（环境科学专业论文）哈尔滨市城区环境电磁辐射的监测与分析.pdf

a b s t r a c t t h ee l e c t r o m a g n e t i cr a d i a t i o ni st h ef o u r t he n v i r o n m e n t a ip o l l u t i o ns o u r c eb e h i n dw a t e r , n o i s e ，a t m o s p h e r e ，a l o n gw i t hp e o p l ea p p l y i n ge l e c t r o m a g n e t i ct e c h n i q u ee x t e n s i v e l y , t h e p r o b l e mo f e l e c t r o m a g n e t i s mp o l l u t i o ni sg r a d u a l l ys e r i o u s t a k i n gh a r b i nc i t ya sf i ne x a m p l e 。 t h ec i t ya r e aq u a l i t yc o n d i t i o no fg e n e r a lm d i a f f e q u e n c ye n v i r o n m e n ta n ds p e c i f i c s o u r c e e n v i r o n m e n ta r ei n t r o d u c e d f o rg e n e r a lr a d i a f r e q u e n c ye n v i r o n m e n t ，t h r o u g hal a t t i c es t a t i o n i n ga n dm o n i t o r i n g ， c a r r yo nt h ee n v i r o n m e n tq u a l i t ye v a l u a t i o na c c o r d i n gt on a t i o n a ls t a n d a r dt o ，a n da p p l y s o f t w a r eo f g e o g r a p h i ci n f o r m a t i o ns y s t e ma r c v i e w g i st od r a wt h ec o n t o u rc h a r t , a sar e s u l t , m o r es a n i t a r yc o n d i t i o no fg e n e r a lr a d i a f r e q u e n c ye n v i r o n m e n ti sm a s t e r e di nt h ec i t ya r e a ；a t t h es a m et i m e , c a r r yo nc o n c r e t ea n a l y s i sb yt h ew a yo fa d o p t i n gt h ep o l l u t i o ns o u r c e i n q u i s i t i o nt or e g i o no fh i g ht h ee l e c t r o m a g n e t i s mr a d i a t i o nl e v e l ，a n dd i s c o v e rt h e r ei st h e m e d i u mw a v et r a n s m i t t i n gt o w e ri nd i s t r i c t ，s t r e n g t h e np r o t e c t i o no f e l e c t r o m a g n e t i cr a d i a t i o n t ot h es p e c i f i c $ o u l _ c ee n v i r o n m e n t , t h r o u g hs t a t i s t i c a l a n a l y s i so fe l e c t r o m a g n e t i c r a d i a t i o ns o u r e _ ef i r s t m o b i l e p h o n es t a t i o na n db r o a d c a s tt e l e v i s i o ns y s t e ma n dh i g h - t e n s i o n s y s t e m a l em a d em a i ns u b j e c t si n v e s t i g a t e d t h em a i n m e t h o di st h er e l a t e ds t a n d a r dw i t ht h e e l e c t r o m a g n e t i s me n v i r o n m e n tm o n i t o r i n g ，c a r r yo nt h ee n v i r o n m e n tm o n i t o r i n ga n da n a l y s i s t ot h r e et y p e so fe l e c t r o m a g n e t i cr a d i a t i o ns o u r c e ，t h ec o n c l u s i o ni st h a te l e c t m m a g u e t i c r a d i a t i o ni sc l e a nc o m p a r a t i v e l yi nt h e i rm i l i e ue n v i r o n m e n t ；s i m u l t a n e o u s l y , a n a l y z ea s p e c t s ， s u c ha sp r o p e rc h a r a c t e r i s t i c so fe a c hk i n do fe l e c t r o m a g n e t i cr a d i a t i o ns o u r c ea n dt h e e l e c t r o m a g n e t i s me n v i r o n m e n tc h a r a c t e r i s t i c s e t c ，p u t t h er a t i o n a l i t ys u g g e s t i o no nt h e p r o g r a m m i n ga n dc o n s t r u c t i o no ft h ee l e c t r o m a g n e t i cr a d i a t i o ns o u r c e f o rs u p p o s i n gt h ep u b l i ch e a l t ha n dp r e v e n t i n gf r o mt h ee l e c t r o m a g n e t i s mr a d i a t i o n p o l l u t i o n , i ti sam u s tt ot a k ep o t e n tp r o p h y l a e t i c o t h e r a p e u t i cm e a s u r e s ，s u g g e s tc o m p l e t i n g t h i sw o r kf r o ms t r i c tc a r r y i n go u tp o l i c yl a w s ，r e a s o n a b l ea p p l i c a t i o nt h ep o l l u t i o nc o n t r o l t e c h n o l o g ya n ds t r e n g t h e nt h ei n d i v i d u a lp r o t e c t i o nt h r e ea s p e c t s t h r o u g hr e s e a r c ho nt h eg e n e r a lr a d i a f r e q u e n c ye n v i r o n m e n ta n ds p e c i f i c s o u r c e e n v i r o n m e n ti nh a r b i nc i t y , m a s t e rt h ee l e c t r o m a g n e t i cr a d i a t i o nl e v e lo ft h ew h o l ec i t y d i s t r i c t ，i th a sac e r t a i nm e a n i n g so ft h et h e o r i e sa n dp r a c t i c e ：s y s t e m a t i z er o rr e s e a r c h i n gt h e c o n t e n t s ；i n d i c a t ead i r e c t i o nf o rs c i e n t i f i cp r o g r a m m i n go fe l e c t r o m a g n e t i cr a d i a t o ra n d p r e v e n t i o no fp o l l u t i o no ft h ee l e c t r o m a g n e t i cr a d i a t i o n ；i ti sf o u n d a t i o nf o re n v i r o n m e n t a l m a n a g e m e n to fe l e c t r o m a g n e t i cr a d i a t i o ni nf u t u r e ；p r o v i d eaf e a s i b i l i t y c r i t e r i o nf o rt h e i n v e s t i g a t i o no f e l e c t r o m a g n e t i s mp o l l u t i o ni no t h e rc i t i e s k e y w o r d s e n v i r o n m e n to f e l e c t r o m a g n e t i cr a d i a t i o n ；e n v i r o n m e n t a lm o n i t o r i n g ； n p r e v e n t i o na n dc o n t r o lo f p o l l u t i o n ，i i i 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研 究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他 人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得盔些盎些盘鲎或其他教育 机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡 献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名：开子劭签字日期：口方年多月f 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解塞韭盐些盘鲎有关保留、使用学位论文的规 定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查 阅和借阅。本人授权塞韭盎些盘茎可以将学位论文的全部或部分内容编入有 关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论 文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名：畜字纫导师签名： 签字日期：勘一年多月乒f 日 签字日期：二永7 牵月纠日 学位论文作者毕业后去向：也业 工作单位i 鸣导渤。和瘁枇笏宝 电话：口够一舶谚9 r ，哆 通讯地址：嗡尊诌讳嘲龆* 鼢；占乓邮编：以。口，口 1 绪论 1 绪论 1 1 课题背景 人们生存于地球这个大的磁体当中，自古以来，就与各种天然型电磁辐射相接触。 然而，随着科学技术的迅猛发展，电磁技术广泛应用在人类的生产和生活中，这使得人 们所处的环境发生了质的变化：电磁辐射作为一种有用资源的同时，成为一种无形的环 境污染【i 】，这种污染又被称为电子烟雾【2 】。 早在1 8 3 7 年，英国人法拉第发现了电磁感应的现象。1 9 世纪8 0 年代，人们利用电 磁感应原理，建立起世界上第一座发电站。从此，人类大步迈进了电磁辐射的应用时 代。1 9 0 1 年，英国的古列尔莫马可尼和他的朋友约翰安布罗斯弗莱明一起完成 了历史上第一次跨大西洋的无线电波发射，从此将人们带入了无线电波通信的时代【3 l ； 到了2 0 世纪3 0 年代，现代微波理论与技术有了突破性的进步，首先在第二次世界大战 把微波技术用于作战的雷达，从此以后就广泛应用于军事1 4 j 。 电磁技术是一种应用广泛的综合性技术，目前，电磁技术已应用到节能、环保、制 造、机械、医学、科研、农业、生物、国防等领域，而且还在不断扩大其使用范围1 5 1 。 近2 0 年来，电磁技术有了更加突出的应用，其主要表现在核磁共振成像、磁悬浮高速 列车、各种永磁电机、磁流体发电技术、磁密封技术等方面【6 j 。 电磁辐射的应用已经遍布全球，充斥于环境的各个空间，由电磁辐射污染造成的事 故及病例也逐渐增多。如电磁兼容中的电磁辐射曾造成导航系统、医疗信息系统、工业 过程控制和信息传输系统的失控，干扰了人们对广播、电视的收听近年来，国内外 媒体对电磁辐射有害的报道一直未断：意大利每年有4 0 0 多名儿童患白血病，专家认为 病因是受到严重的电磁污染；美国一癌症医疗基金会对一些遭电磁辐射损伤的病人抽样 化验，结果表明在高压线附近工作的人，其癌细胞生长速度比一般人快2 4 倍；我国每 年出生的2 0 0 0 万儿童中，有3 5 万为缺陷儿，其中2 5 万为智力残缺，而电磁辐射是主 要影响因素之一。 早在1 9 6 9 年，联合国人类环境会议就把电磁辐射列入必须控制的“造成公害的主要 污染物”之中，中华人民共和国环境保护法中也明文规定了电磁辐射为主要污染因 素之一。随着社会的进步，电磁技术的应用更为广泛，电磁辐射环境将趋于复杂化。 1 2 电磁辐射污染的危害 随着电磁辐射的广泛应用，环境中的电磁辐射越来越强烈，对生态环境造成了污 染。早在2 0 世纪4 0 年代，已经发现了电磁辐射对人体健康的影响和对环境的干扰，多 年研究成果表明，其危害主要表现为健康效应、电磁干扰及引燃引爆作用。 东北林业人学硕 。学位论文 1 2 1 健康效应 电磁辐射的健康效应表现为热效应、非热效应、累积效应三种生物效应 7 - 1 0 l ，而从 流行病学的角度来讲，电磁辐射可对中枢神经系统、内分泌系统及代谢、消化系统、心 血管系统、视觉系统、生殖系统、免疫系统，甚至血液与造血系统产生损伤效应【1 1 叫”， 其中工频电磁场能引起机体免疫系统、中枢神经系统及遗传效应方面的不良影响；射频 电磁场能引起核心行为改变、神经衰弱症候群症状发生率增加、中枢神经系统的不良影 响【1 舶。 1 2 2 电磁干扰 目前，已经被电磁波包围的生活空间里，各个电磁波相互干扰，会对人们产生极其 不利的影响。电磁干扰产生的原因为环境周围辐射源的个数、每个辐射源与该点的距 离、各个辐射源的振幅、频率、波形、带宽、辐射持续时间等参数随机变化，便形成了 干扰电磁场( 杂散电磁场) 1 1 9 1 。电磁辐射主要干扰电子设备、仪器、仪表等，导致设备 性能降低，产生不良后果，如信息不准确、信息需要重复或者出现延迟、系统可用性降 低，导致任务不能完成等，严重会引发事故 2 0 1 。 1 - 2 3 引燃引爆 电磁辐射主要造成武器弹药及可燃性油类或气体的引燃引爆。高频电磁辐射场强能 使导弹制导系统控制失灵、电爆管的效应反应异常；使金属器件之间相互碰撞发出电火 花引起火药的燃烧或爆炸，后果极其严重。在具有可燃性油类或气体的特殊场所当中， 由于强电磁辐射能引起金属感应电压，当金属器材相互接触或碰撞时易发生金属打火现 象，进而就发生了可燃性油类或气体的燃烧甚至爆炸【4 2 “2 2 1 。 1 3 电磁辐射环境现状 目前，电子技术的应用仍处于增长之势，因此，人们所处的电磁环境状况不容乐 观，主要表现在以下几个方面： ( 1 ) 通信技术的发展使居民处在基站天线的包围之下，首先造成的是电磁干扰；另 外，一部分天线的不合理架设造成了高层居民严重的电磁辐射污染：由于城乡的快速发 展，人烟稀少的郊区同样不能避免电磁辐射污染，大功率的电磁波发射系统正逐步地被 民房包围。 ( 2 ) 广播电视发射系统的不断工作，方便了文化、信息交流等各项事业的发展。但 目前，很多发射系统规划不当，对周围区域的电磁环境影响很大。 ( 3 ) 高压电力系统的发展拉近了人们与工频电磁场的距离。高压输电线、高压电 缆、送变电站等高压输电设施大量进入市区，而且在不断地升压，这大大加剧了整个城 市或地区的电磁污染。 ( 4 ) 城市交通运输业快速发展的结果不仅造成了车辆的高峰，更加剧了电磁辐射强 度的高峰，不仅于此，品种、数量众多的交通工具还会在一定程度上干扰广电、通信设 l 绪论 施的正常信号。 ( 5 ) 在战争或军事演练中，众多新式武器中，有些能产生强大的电磁场，它们使用 的结采是大规模、破坏性更强的电磁辐射污染。 ( 6 ) 室内电子设备广泛应用与居室面积狭小问题共存，造成电磁辐射累积效应显 著；主观上，人们对电子设备应用、布局的不合理性进一步对电磁环境造成威胁【2 射。 1 4 电磁辐射研究进展及现状 1 4 1 电磁辐射生物学效应的研究 目前，对电磁辐射引起的生物学效应的研究已经达到细胞毒性、基因毒性或外遗传 毒性的层次上【2 4 l 。同时，对电磁辐射的物理参量，包括分量( 电场、磁场) 、频率馐l 频、 谐频、载频和调制频等) 、强度、波型、极化方向等开展了深入的分析，从丽发展了电 磁辐射生物物理和剂量学研究。极低频频段电磁场部分，生物学效应的研究正在从三个 方面深入展开，一是研讨对中枢神经系统的作用，二是探索与肿瘤发生的关系，三是了 解对生殖的影响。 射频频段电磁辐射部分，在2 0 世纪，许多实验是关于电磁场与生物系统相互作用 的机制研究，解释生理反应的机制是在细胞和分子水平上，如配体结合到细胞表面的受 体上伫5 l 。另外，学者们对脑部组织的作用尤为重视。1 9 9 7 年，美国华盛顿大学l a i 等人 曾报道射频辐射能增加神经细胞单链和双链d n a 的断裂，近来其即将发表的资料又提 2 4 5 m h z 微波能促使神经细胞的凋亡。在劳动卫生学和生物电磁学学术界引起较大反 响。鉴于上述情况，w h o 和国际辐射防护协会( i r p a l 已决定在国际范围开展9 0 0 m h z 微波对脑细胞形态和功能影响等的共同研究例。 1 4 。2 电磁辐射标准的制定 在国内外，电磁辐射标准在不断发展当中。 1 9 5 3 年，s c h w a n 等人，基于人体对热负荷的调节能力和耐受能力，经理论计算首 次提出了1 0 m y c 一是安全的标准：1 9 5 7 年美国军方将这个标准用作军队电磁辐射职业 照射标准，适用于各种频率：1 9 7 5 年，美国空军颁布的标准，对频率做了考虑。1 9 8 4 年，国衔；辐射防护扔会( i ，a ) 下属的国际非电离辐射防护委员会( i n r p c ) 推荐射频 辐射暂行标准，首次对公众和职业进行了区分f 2 7 l 。1 9 9 1 年，关于人体受3 k h z - - - 3 0 0 g h z 射频电磁场辐照的安全水平的标准发表，1 9 9 9 年被修正，2 0 0 3 年，通过了修订的最终 草案，这个过程达到了按科学的方法制定辐照限值的目标，以保护人们免受已知负面效 应的影响1 2 “。 我国科学家对电磁辐射的研究工作起步较晚，在2 0 世纪7 0 年代末开始考虑制定电 磁辐射防护标准，在2 0 世纪8 0 年代初制定了部门标准，在同一时期j 军队制定了军标 准。自1 9 8 8 年以来，我国先后发布了电磁辐射防护规定( 6 8 8 7 0 2 8 8 ) 等2 5 项中 华人民共和国国家标准辐射环境保护导则一电磁辐射环境影响评价方法与标准 乐北林妲尺学顽l ：学位论文 ( h j t 1 0 3 - 9 6 ) 等3 项中华人民共和国环境保护行业标准及微波辐射生活区安全限 值( g j b 4 7 5 8 8 ) 等2 项中华人民共和国国家军用标准。为满足我国适应经济全球化 的需要，与世界上电磁场的辐射标准协调统一，2 0 0 1 年国内组织了一个联合组提出修订 电磁场辐射标准草案，包含了电磁场的整个频率范围【2 9 l 。联合工作组汇集各部门的专 家，欲联合制定中国统一的电场、磁场、电磁场暴露限值和测量方法国家标准。 4 3 电磁辐射监测仪器的开发 国外一些发达国家，如美国、西德、日本、前苏联等开展电磁辐射近场仪的研制工 作比较早，已取得显著成果。处于领先地位的仍是美国，目前美国已经使用计算机控制 的全自动环境电磁辐射监测系统进行环境监测。仪器上频段可达2 6 g h z ，下频段也做了 研制工作。我国对电磁辐射测量仪器的研制工作开展较晚。2 0 世纪6 0 、7 0 年代研制并 生产的单位有浙江医科大学，北京7 4 4 厂和江苏宿迁无线电厂等。目前中国船舶总公司 武汉7 0 1 所、机电部4 1 所、中国计量科学研究院等也开展了非选频场强仪的研制工作 3 0 l 。 1 4 4 电磁辐射污染的调查与研究 世界上较早开展城市电磁辐射环境污染研究的国家是日本，日本于1 9 5 0 年和1 9 7 0 年先后两次对东京地区进行了电磁辐射污染的调查和测试，并对测试结果进行了比较和 评价；美国于2 0 世纪6 0 年代末期开始对城市电磁辐射环境污染进行了电磁辐射调查与 研究，在2 0 世纪7 0 年代，在本国1 5 座大中城市进行射频污染测量与研究【3 1 1 ，其中在 末期用了三年时间先后对纽约等七座大城市进行了电磁辐射环境调查与研究，掌握了这 些城市的电磁辐射环境状况。 我国对城市电磁辐射环境污染的研究工作起步较晚。2 0 世纪8 0 年代初，山西医科 大学刘文魁教授开展了“太原地区电磁辐射污染”研究，对太原市电磁辐射环境污染源 进行了调查，并进行了评价和讨论，提出了调查测试方法。1 9 8 2 年以后，我国的部分城 市陆续开展了城市电磁辐射环境污染的研究工作，其研究范围从市级发展到省级，研究 内容包括了电磁辐射污染的现状调查 3 2 3 3 1 、电磁辐射污染源调查及污染源发展趋势的 研究m 3 引、电磁辐射环境监测及环境电场强度时空分布的研究 3 “3 9 】、城市人口电磁环 境暴露预测评估方法的研究及城市电磁辐射影响预测等等【4 0 j 。 1 4 5 电磁兼容理论和技术的研究 电磁兼容这个新兴的综合性学科形成于近代，在认识电磁干扰、研究电磁干扰和控 制电磁干扰的过程中得到发展。2 0 世纪7 0 年代以来，电磁兼容技术逐渐成熟；到2 0 世 纪8 0 年代，美国、德国、日本、前苏联、法国等经济发达国家在电磁兼容研究和应用 达到了很高的水平，其研究内容主要包括电磁兼容标准和规范、分析设计和预测、试验 测量和开发屏蔽导电材睾斗、培训教育和管理等；2 0 世纪9 0 年代，电磁兼容性工程已经 从事后检测处理发展到预先分析评估、预先检验、预先设计【4 “。 在我国对电磁兼容理论和技术的研究起步较晚，直到2 0 世纪8 0 年代初才有组织系 l 绪论 统地研究并制订国家级和行业级的电磁兼容性标准和规范：此后，我国在标准和规范的 研究和制订方面有了较大进展，到目前已制订了近百个国家标准和国家军用标准；在电 磁兼容性工程设计和预测方面也开展了研究并逐渐开始实际应用。 1 5 课题研究的目的和意义 电磁辐射污染是在电磁技术的广泛应用下产生的，越是在经济发达的地区，电磁辐 射污染越为明显。一般来说，城市是一个国家的经济较为发达的地区。随着社会经济的 发展，各个城市为了加快信息化进程还会更广泛的应用电磁技术，电磁辐射污染问题也 会更加复杂化，以至于影响城市环境电磁辐射污染的不确定性因素越来越多。因此，目 前面临一个重要的任务就是使电磁技术健康发展，达到电磁辐射利用与防害的双赢。 本课题以哈尔滨市电磁辐射污染为研究对象，哈尔滨市是黑龙江省省会，我国较大 城市的代表，是黑龙江省政治、经济、文化、科技和交通中心。 随着科学技术的发展、城市化建设的需要，哈尔滨市城区中各种通讯设备、广播电 磁发射塔、高压输电线、变电站、医疗等能够产生电磁波的设备也在不断地增加。此 外，由于居民生活水平日益提高，为满足其信息化、数字化，对电子产品及设备的应用 逐渐增多。 本课题适应哈尔滨市电磁辐射环境管理的需要，希望通过对整个城区的电磁辐射环 境及典型辐射体的调查、监测与分析，了解哈尔滨市城区环境电磁辐射污染状况及其分 布规律，掌握城区主要电磁辐射体的辐射程度。 研究哈尔滨市城区电磁辐射环境有着重要的理论和实践意义： ( 1 ) 使城市规划趋于科学合理，对电磁辐射源的合理布局有一定的指导意义； ( 2 ) 对电磁辐射防护工作、污染治理工作起到一定的导向作用； ( 3 ) 对保护环境、减少电磁干扰、保障人体健康有着重大社会意义和环境效益。 1 6 课题研究的内容 本课题以城区环境电磁辐射为研究主体，旨在掌握哈尔滨市城区电磁辐射环境现 状，对其城区电磁辐射环境进行监测，且对典型污染区域重点监测。通过在哈尔滨市城 区内布设平面和立体网格监测点，对电磁辐射所产生的综合场强进行测量，研究整个城 区的场强的空间分布规律、污染发生源及污染水平，对整个城区的电磁辐射环境现状进 行电磁辐射环境质量评价；对污染区域进行综合分析。同时调查城区电磁辐射源概况， 对有代表性的辐射体进行监测、评价，研究城区电磁辐射体的规划和布局的合理方式以 及电磁辐射污染的防治对策。最终通过对城区一般和典型区域两方面的工作，达到对城 市电磁辐射环境现状系统分析的目的。 2 哈尔滨市城区一般电磁辐射环境的监测与分析 2 1 哈尔滨市城区概况 2 1 1 地理位置 哈尔滨市地处黑龙江省南部，松嫩平原东端，其地理坐标：东经1 2 5 。4 27 至1 3 0 。 l o ，北纬4 4 。0 4 至4 6 。4 0 之间。市辖区中心城市哈尔滨介于1 2 6 。0 9 至1 2 6 。 5 9 ，北纬4 5 。3 1 至4 5 。5 5 之间，是我国地理纬度最高的大城市。北部同绥化市、庆 安县、伊春市的铁力、佳木斯市的汤原县相邻；东部同佳木斯市的桦南县、七台河市和 牡丹江市的林口、海林市接壤；南部同吉林省舒兰县、榆树市对接；西部与大庆市、绥 化市连接。 2 1 2 气候 哈尔滨市属温带半湿润大陆性季风气候。冬季在极地大陆气团控制之下，气候严 寒、干燥；夏季受副热带海洋气团的影响，降水充沛，气候温热。年平均气温3 64 c ， 一月份气温最低，月平均温度- 1 9 1 左右，极端最低温度一3 9 o c ；七月份气温最高， 月平均气温2 2 7 ，极端最高温度3 8 9 c 。最大冻土深度1 9 9 m ，结冰期1 5 0 天左右， 采暖期1 8 0 天。该地区主导风向为西南和西风，夏季多南和偏东风，冬季多偏南和偏西 风。春季( 四月份) 风速最大，最大风速达2 4 3 m s ，夏季风速最小，出现在八月份。 年平均风速4 。i m s ，全年静风频率1 2 。 2 1 3 区划及人口 整个城市辖8 个区( 松北区、道里区，道外区、动力区、南岗区、香坊区、平房区 和呼兰区) 、1 1 个县( 市) ，总面积5 3 0 6 7 9 5 平方公里，其中市区面积1 6 6 0 2 5 平方公 里，是全国省会城市中面积最大的城市。全市总人口9 6 3 6 2 万人，男性人口4 9 0 1 7 万 人，女性人口4 3 3 4 5 万人，其中市区人口约3 3 7 6 9 万。 2 1 4 城市功能 哈尔滨市是全省政治、经济、文化、贸易、科技、文化事业和交通中心，中国北方 历史文化名城，中国东北北部最大的政治、经济、文化中心，并且是冬季冰雪旅游的著 名城市。 哈尔滨市交通、能源、邮电、通讯、供电等基础设施完善配套：市区环境整洁；商 贸、旅游、娱乐、饮食服务独具特色；金融业、保险业，信息咨询业、房地产开发业发 展迅速，城市功能日益完善。 城市建设的总体目标是：建设成为一个经济繁荣、科技发达、环境优美的东北亚重 要经贸城市和国际知名的历史文化名城。 2 哈尔滨市城区一般电磁辐射环境的监铡与分析 2 2 城区一般电磁辐射环境的监测 一般电磁辐射环境是指在较大范围内由各种电磁辐射源，通过各种传播途径造成的 电磁辐射背景值，因而属于远区场。对一般电磁辐射环境进行环境监测能够确定较大范 围内电磁辐射水平【4 2 i 。 2 2 1 监测布点 以哈尔滨市城区街图为基准，并对其七个行政区松北区、道里区、道外区、动力 区、南岗区、香坊区、平房区进行了实地考察，参照辐射环境保护管理导则电磁辐 射监测仪器与方法( u 厂r l o 2 1 9 9 6 ) ，将城区按2k m x2 k m 划分了8 6 个网格。监测点 位取网格的中心位置，考虑到建筑物、树木等的屏蔽影响，部分网格的监测点做了相应 的调整，实际点位见附录中图i 。 其中各行政区网格数量对比如图2 1 ： 2 0 1 8 1 6 1 4 骚1 2 难l o 匿8 6 4 2 0 5 松北区道里区道外区南岗区香坊区动力区平房区 区别 图2 一l 各行政区网格数量比较 其中，南岗区划分的网格数量最多，这样布点与该区域的特点直接相关：南岗区是 哈尔滨市的中心区，城市建成区面积4 6 k i n 2 ，人口8 6 3 万人，约占全市总人口的四分之 一，在哈尔滨市的发展中起着举足轻重的作用，对此区域的研究具有重要意义；居于第 二位的松北区是集行政办公、教育科研、旅游、绿色产业为一体的具有北方特色的现代 化生态园林新城区，对生态环境质量要求较高，因此更需要加强各方面的环境保护工 作。显然，环境监测布点中综合了各行政区的面积、人口、区域功能等多方面的因素。 2 2 2 监测条件 参照辐射环境保护管理导则电磁辐射监测仪器与方法( h j t 1 0 2 1 9 9 6 ) 对监测 环境的规定，具体要求如下： ( 1 ) 监测仪器：p m m 8 0 5 3 a 电磁辐射分析仪，选择射频探头e p 3 3 0 ，测量频率范 围为5 0 0 k h z - 3 g h z ，测量指标为综合电场强度e ( v m ) ，仪器检出限o 3 0 v m ： 历励缀屠 一 励黝圉 一 捕搦励搦励励冒 一 ”囫黝黝国 一 。囫国_ i”励搦搦搦搦圉 东北林业丈学硕士掌位论空 ( 2 ) 气候条件：在无雪、无雨、无雾、无冰雹，温度摄氏4 c 以上，相对湿度小于 7 5 ，风力小于3 级。 2 2 - 3 监测方法 参考辐射环境保护管理导则电磁辐射监测仪器与方法( i - i j f f l 0 2 1 9 9 6 ) ，在 2 0 0 5 年6 8 月间，选择电磁辐射应用较高的时间对各监测点进行了监测。 ( 1 ) 基本测量时间：5 ：o o 9 ；0 0 ，1 1 ：o o 1 4 ：0 0 ，1 8 ：0 0 2 3 ：0 0 城市环境 电磁辐射的高峰期； ( 2 ) 监测高度：取距地面1 7 之0 m 的高度； ( 3 ) 监测技术要点：每个测点测量五次，每次读数时白j 约为1 5 s ，若显示数据不稳 定则适当增加读数时间。 2 2 4 数据整理 整个监测工作在2 0 0 5 年6 、7 月份进行，整理各网格的监测数据并计算其平均值， 结果见附录中表l 。 2 3 城区一般环境的电磁辐射污染现状分析 城区一般环境的电磁辐射污染现状是反映在一个城市的某个规划时期，其电磁辐射 环境的背景水平，而从电磁辐射环境质量、电磁辐射分布规律和污染区域电磁辐射环境 特点三个方面来研究，是评价城市一般电磁辐射环境现状的关键。 2 3 1 电磁辐射环境质量评价 由于环境中辐射体频率主要在超短波频段( 3 0 3 0 0 m h z ) ，鉴于监测的实际情况， 以电场强度为评价指标，亦结合标准电磁辐射防护限值，规定1 2 v m 为评价指标的 上限。 电磁辐射环境监测网格共计8 6 个，计算各监测点电场强度平均值为o 7 8 v m ，仅 占标准限值的6 5 。 将各网格测得的综合场强值划分如表2 1 ： 表2 - 1 各监测点电磁辐射污染状况统计表 从上表可以看出：进行监测的大部分区域处于清洁的电磁辐射环境当中；少数地区 有轻微电磁辐射污染；有一监测点综合场强值超过标准限值，即4 4 # n 格监测点文昌街 桥头所在地，其综合场强值为1 2 6 4v m ，超标o 0 5 3 倍，该网格区域为污染区域。 综上所述，整个城区电磁辐射环境质量特点为：电磁辐射平均水平低；大部分地区 电磁辐射环境较清洁、局部地区有轻微污染，个别地区污染较严重。 2 哈尔滨市麓区一般电磁辐射珲境的监铡与分析 2 3 。2 一般环境的电磁辐射分布规律分析 一般环境是针对较大地理空间而言，其电磁辐射强度的分布规律与地理信息存在必 然联系。而网格监测法正适应了这种特性，在大范围内选取了多个样本( 监测网格) ， 进而从电磁辐射强度与地理信息这二者之间找寻规律。 2 3 2 1 监测点位图的几何校正 以哈尔滨市地形图( 附录中图2 ) 为基准图，利用地面控制点( 也叫配准点是指地 图与地面地理坐标相对应的点g r o u n dc o n t r o lp o i n t ，g c p ) 对哈尔滨市一般电磁辐射 环境网格监测点位图( 附录中图1 ) 的几何畸变进行校正，给各监测点数据加载地理坐 标，这个过程就是对监测点位图的几何校正。监测点位图的几何校正通过遥感图像处理 软件e r d a si m a g i n e8 6 完成，具体步骤为： ( 1 ) 在哈尔滨市地形图上，用铅笔均匀标出6 个控制点，并且每3 点不应在一条 直线上，它的地理坐标x ，y 要精确到m ( 米) 。 ( 2 ) 经过工程扫描仪扫描后，形成i p e g 文件。 ( 3 ) 启动e r d a si m a g i n e8 6 后打开两个j p e g 文件，使其另存为i m g 文件。 ( 4 ) 利用v i e w e r 工具打开两个显示窗口，分别显示哈尔滨市一般电磁辐射环境网 格监测点位图和哈尔滨市地形图。选择几何校正计算模型( s e l e c tg e o m e t r i cm o d e l ) 为 p o l y n o m i a l 。 ( 5 ) 进入p o l y n o m i a lm o d e lp r o p e r t i e s ，在参数( p a r a m e t e r s ) 选择时多项式次方数 p o l y n o m i a lo r d e r 选2 。 ( 6 ) 打开g e oc o r r e c t i o nt o o l s 对话框，进行控制点采集：在欲校正的图像选择控 制点，得到其源坐标，在地图上对选中的控制点进行标注，获得地图坐标，b 口源图像要 配准到的参考坐标。完成几何校正图像的输出( 附录中图3 ) 。 校正后的监测点位图在软件中可显示各点的地理坐标，如表2 2 所示的是各监测点 的x 、y 坐标，由此以备对各点的特征值( 即环境监测值) 的分布规律进一步研究。 表2 - 2 网格监测各点位地理坐标 网格号坐标( k m i 慧y网格号坐标( k m 麓j网格号坐标( k m i 怒_ 12 2 3l o 3 45 0 8 0 。2 53 12 2 3 2 2 4 15 0 7 2 7 46 l2 2 3 1 7 4 55 0 6 5 0 7 22 2 31 2 4 65 0 8 0 5 93 22 2 3 2 3 9 35 0 7 2 6 5 6 2 2 2 31 9 3 55 0 6 4 9 3 32 2 31 4 7 65 0 8 0 0 43 32 2 3 1 0 2 05 0 7 1 6 8 6 3 2 2 3 2 1 6 75 0 6 4 9 0 42 2 31 6 7 55 0 7 9 9 03 42 2 3 1 2 0 65 0 7 1 6 56 42 2 3 2 3 315 0 6 4 4 3 52 2 3 1 8 6 l5 0 7 9 7 53 52 2 3 1 3 9 05 0 7 1 5 56 52 2 3 0 9 7 55 0 6 3 7 9 62 2 3 2 0 8 95 0 7 9 0 83 62 2 3 1 6 1 l5 0 7 1 3 3 6 6 2 2 3 1 1 7 15 0 6 3 5 4 72 2 3 2 2 7 95 0 7 9 113 72 2 3 1 3 0 65 0 7 1 3 06 72 2 31 3 7 75 0 6 3 2 1 82 2 3 2 4 1 75 0 7 9 - 2 0 3 8 2 2 3 2 0 0 55 0 7 0 7 06 82 2 3 1 5 ，4 45 0 6 3 1 l 9 2 2 3 1 0 6 45 0 7 8 3 l3 92 2 3 2 1 7 75 0 7 0 7 56 92 2 3 1 7 2 45 0 6 2 9 4 1 0 2 2 31 2 6 85 0 7 8 4 64 02 2 3 2 3 7 55 0 7 0 5 37 02 2 3 1 9 3 15 0 6 2 7 9 1 1 2 2 3 1 4 7 65 0 7 7 8 34 12 2 3 1 0 2 45 0 6 9 7 67 12 2 3 2 1 2 25 0 6 2 6 2 1 22 2 31 6 2 35 0 7 8 1 64 22 2 3 1 2 1 55 0 6 9 8 77 22 2 3 2 3 3 85 0 6 2 4 6 1 32 2 3 1 8 3 7 5 0 7 7 0 74 3 2 2 31 4 0 7 5 0 6 9 3 47 3 2 2 3 0 9 ，4 85 0 6 1 2 0 1 42 2 3 2 0 6 5 5 0 7 7 2 14 4 2 2 3 1 6 0 65 0 6 9 0 5 7 4 2 2 3 1 1 5 45 0 6 1 4 8 1 52 2 3 2 2 6 35 0 7 7 3 l4 52 2 3 1 7 8 25 0 6 9 1 47 5 2 2 3 1 3 5 55 0 6 1 3 2 东北林业夫学硕 ：学位论文 网格号坐标( k m i 麓i网格号坐标( k m i 繁i 网格号坐标( k m i 篙j 1 62 2 3 2 3 8 7 5 0 7 7 1 44 62 2 31 9 6l5 0 6 8 8 57 62 2 3 1 5 2 4 5 0 6 0 6 6 1 72 2 3 l o 1 95 0 7 6 1 24 72 2 3 2 1 6 75 0 6 8 6 87 72 2 3 1 7 2 25 0 6 0 9 2 1 82 2 3 1 2 7 55 0 7 5 5 34 8 2 2 3 2 3 8 55 0 6 8 7 0 7 8 2 2 3 1 3 6 4 5 0 5 9 2 7 1 92 2 31 4 4 65 0 7 5 5 24 9 2 2 3 0 9 9 75 0 6 7 5 87 92 2 3l5 2 85 0 5 8 9 7 2 02 2 3 1 6 8 25 0 7 5 4 5 5 02 2 3 1 1 8 45 0 6 7 7 58 02 2 31 7 2 25 0 5 8 7 6 2 l2 2 3 1 8 0 95 0 7 5 5 05 i2 2 3 1 3 6 95 0 6 7 4 38 l2 2 31 3 5 75 0 5 3 8 5 2 22 2 3 2 0 5 75 0 7 5 2 55 22 2 3 1 5 8 05 0 6 7 4 08 22 2 3 1 5 9 15 0 5 4 5 2 2 32 2 3 2 2 4 45 0 7 5 8 55 32 2 31 7 9 65 0 6 7 0 48 32 2 3 1 8 2 4 5 0 5 3 9 7 2 4 2 2 3 2 4 2 05 0 7 4 9 3 5 42 2 3 1 9 8 65 0 6 6 7 48 42 2 3 1 3 6 75 0 5 2 1 1 2 52 2 31 0 7 45 0 7 4 0 95 52 2 3 2 1 8 65 0 6 6 7 38 52 2 31 5 5 85 0 5 i 7 0 2 6 2 2 3 1 2 5 l 5 0 7 3 5 25 62 2 3 2 3 1 35 0 6 6 8 68 62 2 3 1 7 1 25 0 5 1 3 0 2 72 2 31 4 3 45 0 7 3 5 65 72 2 3 0 9 6 75 0 6 5 4 5 2 82 2 31 6 2 05 0 7 3 5 25 82 2 3 1 1 8 95 0 6 5 4 0 2 92 2 3 1 8 2 i5 0 7 3 4 15 9 2 2 3 1 3 3 75 0 6 5 3 9 3 02 2 3 2 0 2 35 0 7 3 2 06 02 2 3 1 53 85 0 6 5 0 l 2 3 2 2 一般环境电磁辐射分布规律图示 利用地理信息系统软件a r ev i e w