楼顶通信基站辐射,真有那么可怕?
一、通信基站辐射之惑
1. 生活中的 “辐射恐慌”
在日常生活中,不少人对楼顶通信基站的辐射问题存在着深深的担忧,甚至可以说是 “谈基站辐射而色变”。这样的现象屡见不鲜,比如在山东青岛李沧区的福临万家二期,居民发现顶楼安装了基站后,立刻就开始抵制反对,要求通讯公司将其装到没人住的地方去。这还不是第一次抵制了,早在 2020 年就曾反对过类似的基站安装情况。还有河北唐山路南区大业时代广场小区,500 名住户联合签名,拒绝通讯公司在楼顶建基站,理由就是他们认为 5G 的上网速度是 4G 的上百倍,那么辐射也理应是 4G 的上百倍,觉得基站的辐射会伤害大脑,影响身体健康。
在很多小区,只要传出要建基站的消息,不管运营商如何解释基站辐射是符合安全标准的,一些居民就是听不进去,坚决反对。尤其是中老年群体,他们退休在家,空闲时间多,相互闲聊间更是容易对基站辐射有害这样的说法深信不疑,使得做通居民工作,顺利安装基站变得十分困难。然而,没有基站覆盖,小区的手机信号就会变差,像有的小区居民之前抵制建基站,结果手机信号差到连打电话都成问题,可即便如此,他们还是对基站辐射心有余悸,陷入了一种既需要信号又抗拒基站的矛盾状态中,“辐射恐慌” 着实给基站的建设以及人们的正常通信需求带来了不小的困扰。
2. 基站辐射的基本概念
通信基站辐射,简单来说,是指移动通讯基站设施在传输信号时,通过发射塔发射天线向外放射出的一定强度的电磁辐射量。它依靠电磁波来实现空间无线信号的发射和接收,进而保障我们的手机等移动设备能够正常通信,而这个电磁波所产生的辐射,就是让大家忧心忡忡的源头所在。
其实在我们生活的自然界中,辐射是无处不在的。辐射通常分为电离辐射和非电离辐射两种类型。像 X 光、CT 等属于电离辐射,它们能量巨大,能够改变 DNA 结构,超过规定剂量后,对人体会有比较大的伤害;而基站产生的辐射属于非电离辐射,和我们常见的电脑、手机、电视、微波炉、电吹风等常用家电产生的辐射一样,只是一种热效应,并不会损害生物的分子键。所以,基站辐射并非像很多人想象的那般可怕,它和那些会对人体造成严重危害的高能量辐射有着本质的区别。
二、基站辐射的科学原理
1. 电磁辐射的产生与传播
我们先来说说楼顶通信基站电磁辐射产生的原理。通信基站主要是依靠发射塔上的发射天线来向外发射电磁波,从而实现空间无线信号的发射和接收,保障我们的手机等移动设备能够正常通信,而在这个过程中,电磁波就带来了电磁辐射。
那它在空间中传播又有哪些特点呢?首先,电磁波在空间传播具有衰耗性。移动通信基站发出的电磁辐射会随距离的增加快速衰减,也就是说,距离基站越远,辐射强度就越低。在人们日常能够经常到达的区域,其辐射水平其实都是低于国家标准(0.4 瓦每平方米)的,并不会对居民的健康造成危害。
其次,基站天线电磁辐射具有较强方向性。移动通信基站发射的电磁波主要是对附近区域进行一个水平方向的覆盖,形象地说,就如同我们打开的一把雨伞,它向下方向的能量很小,而且周边的建筑物对电磁场也具有较强的屏蔽作用。所以,建在楼顶的基站天线对楼内的居民通常不会带来影响。
最后,现在有不少微蜂窝基站,它们的发射功率比一般的移动通信基站小,相应地,其周围环境的电磁辐射强度也比一般基站的小。在微蜂窝天线附近公众活动的区域,电磁辐射功率密度值均小于国家标准限值。了解这些传播特点,能帮助大家更好地认识基站辐射在周边环境中的实际情况。
2. 热效应与非热效应
接下来讲讲基站辐射产生的热效应和非热效应分别是什么,这能让我们从内在机理层面科学地认识辐射对人体的影响。
热效应方面,当生物体受到一定强度的电磁辐射并将其吸收后,机体组织温度会升高,这种效应就称为电磁波的热效应。热效应又可以细分为欧姆热效应和波动能量热效应。欧姆热效应的加热原理是人体内部的自由电子、离子沿电磁波场强方向定向运动,电流通过生物组织(等效通过电阻),进而产生欧姆热效应。不过,在我们正常生活的区域内,人体能接触到的电磁波能量是很微弱的,所以电磁辐射的欧姆热效应一般来说并不大。波动能量热效应的加热原理是分子之间摩擦生热,像我们日常生活中的 “微波炉” 就是利用这个原理来加热食物的,微波炉使用 2.45GHz 微波信号,在封闭的腔内照射食物,食物中的水分子受外界场强影响,分子间来回摩擦、碰撞,产生大量热量,从而达到快速加热食物的目的。
而非热效应指的是生物体吸收电磁场的能量后,产生不可归咎于温度变化的生物学变化。非热效应的本质来自生物体的内部,外部电磁场仅起触发信号的作用。电磁辐射安全主要关注电磁波对人体神经系统的干扰和电磁波的穿透效应。比如,人体在频率为 4Hz - 1kHz 的电磁波环境下,当超过 100mA/m2 的感应电流密度时,中枢神经系统兴奋度会剧烈变化。出于安全考虑,在这个频率范围的电磁波环境下,职业暴露限值感应电流低于 10mA/m2,公众暴露限值感应电流低于 2mA/m2。但大家也不用对 4Hz - 1kHz 的电磁辐射感到恐慌,因为 1kHz 电磁波信号需要至少 7.5 万米长的天线才能将信号辐射出去,这么长的天线很难实现,所以环境中该频率范围的电磁波是非常微弱的。
总之,了解基站辐射的热效应和非热效应,能让我们更理性地看待基站辐射与人体健康之间的关系,而不是盲目地担忧。
三、辐射标准与安全范围
1. 我国的电磁辐射标准
在我国,针对楼顶通信基站这类电磁辐射有着明确且严格的标准。根据《电磁环境控制限值》(GB8702—2014)规定,通信频段功率密度应小于 40 微瓦 / 平方厘米。这一标准适用于公众照射的环境,是综合考虑长期接触情形而制定的,意味着人体暴露在这样的辐射场中,无论多长时间都是安全的,不存在辐射累积效应。
从频率范围来看,涵盖了通信基站常用的频段范围,例如像我们常见的 5G 信号所使用的无线电波频率范围等情况都在规范之内。同时,对于电磁强度、磁场强度等方面也有着相应的限定数值要求,只有符合这些限定数值的基站才能被允许建设和运营,以此来保障公众的健康,也让大家能在国家标准这一安全尺度下,放心地生活在有通信基站覆盖的周边环境里。
2. 和其他国家及常见电器对比
我国的基站辐射标准相较于美国、欧盟等国家和地区来说,是十分严格的。比如美国的通信基站电磁辐射标准为 600 微瓦 / 平方厘米,欧盟为 450 微瓦 / 平方厘米,而我国仅为 40 微瓦 / 平方厘米,差距非常明显。这充分体现了我国在保障公众健康、控制电磁辐射污染方面的高标准要求。
再把基站辐射和常见的家用电器辐射量作比较,很多人对基站辐射忧心忡忡,却忽略了身边那些常见电器的辐射情况。像电视机、电脑、打印机、吹风机等工作频率在 50 赫兹左右的家电,其辐射限值是 4000V/m;手机、微波炉这类工作在 2.4GHz 左右频段的家电,国标要求其控制限值为 12V/m。而我国规定基站的电磁辐射安全标准为 40 微瓦 / 平方厘米,折算下来,基站辐射的上限还不到电磁炉辐射的十分之一,且远低于大部分家用电器。所以,从对比中可以看出,基站辐射处于相对安全的范围,大家大可不必谈基站辐射而色变。
四、基站辐射对人体的实际影响
1. 正常情况下的影响
在基站正常运行,且符合建设和维护标准的情况下,其产生的辐射对普通居民以及长期在基站附近工作的人员(如电信工作人员等)身体的实际影响程度是非常有限的。
对于普通居民来说,一般并不会长期处于基站辐射的高强度影响范围内,日常生活中所接触到的基站辐射水平,其实都在人体可承受的范围之内。就好比我们常见的家用电器,像电视机、电脑、手机等都会产生电磁辐射,而基站辐射折算下来,其上限还不到电磁炉辐射的十分之一,且远低于大部分家用电器所产生的辐射量,所以正常情况下,楼顶的基站并不会对普通居民造成明显危害。
以长期在基站附近工作的电信工作人员为例,虽然他们相对普通居民来说,处于基站辐射环境中的时间会更长一些,但只要基站是按照标准建设、维护的,他们所承受的辐射水平也依然处于安全范围。从科学研究和实际检测来看,目前使用的移动通信频率及功率不会对人体带来伤害,像世界卫生组织(WHO)也曾发布报告明确指出:“最近的任何一项研究,都没有证明暴露于移动电话或基站的射频场会对健康带来损害”。同时,我国有着严格的《电磁环境控制限值》(GB8702—2014)规定,通信频段功率密度应小于 40 微瓦 / 平方厘米,这一标准适用于公众照射的环境,是综合考虑长期接触情形而制定的,不存在辐射累积效应,这也保障了长期处于基站附近人员的健康安全。
总之,在基站正常运行、符合相关标准的正常情况下,大家无需过度担忧基站辐射会对身体产生不良影响,基站辐射在日常生活中处于相对安全的状态。
2. 异常情况需注意
然而,我们也不能忽视一些异常情况。若基站出现故障或者维护不规范时,就可能带来辐射危害隐患。
比如,当基站的发射设备出现故障,导致发射功率异常升高,或者基站的屏蔽装置损坏,电磁波泄漏情况加剧等,这时周边的电磁辐射水平就可能超出正常的安全范围,进而对周围的居民产生危害,像出现电磁辐射水平过高影响人体健康等情况。还有,若基站长期缺乏规范的维护,天线等关键部件老化、损坏,信号传输不稳定,也容易造成辐射异常。
所以,居民们对于楼顶基站后续的维护管理等情况要予以关注,要确保运营商等相关责任方严格按照规定对基站进行维护和管理,定期开展检测工作,保障基站始终处于正常、安全的运行状态,以此来保障自身权益和健康。一旦发现基站存在异常情况,如出现不明原因的电磁干扰、信号异常波动等,应及时联系相关部门,督促其尽快排查解决问题,避免潜在的辐射危害影响到自己和周边人群的健康。
五、基站为何建在居民区附近
1. 满足通信需求
在如今这个信息高度发达的时代,人们对于通信的需求无处不在。无论是打电话与家人朋友畅聊、使用社交软件随时分享生活点滴,还是通过网络办公、在线学习、观看视频等,都需要稳定且良好的通信信号作为支撑。
居民区作为人口高度密集的区域,通信需求量极大。每个基站所覆盖的范围以及能够承载的手机数量都是有限的,像在繁华的城市小区中,住户众多,大家同一时间使用手机等移动设备的频率很高,如果附近没有足够数量的基站,通信服务质量必然大打折扣。例如在一些老旧小区,原本基站数量少,居民常常会遇到通话断断续续、上网卡顿甚至没有信号的情况,严重影响正常的生活和工作。
所以,为了保障居民区人们的通信需求能够得到满足,让大家可以顺畅地进行各种通信活动,基站不得不建设在居民区附近,这是基于保障通信服务质量的必然选择。
2. 信号传输特点决定
基站发射的电磁波有着独特的发射方向特点,存在 “灯下黑” 现象。基站天线发射的电磁波形状类似聚光灯,是略平行于地面的电磁波束,有着较强的方向性,在垂直方向很狭窄,并且随着距离的增加,衰减得很快,正下方辐射反而较小。也就是说,建在楼顶的基站,其正下方的楼内区域恰好处于辐射相对小的 “灯下黑” 位置。
同时,周边的建筑物对电磁场还具有较强的屏蔽作用,能够进一步阻挡和削弱电磁波,减少辐射的影响。例如在一些小区,即便楼顶有基站,但居民在楼内生活时,所接收到的基站辐射量微乎其微,远低于国家标准所规定的安全限值范围。
所以从辐射角度来看,基站建在楼顶等居民区附近位置,并非像很多居民认为距离太近会受到强烈的电磁辐射。