福州市工頻電磁環境質量調查分析范文

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[摘要]城市工頻電磁環境基礎數據采集是對城市工頻電磁環境進行有效管理的基礎，也是引導公眾正確認知周圍工頻電磁環境，減少電力投訴的基礎。該文采用網格法對福州市工頻電磁環境進行調查監測，掌握福州市工頻電磁環境現狀水平及分布特點，為工頻電磁環境管理提供參考和數據支持。

[關鍵詞]網格法工頻電磁環境福州市

1調查背景和意義

隨著社會經濟的發展，城市用電規模不斷增加，城市中的高壓輸變電設施也越來越多。由于公眾對工頻電磁場的認知有限，對電力設施建設是否會對環境和健康帶來不利影響，存在大量疑慮和擔憂[1]，從而導致近年來關于電力設施的投訴越來越多，影響了城市的發展和社會的和諧。此外，如果工頻電磁場超過國家規定的標準，也確實會對環境產生影響。對城市工頻電磁環境進行監測，建立工頻電磁環境基礎數據庫，是有效開展工頻電磁環境管理，合理規劃電力建設，正確引導公眾對電磁環境認知的關鍵。本文針對福州市工頻電磁環境管理缺乏基礎數據的現狀，采用網格法對福州市工頻電磁環境進行調查，掌握工頻電磁環境基礎數據，為相關管理部門提供參考和數據支持。

2調查方法

2.1研究區域概況

福州市是福建省省會，位于中國東南沿海、福建省中東部的閩江口。全市陸地總面積11968km2，轄5個市轄區、2個縣級市、5個縣，常住人口757萬（2016年年末）。五個市轄區中，鼓樓區和臺江區為中心城區，人口密度較大；晉安區、倉山區和馬尾區環繞鼓樓區和臺江區，形成福州市區外圍。馬尾區又為經濟開發區，人口密度最小。

2.2調查對象和方法

本次調查對象為福州市區（即鼓樓、晉安、臺江、倉山、馬尾等五個行政區）主要建成部分的頻率在50Hz的電場強度和磁感應強度。為了完整且均勻地覆蓋整個研究區域，調查采用網格法進行。根據《輻射環境保護管理導則電磁輻射監測儀器和方法》（HJ/T10.2-1996）[2]，將福州市建成區劃分為1km×1km的方格，共劃分252個方格，選取方格中心作為測量位置。在實際布點過程中，考慮地形地物影響，避開高層建筑物、樹木、高壓線及金屬結構，盡量選擇空曠地測試。對于市電電線及設施，因其在城市環境中具有普遍性，在布點時不會刻意避開。測量時間選為城市電磁環境的高峰期（8:00—18:00），每次測量時間不小于15s。監測儀器選用EFA300型低頻電磁場分析儀，頻率范圍為5Hz～100kHz，電場量程為0.1V/m～200kV/m，磁場量程為1nT～20mT。評價標準依據《電磁環境控制限值》（GB8702-2014）[3]規定的公眾暴露控制限值，其中工頻電場強度評價限值為4000V/m、磁感應強度評價限值為100μT。

2.3質量保證

（1）監測單位通過計量認證，監測人員取得電磁輻射項目上崗證，使用的測量儀器經中國計量院校準。（2）監測時的氣象氣候條件符合行業標準和儀器標準中規定的使用條件。（3）監測儀器與所測對象在頻率、量程等方面相符，以確保數據真實可靠。

3調查結果及分析

3.1福州市工頻電磁環境總體狀況

對測量結果按照行政區及全市分別進行統計，以便了解各區及全市范圍內的工頻電磁環境質量狀況。福州市工頻電場強度統計結果見表1，工頻磁感應強度統計結果見表2。表1顯示，福州市工頻電場強度均值為16.78V/m，所有測點中最小值為0.08V/m，最大值為512.00V/m，測值跨度范圍較大。工頻電場強度的標準差為57.77V/m，反映福州市區工頻電場強度測值的集中度較差。根據表1，對全市工頻電場測值進行分段統計，81%的測點的電場強度測值小于4.0V/m，低于標準限值的千分之一；僅有10.7%的測點測值大于40V/m。所有測點測值均小于4000V/m，未超過國家標準評價限值，表明福州市工頻電場環境良好。五個市轄區中，馬尾區的工頻電場強度均值最小，臺江區的工頻電場強度均值最大，最大測值點及最小測值點均出現在鼓樓區。表2顯示，福州市工頻磁感應強度均值為0.074μT，所有測點中最小值為0.002μT，最大值為1.101μT。工頻磁感應強度的標準差為0.16μT，表明福州市區工頻磁感應強度測值的集中度較差。根據表2，對全市工頻磁感應強度測值進行分段統計，22.5%的工頻磁感應強度測值小于0.01μT，61.6%的測點測值在0.01~0.10μT之間，僅有0.8%的測點測值大于1.00μT。所有測點測值均小于100μT，未超過國家標準規定限值，表明福州市工頻磁場環境良好。五個市轄區中，馬尾區的工頻磁感應強度均值最小，倉山區的工頻磁感應強度均值最大。為了更直觀地了解福州市的工頻電磁環境，根據網格法測量數據，繪制福州市工頻電場分布圖和福州市工頻磁場分布圖，分別如圖1和圖2所示。

3.2工頻環境污染分析

根據電磁學基本原理，電壓產生電場，電流產生磁場。因此，高壓輸變電設施可產生較強的工頻電場和較強的工頻磁場，而低壓、大電流的配電系統和電器設備也可產生較強的工頻磁場。工頻電場易受建筑物、樹木等影響產生畸變，分布較復雜，也容易被屏蔽。工頻磁場主要與電流相關，受環境干擾較小，很難屏蔽，隔著樹冠、墻壁、金屬網甚至金屬板也不會有明顯的減弱。為研究福州市工頻環境污染狀況，根據表1統計結果，對工頻電場測值較大點位進行復核分析。所有測點中，測值大于40V/m的測點有19個在70~100V/m之間，有8個測點測值在100V/m之上，其中2個測點在400V/m之上，超過標準限值的10%，超過福州市工頻電場強度的中位數（0.75V/m）兩個數量級。由此可見，部分區域測值較大，可能存在污染源設施。對大于100V/m的測點周圍環境進行勘察，勘察結果見表3。其中4個測點外圍30m有高壓線設施，這些測點大多位于福州市三環以外的郊區或山上。另外4個測點位于福州市的老舊小區周邊，周圍存在市電線路混亂拉建現象。勘察結果表明，高壓線設施和市電設施是造成工頻電場強度偏高的主要原因。由于高壓線在市區大多采用地埋式，而在郊區多為外架式，因而對市區的工頻電場環境影響較小，對城市周邊的工頻電場環境影響較大。市區工頻電場的主要污染源為市電線路和設施。老舊小區和城中村中市電電線隨意搭建，缺乏合理規劃和屏蔽是造成部分區域工頻電場環境污染的主要原因。根據表2結果，全市工頻磁感應強度只有兩個測值大于1.00μT，約為標準限值的1%，說明福州市受工頻磁場污染較小，工頻磁場環境良好。

3.3與其他城市比較分析

為了更好地掌握福州市工頻電磁環境質量狀況，將本文調查數據與其他進行過類似調查的城市進行比較，結果見表4。從表4可以看出，福州市工頻電磁環境水平總體良好，在同類城市中處于中等水平。工頻電場強度測值跨度較大，部分測點測值偏高，極大值在同類城市中處于偏高水平。

4結論

通過對福州市工頻電磁環境進行監測分析，結果顯示福州市工頻電場強度為16.78±57.77V/m，工頻磁感應強度為0.074±0.16μT，工頻電磁環境總體良好，所有網格均滿足國家標準規定限值。部分測點因高壓輸變電設施或市電線路影響，測值偏高。與其他城市相比，福州市工頻總體電磁環境處于中等水平，需要對市電設施進行規范設置，以便更好地維護工頻電磁環境安全。

參考文獻：

[1]張軼，張文堯，費斐，等.上海市公眾對變電站項目的環保認知調查[J].資源節約與環保，2016（7）：99-100,102.

[2]輻射環境保護管理導則——電磁輻射監測儀器和方法:HJ/T10.2-1996[S].

[3]電磁環境控制限值:GB8702-2014[S].[4]袁玉明，陸德堅，朱琨.北京市工頻電磁環境調查研究[J].安全與電磁兼容，2011（5）：62-66.

[5]朱杰，徐斌，繆爾康，等.成都市區電磁輻射設施應用于環境水平關系研究[J].四川環境，2014，6（3）：61-66.

[6]王曉云，齊華月，陳志平.南昌市電磁輻射環境現狀與評價[J].環境污染與防治，2017，7（7）：802-806.

[7]劉端，黃英.淺談綿陽市電磁環境現狀及管理對策[J].四川環境，2017，36(S1):145-152.

作者:易丹 林鈴 劉俊清 單位：福州市環境監測中心站