福州市工频电磁环境质量调查分析范文

[摘要]城市工频电磁环境基础数据采集是对城市工频电磁环境进行有效管理的基础，也是引导公众正确认知周围工频电磁环境，减少电力投诉的基础。该文采用网格法对福州市工频电磁环境进行调查监测，掌握福州市工频电磁环境现状水平及分布特点，为工频电磁环境管理提供参考和数据支持。

[关键词]网格法工频电磁环境福州市

1调查背景和意义

随着社会经济的发展，城市用电规模不断增加，城市中的高压输变电设施也越来越多。由于公众对工频电磁场的认知有限，对电力设施建设是否会对环境和健康带来不利影响，存在大量疑虑和担忧[1]，从而导致近年来关于电力设施的投诉越来越多，影响了城市的发展和社会的和谐。此外，如果工频电磁场超过国家规定的标准，也确实会对环境产生影响。对城市工频电磁环境进行监测，建立工频电磁环境基础数据库，是有效开展工频电磁环境管理，合理规划电力建设，正确引导公众对电磁环境认知的关键。本文针对福州市工频电磁环境管理缺乏基础数据的现状，采用网格法对福州市工频电磁环境进行调查，掌握工频电磁环境基础数据，为相关管理部门提供参考和数据支持。

2调查方法

2.1研究区域概况

福州市是福建省省会，位于中国东南沿海、福建省中东部的闽江口。全市陆地总面积11968km2，辖5个市辖区、2个县级市、5个县，常住人口757万（2016年年末）。五个市辖区中，鼓楼区和台江区为中心城区，人口密度较大；晋安区、仓山区和马尾区环绕鼓楼区和台江区，形成福州市区。马尾区又为经济开发区，人口密度最小。

2.2调查对象和方法

本次调查对象为福州市区（即鼓楼、晋安、台江、仓山、马尾等五个行政区）主要建成部分的频率在50Hz的电场强度和磁感应强度。为了完整且均匀地覆盖整个研究区域，调查采用网格法进行。根据《辐射环境保护管理导则电磁辐射监测仪器和方法》（HJ/T10.2-1996）[2]，将福州市建成区划分为1km×1km的方格，共划分252个方格，选取方格中心作为测量位置。在实际布点过程中，考虑地形地物影响，避开高层建筑物、树木、高压线及金属结构，尽量选择空旷地测试。对于市电电线及设施，因其在城市环境中具有普遍性，在布点时不会刻意避开。测量时间选为城市电磁环境的高峰期（8:00—18:00），每次测量时间不小于15s。监测仪器选用EFA300型低频电磁场分析仪，频率范围为5Hz～100kHz，电场量程为0.1V/m～200kV/m，磁场量程为1nT～20mT。评价标准依据《电磁环境控制限值》（GB8702-2014）[3]规定的公众暴露控制限值，其中工频电场强度评价限值为4000V/m、磁感应强度评价限值为100μT。

2.3质量保证

（1）监测单位通过计量认证，监测人员取得电磁辐射项目上岗证，使用的测量仪器经中国计量院校准。（2）监测时的气象气候条件符合行业标准和仪器标准中规定的使用条件。（3）监测仪器与所测对象在频率、量程等方面相符，以确保数据真实可靠。

3调查结果及分析

3.1福州市工频电磁环境总体状况

对测量结果按照行政区及全市分别进行统计，以便了解各区及全市范围内的工频电磁环境质量状况。福州市工频电场强度统计结果见表1，工频磁感应强度统计结果见表2。表1显示，福州市工频电场强度均值为16.78V/m，所有测点中最小值为0.08V/m，最大值为512.00V/m，测值跨度范围较大。工频电场强度的标准差为57.77V/m，反映福州市区工频电场强度测值的集中度较差。根据表1，对全市工频电场测值进行分段统计，81%的测点的电场强度测值小于4.0V/m，低于标准限值的千分之一；仅有10.7%的测点测值大于40V/m。所有测点测值均小于4000V/m，未超过国家标准评价限值，表明福州市工频电场环境良好。五个市辖区中，马尾区的工频电场强度均值最小，台江区的工频电场强度均值最大，最大测值点及最小测值点均出现在鼓楼区。表2显示，福州市工频磁感应强度均值为0.074μT，所有测点中最小值为0.002μT，最大值为1.101μT。工频磁感应强度的标准差为0.16μT，表明福州市区工频磁感应强度测值的集中度较差。根据表2，对全市工频磁感应强度测值进行分段统计，22.5%的工频磁感应强度测值小于0.01μT，61.6%的测点测值在0.01~0.10μT之间，仅有0.8%的测点测值大于1.00μT。所有测点测值均小于100μT，未超过国家标准规定限值，表明福州市工频磁场环境良好。五个市辖区中，马尾区的工频磁感应强度均值最小，仓山区的工频磁感应强度均值最大。为了更直观地了解福州市的工频电磁环境，根据网格法测量数据，绘制福州市工频电场分布图和福州市工频磁场分布图，分别如图1和图2所示。

3.2工频环境污染分析

根据电磁学基本原理，电压产生电场，电流产生磁场。因此，高压输变电设施可产生较强的工频电场和较强的工频磁场，而低压、大电流的配电系统和电器设备也可产生较强的工频磁场。工频电场易受建筑物、树木等影响产生畸变，分布较复杂，也容易被屏蔽。工频磁场主要与电流相关，受环境干扰较小，很难屏蔽，隔着树冠、墙壁、金属网甚至金属板也不会有明显的减弱。为研究福州市工频环境污染状况，根据表1统计结果，对工频电场测值较大点位进行复核分析。所有测点中，测值大于40V/m的测点有19个在70~100V/m之间，有8个测点测值在100V/m之上，其中2个测点在400V/m之上，超过标准限值的10%，超过福州市工频电场强度的中位数（0.75V/m）两个数量级。由此可见，部分区域测值较大，可能存在污染源设施。对大于100V/m的测点周围环境进行勘察，勘察结果见表3。其中4个测点30m有高压线设施，这些测点大多位于福州市三环以外的郊区或山上。另外4个测点位于福州市的老旧小区周边，周围存在市电线路混乱拉建现象。勘察结果表明，高压线设施和市电设施是造成工频电场强度偏高的主要原因。由于高压线在市区大多采用地埋式，而在郊区多为外架式，因而对市区的工频电场环境影响较小，对城市周边的工频电场环境影响较大。市区工频电场的主要污染源为市电线路和设施。老旧小区和城中村中市电电线随意搭建，缺乏合理规划和屏蔽是造成部分区域工频电场环境污染的主要原因。根据表2结果，全市工频磁感应强度只有两个测值大于1.00μT，约为标准限值的1%，说明福州市受工频磁场污染较小，工频磁场环境良好。

3.3与其他城市比较分析

为了更好地掌握福州市工频电磁环境质量状况，将本文调查数据与其他进行过类似调查的城市进行比较，结果见表4。从表4可以看出，福州市工频电磁环境水平总体良好，在同类城市中处于中等水平。工频电场强度测值跨度较大，部分测点测值偏高，极大值在同类城市中处于偏高水平。

4结论

通过对福州市工频电磁环境进行监测分析，结果显示福州市工频电场强度为16.78±57.77V/m，工频磁感应强度为0.074±0.16μT，工频电磁环境总体良好，所有网格均满足国家标准规定限值。部分测点因高压输变电设施或市电线路影响，测值偏高。与其他城市相比，福州市工频总体电磁环境处于中等水平，需要对市电设施进行规范设置，以便更好地维护工频电磁环境安全。

参考文献：

[1]张轶，张文尧，费斐，等.上海市公众对变电站项目的环保认知调查[J].资源节约与环保，2016（7）：99-100,102.

[2]辐射环境保护管理导则——电磁辐射监测仪器和方法:HJ/T10.2-1996[S].

[3]电磁环境控制限值:GB8702-2014[S].[4]袁玉明，陆德坚，朱琨.北京市工频电磁环境调查研究[J].安全与电磁兼容，2011（5）：62-66.

[5]朱杰，徐斌，缪尔康，等.成都市区电磁辐射设施应用于环境水平关系研究[J].四川环境，2014，6（3）：61-66.

[6]王晓云，齐华月，陈志平.南昌市电磁辐射环境现状与评价[J].环境污染与防治，2017，7（7）：802-806.

[7]刘端，黄英.浅谈绵阳市电磁环境现状及管理对策[J].四川环境，2017，36(S1):145-152.

作者:易丹 林铃 刘俊清 单位：福州市环境监测中心站