:: Oddziaływanie pól elektromagnetycznych na ludzi i środowisko w sieciach komórkowych ::
:: Oddziaływanie pól elektromagnetycznych na ludzi i środowisko w sieciach komórkowych ::
Oddziaływanie pola elektromagnetycznego w telefonii komórkowej na ludzi i środowisko
Unormowania i regulacje prawne na świecie

Prace nad ochroną przed negatywnym skutkiem oddziaływania pola elektromagnetycznego są prowadzone od wielu lat przez większość krajów i dużą liczbę organizacji. Do najbardziej opiniotwórczych zespołów należą: organizacja ICNIRP (ang. International Comission on Non-Ironizing Radiation Protection) należąca do roku 1992 do IRPA (ang. International Radiation Protection Association), czy europejska organizacja normalizacyjna CENELEC (ang. European Comitee for Electrotechnical ). Ponadto na forum międzynarodowym działają takie organizacje jak: IEEE (ang. Institute of Electrical and Electronics Engineers) czy instytucja ustalająca normy techniczne obowiązujące w Stanach Zjednoczonych – ANSI (ang. American National Standards Institute). Na podstawie zaleceń i raportów różnych organizacji poszczególne kraje ustalają indywidualnie dopuszczalne wartości pól elektromagnetycznych. Pierwszym krajem, który wprowadził relatywnie duże wartości były Stany Zjednoczone. Zgodnie z normami z lat pięćdziesiątych XX wieku, maksymalna wartość gęstości mocy wynosiła S = 100 W/m2, zaś natężenia pola elektrycznego E = 194 V/m, czyli kilkanaście razy większe niż obowiązujące aktualnie w Polsce i innych krajach Unii Europejskiej.

Zgodnie z decyzją Rady Unii Europejskiej z lipca 1999 roku przyjęto maksymalne dopuszczalne wartości natężenia pól elektromagnetycznych zaproponowane przez ICNIRP. Grupa niezależnych naukowców i ekspertów pracująca pod egidą Światowej Organizacji Zdrowia WHO (ang. World Heath Organization), od wielu lat zajmowała się m.in. badaniem wpływu pól elektromagnetycznych na ludzi i środowisko. Efektem prac Unii Europejskiej jest także Dyrektywa 2004/40/WE wydana 29 kwietnia 2004 r. dotycząca „minimalnych wymagań w zakresie ochrony zdrowia i bezpieczeństwa dotycząca narażenia pracowników na ryzyko związane z ekspozycją na pola elektromagnetyczne” oraz określająca „dopuszczalne wartości miar wewnętrznych i zewnętrznych ekspozycji na podstawie zaleceń Międzynarodowej Komisji Ochrony przed Promieniowaniem Niejonizującym (ICNIRP)”. Dyrektywa ta zobowiązywała do 30 kwietnia 2008 r. wszystkie kraje wspólnoty europejskiej do ograniczenia dopuszczalnych wartości natężeń pól elektromagnetycznych do poziomów co najmniej takich, jak zapisane w tym dokumencie [Źródło].

Dla ochrony zdrowia populacji generalnej w wyniku prac ICNIRP, w roku 2002 określono dopuszczalne wartości natężeń pól elektromagnetycznych, które są wykorzystywane przy tworzeniu nowych przepisów ochrony ludzi w polach elektromagnetycznych (tabela 3.8).

Tabela 3.8 - Dopuszczalne wartości natężenia pola elektrycznego, magnetycznego i gęstości mocy zaproponowane przez ICNIRP
Zakres częstotliwości Natężenie pola elektrycznego [V/m] Natężenie pola magnetycznego [A/m] Gęstość mocy [W/m2]
10-400 MHz 28 0,073 2
400-2000 MHz 1,375 f1/2 0,0037 f1/2 f/200
2-300 GHz 61 0,16 10

Z tabeli 3.8 wynika, iż dopuszczalne wartości natężenia pola elektrycznego, magnetycznego i gęstości mocy w pasmach częstotliwości wykorzystywanych w systemach telefonii komórkowej w Europie są funkcją częstotliwości. Wprowadza to spore problemy w sposobie pomiarów ekspozycji wokół wielosystemowych stacji bazowych, czy w przypadku, gdy z danej lokalizacji korzystają także inni operatorzy. Jak wynika z tabeli 3.9 różnice w dopuszczalnych wartościach gęstości mocy są nawet dwukrotne dla różnych systemów, mimo braku dowodów, iż np. system GSM 900 stwarza znacznie większe narażenie na ludzi i środowisko niż system UMTS 2100.

Dla porównania, przepisy polskie w przypadku dopuszczalnych poziomów natężenia pola elektrycznego i gęstości mocy są dużo bardziej rygorystyczne i maja one stałą wartość dla wszystkich obecnie działających systemów telefonii komórkowej. W Polsce dopuszczalne wartości gęstości mocy są 100-krotnie mniejsze w przypadku systemu UMTS, a w przypadku systemu GSM 900 45-krotnie, zaś dla systemu GSM 1800 90-krotne mniejsze. W przypadku pola elektrycznego, polskie przepisy dopuszczają prawie 10-krotnie mniejsze wartości natężenia w porównaniu z zaleceniami ICNIRP.

Tabela 3.8 - Dopuszczalne wartości natężenia pola elektrycznego, magnetycznego i gęstości mocy zaproponowane przez ICNIRP dla systemów telefonii komórkowych wykorzystywanych w Europie
Zakres częstotliwości Natężenie pola elektrycznego [V/m] Natężenie pola magnetycznego [A/m] Gęstość mocy [W/m2]
10-400 MHz 28 0,073 2
400-2000 MHz 1,375 f1/2 0,0037 f1/2 f/200
2-300 GHz 61 0,16 10

W tabeli 3.10 zebrano dopuszczalne wartości gęstości mocy obowiązujące w wielu krajach dla populacji generalnej. Z tabeli wynika, iż wprowadzone w Polsce normy są jednymi z najbardziej rygorystycznych na świecie. Jedynie w Szwajcarii wprowadzone zostały ostrzejsze kryteria dla wartości gęstości mocy w miejscach dostępnych dla ludności.

Tabela 3.10 - Dopuszczalne wartości gęstości mocy dla populacji generalnej w Polsce i innych krajach świata [Źródło]
Kraj / organizacja 900 MHz 1800 MHz 2100 MHz
ANSI 6 12 14
CENELEC 4,5 9 10,5
Australia 4,5 9 10,5
Austria 4,5 9 10,5
Belgia 1,125 2,25 2,625
Bułgaria 1 1 1
Czechy 4,5 9 10,5
Filipiny 4,5 9 10,5
Francja 4,5 9 10,5
Grecja 4,5 9 10,5
Hiszpania 4,5 9 10,5
Japonia 6 12 100
Kanada 6 10,5 10,5
Korea 4,5 9 10,5
Niemcy 4,5 9 10,5
Nowa Zelandia 4,5 4,5 4,5
Polska 0,1 0,1 0,1
Rosja 0,1 0,1 0,1
RPA 4,5 9 10,5
Słowenia 4,5 9 10,5
Szwajcaria 0,01 0,016 0,016
Turcja 4,5 9 10,5
Węgry 0,1 0,1 0,1
Wielka Brytania 4,5 9 10,5
Włochy (standard) 1 1 1
Włochy (miejsca pobytu stałego) 0,1 0,1 0,1

Dla pełniejszej ochrony populacji generalnej przed negatywnym wpływem pola elektromagnetycznego, głównie w celu ochrony przed efektami termicznymi wprowadzone zostały zalecenia ochronne dotyczące wielkości SAR. Dopuszczalne wartości pojawiły się m.in. w zaleceniach ICNIRP, zaleceniach Rady Unii Europejskiej, normach IEEE czy zaleceniach brytyjskiej NRPB (ang. National Radiological Protection Board). Pierwsze badania nad tempem pochłania energii pola elektromagnetycznego doprowadziły do wniosków, iż wielkość absorpcyjności SAR = 4 W/kg może spowodować wzrost temperatury ciała o 1oC i początkowo taką właśnie wartość absorpcyjności ustalono za graniczną. Przy ustalaniu ostatecznych norm przyjęto dodatkowy margines norm przyjęto norm przyjęto bezpieczeństwa, określając wielkość SAR = 0,4 W/kg jako graniczną wartość ekspozycji zawodowej pracowników, narażonych na wysokie wartości natężenia pola elektromagnetycznego jedynie w czasie pracy, czyli co najwyżej 8 godzin dziennie przez 5 dni w tygodniu [Źródło]. Ze względu na styczność z polem elektromagnetycznym populacji generalnej przez całą dobę, w tym osób wyjątkowo wrażliwych na negatywne działanie pola – osób chorych, starszych oraz dzieci, dopuszczalna wartość SAR dla ogółu ludności została ustalona na dużo bardziej rygorystycznym poziomie – 0,08 W/kg w normie europejskiej CENELEC PN-EN-50360 z 2001 r. W tabeli 3.11 zebrano graniczne wartości SAR dla ogółu ludności, rekomendowane przez niektóre organizacje na świecie, w tym w ramach dyrektywy Unii Europejskiej 2004/40/WE.

Tabela 3.11 - Dopuszczalne wartości SAR dla populacji generalnej (* - tułów, ** - kończyny) [Źródło]
Organizacja Rok Status SAR [W/kg] Parametry uśredniania Zakres częstotliwości
wartość średnia dla całego ciała wartość lokalna czas [min] masa [g]
ICNIRP 1998 zalecenie 0,08 2 6 10 10 MHz – 10 GHz
Rada Unii Europejskiej 1999 zalecenie
(1999/519/EC Annex II)
0,08 2*/4** 6 10 10 MHz – 10 GHz
2001 norma CENELEC EN 50360
2004 dyrektywa (2004/40/WE)
IEEE 1999 norma 0,08 1,6 30 1 30 MHz – 6 GHz
NRPB 1993 zalecenie 0,4 10 15(6) – cało ciało (lokalnie) 10(100) – głowa, tułów, kończyny 10 MHz – 10 GHz

W ramach dyrektywy 2004/40/WE Parlamentu Europejskiego i Rady określono zasady ochrony pracowników w silnych polach elektromagnetycznych. Wprowadzono w niej dwa nowe terminy dotyczące parametrów mierzalnych. Pierwszy z nich to DWMWE – Dopuszczalne Wartości Miar Wewnętrznych Ekspozycji (ang. exposure limit values), którego celem jest zapewnienie pracownikom odpowiedniego zabezpieczenia przed niekorzystnymi skutkami zdrowotnymi działania pola elektromagnetycznego, w tym zapobiegania nadmiernego przegrzewania się tkanek na powierzchni lub blisko powierzchni ciała [Źródło]. Wartościami miar wewnętrznej ekspozycji jest głównie SAR. Termin DWMZE – Dopuszczalne Wartości Miar Zewnętrznych Ekspozycji (ang. action values) dotyczy wielkości parametrów mierzalnych, czyli natężenia pola elektrycznego (E), natężenia pola magnetycznego (H) oraz gęstości mocy (S), które powinny być przestrzegane. Po ich przekroczeniu (tab. 3.12), zapewniona musi być ochrona związana z DWMWE [Źródło]. W takim przypadku pracodawca zobowiązany jest do zrealizowania pomiarów SAR dla indywidualnego pracownika, dla różnych części ciała, takich jak głowa, kończyny, czy tułów, w danym polu elektromagnetycznym i zapewnienie nieprzekraczania wartości dopuszczalnych. Przy użyciu rozbudowanych, skomplikowanych, a co najważniejsze kosztownych symulacjach komputerowych obliczony SAR nie może wynosić więcej niż dopuszczalne wartości zapisane w dyrektywie (tab. 3.11). Do pracodawcy należy bowiem zagwarantowanie pracownikowi pełnego bezpieczeństwa przy bardzo silnych pola elektromagnetycznych, dlatego więc komputerowe programy powinny zawierać pełną informację o rozkładzie pola elektromagnetycznego wokół pracownika wraz z geometrią jego narządów wewnętrznych [Źródło]. Dopuszczalne wartości określone przez organizacje IEEE/ANSI są bardzo zbliżone z obowiązującymi w dyrektywie europejskiej 2004/40/WE normami. W przypadku, gdy wartości DWMZE nie są przekraczane (tab. 3.12), przebywanie pracowników dozwolone jest bez ograniczeń.

Tabela 3.11 - Dopuszczalne Wartości Miar Wewnętrznych Ekspozycji – DWMWE, dla pracowników, zgodnie z Dyrektywą 2004/40/WE
Zakres częstotliwości Wartość SAR uśredniona względem całego ciała [W/kg] Miejscowa wartość SAR (głów i tułów) [W/kg] Miejscowa wartość SAR (kończyny) [W/kg] Gęstość mocy [W/m2]
10 MHz – 10 GHz 0,4 10 20 -
10 GHz – 300 GHz - - - 50
Tabela 3.12 - Dopuszczalne Wartości Miar Zewnętrznych Ekspozycji – DWMZE, dla pracowników, zgodnie z Dyrektywą 2004/40/WE
Zakres częstotliwości Natężenie pola elektrycznego [V/m] Natężenie pola magnetycznego [A/m] Gęstość mocy [W/m2]
110 – 400 MHz 61 0,16 10
400 – 2000 MHz 3f1/2 0,008 f1/2 f/40
2 – 300 GHz 137 0,36 50

W porównaniu do przepisów obowiązujących w Polsce, w Unii Europejskiej określono dodatkowe normy dotyczące maksymalnych wartości pola elektromagnetycznego w impulsie dla populacji generalnej jak i pracowników w ramach dyrektywy 2004/40/WE. Zgodnie z przepisami natężenie pola elektromagnetycznego nie może by większe niż 32∙Eśr, zaś gęstość mocy w impulsie nie może przekraczać 1000∙Sśr. W tabeli 3.13 przedstawiono dopuszczalne wartości pola elektromagnetycznego dla populacji generalnej w polu impulsowym.

Tabela 3.13 - Dopuszczalne wartości natężenia pola elektrycznego i gęstości mocy dla populacji generalnej w polu impulsowym
Zakres częstotliwości Natężenie pola elektrycznego [V/m] Gęstość mocy [W/m2]
10 – 400 MHz 0,9 2
400 – 2000 MHz 0,044 f1/2 f/200
2 – 300 GHz 1,95 10

W przypadku ochrony pracowników w polu elektromagnetycznym o charakterze impulsowym obowiązują podobne zasady, jak w przypadku populacji generalnej – natężenie pola elektromagnetycznego nie może by większe niż 32∙Eśr, zaś gęstość mocy w impulsie nie może przekraczać 1000∙Sśr. Dopuszczalne wartości pola elektromagnetycznego zapisano w tabeli 3.14. Sugeruje się także stosowanie dodatkowego zabezpieczenia, jakim jest kontrola swoistej absorpcji – SA, która dla 10g żywej tkanki nie powinna przekraczać 10 mJ/kg [Źródło].

Tabela 3.14 - Dopuszczalne wartości natężenia pola elektrycznego i gęstości mocy dla ochrony pracowników w polu impulsowym
Zakres częstotliwości Natężenie pola elektrycznego [V/m] Gęstość mocy [W/m2]
110 – 400 MHz 1,95 10
400 – 2000 MHz 0,097 f1/2 f/40
2 – 300 GHz 4,38 50
© 2009 Krzysztof Niemczyk