時(shí)間:2024-01-12 15:39:15
開(kāi)篇:寫(xiě)作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇電磁輻射監(jiān)測(cè)儀器和方法,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過(guò)程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
關(guān)鍵詞:4G移動(dòng)通信基站;輻射環(huán)境;環(huán)境現(xiàn)狀監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)
隨著人們對(duì)移動(dòng)通信技術(shù)要求的提高和移動(dòng)通信技術(shù)的快速發(fā)展,移動(dòng)通信技術(shù)已進(jìn)入4G時(shí)代。所謂4G,是第四代移動(dòng)通信技術(shù)的英文縮寫(xiě),是集3G和WLAN與一體,能夠快速傳輸數(shù)據(jù)、高質(zhì)量音頻、視頻和圖像等的技術(shù)。其擁有以往技術(shù)無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì):通信速度更快、網(wǎng)絡(luò)頻譜更寬、通信更加靈活、智能性能更高、兼容性能更平滑、實(shí)現(xiàn)更高質(zhì)量的多媒體通信、頻率使用效率更高等。因此,為滿足人們對(duì)4G服務(wù)覆蓋的要求,4G移動(dòng)通信基站建設(shè)也如火如荼地進(jìn)行。然而,4G移動(dòng)通信基站的建設(shè)無(wú)疑會(huì)帶來(lái)輻射環(huán)境的變化,公眾對(duì)輻射環(huán)境的關(guān)注度也越來(lái)越高。4G移動(dòng)通信基站的環(huán)境影響評(píng)價(jià)工作以及處理基站的投訴日漸增加。電磁輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)是環(huán)境影響評(píng)價(jià)的重要環(huán)節(jié),貫穿環(huán)境影響評(píng)價(jià)整個(gè)過(guò)程,其作為一門(mén)綜合性學(xué)科,運(yùn)用科學(xué)的監(jiān)測(cè)手段對(duì)移動(dòng)基站周?chē)姶泡椛渌竭M(jìn)行監(jiān)測(cè),通過(guò)對(duì)電磁輻射環(huán)境現(xiàn)狀定量和系統(tǒng)的分析與評(píng)價(jià),為環(huán)境影響評(píng)價(jià)或相關(guān)的技術(shù)問(wèn)題提供有力的數(shù)據(jù)支撐。因此,正確的監(jiān)測(cè)方法和科學(xué)、客觀的評(píng)價(jià)是環(huán)境影響評(píng)價(jià)文件結(jié)論是否正確的重要保障。
一、電磁輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)
1監(jiān)測(cè)目的
了解基站周?chē)姶怒h(huán)境現(xiàn)狀,為基站選址的環(huán)境合理性及環(huán)境影響預(yù)測(cè)提供數(shù)據(jù)支撐。
(1)對(duì)于擬建基站站址,現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)基站周?chē)姶怒h(huán)境現(xiàn)狀值,確定該站址是否具有電磁環(huán)境容量;
(2)對(duì)于已運(yùn)行基站,現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)基站周?chē)姶怒h(huán)境現(xiàn)狀值,確定基站周?chē)娀顒?dòng)區(qū)域的電磁輻射環(huán)境是否滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
2監(jiān)測(cè)依據(jù)
根據(jù)《電磁環(huán)境控制限值》(GB8702-2014)、《輻射環(huán)境保護(hù)管理導(dǎo)則―電磁輻射監(jiān)測(cè)儀器和方法》(HJ/T 10.2-1996)、《移動(dòng)通信基站電磁輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)方法》(試行)制定本項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)實(shí)施細(xì)則。
3監(jiān)測(cè)對(duì)象的選取原則
監(jiān)測(cè)中選取以人口集中區(qū)域?yàn)橹攸c(diǎn)的環(huán)境敏感程度高、與周?chē)娀顒?dòng)區(qū)域水平距離小、與其他運(yùn)營(yíng)商共站址、架設(shè)形式對(duì)環(huán)境影響較大的美化天線和桅桿等典型基站,且各抽測(cè)基站監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的布設(shè)應(yīng)涵蓋發(fā)射天線所在天面、周?chē)h(huán)境敏感點(diǎn)等公眾活動(dòng)區(qū)域。所選基站應(yīng)具有代表性和包絡(luò)性。
4監(jiān)測(cè)條件
4.1 監(jiān)測(cè)天氣情況
無(wú)雪、無(wú)雨的良好天氣。
4.2監(jiān)測(cè)設(shè)備
電磁輻射監(jiān)測(cè)儀器設(shè)備有:射頻電磁輻射分析儀、電磁輻射選頻分析儀等。各種測(cè)量?jī)x器均應(yīng)經(jīng)過(guò)國(guó)家計(jì)量認(rèn)證部門(mén)檢定、校準(zhǔn)合格,并都在合格證的有效期內(nèi),性能滿足工作要求。
5質(zhì)量保證
(1)測(cè)量?jī)x器和裝置每年經(jīng)國(guó)家計(jì)量認(rèn)證部門(mén)檢定/校準(zhǔn),檢定/校準(zhǔn)合格后方可使用;每次測(cè)量前、后均檢查儀器的工作狀態(tài)是否正常;幾臺(tái)儀器間進(jìn)行比對(duì)測(cè)試。
(2)監(jiān)測(cè)所用儀器與所測(cè)對(duì)象在頻率、量程、響應(yīng)時(shí)間等方面相符合,并保證獲得真實(shí)的測(cè)量結(jié)果。
(3)監(jiān)測(cè)布點(diǎn)和監(jiān)測(cè)方法均嚴(yán)格按照《移動(dòng)通信基站電磁輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)方法》(試行)的要求進(jìn)行。監(jiān)測(cè)點(diǎn)位置的選取考慮使監(jiān)測(cè)結(jié)果具有代表性,合理布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位,保證各監(jiān)測(cè)點(diǎn)位布設(shè)的科學(xué)性和可比性。
(4)監(jiān)測(cè)中異常數(shù)據(jù)的取舍以及監(jiān)測(cè)結(jié)果的數(shù)據(jù)按照統(tǒng)計(jì)學(xué)原理處理。
(5)建立完整的文件資料。儀器的校準(zhǔn)證書(shū)、監(jiān)測(cè)布點(diǎn)圖、測(cè)量原始數(shù)據(jù)等全部保留,以備復(fù)查。
(6)嚴(yán)格實(shí)行三級(jí)審核制度,經(jīng)過(guò)校對(duì)、校核,最后由質(zhì)量負(fù)責(zé)人審定。
6 測(cè)量方法
6.1基本要求
(1)工作開(kāi)始前,收集被測(cè)基站的基本信息,包括:基站名稱(chēng)、編號(hào)、地理位置、基站各項(xiàng)基礎(chǔ)參數(shù)、天線架設(shè)方式、天線架設(shè)高度、天線方向角、天線下傾角、半功率角等參數(shù)。
(2)測(cè)量?jī)x器與所測(cè)基站頻率、量程、響應(yīng)時(shí)間等方面相符合,以保證監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確。
(3)探頭(天線)尖端與操作人員之間距離不少于0.5m。
6.2測(cè)量點(diǎn)位的選擇
測(cè)量布點(diǎn)參照《電磁環(huán)境控制限值》與《輻射環(huán)境管理導(dǎo)則―電磁輻射監(jiān)測(cè)儀器和方法》,并根據(jù)《移動(dòng)通信基站電磁輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)方法》(試行)的要求進(jìn)行。
監(jiān)測(cè)點(diǎn)位布設(shè)在以發(fā)射天線為中心半徑50m的范圍內(nèi)可能受到影響的環(huán)境敏感區(qū)域公眾可到達(dá)的距離天線最近處,環(huán)境敏感區(qū)主要包括:居民區(qū)、學(xué)校、幼兒園、醫(yī)院和黨政機(jī)關(guān)等,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境情況可對(duì)點(diǎn)位進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。
監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的布設(shè)原則上設(shè)在定向天線在輻射主瓣的半功率角內(nèi)。
對(duì)于發(fā)射天線架設(shè)在樓頂?shù)幕荆跇琼敼娍苫顒?dòng)范圍內(nèi)布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位。
測(cè)量室內(nèi)電磁輻射環(huán)境時(shí),一般選取房間中央位置,點(diǎn)位與家用電器等設(shè)備之間距離不少于1m。在窗口或陽(yáng)臺(tái)等位置監(jiān)測(cè)時(shí),探頭(天線)尖端在窗框或陽(yáng)臺(tái)界面以內(nèi)。
6.3測(cè)量時(shí)間和讀數(shù)
測(cè)量時(shí)間:根據(jù)《移動(dòng)通信基站電磁輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)方法》(試行)“4.4監(jiān)測(cè)時(shí)間 在移動(dòng)通信基站正常工作時(shí)間內(nèi)進(jìn)行監(jiān)測(cè),建議在8:00-20:00時(shí)段進(jìn)行”,本項(xiàng)目取每日8:00~20:00為測(cè)量時(shí)段。
測(cè)量讀數(shù):測(cè)量過(guò)程中,每個(gè)測(cè)量點(diǎn)連續(xù)讀數(shù)5次,每次測(cè)量時(shí)間不小于15s,并讀取穩(wěn)定狀態(tài)下的最大值。若讀數(shù)起伏較大時(shí),適當(dāng)延長(zhǎng)測(cè)量時(shí)間。
結(jié)果記錄:根據(jù)儀器靈敏度的不同和有效數(shù)字的選取原則,射頻電磁輻射分析儀測(cè)量值均取小數(shù)點(diǎn)后兩位記錄。
6.4測(cè)量高度
測(cè)量?jī)x器探頭距或立足點(diǎn)1.5m。根據(jù)不同目的,可調(diào)整測(cè)量高度。
6.5記錄
監(jiān)測(cè)記錄中包括基站的位置信息記錄、基本參數(shù)記錄、測(cè)量時(shí)的天氣狀況記錄、監(jiān)測(cè)儀器記錄以及測(cè)量結(jié)果的記錄(以基站發(fā)射天線為中心,50m范圍內(nèi)的四至圖以及測(cè)點(diǎn)布置示意圖、測(cè)量點(diǎn)位具體名稱(chēng)和測(cè)量數(shù)據(jù)、測(cè)量點(diǎn)位與基站發(fā)射天線的水平距離和高差)。
二、電磁輻射環(huán)境評(píng)價(jià)
根據(jù)《電磁輻射防護(hù)規(guī)定》(GB8702-88),在30MHz-3000MHz頻率范圍,公眾總的受照射劑量不超過(guò)功率密度40μW/cm2,電場(chǎng)強(qiáng)度12V/m。
關(guān)鍵詞:一氧化碳 一氧化碳自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀 不確定度評(píng)定
0 引言
根據(jù)現(xiàn)行的《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3095―2012)的要求,升級(jí)監(jiān)測(cè)因子,實(shí)現(xiàn)在線質(zhì)量控制與監(jiān)督,并將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)對(duì)外公布。但實(shí)際在日常監(jiān)測(cè)中,往往存在監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)伴隨著不確定性,只有對(duì)不確定度進(jìn)行有效的評(píng)定,才能保證監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)真實(shí)有效,從而提高監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度以及可靠度。下文將通過(guò)分析一氧化碳的主要來(lái)源以及自動(dòng)監(jiān)測(cè)過(guò)程中數(shù)值不準(zhǔn)確進(jìn)行分析,并結(jié)合相關(guān)的試驗(yàn)?zāi)P蛯?duì)一氧化碳自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)不確定度進(jìn)行評(píng)定。
1 空氣中一氧化碳的主要來(lái)源
空氣中的一氧化碳的主要來(lái)源分為兩種,一種是室內(nèi)空氣中一氧化碳,另一種是大氣中存在一氧化碳。前者主要是人們?cè)谖鼰熯^(guò)程中煙草燃燒所產(chǎn)生的,后者來(lái)源一方面是機(jī)動(dòng)車(chē)輛尾氣排放中包含一氧化碳?xì)怏w,另一方面是工業(yè)區(qū)在進(jìn)行加工制造與生產(chǎn)過(guò)程中排放出來(lái)的氣體中含有一氧化碳含量,且后者產(chǎn)生的一氧化碳的含量較高。
2 一氧化碳自動(dòng)檢測(cè)過(guò)程中數(shù)值誤差分析
2.1 環(huán)境溫度對(duì)監(jiān)測(cè)儀器的影響
無(wú)論是在試驗(yàn)中還是在實(shí)際的監(jiān)測(cè)操作中,監(jiān)測(cè)人員都應(yīng)該將選擇的測(cè)量?jī)x器妥善放置在合適的環(huán)境中。因?yàn)闇囟冗^(guò)高或過(guò)低會(huì)使儀器精度有影響,當(dāng)溫度過(guò)高時(shí)甚至?xí)箖x器不能正常工作,而導(dǎo)致監(jiān)測(cè)出來(lái)的數(shù)值有較大的誤差,而當(dāng)溫度過(guò)低,特別是在零攝氏度以下時(shí)會(huì)導(dǎo)致儀器出現(xiàn)凝露等現(xiàn)象,從而影響監(jiān)測(cè)結(jié)果。
2.2 周邊電磁對(duì)站房的影響
在進(jìn)行一氧化碳自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)不確定度的評(píng)定過(guò)程中,周邊磁場(chǎng)會(huì)對(duì)站房存在一定的干擾,導(dǎo)致監(jiān)測(cè)的數(shù)值存在誤差。所以在進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)可以在距離電磁干擾輻射較遠(yuǎn)的位置建設(shè)站房,減少電磁因素的影響。如果站房已經(jīng)在會(huì)受到電磁輻射干擾的范圍之內(nèi)建立,則應(yīng)該采取合理的手段,對(duì)電磁干擾進(jìn)行屏蔽。
2.3 使用儀器未校準(zhǔn)
在進(jìn)行一氧化碳自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)不確定度評(píng)價(jià)中,使用的儀器若沒(méi)有定期的校準(zhǔn)與校標(biāo)以及校零,將會(huì)影響到儀器在實(shí)際測(cè)量中具有的精度與漂移,致使監(jiān)測(cè)結(jié)果存在誤差。
2.4 儀器審核不仔細(xì)
儀器使用之前與之后,相關(guān)的工作人員以及管理人員沒(méi)有仔細(xì)的審核儀器,將不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)破損儀器或是質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的儀器,進(jìn)而難以保證問(wèn)題儀器得到及時(shí)的更換,使得監(jiān)測(cè)人員使用的儀器本身存在缺陷,而導(dǎo)致監(jiān)測(cè)數(shù)值有誤差。
3 一氧化碳自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中不確定度的評(píng)定原理及方法
3.1 評(píng)定原理
在對(duì)一氧化碳進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測(cè)過(guò)程中,該系統(tǒng)選擇的監(jiān)測(cè)方法是非分散紅外吸收法。利用這種方法是由于一氧化碳是對(duì)于中心波段是4.5um,能夠有選擇性的吸收其所攜帶的紅外輻射,并且當(dāng)濃度值在適宜的濃度區(qū)間之中,一氧化碳的濃度與吸收的紅外輻射程度之間存在可循的線性關(guān)系,所以可以依據(jù)其吸收值的大小,計(jì)算出樣品中具有一氧化碳的濃度值。
3.2 在監(jiān)測(cè)中使用的試驗(yàn)方法
一氧化碳自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中不確定度的評(píng)定方法中,量值傳遞基準(zhǔn)的選取是環(huán)境監(jiān)測(cè)總站在對(duì)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行研究之后而提供的可靠地標(biāo)準(zhǔn)氣體。然后可以借助動(dòng)態(tài)氣體校準(zhǔn)儀將零氣與選取的標(biāo)準(zhǔn)氣體進(jìn)行混合,保證兩種氣體之間能夠充分的稀釋?zhuān)瑥亩挂谎趸細(xì)怏w的濃度能夠達(dá)到所需的濃度值。最后將已經(jīng)調(diào)試好的一氧化碳?xì)怏w傳送到監(jiān)測(cè)儀器中,傳送介質(zhì)需要使用采樣管路,之后監(jiān)測(cè)儀器便會(huì)將氣體具有的濃度檢測(cè)出來(lái)。
因此,一氧化碳濃度試驗(yàn)在進(jìn)行不確定度評(píng)定監(jiān)測(cè)過(guò)程中可以借助校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)的方法,在進(jìn)行監(jiān)測(cè)儀器的示值誤差與標(biāo)準(zhǔn)氣體的流量以及零氣流量不確定度三者之間的測(cè)試過(guò)程中,可以借助重復(fù)性試驗(yàn)方法進(jìn)行有效評(píng)定。
3.3 試驗(yàn)中需要選擇的儀器和標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)
在進(jìn)行一氧化碳自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中不確定度的評(píng)定中需要使用合適的監(jiān)測(cè)儀器與標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),盡可能的減小試驗(yàn)誤差。我們使用的是編號(hào)為CM12509090的熱電48i儀器。其中使用的標(biāo)準(zhǔn)氣體有嚴(yán)格的要求,我們使用的是環(huán)保部標(biāo)準(zhǔn)樣品研究所的標(biāo)氣,并且其純度不確定度保持在百分之一。
3.4 進(jìn)行試驗(yàn)過(guò)程中相關(guān)的要求
①選擇使用的標(biāo)準(zhǔn)氣體必須保證在規(guī)定的使用有效期內(nèi)。
②在進(jìn)行不確定的評(píng)定之前需要進(jìn)行儀器流量校準(zhǔn),使用的校準(zhǔn)流量?jī)x器必須是計(jì)量部門(mén)通過(guò)校準(zhǔn)試驗(yàn)后認(rèn)可的流量計(jì)。
③監(jiān)測(cè)儀器在未開(kāi)始進(jìn)行評(píng)定前需要進(jìn)行多點(diǎn)校準(zhǔn),以便保證監(jiān)測(cè)儀器所具有的性能能夠達(dá)到監(jiān)測(cè)方法的標(biāo)準(zhǔn)要求。
④自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀器需要妥善放置,放在室內(nèi)需要保證環(huán)境溫度盡量在20攝氏度到30攝氏度的范圍之內(nèi),還應(yīng)控制環(huán)境濕度最好不要超過(guò)百分之八十。
3.5 建立自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型
該系統(tǒng)按照監(jiān)測(cè)儀器的使用原理以及動(dòng)態(tài)氣體校準(zhǔn)儀在試驗(yàn)中遵循的工作原理,可以構(gòu)建自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型。并且該數(shù)學(xué)模型如下:
y=C■×■×Fs×rep+Δ
μ■■=μ■■+μ■■+μ■■+μ■■+μ■■+μ■■(不確定度傳播律)
該數(shù)學(xué)模型中y代表監(jiān)測(cè)氣體具有的質(zhì)量濃度,其單位是升每毫克,表示方式為mg/L;Qx與Q0分別表示標(biāo)準(zhǔn)氣體的流量與零氣的流量,并且兩者之間的單位表示方式為ml/min;C0是指標(biāo)準(zhǔn)氣體的濃度;rep是指使用監(jiān)測(cè)儀器的示值重復(fù)性;而Fs表示跨度具有的精度,其單位和表示方式與監(jiān)測(cè)氣體的質(zhì)量濃度表示方式一致;Δ表示監(jiān)測(cè)儀器的飄移,單位表示方式為μg/L。
4 一氧化碳自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中不確定度的評(píng)定與來(lái)源
在進(jìn)行一氧化碳自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)不確定度的評(píng)定中,其中不確定度的來(lái)源與標(biāo)準(zhǔn)氣體的濃度的不確定度有著直接的聯(lián)系,并且動(dòng)態(tài)氣體校準(zhǔn)儀以及其他的監(jiān)測(cè)儀器之間的準(zhǔn)確度,甚至儀器出現(xiàn)的示值所產(chǎn)生的重復(fù)性以及儀器的飄移等都會(huì)對(duì)評(píng)定結(jié)果產(chǎn)生不確定度。
4.1 標(biāo)準(zhǔn)氣體濃度的標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定
有上述的選擇試驗(yàn)氣體可知,已選的標(biāo)準(zhǔn)氣體具有的純度不確定度是百分之一,將標(biāo)準(zhǔn)氣體的純度不確定度根據(jù)均勻分布的方式進(jìn)行解決,并且均勻分布中存在k=■,所以μ■■=■=0.58%
4.2 質(zhì)量流量計(jì)不確定度評(píng)定
質(zhì)量流量計(jì)的不確定度主要的分量是標(biāo)準(zhǔn)氣體的流量與零氣的流量。其中
由于配置之后的標(biāo)氣具有的濃度值C0為16mmol/mmol,所以可以計(jì)算出標(biāo)氣的控制流量應(yīng)為每分鐘28.7毫升,而對(duì)于不確定度的評(píng)定可以通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)反復(fù)測(cè)量之后得出相應(yīng)的值。
經(jīng)過(guò)反復(fù)且仔細(xì)的計(jì)算最終可以得到CQx與CQ0的值分別為0.553、-5.29×10-3
經(jīng)過(guò)儀器測(cè)量之后產(chǎn)生的均值標(biāo)準(zhǔn)差是
并且具有的不確定度是
因此,根據(jù)上面的公式與已知的數(shù)據(jù)可求出SQx與
μ■■的值依次為1.22×10-2、4.25×10-2,將已知的所有數(shù)據(jù)帶入公式中,可以將C(Qx)μ■■求出為2.35×10-4。
所以,將所有計(jì)算出來(lái)的數(shù)值填充到公式中便可以求出質(zhì)量流量計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度的值,最終結(jié)果大約為0.024%。
4.3 儀器示值誤差以及儀器示值重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定
一般情況下,實(shí)際監(jiān)測(cè)過(guò)程中允許監(jiān)測(cè)儀器存在百分之一的跨度精度誤差。根據(jù)均勻分布方法將精度誤差不確定度分布進(jìn)行有效的處理,其中k=■,所以可以將μ■計(jì)算出來(lái),其值為0.058%。
在進(jìn)行儀器的示值出現(xiàn)的重復(fù)性不確定度試驗(yàn)過(guò)程中,可以借助兩臺(tái)型號(hào)一致的儀器進(jìn)行反復(fù)測(cè)量,然后將樣本中的標(biāo)準(zhǔn)差進(jìn)行合并測(cè)量,不過(guò)其中需要依據(jù)跨度標(biāo)準(zhǔn)濃度而得出準(zhǔn)確的不確定度。
根據(jù)準(zhǔn)確的操作步驟以及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)挠?jì)算可以得到該值為0.056%。
4.4 儀器漂移不確定度評(píng)定
這種不確定度評(píng)定中需要考慮的兩點(diǎn)不確定度主要是標(biāo)點(diǎn)漂移以及零點(diǎn)漂移。根據(jù)現(xiàn)有的參數(shù)可知,標(biāo)點(diǎn)漂移的參數(shù)值為0.5%,而零點(diǎn)飄移的參數(shù)值為0.2%。因此,根據(jù)參數(shù)以及相關(guān)的已知數(shù)據(jù)可以計(jì)算出標(biāo)點(diǎn)漂移的不確定度為0.29%。零點(diǎn)漂移不確定度為41%。綜上所述,可以得出合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度0.92%。
當(dāng)所取的k值不再是■而是2時(shí),可以計(jì)算出一氧化碳自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中拓展不確定度大約為2%。
5 結(jié)束語(yǔ)
環(huán)境質(zhì)量的好壞關(guān)乎到地球上的每一個(gè)生物,每一個(gè)群種,一氧化碳標(biāo)準(zhǔn)氣體具有的純度不確定度最好是控制在百分之一,并且在規(guī)定的使用期限內(nèi)進(jìn)行合理的使用,避免產(chǎn)生不確定度。
在生活中做好一氧化碳自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的不確定度的評(píng)定是有必要的,但注意事項(xiàng)是需要相關(guān)操作者引起重視,比如,監(jiān)測(cè)儀器的選擇,使用儀器的正確步驟以及相關(guān)的影響因素的控制等。監(jiān)測(cè)人員還應(yīng)保證結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)氣體的流量控制線,準(zhǔn)確掌握質(zhì)量流量計(jì)的位置,從而提高監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性,進(jìn)而采集到真實(shí)有效的數(shù)據(jù),以便有關(guān)部門(mén)參考。
參考文獻(xiàn):
[1]趙新元.非散射紅外法測(cè)定卷煙煙氣相中一氧化碳的測(cè)量不確定度評(píng)定[J].安徽農(nóng)學(xué)通報(bào),2011(04).
[2]陳守宇.一氧化碳檢測(cè)報(bào)警器示值誤差的測(cè)量結(jié)果不確定評(píng)定[J].科技資訊,2012(10).
[3]張宇烽.氣體濾光相關(guān)紅外吸收法測(cè)定空氣中一氧化碳的測(cè)量不確定度評(píng)定[J].廣東化工,2012(07).
【關(guān)鍵詞】 電磁輻射 移動(dòng)通信基站 環(huán)境評(píng)價(jià) 監(jiān)測(cè)
電磁輻射在人們生活中不可避免,它是由空間共同移送的電能和磁能量組成的,由電荷的移動(dòng)產(chǎn)生的能量,而移動(dòng)通信正是依賴(lài)電磁輻射來(lái)實(shí)現(xiàn)傳播的。新疆地區(qū)地域遼闊,隨著新疆地區(qū)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,對(duì)移動(dòng)通信的質(zhì)量要求也越來(lái)越高,這勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致移動(dòng)基站的大量建設(shè)。為了確定新疆地區(qū)移動(dòng)基站的輻射水平,本文在綜合以往研究成果的基礎(chǔ)上,對(duì)新疆地區(qū)典型基站電磁輻射監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、總結(jié)和歸納,最終得出其輻射環(huán)境影響水平結(jié)論。
一、WCDMA移動(dòng)通信基站
1.1 WCDMA系統(tǒng)簡(jiǎn)介
WCDMA移動(dòng)通信系統(tǒng)是第三代無(wú)線通訊技術(shù)之一,它采用直接序列擴(kuò)頻碼分多址(DS-CDMA)、頻分雙工(FDD)方式,能夠支持移動(dòng)/手提設(shè)備之間的語(yǔ)音、圖象、數(shù)據(jù)以及視頻通信,速率可達(dá)2Mb/s(對(duì)于局域網(wǎng)而言)或者384Kb/s(對(duì)于寬帶網(wǎng)而言)。
1.2 WCDMA移動(dòng)通信基站組成
WCDMA移動(dòng)通信基站由天饋系統(tǒng)、GPS天線、傳輸設(shè)備、電源和接地等組成,主要分為室內(nèi)和室外兩個(gè)部分。室內(nèi)部分包括機(jī)架及其內(nèi)部硬件模塊,主要包括射頻收發(fā)信機(jī)單元、基帶處理單元、RNC接入控制單元及GPS時(shí)鐘控制單元;室外部分為基站天饋系統(tǒng)(AS),包括智能天線、功率放大器單元(TPA)和各種電纜。
1.3 移動(dòng)基站工作原理
基站是在一定的無(wú)線覆蓋區(qū)中由移動(dòng)交換中心(MSC)控制,與手機(jī)(移動(dòng)臺(tái),MS)之間進(jìn)行通信所構(gòu)成的系統(tǒng),主要由基站控制器(BSC)和基站收發(fā)信臺(tái)(BTS)組成,它是移動(dòng)通信網(wǎng)的主要組成部分。基站的作用原理是:當(dāng)小區(qū)內(nèi)任意移動(dòng)臺(tái)(手機(jī))發(fā)送信息時(shí),基站即開(kāi)始接受,加工和整理信息,通過(guò)無(wú)線連接將信息傳送到交換中心,同時(shí)將交換中心發(fā)到本小區(qū)的信息分別傳送給各個(gè)移動(dòng)臺(tái),這個(gè)“接”和“發(fā)”的過(guò)程,就實(shí)現(xiàn)了不同地區(qū)、不同網(wǎng)際間的無(wú)線與無(wú)線或無(wú)線與有線的信息傳遞。可見(jiàn),基站是傳送、加工和處理信息的“中轉(zhuǎn)站”。
移動(dòng)通信基站產(chǎn)生的電磁輻射強(qiáng)度主要由發(fā)射功率、天線增益、與天線的距離和與天線的相對(duì)高度等因素決定在本評(píng)價(jià)項(xiàng)目中,移動(dòng)通信基站均采用定向天線,通過(guò)定向天線傳遞的電磁信號(hào)具有一定的方向性,即在一定角度內(nèi)存在較強(qiáng)的輻射水平,其軸向上的電磁輻射強(qiáng)度最大。
二、電磁輻射評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
根據(jù)《電磁輻射防護(hù)規(guī)定》(GB8702-88)的要求,公眾總的受照射劑量限值如下:公眾在一天(24h)內(nèi),環(huán)境電磁輻射場(chǎng)的場(chǎng)量參數(shù)在任意連續(xù)6min內(nèi)的全身平均值應(yīng)滿足表1的要求。
根據(jù)《輻射環(huán)境保護(hù)管理導(dǎo)則一電磁輻射環(huán)境影響評(píng)價(jià)方法與標(biāo)準(zhǔn)》(HJ/T10.3-1996)規(guī)定:為使公眾受到總照射劑量小于GB8702-88的規(guī)定值,對(duì)單個(gè)項(xiàng)目的影響必須限制在GB8702-88規(guī)定的功率密度限值的1/5,移動(dòng)基站的發(fā)射頻率在900MHz~2900MHz頻段,故單個(gè)基站的電磁輻射管理值是:40/5=8uW/cO。
三、WCDMA移動(dòng)通信基站電磁輻射環(huán)境的監(jiān)測(cè)
3.1 監(jiān)測(cè)方法
本次監(jiān)測(cè)在以發(fā)射天線為中心半徑50m的范圍內(nèi),對(duì)人員可以到達(dá)的距離天線最近處可能受到影響的環(huán)境保護(hù)目標(biāo)和以基站天線的主瓣方向?yàn)檠娱L(zhǎng)線不同距離的變化值進(jìn)行監(jiān)測(cè)。測(cè)量時(shí)測(cè)量?jī)x器探頭(天線)尖端距地面(或立足點(diǎn))1.7m,與操作人員之間距離不少于0.5m。在室內(nèi)測(cè)量,一般選取房間中央位置,點(diǎn)位與家用電器等設(shè)備之間距離不少于1m。若在窗口(陽(yáng)臺(tái))位置監(jiān)測(cè),探頭(天線)尖端在窗框(陽(yáng)臺(tái))界面以內(nèi)。在通信基站正常工作時(shí)間內(nèi)進(jìn)行測(cè)量。每個(gè)測(cè)點(diǎn)連續(xù)測(cè)5次,每次測(cè)量時(shí)間不小于15s,并讀取穩(wěn)定狀態(tài)下的最大值,若監(jiān)測(cè)讀數(shù)起伏較大時(shí),適當(dāng)延長(zhǎng)監(jiān)測(cè)時(shí)間。
3.2 監(jiān)測(cè)基站的選取
按照基站的不同特征及所處環(huán)境的不同狀況,分別在城市人口和基站密集區(qū)、高電磁輻射背景值區(qū)、市區(qū)、縣鄉(xiāng),按照移動(dòng)基站不同發(fā)射頻率、單站、共站情況、不同架設(shè)方式(樓頂支架、鐵塔、美化塔等)、不同等效輻射功率(標(biāo)稱(chēng)功率、天線增益)、不同最大落地點(diǎn)的基站(天線形式、高度、傾角),分別選擇有代表性的基站作為現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、監(jiān)測(cè)基站。此次共選取117個(gè)具有代表性基站進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
3.3 監(jiān)測(cè)參數(shù)的選取
根據(jù)《電磁輻射防護(hù)規(guī)定》(GB8702-88)要求,結(jié)合移動(dòng)通信基站的發(fā)射頻率,確定測(cè)量因子為電場(chǎng)強(qiáng)度(V/m),再轉(zhuǎn)換為評(píng)價(jià)因子功率密度(uW/cO)。
3.4 監(jiān)測(cè)儀器
此次監(jiān)測(cè)采用的儀器主要包括:NBM-550電磁分析儀(為非選頻式輻射測(cè)量?jī)x)、EMR-300電磁分析儀(為非選頻式輻射測(cè)量?jī)x)、SRM3000頻譜分析儀(選頻)。
3.5 監(jiān)測(cè)結(jié)果分析
此次監(jiān)測(cè)的117個(gè)基站均屬新疆聯(lián)通公司,設(shè)備為華為、中興公司產(chǎn)品,主要天線架設(shè)方式為鐵塔、樓頂支架方式。監(jiān)測(cè)結(jié)果匯總表見(jiàn)表2。
由表2監(jiān)測(cè)結(jié)果可知,建成運(yùn)行基站周?chē)h(huán)境的功率密度最大值為6.611uW/cO,出現(xiàn)在阿克蘇第十小學(xué)基站240°天線主瓣方向水平距離10米處,監(jiān)測(cè)的117個(gè)基站其電磁輻射值均符合《電磁輻射防護(hù)規(guī)定》(GB8702-88)中公眾照射導(dǎo)出限值40uW/cO要求,同時(shí)滿足《輻射環(huán)境保護(hù)管理導(dǎo)則一電磁輻射環(huán)境影響評(píng)價(jià)方法和標(biāo)準(zhǔn)》(HI/T10.3-1996)中單個(gè)項(xiàng)目電磁輻射管理值8uW/cO要求。總體上來(lái)說(shuō),新疆WCDMA移動(dòng)通信基站電磁輻射對(duì)周?chē)h(huán)境影響不大,符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
四、結(jié)論與建議
4.1 結(jié)論
此次新疆地區(qū)WCDMA移動(dòng)通信基站電磁輻射環(huán)境影響評(píng)價(jià)工作是針對(duì)新疆地區(qū)16個(gè)地州的117個(gè)典型基站進(jìn)行電磁輻射監(jiān)測(cè),監(jiān)測(cè)結(jié)果表明其電磁輻射值均符合相關(guān)規(guī)范要求,移動(dòng)基站引起的電磁輻射水平對(duì)環(huán)境的影響程度小,符合評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)要求。
4.2 電磁輻射防護(hù)措施建議
(1)移動(dòng)基站站址應(yīng)選在地勢(shì)相對(duì)較高或有高層建筑、高塔利用的地方。如果高層的高度不能滿足基站天線高度要求,應(yīng)有房頂設(shè)塔或地面立塔的條件,以便保證基站周?chē)曇伴_(kāi)闊,附近沒(méi)有高于基站天線的高大建筑物阻擋;
(2)市區(qū)基站應(yīng)避免天線前方近處有高大樓房而造成障礙或反射后對(duì)其周?chē)井a(chǎn)生干擾;
(3)在住宅樓上建設(shè)移動(dòng)通信基站,建設(shè)前建設(shè)單位、建筑物產(chǎn)權(quán)單位或業(yè)主應(yīng)充分征求所住居民的意見(jiàn):
(4)應(yīng)避免在高山上設(shè)站。在高山上架設(shè)基站干擾范圍大且易產(chǎn)生谷底“塔下黑”現(xiàn)象,如果設(shè)站應(yīng)采取相應(yīng)措施
(5)站址選擇時(shí)盡量避免附近有模擬集群系統(tǒng)或其他系統(tǒng)的基站天線,如果有,應(yīng)詳細(xì)了解其使用頻率、發(fā)射功率、天線高度等,以便頻率配置避開(kāi)干擾頻點(diǎn),防止相互干擾,不肆意污染基站附近的電磁環(huán)境;
(6)新建移動(dòng)通信基站前要預(yù)測(cè)用戶密度分布,采用最佳的頻率復(fù)用方式,合理地進(jìn)行蜂窩分裂,盡量減少基站個(gè)數(shù);
關(guān)鍵詞:通信基站 美化天線 電磁輻射水平 污染防治
前言
近年來(lái),隨著移動(dòng)通信業(yè)的迅猛發(fā)展,移動(dòng)用戶數(shù)量飛速增長(zhǎng),通信基站的建設(shè)數(shù)量逐年增加。從城市的高層辦公寫(xiě)字樓到普通的小區(qū)住宅樓,移動(dòng)通信發(fā)射天線隨處可見(jiàn)。通信基站的天線是電磁波向周?chē)h(huán)境發(fā)射窗口,同時(shí)也是環(huán)境電磁輻射的源頭,引發(fā)潛在的電磁輻射污染問(wèn)題。的基站天線常常與周邊環(huán)境格格不入,影響城市景觀,更有可能引發(fā)公眾對(duì)通信基站電磁輻射的過(guò)度心理恐懼和擔(dān)憂,最終導(dǎo)致居民對(duì)基站運(yùn)營(yíng)商投訴的激增。因而,城市景觀問(wèn)題與公眾擔(dān)憂已經(jīng)成為了通信基站建設(shè)運(yùn)行過(guò)程中兩個(gè)敏感議題。為了解決這兩大問(wèn)題,美化天線應(yīng)運(yùn)而生,并逐步受到廣泛應(yīng)用。
美化天線也稱(chēng)為“偽裝天線”,即在不影響天線正常功能的情況下,采用損耗小、反射少的非金屬材料對(duì)天線本身的外表進(jìn)行裝飾,或是在天線外部加裝美化罩,使天線與樓宇及周邊環(huán)境相和諧,進(jìn)而達(dá)到美化的目的[1]。美化天線的應(yīng)用在一定程度上還減少了公眾對(duì)基站電磁輻射的心理恐懼和抵觸情緒,減少了公眾與基站運(yùn)營(yíng)商之間的糾紛,為社會(huì)和諧做出了貢獻(xiàn)。然而,由于缺乏對(duì)美化天線的電磁輻射水平的系統(tǒng)分析研究,天線的美化并不能從根本上消除公眾對(duì)基站電磁輻射污染的擔(dān)憂,仍有不少居民對(duì)美化后的基站進(jìn)行投訴。此外,美化天線的隱蔽性及多樣性也增加了輻射環(huán)境監(jiān)管的難度,若監(jiān)管不善,可能會(huì)加劇基站對(duì)周邊環(huán)境的電磁輻射污染。本文通過(guò)對(duì)各種典型環(huán)境敏感區(qū)域內(nèi)不同類(lèi)型的美化天線類(lèi)型周?chē)碾姶泡椛渌竭M(jìn)行監(jiān)測(cè)分析,以揭示不同類(lèi)型美化天線周?chē)姶泡椛渌剑⒃诖嘶A(chǔ)上提出美化天線周?chē)姶泡椛湮廴痉乐未胧┘肮芾泶胧?/p>
1 常見(jiàn)美化天線的介紹
常見(jiàn)的美化天線一般采用外罩罩住天線 ,根據(jù)外罩的外形特點(diǎn)可以將美化天線分成以下幾種[2]:
(1)方(圓)柱型
一般可做成方柱型或圓柱型立在樓頂天面的面源或者樓梯堡的天面上,高度約為2~4m,外觀的顏色與樓面顏色相似。該類(lèi)型的美化天線也是目前實(shí)際應(yīng)用最廣泛的一種。
(2)排氣管型
排氣管型美化天線,多應(yīng)用于高層居民小區(qū)或商業(yè)區(qū)樓房天面之上,外觀顏色以白色為主,結(jié)構(gòu)與尺寸與真實(shí)的排氣管一致,一般高度為高出天面2m。
(3)變色龍型
為了符合樓房外墻裝飾顏色,外表跟外墻的顏色、花紋一致。可以根據(jù)天線的實(shí)際尺寸和數(shù)量做成需要的造型,如半圓形、方形及橢圓形等,既能滿足通信信號(hào)覆蓋,又不影響城市建筑的景觀。
(4)空調(diào)機(jī)型
空調(diào)機(jī)型美化天線一般根據(jù)安裝天線的尺寸及數(shù)量,可以選擇做成4匹或6匹的室外空調(diào)機(jī)外型,主要應(yīng)用于人群比較密集的居民生活小區(qū)內(nèi)或者是商業(yè)區(qū)。由于空調(diào)機(jī)型天線的高度有限(一般不超過(guò)5m),為了達(dá)到盡可能大的覆蓋范圍,一般安裝在信號(hào)覆蓋區(qū)域內(nèi)的最高樓層天面或者掛在外墻上。
(5)燈桿型
燈桿型美化天線適用于商業(yè)區(qū)、交通道路兩旁,立于街邊的高度一般為6~25m,可用于街道的信號(hào)覆蓋;放在樓頂?shù)奶烀嫔系母叨纫话銥?~10m,可以用于普通的住宅小區(qū)或商業(yè)區(qū)環(huán)境中。
(6)水箱型
一般常見(jiàn)于舊城區(qū)普通居民樓上或者鄉(xiāng)村,可做成高達(dá)6m的水箱型,饋線用PVC管包裝入水箱中,從外部看像水管,與居民放置在屋頂?shù)奶?yáng)能水箱相似。
(7)美化樹(shù)型
一般用于風(fēng)景區(qū)、公園、居民區(qū)的花園或周邊的山上以及廠房較多的工業(yè)園區(qū)或者新開(kāi)發(fā)區(qū)的路邊綠化帶等等。外表看上去像一棵樹(shù),隱藏在綠色植物當(dāng)中,可以根據(jù)周?chē)沫h(huán)境做成合適的高度。可以和周?chē)娘L(fēng)景形成一致,既不破風(fēng)景又能達(dá)到有效的信號(hào)覆蓋。
2 電磁輻射環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
根據(jù)我國(guó)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《電磁環(huán)境控制限值》(GB8702-2014)[3]中的表1規(guī)定,頻率在30~3000MHz之間,公眾曝露限值為:電場(chǎng)強(qiáng)度12V/m,功率密度0.4W/m2(40μW/cm2)。《輻射環(huán)境保護(hù)管理導(dǎo)則―電磁環(huán)境影響評(píng)價(jià)與方法》(HJ10.3-1996)對(duì)單個(gè)項(xiàng)目的影響必須控制在GB8702-1998(GB8702-2014《磁環(huán)境控制限值》自2015年1月1日起實(shí)施后替代GB8702-88)限值的若干分之一[4])。因此單個(gè)基站的管理目標(biāo)值選取GB8702-2014《電磁環(huán)境控制限值》中相應(yīng)頻段功率密度限值的1/5,即0.08 W/m2(8μW/cm2)。
3 移動(dòng)基站美化天線周?chē)姶泡椛渌綄?shí)測(cè)
3.1 監(jiān)測(cè)方法
3.1.1 監(jiān)測(cè)布點(diǎn)
本研究選取廣東省內(nèi)位于各種典型環(huán)境敏感區(qū)域內(nèi)7種不同類(lèi)型的美化基站21個(gè)(具體見(jiàn)表1),對(duì)基站美化天線周?chē)碾姶泡椛渌竭M(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量。依據(jù)《移動(dòng)通信基站電磁輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)方法》(試行)(環(huán)發(fā)[2007]114號(hào))[5]規(guī)定進(jìn)行監(jiān)測(cè)布點(diǎn),基站電磁輻射水平監(jiān)測(cè)點(diǎn)位優(yōu)先布設(shè)在公眾可以到達(dá)距離天線的最近處,原則上設(shè)在天線主瓣方向內(nèi)。防護(hù)區(qū)內(nèi)如有敏感目標(biāo),則通過(guò)巡測(cè)找出輻射水平較高的測(cè)點(diǎn),如無(wú)敏感目標(biāo),則在天線前方50m內(nèi)選取代表向監(jiān)測(cè)點(diǎn)。對(duì)于發(fā)射天線架設(shè)在樓頂?shù)幕荆跇琼敼娍苫顒?dòng)范圍內(nèi)布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位。點(diǎn)位選擇應(yīng)設(shè)法避免或盡量減少周?chē)及l(fā)的其他輻射源干擾。
3.1.2 監(jiān)測(cè)時(shí)間、頻次及環(huán)境條件
移動(dòng)通信的電磁輻射與基站發(fā)射功率、天線增益、頻率以及話務(wù)量密切相關(guān)。話務(wù)量指在特定時(shí)間段內(nèi)呼叫次數(shù)與每次呼叫平均占用時(shí)間的乘積,通常隨著話務(wù)量的升高,基站實(shí)際發(fā)射功率會(huì)增大,因而產(chǎn)生的電磁輻射也會(huì)有所增強(qiáng)[6]。故監(jiān)測(cè)時(shí)間為移動(dòng)通信基站正常工作時(shí)話務(wù)量的高峰時(shí)間段,即一天內(nèi)的8:00~20: 00。監(jiān)測(cè)在無(wú)雪、無(wú)雨、無(wú)霧、無(wú)冰雹的天氣條件下進(jìn)行,同時(shí)記錄下現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境溫度和相對(duì)濕度。
每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位應(yīng)進(jìn)行連續(xù)5次電場(chǎng)強(qiáng)度測(cè)定,每次測(cè)量時(shí)間不少于15s,并讀取穩(wěn)定狀態(tài)下的最大值。
3.1.3 監(jiān)測(cè)儀器
現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)采用儀器為德國(guó)Narda公司生產(chǎn)的EMR-300型綜合場(chǎng)強(qiáng)儀,該儀器配備18C型探頭。儀器響應(yīng)頻率為100kHz~3GHz,量程為0.20~400V/m,檢測(cè)限為0.20V/m。
3.1.4 測(cè)量頻段與數(shù)據(jù)處理
測(cè)量選取的美化基站為中國(guó)電信CDMA2000,發(fā)射頻段為870-880MHz。CDMA基站天線的輻射近場(chǎng)與遠(yuǎn)場(chǎng)的界限大約是8 m,測(cè)量選取的美化基站周?chē)娍蛇_(dá)到范圍屬于電磁輻射的遠(yuǎn)場(chǎng),在遠(yuǎn)場(chǎng)中功率密度與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系式為:Pd=E2/377,因此在遠(yuǎn)場(chǎng)中,通過(guò)電場(chǎng)強(qiáng)度的測(cè)量即可求得功率密度。
3.2 結(jié)果與分析
3.2.1不同類(lèi)型美化天線周?chē)姶泡椛渌?/p>
基站的電磁輻射水平不僅會(huì)受到周?chē)乩怼h(huán)境條件的影響,還可能與天線的形式結(jié)構(gòu)有關(guān)。為此,本研究對(duì)21個(gè)位于典型環(huán)境功能區(qū)內(nèi)(包括居住、醫(yī)療衛(wèi)生、文化教育、科研、行政辦公區(qū)等)不同類(lèi)型的美化基站周?chē)姶泡椛潆妶?chǎng)強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)量,并重點(diǎn)關(guān)注以發(fā)射天線為中心、半徑50m范圍內(nèi)可能受到影響的居民和人群,結(jié)果見(jiàn)表1。監(jiān)測(cè)結(jié)果表明,位于不同環(huán)境敏感區(qū)域內(nèi)7種常見(jiàn)美化天線基站正常運(yùn)行時(shí),周邊50m范圍內(nèi)可到達(dá)區(qū)域環(huán)境功率密度在0.01~7.17μW/cm2之間,低于《電磁環(huán)境控制限值》中規(guī)定的30~3000 MHz頻率范圍內(nèi)公眾曝露限值0.4W/m2(40μW/cm2)。同時(shí)也滿足單個(gè)移動(dòng)通信基站運(yùn)行對(duì)周?chē)姶泡椛洵h(huán)境影的管理限值0.08W/m2(8μW/cm2)。測(cè)量所選擇的7種類(lèi)型美化天線有6中常用于公眾關(guān)注的居民區(qū),測(cè)量結(jié)果表明其周?chē)?0m范圍內(nèi)公眾可到達(dá)范圍滿足文獻(xiàn)[3]中規(guī)定的公眾曝露限值。
3.2.2 典型美化基站周?chē)姶泡椛渌椒治?/p>
方柱型美化天線因其外部美化罩可以裝飾成墻體的顏色而與周?chē)坝^形成一致,在美化基站中得到廣泛的應(yīng)用,常用于各種環(huán)境敏感功能區(qū)域如:居住、文化教育、醫(yī)療衛(wèi)生區(qū)、行政辦公區(qū)、科研區(qū)等。為了進(jìn)一步探究美化基站周?chē)姶艌?chǎng)的分布特性,本研究選取位于河源市東源縣濱江花園10層居民樓天面的方柱型美化基站作為典型基站。對(duì)該基站周?chē)?0m范圍內(nèi)公眾可到達(dá)區(qū)域進(jìn)行了詳細(xì)測(cè)測(cè)量,采用巡測(cè)的方式,找到公眾活動(dòng)區(qū)域內(nèi)電磁輻射最大點(diǎn)位,14個(gè)監(jiān)測(cè)位點(diǎn)的分布如圖1所示。該基站周?chē)姶泡椛洵h(huán)境監(jiān)測(cè)結(jié)果見(jiàn)表2。
從圖1中可以看出監(jiān)測(cè)點(diǎn)位覆蓋了公眾可到達(dá)的離天線最近、高差最小的區(qū)域。表2中美化天線周?chē)姶怒h(huán)境輻射監(jiān)測(cè)結(jié)果看以看出該基站周?chē)?0m范圍內(nèi)電磁環(huán)境輻射功率密度范圍為0.01~5.25μW/cm2,其中功率密度最大點(diǎn)位出現(xiàn)在天線架設(shè)天面與天線水平距離11m垂直距離6m處(點(diǎn)位2#)。結(jié)合圖1與表2可知,天線主瓣方向(監(jiān)測(cè)點(diǎn)位為1#、8#、9#、10#)區(qū)域內(nèi)的功率密度高于天線副瓣(2#、7#)區(qū)域,且離天線水平距離越遠(yuǎn)、高差越大的區(qū)域功率密度越小。以上結(jié)果表明該基站美化天線周?chē)?0m范圍內(nèi)功電磁輻射率密度均低于文獻(xiàn)[3]中規(guī)定的公眾曝露限值。
4 美化天線的利與弊
4.1 美化天線的有利方面
美化天線的發(fā)展和推廣在一定程度上是因?yàn)楣姷沫h(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)及對(duì)城市景觀要求的提高,對(duì)環(huán)保以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展有很大的積極意義。主要表面為三個(gè)方面:①美化天線具有的仿生、掩蔽的特征使得基站與其所在的周?chē)h(huán)境能很好的融合在一起,避免了普通天線雜亂架設(shè)對(duì)城市及鄉(xiāng)村景觀的負(fù)面影響;②天線為基站的外置部分,美化天線的采用會(huì)減少基站天線對(duì)公眾的視覺(jué)沖擊,能夠在保障通信的覆蓋與質(zhì)量的同時(shí),避免了居民對(duì)天線輻射的過(guò)分恐懼和抵觸,減少了居民心理負(fù)擔(dān),有利于基站的建設(shè)運(yùn)行[7];③對(duì)于運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō),美化天線采用分體拆裝結(jié)構(gòu),體積小,運(yùn)輸、安裝更加簡(jiǎn)便,水平轉(zhuǎn)角可調(diào)且調(diào)整方便,節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用。
4.2 美化天線的不利方面
雖然美化天線具有多方面的優(yōu)點(diǎn),但是從環(huán)境保護(hù)和保障公眾知情角度來(lái)說(shuō)也存在不可忽視的弊端,集中表現(xiàn)在四個(gè)方面:①某些運(yùn)營(yíng)商使用美化天線只是為了降低公眾對(duì)移動(dòng)通信基站建設(shè)運(yùn)行的關(guān)注度,進(jìn)而損害了公眾的環(huán)境權(quán)益和知情權(quán);②美化天線種類(lèi)繁多、隱蔽性較強(qiáng),偽裝成生活中常見(jiàn)的各種實(shí)物,增加了環(huán)境保護(hù)部門(mén)輻射環(huán)境監(jiān)管難度;③由于美化天線外部加有美化罩,在環(huán)境保護(hù)部門(mén)日常監(jiān)管、抽查測(cè)量電磁輻射水平時(shí)很難準(zhǔn)確判斷天線主瓣方向、安裝位置及天線的數(shù)量等關(guān)系輻射環(huán)境影響的因素,也難以確定基站電磁環(huán)境輻射重點(diǎn)監(jiān)測(cè)范圍;④有可能激發(fā)公眾更強(qiáng)烈的抵觸情緒,比如,美化天線在建設(shè)及運(yùn)行的過(guò)程中未充分做好與公眾的溝通工作,公眾獲知美化天線的存在后,情緒更加激動(dòng),處理不當(dāng)反而會(huì)激化公眾與基站運(yùn)營(yíng)商之間的矛盾。
5 美化天線使用原則與電磁環(huán)境污染防治對(duì)策
5.1 美化天線架設(shè)原則
5.1.1 推薦性使用原則
在風(fēng)景名勝區(qū)、旅游景區(qū)、公園、小區(qū)周邊的花園等對(duì)環(huán)境質(zhì)量要求較高的地方,推薦建設(shè)美化天線,以保持上述區(qū)域的景觀協(xié)調(diào),減小普通天線對(duì)公眾視覺(jué)的沖擊,使天線能更好的融入周邊的環(huán)境。
5.1.2 限制性使用原則
在樓房密集或樓層較低的居民區(qū)及作為公眾經(jīng)常活動(dòng)區(qū)域的天面等限制性使用美化天線,因?yàn)槊阑炀€本身具有的架設(shè)高度低、隱蔽性等特點(diǎn),在上述區(qū)域架設(shè)時(shí)公眾經(jīng)常活動(dòng)區(qū)域容易出現(xiàn)超標(biāo)情況。
5.2 美化天線的電磁污染防治對(duì)策
1、優(yōu)化基站選址,首先應(yīng)先調(diào)查當(dāng)?shù)氐碾姶泡椛洵h(huán)境背景情況,避免在電磁輻射環(huán)境背景值較高的地方建立基站;其次盡量選擇共用設(shè)施的樓房上而避開(kāi)私人居民樓,應(yīng)該盡量選擇公眾不能經(jīng)常到達(dá)的天面或者非公眾居住建筑物,盡可能避免影響周?chē)姷幕顒?dòng);第三,還應(yīng)該避免在同一個(gè)天面架設(shè)過(guò)多的天線,防止由于場(chǎng)強(qiáng)的疊加,使該天面的電磁輻射水平高于超過(guò)管理目標(biāo)值;第四,對(duì)于架設(shè)在樓頂?shù)幕荆瑧?yīng)加強(qiáng)通往該樓頂?shù)耐ǖ拦芾聿⒃谕ㄍ炀€處懸掛警示牌[8]。
2、合理選取美化天線的主瓣方向,安裝時(shí)盡量使天線的主瓣方向避開(kāi)公眾活動(dòng)區(qū)域;市區(qū)基站應(yīng)避免天線主瓣方向非安全距離前方處有高大樓房,以免其受到較大的電磁輻射影響而產(chǎn)生不必要的民事糾紛。
3、在美化天線周?chē)鷱堎N電磁輻射警示標(biāo)識(shí)并劃定一定方位的限制公眾活動(dòng)區(qū)域,以防止公眾因不知道美化天線的存在而靠近,受到不必要的輻射。
4、加強(qiáng)監(jiān)督與管理工作,通信基站的運(yùn)營(yíng)商不得隨意提高基站的發(fā)射功率,應(yīng)盡可能地降低基站的發(fā)射功率,以確保天面的電磁輻射水平低于目標(biāo)管理值;基站正常運(yùn)行時(shí),環(huán)境保護(hù)監(jiān)管部門(mén)應(yīng)不定期電磁輻射環(huán)境抽測(cè)檢查,保證天面上的電磁輻射水平滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
5、運(yùn)營(yíng)商應(yīng)委托有電磁輻射檢測(cè)資質(zhì)的單位或企業(yè)每年抽取一定比例的美化基站進(jìn)行電磁輻射檢測(cè)并建立電磁環(huán)境檢測(cè)數(shù)據(jù)檔案,以及時(shí)發(fā)現(xiàn)電磁輻射環(huán)境問(wèn)題。
6、明確針對(duì)于美化天線基站環(huán)境影響評(píng)及驗(yàn)收階段的公眾參與要求。美化天線的“隱蔽性”引發(fā)公眾環(huán)境知情權(quán)等相關(guān)問(wèn)題。從短期看,其隱蔽性有助于基站的建設(shè),但如果處理不當(dāng)勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的群眾環(huán)境事件,因此,及早主動(dòng)處理溝通才能發(fā)揮美化天線的景觀優(yōu)勢(shì)而避免其負(fù)面影響的積累。而環(huán)境影響評(píng)價(jià)及驗(yàn)收階段的公眾參與的主動(dòng)溝通、協(xié)調(diào)可從根本上解決環(huán)境問(wèn)題的積累。
6 結(jié)語(yǔ)
美化天線建設(shè)已被廣泛采納,在通信基站建設(shè)中所占的比例也逐年升高,運(yùn)行效果良好,既起到了美化環(huán)境的作用又達(dá)到了移動(dòng)信號(hào)覆蓋的目的。本研究對(duì)21個(gè)位于各種環(huán)境敏感區(qū)域內(nèi)不同類(lèi)型的美化天線類(lèi)型周?chē)姶泡椛溥M(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè),結(jié)果表明:美化天線周?chē)?0m范圍內(nèi)的公眾可到達(dá)區(qū)域環(huán)境電磁輻射功率密度在0.01~7.17μW/cm2之間,典型的方柱型美化基站周?chē)?0m范圍內(nèi)的公眾可到達(dá)區(qū)域環(huán)境電磁輻射功率密度在0.01~5.25μW/cm2之間,均低于《電磁環(huán)境控制限值》(GB8702-2014)中規(guī)定的30~3000MHz頻率范圍內(nèi)公眾曝露限值40μW/cm2,天線主瓣方向區(qū)域內(nèi)的功率密度高于天線副瓣區(qū)域,且離天線水平距離越遠(yuǎn)、高差越大的區(qū)域功率密度越小。但是美化天線仍存在許多不足之處,需要把握美化天線的使用原則,從基站選址到正常運(yùn)行都要做好各面的環(huán)保工作,并保證環(huán)評(píng)階段、驗(yàn)收階段的公眾參與制度,與公眾多方面溝通協(xié)調(diào),只有這樣美化天線才能體現(xiàn)真正的“美”。
【參考文獻(xiàn)】
[1] 杜岳華. 美化天線在通信基站中的應(yīng)用[J]. 中國(guó)新通信, 2015, 1: 6.
[2] 李崢嶸. 淺談移動(dòng)通信基站天線的美化與隱藏[J]. 大眾科技, 2010, 4: 59~60.
[3] 環(huán)境保護(hù)部. GB8702-2014 電磁環(huán)境控制限值[S]. 北京:中國(guó)環(huán)境出版社, 2015.
[4]國(guó)家環(huán)保總局. HJ/10.3-1996輻射環(huán)境保護(hù)管理導(dǎo)則 電磁輻射環(huán)境影響評(píng)價(jià)方法與標(biāo)準(zhǔn) [S]. 1996.
[5]《移動(dòng)通信基站電磁輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)方法》(試行)(環(huán)發(fā)[2007]114號(hào)).
[6] 林.移動(dòng)通信基站電磁輻射影響與話務(wù)量關(guān)系分析[J]. 信息科學(xué)與應(yīng)用,2014,18: 51~54.
[關(guān)鍵詞]環(huán)境監(jiān)測(cè);環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù);現(xiàn)狀;發(fā)展方向
中圖分類(lèi)號(hào):X83 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào):A 文章編號(hào):2306-1499(2013)03-(頁(yè)碼)-頁(yè)數(shù)
隨著工業(yè)和科學(xué)的發(fā)展,環(huán)境監(jiān)測(cè)的內(nèi)容也由工業(yè)污染源的監(jiān)測(cè),逐步發(fā)展到對(duì)大環(huán)境的監(jiān)測(cè),即監(jiān)測(cè)對(duì)象不僅是影響環(huán)境質(zhì)量的污染因子,還包括對(duì)生物、生態(tài)變化的監(jiān)測(cè)。對(duì)環(huán)境污染物的監(jiān)測(cè)往往不只是測(cè)定其成分和含量,而且需要進(jìn)行形態(tài)、結(jié)構(gòu)和分布規(guī)律的監(jiān)測(cè)。對(duì)物理污染因素(如噪聲、振動(dòng)、熱、光、電磁輻射和放射性等)和生物污染因素,也應(yīng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。只有這樣,才能全面地、確切地說(shuō)明環(huán)境污染對(duì)人群、生物的生存和生態(tài)平衡的影響程度,從而做出正確的環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)。環(huán)境監(jiān)測(cè)的目的是準(zhǔn)確、及時(shí)、全面地反映環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì),為環(huán)境管理、污染源控制、環(huán)境規(guī)劃等提供科學(xué)依據(jù)。
1.環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)的相關(guān)理論
1.1環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)的概念
環(huán)境監(jiān)測(cè)(environmental monitoring)是指運(yùn)用物理、化學(xué)、生物等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)方法,間斷地或連續(xù)地對(duì)環(huán)境化學(xué)污染物及物理和生物污染等因素進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)測(cè)和測(cè)定,做出正確的環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)。環(huán)境監(jiān)測(cè)包括:化學(xué)監(jiān)測(cè)、物理監(jiān)測(cè)、生物監(jiān)測(cè)、生態(tài)監(jiān)測(cè)。檢測(cè)過(guò)程一般包括:確定目的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查監(jiān)測(cè)計(jì)劃設(shè)計(jì)優(yōu)化布點(diǎn)樣品采集運(yùn)送保存分析測(cè)試數(shù)據(jù)處理綜合評(píng)價(jià)等。
環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)不僅包括化學(xué)分析法、儀器分析法、色譜分析法,電化學(xué)分析法,放射分析法等分析測(cè)試技術(shù),還應(yīng)包括布點(diǎn)技術(shù)、采樣技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)和綜合評(píng)價(jià)技術(shù)等。因此,環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)涉及的知識(shí)面、專(zhuān)業(yè)面寬,它不僅需要有堅(jiān)實(shí)的分析化學(xué)基礎(chǔ),還需要有足夠的物理學(xué)、生物學(xué)、生態(tài)學(xué)、氣象學(xué)、地學(xué)、工程學(xué)等多方面的知識(shí)。
1.2環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)的研究意義
環(huán)境監(jiān)測(cè)是開(kāi)展環(huán)境管理和環(huán)境科學(xué)研究的基礎(chǔ),是制定環(huán)境保護(hù)法規(guī)的重要依據(jù),開(kāi)展環(huán)境監(jiān)測(cè)的目的及意義主要包括:評(píng)價(jià)環(huán)境質(zhì)量,預(yù)測(cè)環(huán)境質(zhì)量變化趨勢(shì);為制定環(huán)境法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)、環(huán)境規(guī)劃、環(huán)境污染綜合防治對(duì)策提供科學(xué)依據(jù);收集環(huán)境本底值及其變化趨勢(shì)數(shù)據(jù),積累長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)資料,為保護(hù)人類(lèi)健康和合理使用自然資源,以及為確切掌握環(huán)境容量提供科學(xué)依據(jù);揭示新的環(huán)境問(wèn)題,確定新的污染因素,為環(huán)境科學(xué)研究提供方向。
2.環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)的現(xiàn)狀
2.1環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r
伴隨世界經(jīng)濟(jì)與工業(yè)的快速發(fā)展,世界環(huán)境問(wèn)題日益突出,環(huán)保、節(jié)能減排已經(jīng)逐漸成為世界各國(guó)關(guān)注的熱點(diǎn)。作為污染物控制的重要檢查和監(jiān)測(cè)手段,環(huán)境監(jiān)測(cè)行業(yè)逐步受到越來(lái)越多的重視。環(huán)境監(jiān)測(cè)的發(fā)展可以分為三個(gè)階段:第一、典型污染事故調(diào)查監(jiān)測(cè)發(fā)展階段或被動(dòng)監(jiān)測(cè)階段;第二、污染源監(jiān)督性監(jiān)測(cè)發(fā)展階段或主動(dòng)監(jiān)測(cè)、目的監(jiān)測(cè)階段;第三、以環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)為主的發(fā)展階段或自動(dòng)監(jiān)測(cè)階段。
我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)起步較晚,但是經(jīng)過(guò)近些年的快速發(fā)展,環(huán)境監(jiān)測(cè)已經(jīng)從單一的環(huán)境分析發(fā)展到生物監(jiān)測(cè)、物理檢測(cè)、生態(tài)監(jiān)測(cè)、遙感、衛(wèi)星監(jiān)測(cè)。用自動(dòng)連續(xù)監(jiān)測(cè)逐步替代了原來(lái)的間斷性監(jiān)測(cè)。檢測(cè)范圍也從一個(gè)斷面發(fā)展到一個(gè)城市、一個(gè)區(qū)域乃至全國(guó)。
最基本的化學(xué)分析法在很多場(chǎng)合還在應(yīng)用:如重量法常用在殘?jiān)⒔祲m、硫酸鹽等的測(cè)定中,容量分析法被廣泛用于DO、BOD、COD、酸堿度、總硬度、氰化物等的測(cè)定中;應(yīng)用更多的為儀器分析法:如光譜分析法(可見(jiàn)分光光度法、紫外分光光度法、紅外光譜法、原子吸收光譜法、原子發(fā)射光譜法、X-熒光射線分析法、熒光分析法、化學(xué)發(fā)光分析法等),色譜分析法(氣相色譜法、高效液相色譜法、薄層色譜法、離子色譜法、色譜-質(zhì)譜聯(lián)用等),電化學(xué)分析法(極譜法、溶出伏安法、電導(dǎo)分析法、電位分析法、離子選擇電極法、庫(kù)侖分析法),放射分析法(同位素稀釋法、中子活化分析法)等。許多新技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)中已得到應(yīng)用,如氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(GC-MS),高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(HPLC-MS),氣相色譜-富里葉紅外光譜儀(GC-FTIR),電感耦合等離子體-發(fā)射光譜法(ICP-AES),流動(dòng)注射分析法(FIA),酶免疫檢測(cè)(EIA)。遙感(RS)、全球定位系統(tǒng)(GPS)和地理信息系統(tǒng)(GIS)三S技術(shù)在環(huán)境科技上也得到了不同程度的應(yīng)用。
目前,我國(guó)已初步形成了有中國(guó)特色的環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范、環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系、環(huán)境監(jiān)測(cè)分析方法和環(huán)境質(zhì)量報(bào)告制度,并正在邁向標(biāo)準(zhǔn)化。而且,環(huán)境監(jiān)測(cè)信息、環(huán)境管理政務(wù)等實(shí)現(xiàn)對(duì)公眾的公開(kāi)化,監(jiān)測(cè)系統(tǒng)緊扣環(huán)境管理和社會(huì)公眾的需求,提高了公眾的環(huán)保意識(shí),提升了環(huán)境監(jiān)測(cè)的形象。
2.2我國(guó)與發(fā)達(dá)國(guó)家的主要差距
雖然近些年我國(guó)的環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)有了很大的發(fā)展,但是與國(guó)際先進(jìn)水平相比,仍然存在較大的差距。例如,監(jiān)測(cè)系統(tǒng)整體能力不強(qiáng);監(jiān)測(cè)隊(duì)伍整體素質(zhì)有待提高;監(jiān)測(cè)管理水平較低;實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可普及度不高;標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)缺口較大;環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)未國(guó)際化;監(jiān)測(cè)技術(shù)配套性差;經(jīng)費(fèi)投入不足;可測(cè)項(xiàng)目不多;大精儀器、檢測(cè)系統(tǒng)大多依靠進(jìn)口;地區(qū)發(fā)展不平衡等等。
另外,中國(guó)的環(huán)境監(jiān)測(cè)行業(yè)起步時(shí)間較晚,目前國(guó)產(chǎn)環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)100余家,年產(chǎn)值在6億元左右,約占全國(guó)環(huán)保產(chǎn)品產(chǎn)值的5%左右。大多數(shù)環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)存在規(guī)模小,企業(yè)管理水平整體不高,產(chǎn)品模仿程度較高,與外資品牌產(chǎn)品相比技術(shù)含量低,使用壽命短、市場(chǎng)占有率低。
3.我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)
雖然我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)暫時(shí)與發(fā)達(dá)國(guó)家存在差距,但是我們對(duì)于未來(lái)的發(fā)展應(yīng)該有信心。為了保障人們呼吸清新空氣、飲用干凈水、享受放心食品,我國(guó)正在全力加強(qiáng)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活污染的防治工作,安全處置危險(xiǎn)廢物,確保空氣、水源、海洋、放射性、電磁輻射等的環(huán)境安全。對(duì)于未來(lái),環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)正在由經(jīng)典的化學(xué)分析向儀器分析發(fā)展;由手工操作向連續(xù)自動(dòng)化邁進(jìn);由微量分析(0、01%~1%)向痕量(
1990年初的歐洲光化污染非常嚴(yán)重,臭氧超標(biāo)形勢(shì)嚴(yán)峻。1993年歐洲環(huán)境委員會(huì)(EEA)成立,同時(shí)成立了歐洲環(huán)境信息和觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)(Eionet),目前有32個(gè)成員國(guó)和6個(gè)合作國(guó)建立了586個(gè)地面臭氧監(jiān)測(cè)站開(kāi)展30多項(xiàng)針對(duì)光化污染的研究監(jiān)測(cè)。在加強(qiáng)地面臭氧污染監(jiān)測(cè)的同時(shí),歐盟還加強(qiáng)了對(duì)形成臭氧前體物質(zhì)排放量的統(tǒng)計(jì)和監(jiān)測(cè)。目前,歐盟各成員國(guó)必須每年向歐盟環(huán)保局報(bào)告臭氧前體物質(zhì)如揮發(fā)性有機(jī)物(VOC)、NOx、CO、NH3等的排放量,并確保上述污染物的排放量不超過(guò)歐盟確定的目標(biāo)值。1990年美國(guó)國(guó)會(huì)通過(guò)清潔空氣法修訂案,美國(guó)EPA要求各州或地方在臭氧污染問(wèn)題嚴(yán)重地區(qū)必須開(kāi)始建立光化學(xué)評(píng)估監(jiān)測(cè)站(PAMS),全面監(jiān)測(cè)臭氧、臭氧前體物及部分含氧揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)以了解臭氧高污染發(fā)生的原因。除了光化學(xué)評(píng)估監(jiān)測(cè)站(PAMS)外,美國(guó)有州和地方空氣監(jiān)測(cè)網(wǎng)(SLAMS)以及國(guó)家空氣監(jiān)測(cè)網(wǎng)(NAMS)承擔(dān)臭氧污染監(jiān)測(cè)。目前美國(guó)建有約1200個(gè)臭氧監(jiān)測(cè)站形成了光化污染常規(guī)監(jiān)測(cè)網(wǎng),用以光化污染狀況監(jiān)測(cè)評(píng)估、污染預(yù)警、前體物狀況和區(qū)域輸送分析。2000年左右,我國(guó)部分城市如北京、上海、廣州、重慶等開(kāi)始開(kāi)展臭氧監(jiān)測(cè),并在該領(lǐng)域做了一些探索。2008年國(guó)家正式開(kāi)展臭氧監(jiān)測(cè)試點(diǎn)工作,北京、天津、沈陽(yáng)、青島、上海、重慶和廣東省參與試點(diǎn),監(jiān)測(cè)的參數(shù)有臭氧、臭氧前體物(SO2、NO2、CO),部分站配有VOCS、NMHC監(jiān)測(cè)設(shè)備和氣象儀。2013年京津冀、長(zhǎng)三角、珠三角等重點(diǎn)區(qū)域以及直轄市和省會(huì)城市均開(kāi)展GB3095—2012《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》新增指標(biāo)(PM2.5、CO、O3等)監(jiān)測(cè)。2013年初,全國(guó)范圍內(nèi)74個(gè)重點(diǎn)城市建成的496個(gè)國(guó)控站點(diǎn)均已開(kāi)展O3自動(dòng)監(jiān)測(cè),形成國(guó)家監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)。此外,如北京、上海、重慶、廣州、南京、武漢等地根據(jù)需要建設(shè)有針對(duì)大氣復(fù)合污染監(jiān)測(cè)的綜合監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室(超級(jí)站),除常規(guī)臭氧及其前體物外,還有光化煙霧污染的重要監(jiān)測(cè)因子:細(xì)粒子顆粒物、NOy、VOCS、NMHC、大氣穩(wěn)定度、紫外輻射以及氣象參數(shù)等。
2光化污染自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)
開(kāi)展大氣光化學(xué)污染監(jiān)測(cè)主要是開(kāi)展臭氧以及對(duì)生成臭氧(光化煙霧)的主要前體物質(zhì)和光化污染生成物的監(jiān)測(cè)(NOx、NOy、CO、SO2、甲烷/非甲烷總烴、高沸點(diǎn)/低沸點(diǎn)臭氧前體物、有機(jī)氣溶膠等),同時(shí)對(duì)太陽(yáng)輻射強(qiáng)度以及城市的氣象(風(fēng)速、風(fēng)向、溫度、相對(duì)濕度等)、空氣擴(kuò)散條件等進(jìn)行同步觀測(cè)。本文根據(jù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展,對(duì)光化污染較為前沿的自動(dòng)監(jiān)測(cè)新技術(shù)進(jìn)行介紹。
2.1O3、NOX、SO2和CO監(jiān)測(cè)
O3是光化反應(yīng)產(chǎn)生的最直接、最重要的污染物,常常作為光化煙霧污染強(qiáng)弱的指標(biāo),NOx=NO+NO2,NO2的存在是產(chǎn)生光化反應(yīng)的必要條件,而SO2和CO是光化污染反應(yīng)的重要前體物。以上4種參數(shù)監(jiān)測(cè)技術(shù)從20世紀(jì)80年代開(kāi)始發(fā)展至今,目前已非常成熟,本文就不再贅述。
2.2臭氧柱濃度的監(jiān)測(cè)
柱濃度是指污染氣體在空間上的垂直分布濃度,長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)污染物的柱狀濃度可以反映其在空間中的濃度變化趨勢(shì),對(duì)開(kāi)展城市空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè),研究區(qū)域空氣污染分布以及污染通量傳輸具有重要作用。目前監(jiān)測(cè)污染物柱狀濃度主要使用的是被動(dòng)DOAS監(jiān)測(cè)技術(shù),利用污染物的吸收光譜不同,采用光譜擬合技術(shù)得到污染氣體的斜柱濃度,即污染氣體沿光路的積分濃度,結(jié)合輻射傳輸模型計(jì)算出大氣質(zhì)量因子以及污染物的垂直柱濃度。
2.3總反應(yīng)性氮氧化物NOy
總反應(yīng)性氮氧化物NOy=NOx+NOz=NOx+NO3+2N2O5+HNO3+HNO4+HONO+PAN+MPAN+硝酸鹽+烷基硝酸鹽。對(duì)環(huán)境空氣中總反應(yīng)性氮氧化物NOy進(jìn)行監(jiān)測(cè)可以幫助了解大氣中總反應(yīng)性氮氧化物的組成特征以及形成光化學(xué)煙霧的機(jī)理。在監(jiān)測(cè)方法上NOy與NOX相同,均為化學(xué)發(fā)光法,監(jiān)測(cè)方法的區(qū)別在于:NOy的鉬轉(zhuǎn)化爐在樣品氣采樣入口處,所有的含氮氧化物在采集入口處根據(jù)電磁閥的切換,一路通過(guò)鉬轉(zhuǎn)化爐全部轉(zhuǎn)化為NO,參與化學(xué)發(fā)學(xué)反應(yīng)得到NOy值,一路不通過(guò)鉬轉(zhuǎn)化爐直接參與化學(xué)發(fā)光反應(yīng)得到NO值;而NOX的鉬轉(zhuǎn)化爐在儀器內(nèi)部,樣品氣通過(guò)采樣管進(jìn)入儀器后,大部分非NO2的含氮氧化物已經(jīng)揮發(fā)或反應(yīng)成其它物質(zhì)而不能被捕獲。
2.4非甲烷總烴(NMHC)和揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)
(1)非甲烷總烴(NMHC)監(jiān)測(cè)非甲烷總烴(NMHC)通常是指除甲烷以外的所有可揮發(fā)的碳?xì)浠衔?其中主要是C2~C8),是形成光化學(xué)煙霧污染的重要前體物,長(zhǎng)期觀測(cè)NMHC,通過(guò)光化煙霧反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型和軌跡模式繪制EKMA曲線,如圖1所示,以了解當(dāng)?shù)毓饣廴臼鞘躈HMC控制還是受NOX控制,以便做相應(yīng)的污染防治工作。非甲烷總烴自動(dòng)監(jiān)測(cè)方法主要是采用氣相色譜法,氣相色譜的分離原理實(shí)質(zhì)上是利用樣品中各組分在色譜柱中的氣相和固定相間的分配系數(shù)不同,當(dāng)汽化后的試樣被載氣帶入色譜柱中運(yùn)行時(shí),組分就在其中的兩相間進(jìn)行反復(fù)多次的分配(吸附-脫附-放出),由于固定相對(duì)各種組分的吸附能力不同(即保存作用不同),因此各組分在色譜柱中的運(yùn)行速度就不同,經(jīng)過(guò)一定的柱長(zhǎng)后,便彼此分離,順序離開(kāi)色譜柱進(jìn)入檢測(cè)器,產(chǎn)生的離子流信號(hào)經(jīng)放大后,在記錄器上描繪出各組分的色譜峰。非甲烷總烴常常和甲烷一起檢測(cè),檢測(cè)器一般采用氫火焰離子檢測(cè)器(FID)。氫焰檢測(cè)器(FID)是以氫氣和空氣燃燒的火焰作為能源,利用含碳?xì)浠衔镌诨鹧嬷腥紵a(chǎn)生離子,在外加的電場(chǎng)作用下,使離子形成離子流,根據(jù)離子流產(chǎn)生的電信號(hào)強(qiáng)度,檢測(cè)被色譜柱分離出的組分。(2)揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)監(jiān)測(cè)揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)是指沸點(diǎn)在50~260℃、室溫下飽和蒸氣壓超過(guò)133.32Pa的易揮發(fā)性有機(jī)化合物。大多數(shù)VOCs化合物(如低碳數(shù)的烯烴、烷烴)具有大氣化學(xué)反應(yīng)活潑性,是形成光化學(xué)煙霧污染的重要前體物,VOCs日益成為表征城市大氣污染的重要指標(biāo)。VOCs自動(dòng)監(jiān)測(cè)方法主要也是采用氣相色譜法,使用在線氣相色譜分析儀,一般可以檢測(cè)低沸點(diǎn)(C2~C5)項(xiàng)目:乙烷,乙烯,丙烷,丙烯,異丁烷,正丁烷,反式-2-丁烯,順式-2-丁烯,1-丁烯,異戊烷,正戊烷,1,3-丁二烯,反式-2-戊烯,1-戊烯,異戊二烯。可檢測(cè)高沸點(diǎn)(C6~C12)項(xiàng)目:苯,甲苯,乙苯,間、對(duì)二甲苯,鄰二甲苯,1,3,5-三甲苯,1,2,4-三甲苯,1,2,3-三甲苯,2,2,4-三甲基戊烷,正己烷,正庚烷,2-甲基庚烷,辛烷等,檢測(cè)器分別采用的是氫焰檢測(cè)器(FID)和離子化檢測(cè)器(PID)。光離子化檢測(cè)器(PID)原理是使用紫外燈(UV)光源,將有機(jī)物“擊碎”成可被檢測(cè)器檢測(cè)到的正負(fù)離子(離子化),所形成的分子碎片和電子由于分別帶有正負(fù)電荷,從而在2個(gè)電極之間產(chǎn)生電流,根據(jù)電流信號(hào)的強(qiáng)度檢測(cè)該組分的濃度。在被檢測(cè)后,離子重新復(fù)合成原來(lái)的氣體,因此PID檢測(cè)器是一種非破壞性檢測(cè)器。
2.5PAN/PPN在線監(jiān)測(cè)
PAN(過(guò)氧乙酰硝酸酯)和PPN(過(guò)氧丙酰硝酸酯)是大氣光化煙霧的特征污染物,對(duì)人體健康、植物及生態(tài)環(huán)境有極大的危害。PAN和PPN可以作為光化學(xué)反應(yīng)的指示物,其濃度的獲得對(duì)于正確估算光化學(xué)臭氧產(chǎn)生率十分重要。PAN/PPN在線氣相色譜1992年開(kāi)始研發(fā),經(jīng)過(guò)多次升級(jí)后于近幾年從德國(guó)傳入我國(guó)。其原理是樣品氣在低于室溫的毛細(xì)管柱進(jìn)行氣相色譜分離后,由電子捕獲器(ECD)檢測(cè)。其動(dòng)態(tài)的校準(zhǔn)單元是基于NO校準(zhǔn)氣流的光化學(xué)合成PAN或PPN。
2.6OH•(羥基自由基)監(jiān)測(cè)
OH•是大氣中最重要的氧化劑,它控制了絕大多數(shù)大氣痕量組分的氧化去除,尤其是在光化學(xué)煙霧的產(chǎn)生、城市大氣中二次氣溶膠的生成等過(guò)程中起著重要作用。雖然我國(guó)對(duì)城市大氣中的常規(guī)氣相污染物和顆粒物已有一些測(cè)量和研究,但對(duì)于城市大氣污染產(chǎn)生的機(jī)制了解得并不十分清楚,而對(duì)城市大氣OH•的系統(tǒng)測(cè)量基本上屬于空白。對(duì)OH•的測(cè)量應(yīng)用較廣泛的技術(shù)是激光誘導(dǎo)熒光LIF法。LIF方法是基于OH•在308nm附近存在尖銳吸收光譜的物理特性,使用窄帶激光器在此波段內(nèi)照射含OH•的氣體樣品使得OH•產(chǎn)生共振熒光,在入射激光的正交方向上對(duì)307~311nm波段內(nèi)熒光光子進(jìn)行計(jì)數(shù),結(jié)合標(biāo)定實(shí)驗(yàn)導(dǎo)出的靈敏度,從而定量測(cè)定大氣中OH•的濃度。
2.7PM10、PM2.5、PM1(顆粒物)監(jiān)測(cè)
伴隨光化煙霧還會(huì)有大量細(xì)粒子即二次細(xì)顆粒物(secondaryfineparticulatematters,SFPM)產(chǎn)生,如硫酸鹽、硝酸鹽、銨鹽、黑炭(BC)以及有機(jī)碳(OC)等,因此對(duì)光化污染監(jiān)測(cè)需對(duì)顆粒物PM10、PM2.5、PM1進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)。顆粒物自動(dòng)監(jiān)測(cè)方法主要有β射線法、微量振蕩天平法、光散射法以及β射線法聯(lián)用光散射法等。β射線法、微量振蕩天平法經(jīng)過(guò)30多年的發(fā)展已經(jīng)比較成熟,光散射法是近幾年發(fā)展起來(lái)較新的技術(shù)。其原理如下:半導(dǎo)體激光源以高頻率產(chǎn)生綠色激光照射樣氣室,其頻率足夠快,保證在樣氣中的顆粒物質(zhì)量濃度在一定范圍(0.1~1500μg/m3)內(nèi),不會(huì)錯(cuò)過(guò)穿過(guò)氣室的任何顆粒物。如有顆粒物存在,激光照在上面會(huì)發(fā)生散射,在同一平面上與激光照射方向成90°角的檢測(cè)器會(huì)收到被對(duì)面的反射鏡聚焦的散射光,其強(qiáng)弱與顆粒物的直徑大小有關(guān)系。光散射法單獨(dú)使用不但可以測(cè)量顆粒物質(zhì)量濃度,還可以測(cè)量不同粒徑大小顆粒物(如直徑從0.25~32μm)的數(shù)量濃度。光散射法也可以和β射線法聯(lián)用,可以使顆粒物監(jiān)測(cè)儀在短時(shí)間內(nèi)的分辨率、準(zhǔn)確度和精確度有很大提高。
2.8太陽(yáng)輻射觀測(cè)
光化煙霧反應(yīng)與太陽(yáng)輻射直接相關(guān),一般太陽(yáng)輻射越強(qiáng),大氣光化反應(yīng)就越厲害,臭氧濃度會(huì)更高,因此對(duì)太陽(yáng)輻射進(jìn)行長(zhǎng)期觀測(cè)是很有必要的。目前測(cè)量太陽(yáng)輻射光譜特性的儀器是太陽(yáng)輻射計(jì),它可用于同時(shí)測(cè)量不同波長(zhǎng)的太陽(yáng)直接輻射、天空散射輻射、地面反射輻射或太陽(yáng)總輻射等輻射量,可以計(jì)算出大氣中水氣、臭氧以及氮氧化物等污染氣體分子在整個(gè)大氣層中的總含量,反演出氣溶膠粒子譜和光學(xué)特性等參數(shù)。
2.9大氣穩(wěn)定度
大氣穩(wěn)定度是指疊加在大氣背景場(chǎng)上的擾動(dòng)能否隨時(shí)間增強(qiáng)的量度。大氣穩(wěn)定度是影響污染物在大氣中擴(kuò)散的極重要因素。當(dāng)大氣層不穩(wěn)定,熱力湍流發(fā)展旺盛,對(duì)流強(qiáng)烈,污染物易擴(kuò)散,但是全層不穩(wěn)定時(shí),湍流受到抑制,污染物不易擴(kuò)散稀釋?zhuān)貏e當(dāng)逆溫層出現(xiàn)時(shí),通常風(fēng)力弱或無(wú)風(fēng),低空像蒙上一個(gè)“蓋子”,使煙塵聚集地表,造成嚴(yán)重污染。目前使用普遍的大氣穩(wěn)定度自動(dòng)儀主要是基于β射線測(cè)量方法的24h自動(dòng)采樣和PM10顆粒物質(zhì)量濃度在線監(jiān)測(cè)儀器。同時(shí),儀器在設(shè)定的每個(gè)采樣分析周期中,通過(guò)蓋革計(jì)數(shù)器測(cè)量所收集顆粒物樣品中氡元素之放射性大小,獲得大氣穩(wěn)定度值(與樣品中氡元素之放射性大小正相關(guān))及相關(guān)參數(shù)。
2.10氣象綜合觀測(cè)
有利于光化反應(yīng)的的氣象條件除了太陽(yáng)輻射強(qiáng)、大氣穩(wěn)定外,還有低濕度、低風(fēng)速和高壓,因此氣象綜合觀測(cè)是必不可少的。氣象監(jiān)測(cè)參數(shù)包括風(fēng)向、風(fēng)速、溫度、濕度、壓力、雨量等。比較常用的機(jī)械式的氣象傳感器使用時(shí)間長(zhǎng)活動(dòng)部位會(huì)有結(jié)垢和腐蝕等問(wèn)題,影響數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性,且故障率比較高。目前有一種采用超聲風(fēng)新技術(shù)的一體式氣象儀,其風(fēng)向、風(fēng)速使用超聲風(fēng)原理,雨量傳感器使用雨鼓聲學(xué)振動(dòng)壓力感應(yīng)式或多普勒方式,壓力、溫度和濕度傳感器集成在內(nèi)部(電容傳感器),這類(lèi)一體式傳感器集成化好、維護(hù)量極低、數(shù)據(jù)較為準(zhǔn)確和穩(wěn)定。超聲風(fēng)工作原理:風(fēng)傳感器有3個(gè)等間距的超聲波變換器位于同一水平面上,它們組成一個(gè)變換器陣列。通過(guò)測(cè)量超聲波從1個(gè)變換器傳播到另外2個(gè)變換器所用的時(shí)間來(lái)確定風(fēng)速和風(fēng)向。風(fēng)傳感器測(cè)量沿變換器陣列所形成的3條路徑的傳送時(shí)間(雙向),此傳送時(shí)間取決于沿超聲波路徑的風(fēng)速。如果風(fēng)速為零,則正向和反向傳送時(shí)間相同。當(dāng)風(fēng)向與聲音路徑的方向相同時(shí),上風(fēng)向傳送時(shí)間將變長(zhǎng),而下風(fēng)向傳送時(shí)間將變短。雨鼓聲學(xué)振動(dòng)壓力感應(yīng)式的原理是:其傳感器上部為不銹鋼鼓面,內(nèi)部為空腔,空腔內(nèi)部設(shè)置了高精確性的微震動(dòng)傳感器。在監(jiān)測(cè)雨量的時(shí)候,可以將每個(gè)微弱的雨滴到鼓面的震動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào),通過(guò)儀器內(nèi)部計(jì)算模塊進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算得出實(shí)時(shí)降雨強(qiáng)度。多普勒方式測(cè)雨量是根據(jù)雷達(dá)氣象學(xué)原理,降水強(qiáng)度與降水粒子的反射因子有關(guān),也與降水粒子的含水量有關(guān),而反射因子與回波強(qiáng)度有關(guān),回波強(qiáng)度與基本反射率和回波厚度有關(guān),因此多普勒方式依據(jù)降水粒子的基本反射率、回波厚度和降水含量來(lái)定量估算降水強(qiáng)度。
2.11遙感監(jiān)測(cè)
遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)也是這幾年迅速發(fā)展起來(lái)的新技術(shù),它是以衛(wèi)星、飛機(jī)、地面基站等方式,將工作平臺(tái)從地面上升到高空,因此可以得到大面積的動(dòng)態(tài)信息,具有整體性和宏觀性的特點(diǎn),被用來(lái)彌補(bǔ)地面環(huán)境監(jiān)測(cè)的不足。遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)主要是通過(guò)物體對(duì)大氣中各種頻率電磁波的輻射或反射,不與物體進(jìn)行直接接觸,遠(yuǎn)距離辨識(shí)及測(cè)量目標(biāo)對(duì)象的一種監(jiān)測(cè)技術(shù)。大氣環(huán)境遙感主要監(jiān)測(cè)對(duì)象是大氣中的O3、C02、S02、CH4等與大氣環(huán)境質(zhì)量和全球環(huán)境變化密切相關(guān)的大氣可變組分以及氣溶膠、有害氣體、沙塵暴等大氣雜質(zhì)。在對(duì)臭氧遙感監(jiān)測(cè)中,使用較廣泛的傳感器有TOVS、TOMS等。其中,TOVS探測(cè)器選用9.6!m作為探測(cè)通道,通過(guò)測(cè)量地面發(fā)射的電磁輻射在臭氧9.6!m吸收帶處被大氣中臭氧吸收的強(qiáng)度來(lái)探測(cè)大氣中臭氧的含量。TOMS是通過(guò)測(cè)量后向太陽(yáng)紫外輻射中的4個(gè)光譜通道的輻射值(其波長(zhǎng)分別為312、317、331和339nm),其中臭氧的最強(qiáng)吸收(312nm)輻射和最弱吸收(331nm)輻射的比值就可以反演出大氣中臭氧的總量。
2.12其它監(jiān)測(cè)
除以上監(jiān)測(cè)項(xiàng)目外,可以根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況,對(duì)氣溶膠化學(xué)組分進(jìn)行監(jiān)測(cè),如在線測(cè)量可溶性陰陽(yáng)離子濃度,有助于對(duì)細(xì)顆粒物的成分進(jìn)行來(lái)源解析。另外還可以對(duì)OC/EC(有機(jī)碳/元素碳)進(jìn)行監(jiān)測(cè)(熱化學(xué)法),其中EC直接來(lái)源于化石燃料的不完全燃燒,是一次人為大氣污染的很好的指標(biāo)。OC則包括污染源直接排放的一次有機(jī)碳POC和碳?xì)浠衔锿ㄟ^(guò)光化學(xué)反應(yīng)等途徑生成的二次有機(jī)碳SOC,常常用OC/EC的值來(lái)判斷二次污染程度,因此準(zhǔn)確測(cè)量OC、EC的值,對(duì)于追溯大氣氣溶膠污染來(lái)源及氣溶膠的形成與變化過(guò)程有很重要的意義。
3結(jié)語(yǔ)
[關(guān)鍵詞]環(huán)境監(jiān)測(cè);技術(shù);現(xiàn)狀;發(fā)展
中圖分類(lèi)號(hào):X832 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2014)20-0036-01
引言:
環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)是針對(duì)環(huán)境污染而建立起來(lái)的監(jiān)測(cè)和預(yù)防技術(shù),已經(jīng)有 50 多年的發(fā)展歷史。環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)在當(dāng)今環(huán)境保護(hù)工作中作用十分巨大,不僅是進(jìn)行環(huán)境保護(hù)工作的一個(gè)重要途徑,還是一項(xiàng)具有著很高的系統(tǒng)性和技術(shù)性的工作。因此,我們首先要從實(shí)際出發(fā),加強(qiáng)對(duì)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)的力度。
一、我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)發(fā)展現(xiàn)狀
我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)起步較晚,但經(jīng)過(guò)30年的發(fā)展,在環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)剛被引進(jìn)時(shí),由于科技、經(jīng)驗(yàn)、經(jīng)濟(jì)等條件限制,往往只能對(duì)一個(gè)目標(biāo)進(jìn)行檢測(cè),由于形式過(guò)于單一,難以實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。此外,由于各方面都具有局限性,其監(jiān)測(cè)形態(tài)多成斷續(xù)性的監(jiān)測(cè),過(guò)程也是斷點(diǎn)的曲線,且只能在特定條件下進(jìn)行,一旦遇到惡劣天氣或其他情況,就很難達(dá)到預(yù)期的監(jiān)測(cè)效果。而隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)步,再加上多年來(lái)的不斷探索研究,如今該技術(shù)在我國(guó)也初具規(guī)模,不但完成了全天候全自動(dòng)的監(jiān)測(cè)工作,而且監(jiān)測(cè)手段也開(kāi)始多樣化,出現(xiàn)了衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)、物理監(jiān)測(cè)等不同的監(jiān)測(cè)方法。除了方法、技術(shù)有所進(jìn)步外,還制定了合理的管理制度,同時(shí)建立起了配套的環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)測(cè)體系,促使整個(gè)環(huán)境監(jiān)測(cè)工作朝著新的方向發(fā)展。
1、應(yīng)急監(jiān)測(cè)技術(shù)相對(duì)落后
根據(jù)相關(guān)的報(bào)道和研究,我國(guó)還沒(méi)有形成一套完整的應(yīng)急監(jiān)測(cè)技術(shù)體系,針對(duì)突發(fā)污染事故,大多數(shù)指標(biāo)需要現(xiàn)場(chǎng)快速、動(dòng)態(tài)測(cè)定,而已有的標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)測(cè)方法很難滿足要求,而且分析成本較高。與發(fā)達(dá)國(guó)家相比,我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)所配置的應(yīng)急儀器、設(shè)備還存在著一定的差距,而且應(yīng)急儀器方法大多不是標(biāo)準(zhǔn)方法,多數(shù)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)不能做定量使用。
2、監(jiān)測(cè)能力不強(qiáng)
由于投入資金不足。我國(guó)的環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)尚未與當(dāng)?shù)丨h(huán)境質(zhì)量相統(tǒng)一。而環(huán)境監(jiān)測(cè)受到單一的投入渠道和有限的財(cái)政投入的影響,導(dǎo)致監(jiān)測(cè)設(shè)備更新緩慢,設(shè)備年久失修,使得多指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果誤差較大,甚至有時(shí)由于缺乏設(shè)備而無(wú)法開(kāi)展檢測(cè)工作。交通工具缺乏。造成有些監(jiān)測(cè)工作不能及時(shí)開(kāi)展或有些采集的樣品不能及時(shí)分析出數(shù)據(jù),導(dǎo)致數(shù)據(jù)分析結(jié)果不準(zhǔn)與數(shù)據(jù)不具有代表性。
二、環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)方面工作的優(yōu)化措施
1、創(chuàng)建和完善具有中國(guó)特色的環(huán)境監(jiān)測(cè)技
環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)體系。一般包括環(huán)境監(jiān)測(cè)學(xué)基礎(chǔ)理論體系、環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)路線體系、技術(shù)規(guī)范體系、分析方法體系、質(zhì)量評(píng)價(jià)體系、質(zhì)量管理體系等六個(gè)體系。環(huán)境監(jiān)測(cè)學(xué)理論體系,界定概念和框架,揭示科學(xué)內(nèi)涵和基礎(chǔ),指明研究對(duì)象和內(nèi)容,闡明研究手段和方法等。環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)路線體系,確定我國(guó)應(yīng)急監(jiān)測(cè)、近岸海域、地下水、電磁輻射、振動(dòng)、光污染、熱污染監(jiān)測(cè)技術(shù)路線。
2、構(gòu)建環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò),建立自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
根據(jù)我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)的實(shí)際應(yīng)用,環(huán)境監(jiān)測(cè)的未來(lái)發(fā)展方向必定是構(gòu)建環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)。我國(guó)已經(jīng)根據(jù)環(huán)境監(jiān)測(cè)對(duì)象的不同,構(gòu)建了水質(zhì)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)、空氣監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)、酸雨監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)、沙塵暴監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)、噪聲監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)等。在未來(lái),還會(huì)根據(jù)實(shí)際建立越來(lái)越多的環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)。
3、加強(qiáng)對(duì)有毒有害有機(jī)污染物的研究
由于有機(jī)污染的來(lái)源、負(fù)荷、危害及影響情況不清,技術(shù)不配套,人員水平差、缺乏經(jīng)驗(yàn)。我國(guó)即將頒布重點(diǎn)控制有害化學(xué)品79種類(lèi),累積100多種化合物,急需建立監(jiān)測(cè)方法,開(kāi)展污染調(diào)查與研究。
4、研究突發(fā)污染事故監(jiān)測(cè)技術(shù),有效評(píng)價(jià)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)
在環(huán)境監(jiān)測(cè)工作中,應(yīng)確定應(yīng)急監(jiān)測(cè)工作重點(diǎn),采取多種手段應(yīng)急和預(yù)警,研制自動(dòng)化程度高、便攜式的監(jiān)測(cè)儀器設(shè)備,引進(jìn)國(guó)外監(jiān)測(cè)技術(shù),加強(qiáng)國(guó)外儀器國(guó)產(chǎn)化的研制。利用環(huán)境統(tǒng)計(jì)學(xué)將大量可信的環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和深度加工,對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的內(nèi)在含義、相關(guān)性以及作用機(jī)理進(jìn)行研究,切實(shí)提高環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)的綜合分析水平。
5、加強(qiáng)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)國(guó)際化的研究,建立健全質(zhì)量管理體系
我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)的起步較晚,沒(méi)有足夠的人才儲(chǔ)備,環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)方面的專(zhuān)業(yè)性人才較少,使環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)與發(fā)達(dá)國(guó)家存在著差距,當(dāng)下,我國(guó)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)國(guó)際化面臨困境,既不能有效采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),也不能有效參與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的制訂,一般只停留在對(duì)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)征求意見(jiàn)上,缺乏將我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)化為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的投入,難以建立有利于我國(guó)的技術(shù)壁壘。研究并編寫(xiě)環(huán)境監(jiān)測(cè)質(zhì)量管理體系手冊(cè)。重點(diǎn)完善空氣和廢氣、地表水和污水、噪聲環(huán)境監(jiān)測(cè)質(zhì)量管理體系手冊(cè);加強(qiáng)新的監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域的質(zhì)量管理體系研究,如連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)、應(yīng)急監(jiān)測(cè)、流動(dòng)監(jiān)測(cè)等。隨著我國(guó)對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)依賴(lài)程度的提高,未來(lái)會(huì)拿出更多的預(yù)算投入到環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)中來(lái),使環(huán)境監(jiān)測(cè)配套逐步升級(jí),使環(huán)境監(jiān)測(cè)能力不斷增強(qiáng)。
三、我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)未來(lái)發(fā)展
調(diào)查表明,據(jù)目前狀況分析,環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建必將成為今后的熱點(diǎn)問(wèn)題,各要素的監(jiān)測(cè)技術(shù)日臻成熟,但農(nóng)村情況較為復(fù)雜,問(wèn)題越來(lái)越突顯,農(nóng)村環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)的制定將是近期的工作重點(diǎn)。
(1)當(dāng)前,我國(guó)結(jié)合不同的監(jiān)測(cè)對(duì)象,已構(gòu)建了諸多監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò),包括對(duì)空氣、噪聲、水質(zhì)以及沙塵暴的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)等,其中自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)也必將是今后環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的主要支撐。對(duì)解決其污染源的監(jiān)測(cè)工作提供了前提條件,在今后的工作中,必將會(huì)建立更多的環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)。此外,我國(guó)還按照不同區(qū)域進(jìn)行了不同的劃分,國(guó)家監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)、省市級(jí)檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)以及縣鄉(xiāng)級(jí)的監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)也逐步實(shí)現(xiàn),有利于我國(guó)環(huán)境檢測(cè)技術(shù)的進(jìn)一步進(jìn)步。
目前,我國(guó)已經(jīng)建立了以下幾種自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。除網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)外,自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)也必將是今后的主要發(fā)展趨勢(shì)。首先是城市空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),主要負(fù)責(zé)對(duì)空氣質(zhì)量以及影響空氣質(zhì)量的因素進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)控工作;污染源自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)重點(diǎn)污染源的監(jiān)測(cè)工作,污染指標(biāo)一旦不符合規(guī)定,應(yīng)立即展開(kāi)相應(yīng)的控制對(duì)策;水源自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),在該系統(tǒng)中,地表水源和地下水源是其重點(diǎn)監(jiān)控的對(duì)象,測(cè)量的數(shù)據(jù)要具有很高的準(zhǔn)確度,以保證水源的質(zhì)量達(dá)到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn);而關(guān)于海岸自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),能夠?qū)Q笪廴驹磳?shí)施自動(dòng)監(jiān)測(cè),并依據(jù)此做好預(yù)防工作;還有就是生態(tài)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),其檢測(cè)的對(duì)象主要是那些可能對(duì)生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重污染的物質(zhì)。
(2)在未來(lái)的發(fā)展中,環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)的作用日益突出,同家必會(huì)加大對(duì)其投入,在科技的配合下,使環(huán)境監(jiān)測(cè)配套逐步升級(jí)。從而大幅度提升其監(jiān)測(cè)水平。可從以下幾方面體現(xiàn)出來(lái)。
首先,隨著人們環(huán)保意識(shí)的逐漸加強(qiáng),監(jiān)測(cè)的實(shí)力越來(lái)越強(qiáng),以及國(guó)家的高度重視,各種保障措施必當(dāng)真正落實(shí),而環(huán)境監(jiān)測(cè)的保障也會(huì)隨之加強(qiáng),使得其監(jiān)測(cè)技術(shù)得到充分發(fā)揮,相應(yīng)的,其實(shí)力也必將越來(lái)越強(qiáng),同時(shí)國(guó)家對(duì)此越來(lái)越關(guān)注,定會(huì)加大相應(yīng)的資金物質(zhì)投入,從而改變環(huán)境監(jiān)測(cè)物資匱乏的狀況,一旦物資增多,滿足了監(jiān)測(cè)的需要,其質(zhì)量也會(huì)有所提升的。
其次,由于環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)逐漸被應(yīng)用,管理制度會(huì)不斷健全,與之相對(duì)應(yīng)的管理制度也會(huì)得到不斷改善,以適應(yīng)整個(gè)管理工作的發(fā)展需要,這也必將成為未來(lái)發(fā)展的主流方向。
再者,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)迅速發(fā)展,環(huán)境監(jiān)測(cè)的信息也逐步實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)化。當(dāng)前,雖還未完全實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)化,但在未來(lái),計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)的緊密結(jié)合,環(huán)境監(jiān)測(cè)信息將逐步實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)化。
結(jié)束語(yǔ):
環(huán)境監(jiān)測(cè)是環(huán)境保護(hù)的基礎(chǔ),是提升環(huán)境管理能力的迫切需要,是深化國(guó)際環(huán)境合作的有效手段。環(huán)境監(jiān)測(cè)在中國(guó)起步較晚,技術(shù)水平與發(fā)達(dá)國(guó)家還有很大的差距,我們應(yīng)該學(xué)習(xí)、借鑒發(fā)達(dá)國(guó)家的先進(jìn)技術(shù),同時(shí),還應(yīng)注意在學(xué)習(xí)的過(guò)程中結(jié)合我國(guó)的國(guó)情,探尋最適合的監(jiān)測(cè)技術(shù)和手段。此外,監(jiān)測(cè)儀器的提升和人員技術(shù)儲(chǔ)備的加強(qiáng)是我國(guó)近期環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵。
參考文獻(xiàn)
[1]司徒楊,白晶.環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)的現(xiàn)狀分析[J].北方環(huán)境,2012,45(6):132-134.
關(guān)鍵詞 電動(dòng)汽車(chē);充電設(shè)施;電磁環(huán)境;廣東
中圖分類(lèi)號(hào)U46 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708(2012)80-0044-02
2010年廣東省人民政府 粵府函〔2010〕50號(hào)《印發(fā)廣東省電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃的通知》中指出:要大力加強(qiáng)充電、維修維護(hù)、電池管理等配套服務(wù)設(shè)施建設(shè),重點(diǎn)推進(jìn)城市公共充電設(shè)施的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè),鼓勵(lì)創(chuàng)新公共充電設(shè)施的管理機(jī)制和商業(yè)模式,加快形成覆蓋廣泛、布局合理、快速方便的公共充電網(wǎng)絡(luò)。廣東電網(wǎng)公司作為國(guó)內(nèi)發(fā)展電動(dòng)汽車(chē)充電設(shè)施發(fā)展的先驅(qū),在電動(dòng)汽車(chē)充電技術(shù)和示范運(yùn)營(yíng)等發(fā)面都處于國(guó)內(nèi)的領(lǐng)先地位,結(jié)合綠色亞運(yùn)、低碳大運(yùn)的概念,按照南方電網(wǎng)公司“換電為主、充換結(jié)合、統(tǒng)一服務(wù)、統(tǒng)一配送”的方針,面對(duì)接下來(lái)市場(chǎng)化的巨大挑戰(zhàn),如何推動(dòng)建設(shè)電動(dòng)汽車(chē)智能、環(huán)保的充換電服務(wù)網(wǎng)絡(luò)成為了國(guó)內(nèi)相關(guān)各界關(guān)注的焦點(diǎn)。
1 廣東電動(dòng)汽車(chē)充電設(shè)施發(fā)展現(xiàn)狀
1.1 廣州電動(dòng)汽車(chē)充電設(shè)施發(fā)展現(xiàn)狀
1.1.1 廣州亞運(yùn)城充電站
廣州亞運(yùn)城電動(dòng)汽車(chē)充電站位于南沙港快速和京珠高速公路之間、亞運(yùn)東路亞運(yùn)城附近,充電站集充電服務(wù)設(shè)施和營(yíng)業(yè)廳于一身。該充電站可為電動(dòng)轎車(chē)、中巴車(chē)和大型交通運(yùn)輸車(chē)輛提供24小時(shí)充電服務(wù)。
該站于2010年11月8日建成投產(chǎn)運(yùn)行,廣州亞運(yùn)城充電站的占地面積約1 724m2,建筑面積為432m2,站內(nèi)配置2套一體式直流充電機(jī)和1臺(tái)交流充電樁,直流充電機(jī)功率為60kW,交流充電樁采用AC380V/AC220V,32A/16A交流輸出。
1.1.2 廣州賽馬場(chǎng)電動(dòng)汽車(chē)充換電站客戶體驗(yàn)中心
廣州賽馬場(chǎng)電動(dòng)汽車(chē)充換電站客戶體驗(yàn)中心位于珠江新城賽馬場(chǎng)西南角,占地面積約1 910m2,是全國(guó)首個(gè)配備全自動(dòng)底盤(pán)換電系統(tǒng)的電動(dòng)汽車(chē)體驗(yàn)中心。該站換電全部過(guò)程在5分鐘以內(nèi),其中電池更換時(shí)間則在90s以內(nèi)。電動(dòng)汽車(chē)換電客戶體驗(yàn)中心對(duì)普及電動(dòng)汽車(chē)知識(shí)、提高社會(huì)對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的認(rèn)知和接受度具有明顯的示范意義。
1.2深圳電動(dòng)汽車(chē)充電設(shè)施發(fā)展現(xiàn)狀
深圳市政府已出臺(tái)新能源汽車(chē)地方補(bǔ)貼政策,同時(shí)通過(guò)前段時(shí)間投放的約200臺(tái)純電動(dòng)出租汽車(chē)的示范運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)和大運(yùn)會(huì)期間大量新能源汽車(chē),計(jì)劃在2013年前實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車(chē)小批量量產(chǎn)。與之配套的充電設(shè)施已建成的有福田充電站、機(jī)場(chǎng)充電站、和諧充電站、大運(yùn)中心充電站及180臺(tái)交流充電樁。其中福田充電站是一體式直流充電機(jī)的典型站,有4套比亞迪一體式直流充電機(jī)每天為電動(dòng)出租車(chē)充電20~30車(chē)次,是目前深圳營(yíng)運(yùn)情況較好的充電站。而另外3個(gè)充電站及交流充電樁受到目前電動(dòng)汽車(chē)普及程度和充電接口標(biāo)準(zhǔn)化普及的限制運(yùn)營(yíng)情況不佳。
根據(jù)規(guī)劃,到2013年深圳將推廣使用新能源汽車(chē)超過(guò)2.4萬(wàn)輛,到2015年達(dá)到10萬(wàn)輛,約占深圳現(xiàn)有汽車(chē)保有量6%以上。為滿足新能源汽車(chē)發(fā)展需要,深圳將建設(shè)各類(lèi)新能源汽車(chē)充電站(樁)12 750個(gè)。
1.3 珠海、中山電動(dòng)汽車(chē)充電設(shè)施發(fā)展現(xiàn)狀
目前,珠海、中山均為電動(dòng)公交車(chē)提供充電服務(wù)的充電站。
1.3.1 珠海吉大公交充電站
珠海吉大公交充電站位于珠海市吉大公交總站內(nèi),為20路和60路中巴車(chē)提供24小時(shí)充電服務(wù),充電設(shè)施和電動(dòng)巴士由珠海銀通新動(dòng)力科技公司制造。該站有6個(gè)快充樁和18個(gè)慢充樁,均為分體式直流充電機(jī),珠海供電局為此配套建設(shè)配電變壓器l臺(tái),容量為800kVA。快充樁的輸出功率分為一檔~六檔,充電電流從一檔10A~20A到六檔200A~230A,充電電壓均為360V~375V,根據(jù)電池充電情況自動(dòng)換擋。慢充樁的輸出功率分為一檔~二檔,充電電流從一檔10A~20A到二檔75A~85A,充電電壓均為360V~375V,根據(jù)電池充電情況自動(dòng)換擋。
珠海市目前有電動(dòng)公交車(chē)20輛,吉大公交充電站在公交車(chē)營(yíng)運(yùn)時(shí)段,即上午6點(diǎn)至晚上10點(diǎn),運(yùn)用6個(gè)快充樁對(duì)返回吉大公交總站的電動(dòng)公交車(chē)充電,每輛往返一次充電時(shí)間約15min~20min,充至80%左右的電量;凌晨12點(diǎn)之后的低谷時(shí)段,將快充樁調(diào)為慢充檔(一檔~二檔),與慢充樁一同對(duì)電動(dòng)公交車(chē)充電,充電時(shí)間從凌晨零點(diǎn)至電量全部充滿。
1.3.2 中山沙溪樂(lè)群公交充電站
中山沙溪樂(lè)群公交充電站位于中山市沙溪鎮(zhèn)中山汽車(chē)總站內(nèi),為電動(dòng)公交車(chē)提供充電服務(wù)。該站于2011年4月7日建成投產(chǎn)運(yùn)行,首批建成14個(gè)分體式直流充電機(jī),是分體式直流充電機(jī)的典型站。配置的充電設(shè)備采用分體式充電機(jī)的結(jié)構(gòu)形式,包括直流充電機(jī)(整流柜)、直流充電樁、充電插頭以及直流充電機(jī)(整流柜)和直流充電樁之間的連接電纜。同時(shí),該站還配置了相應(yīng)的配電系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、計(jì)費(fèi)系統(tǒng)。樂(lè)群充電站按照可擴(kuò)充設(shè)計(jì),可擴(kuò)充至50臺(tái)快速直流充電樁,可對(duì)各類(lèi)型電動(dòng)汽車(chē)提供充電服務(wù)。
中山市目前有電動(dòng)公交車(chē)14輛,一般往返兩趟充一次電,滿容量充電需3~4小時(shí),充電電壓為400V~430V,充電電流為60A~80A。
2 電動(dòng)汽車(chē)直流充電機(jī)電磁環(huán)境影響測(cè)試
2.1 測(cè)試對(duì)象
目前,廣東省已建成的大部分充電站均采用直流充電的型式,其充電技術(shù)較為成熟、充電時(shí)間短,且投資適中,適用于大容量充電需求的社會(huì)公共充電站、公交車(chē)輛充電站[1]。直流充電設(shè)施按結(jié)構(gòu)分類(lèi)可有兩種類(lèi)型,“一體式直流充電機(jī)”和“分體式直流充電機(jī)”。
根據(jù)廣東省已投運(yùn)充電站和充電機(jī)型式,并結(jié)合實(shí)際運(yùn)營(yíng)情況,課題組選取深圳福田充電站和中山沙溪樂(lè)群公交充電站,分別作為一體式直流充電機(jī)和分體式直流充電機(jī)的典型對(duì)進(jìn)行電磁環(huán)境測(cè)試。
2.2 測(cè)試因子
工頻電場(chǎng)、工頻磁場(chǎng)。
2.3 測(cè)試方法
《輻射環(huán)境保護(hù)管理導(dǎo)則 電磁輻射監(jiān)測(cè)儀器和方法》(HJ/T 10.2-1996)。
2.4 測(cè)試儀器
HI-3604型低頻電磁場(chǎng)測(cè)量?jī)x,測(cè)量范圍2Hz~5kHz、1V/m~30kV/m、1nT~10mT。
2.5 測(cè)試結(jié)果
2.5.1 深圳福田充電站
通過(guò)對(duì)深圳福田充電站比亞迪一體式充電樁四周測(cè)試可知,充電樁輸出電壓在321V~335V之間時(shí),工頻電場(chǎng)強(qiáng)度為0.7V/m~2.7V/m;比亞迪一體式直流充電機(jī)輸出電流在93.3A~107.6A之間時(shí),其四周磁感應(yīng)強(qiáng)度較大,測(cè)試值為0.089μT~2.493μT。
2.5.2 中山沙溪樂(lè)群公交充電站
通過(guò)對(duì)中山沙溪樂(lè)群公交充電站科陸分體式充電樁四周測(cè)試可知,充電樁輸出電壓在406.7V~431.7V之間時(shí),各測(cè)點(diǎn)的工頻電場(chǎng)強(qiáng)度為0.5V/m~1.3V/m;充電機(jī)輸出電流在58.7A~73.6A之間時(shí),其四周磁感應(yīng)強(qiáng)度測(cè)試值為0.047μT~0.092μT。
2.6 測(cè)試結(jié)論
1)由于電壓等級(jí)較低,一體式直流充電機(jī)和分體式直流充電機(jī)四周的工頻電場(chǎng)強(qiáng)度均較小;2)因?yàn)橐惑w式充電機(jī)是將直流充電模塊與充電操作終端布置在同一箱體內(nèi),而分體式充電機(jī)是將直流充電模塊與充電操作終端分別獨(dú)立布置,充電機(jī)柜安裝于配電室內(nèi),僅將充電操作終端安裝于充電車(chē)位旁,所以分體式直流充電機(jī)四周的工頻電場(chǎng)強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度較一體式直流充電機(jī)小。
3 結(jié)論
電動(dòng)汽車(chē)具有無(wú)尾氣、低噪音、高效能等優(yōu)勢(shì),是當(dāng)代汽車(chē)發(fā)展的主要方向[2],而電動(dòng)汽車(chē)充電設(shè)施是不可或缺的支撐系統(tǒng),其普及和便利性直接影響了電動(dòng)汽車(chē)的推廣程度[3]。廣東電網(wǎng)公司承擔(dān)著推動(dòng)綠色交通的社會(huì)責(zé)任,已在廣州、深圳、中山、珠海等城市建成了包括整車(chē)直流充電、整車(chē)交流充電和電池更換模式的充電設(shè)施,并將在“十二五”期間建設(shè)滿足全省電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展需要的充換電基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)。同時(shí),通過(guò)對(duì)深圳福田充電站和中山沙溪樂(lè)群公交充電站充電機(jī)電磁環(huán)境測(cè)試結(jié)果可知,由于分體式直流充電機(jī)將直流充電模塊集中布置在配電室內(nèi),僅將充電操作終端安裝于充電車(chē)位旁,其工頻電場(chǎng)強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度較一體式直流充電機(jī)小。因此充電站的設(shè)計(jì)與建設(shè)應(yīng)盡可能以分體式直流充電機(jī)代替一體式充電機(jī),為電動(dòng)汽車(chē)提供更為綠色環(huán)保的充電服務(wù)。
參考文獻(xiàn)
[1]滕樂(lè)天.電動(dòng)汽車(chē)充電機(jī)(站)設(shè)計(jì)[M].北京:中國(guó)電力出版社,2009.