度的测量结果见表1.表1各栋楼在不同频段的综合场强和磁场强度的测量结果注:表中数据为均值标准差.本次调查中使用PMM8053B测量各小区不同楼层时发现,电场和磁场在同一楼层的测量值都非常稳定,以其”均值标准差”表示各楼层的分布水平.表1中表示各栋楼在各频段(除51000Hz)的综合场强,各栋楼在频段1MHz40GHz的综合场强最高为17.18V/m,已接近GB870288(电磁辐射防护规定的公众照射导出限值;在频段(1100kHz,0.1800MHz,7003000MHz.0.13000MHz)的综合场强均小于5V/m,未超过国家标准;各栋楼在频段0.
15、130MHz的磁场强度最高为0.46A/m,各栋楼各楼层综合场强和磁场强度值经w检验(P<0.01)不付婷婷等:重庆市住宅楼环境电磁辐射的初步测量与分析服从正态分布,经多样本比较的秩和检验(H检验),各栋楼间差异无统计学意义(P>0.05).2.2各栋楼不同楼层及楼顶的功率密度分布情况使用SPECTRAN系列频谱分析仪分析显示,在建筑物内受干扰较小时其值变化相对较小,但在顶楼或楼顶容易受外界因素影响时,其值变化很大,往往呈数量级变化;因此在表2中有个别标准差大于均值.各栋楼从1楼到楼顶的功率密度均小于5pW/cm,低于国家一级标准(安全区)10pW/cm;A栋楼楼顶的功率密度有个别
16、值接近5pW/cm,这可能因临近高压线产生的射频电磁辐射干扰有关;C栋楼的楼顶个别测量值接近或达到3.50tzW/cm,明显高于同一栋楼的其他楼层,由于其特殊地形和地理位置,该楼层恰好与当地一家大型综合医院毗邻,可能与医院里的医疗设备产生的电磁辐射有关;D栋楼分布的功率密度值均低于0.501xW/cm,但总体的分布要高于B栋楼的最高值0.03W/cm,究其原因可能是该小区位于较繁华的商业区,有相对集中的电器产品等辐射源.表2在频段700MHz一2.5GHz各栋楼不同楼层功率密度的测量结果g10iW/cm注:”s”表示均值标准差;”表示该值10为真实值;”一”表示无.2.351000Hz各栋楼综
17、合场强随楼层变化的情况A栋楼顶在频段51000Hz的综合场强为629.5633.3V/m(暂缺国家相应标准),A,C,D栋楼顶的综合场强值经W检验(P<0.01)不服从正态分布,经多重比较(Wilcoxon秩和检验),A栋楼顶综合场强明显高于C,D栋楼顶综合场强(P<0.05),也明显高于A栋楼其他楼层综合场强(P<0.05);B栋楼顶因故未测;A栋楼的综合场强随楼层高度增加而有逐渐增强的趋势.除A栋楼顶外,其余各栋楼的楼层在此频段的综合场强均小于7V/m,经H检验A,c,D栋的综合场强分布差异无统计学意义(P>0.05);C栋7楼和D栋5楼的综合场强在各自楼层里是最高
18、值,分别为6.042V/m和6.183V/m(见图1),这两个楼层输电线与电表较集中.亘7嘉i蠼30l23456,89l0IJI2l3l4l5l6l7l819楼层一A栋楼一B栋楼十D栋楼*一c栋楼图1各栋楼(除A,B栋楼顶J综合场强随楼层的变化2.451000Hz各栋楼磁场强度随楼层变化的情况如图2所示,各栋楼的磁场强度值经w检验(P<0.01)不服从正态分布,再经多重比较(Wilcoxon秩和检验),A栋楼的磁场强度分布要比其他栋楼高(P<0.05),17层磁场强度变化不明显,而8层和楼顶呈明显上升趋势,并且要比同栋楼其他楼层高23倍;其他各栋楼在此频段的磁场强度分布均小于0.1
19、T,比A栋楼的磁场强度分布水平低.中国环境监测第28卷第1期2012年2月一O.40O3020誊o10O1234567891011121314l516171819楼层一A栋楼?一B栋楼+D栋楼*C栋楼图2各栋楼磁场强度随楼层的变化3讨论此次调查在51000Hz频段A栋楼顶的综合场强远高于其他栋楼的楼顶,这可能与该楼临近110kV高压输电线有关;该栋楼其他楼层的综合场强分布为0.0534.939V/m,竞不到楼顶的1%,原因之一可能是建筑物墙面及楼顶遮挡了高压线产生的部分综合场强,对其产生了衰减作用;而该楼楼顶的磁场强度比同栋其他楼层仅高3倍左右,根据梅贞等报道,不同类型建筑材料对高压线产生的工
20、频电磁场的屏蔽作用不同,推测该楼建筑材料对电磁场的屏蔽作用低于其他住宅楼所用建筑材料对电磁场的屏蔽作用.在2001年,世界卫生组织把极低频电磁场列为可疑致癌物,世卫组织表示”不能否定与小儿白血病的关系”;Trosko概括了当前流行的观点:权威的理论和实验证据认为极低频电磁场没有能力破坏遗传物质.但最近的研究表明,生活环境中的极低频电磁场有能量方面的生物效应.由此可见,目前极低频电磁辐射源对人体健康的影响的研究结论尚不一致,仍值得深入研究探讨.调查中各栋楼(除楼顶)综合电场强度最高的频段是1MHz一40GHz,其综合电场强度值为17.1317.18V/m;而在0.13000MHz频段的综合场强小
21、于5V/m,我们猜测此次调查综合电场强度较高的频段可能主要分布在340GHz.频段1MHz40GHz涉及到(中波,短波,调频)广播,GSM移动通讯站和卫星通讯等领域;现在移动手机,雷达,通讯基站等越来越多,并与人们生活息息相关,虽然其综合场强低于国家规定的限值,但环境电磁辐射强度比以往有较大的提高;相关研究认为,长期,低强度的电磁辐射对健康是有影响的”.在测量过程中,混合频谱是常见的,而单一频率是罕见的,其测量值可能被低估12个数量级,以前暴露评估所用的频率加权,均方根值方法可能不再适用于各暴露水平之问的比较.现行标准的参考值,对长期暴露于电磁辐射下的公众健康是否有影响等值得深入研究.目前认为
22、电磁辐射对人体健康的影响因素有辐射源的强度,受辐射的时间,与辐射源之间的距离.因此,大功率,高强度电磁辐射源在不影响其主要功能下应加装相应的屏蔽设施,如公众场所,居住区楼顶等多种植被绿化环境,房屋合理的布局,高压线下面架设屏蔽线或高压线下地敷埋等.我们在尝试科技带来方便的同时,也因该关注其带来的潜在健康威胁,加强对这些高电磁场辐射源的监测,控制和防护,使其真正有益于人民.参考文献:1张鹏.甘肃平凉电磁辐射疑云N.中国青年报,20091021(7).2路蔫明,温从江,王恕铨等.威海市广播电台电磁辐射环境影响的研究J.环境科学,1994,14(6):6972.3张朝辉,郭文远,刘燕.714S天气雷
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