Inquinamento da campi elettromagnetici a radiofrequenza dovuti. ad emittenti radiotelevisive

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1 RF_RadioTv Inquinamento da campi elettromagnetici a radiofrequenza dovuti ad emittenti radiotelevisive Provincia di Torino Responsabile del progetto : F. Pavone. Collaboratori scientifici : R. Giovinetto, M. Menegolli. Indice Introduzione Censimento delle sorgenti Monitoraggio dei livelli di campo elettromagnetico Validazione del modello di calcolo in siti complessi Dipartimento di Ivrea Responsabile del progetto : G. D Amore. Collaboratori scientifici : L. Anglesio, F. Martire. Collaboratori tecnici : Valutazione teorica mediante modelli di calcolo Valutazione sperimentale mediante misura in banda stretta Confronto Teorico-Sperimentale Conclusioni M. Alviano, A. Benedetto, A. Bonino, M. Mantovan. ARPA PIEMONTE Ultima modifica:

2 RF_RadioTv INTRODUZIONE Nel corso del 1998 la Provincia, con delibera n del , ha finanziato un progetto sull inquinamento da campi elettromagnetici a radiofrequenza dovuti a impianti per telefonia mobile. Questo progetto ha permesso la messa a punto di una procedura che, sulla base della conoscenza delle caratteristiche tecniche delle sorgenti, delle cartografie numeriche del territorio e dei livelli di fondo ambientale, permettesse di determinare i livelli di inquinamento elettromagnetico presenti in aree urbane con una rappresentazione grafica di facile lettura ed utilizzo a fini di pianificazione dei siti. Al fine di definire uno strumento conoscitivo delle criticità presenti sul territorio in conseguenza delle emissioni delle sorgenti, è stato necessario ridefinire tale progetto nel contesto specifico delle emittenti radiotelevisive. In tale ambito sono state riscontrate maggiori difficoltà, sia per la carenza di informazioni relative alla localizzazione degli impianti, sia per la maggiore complessità del calcolo teorico che deve tener conto di un numero molto elevato di impianti concentrati in aree limitate. Le principali fasi, che hanno permesso il raggiungimento degli obiettivi prefissi, sono state mirate a risolvere le difficoltà iniziali sorte in fase di avvio del progetto : Localizzazione delle emittenti radiotelevisive sul territorio provinciale di Torino; Conoscenza dei valori di campo elettromagnetico a radiofrequenza presente nei pressi delle sorgenti; Acquisizione delle caratteristiche tecniche degli impianti presenti nei diversi siti. A seguito della prima fase di realizzazione del progetto che è consistita nello svolgimento dei punti sopra riportati, si è proceduto alla seconda fase consistente nella verifica in campo della adeguatezza del modello di calcolo adottato in situazioni complesse. Tale verifica è stata effettuata nei siti di Superga e Castagneto Po, dove la conoscenza dei dati tecnici degli impianti installati e la complessità del sito consentivano un confronto tra valutazioni teoriche e misure in campo significativo per la validazione del metodo proposto. I risultati del progetto, qui presentati, forniscono uno strumento in grado di produrre mappe tematiche relative all inquinamento elettromagnetico presente sul territorio in conseguenza delle emissioni dei trasmettitori radiotelevisivi di grande utilità per lo svolgimento di quei compiti di pianificazione e programmazione che sono assegnati alle Province. Particolare significato assume in questo contesto il piano di risanamento per il colle della Maddalena attualmente in fase di predisposizione. ARPA PIEMONTE Ultima modifica: 17-Jul-2002,

3 RF_RadioTv CENSIMENTO DEI SITI La conoscenza della localizzazione degli impianti radiotelevisivi sul territorio deriva dalla comunicazione effettuata dai gestori a seguito degli obblighi fissati dalla L.R. 6/89 e successiva D.P.G.R. n. 1/R, del A seguito dell incompletezza dei dati comunicati dai gestori, si è proceduto ad integrare e confrontare questi dati utilizzando l archivio posseduto dall Ispettorato Territoriale delle Comunicazioni e trasmesso al nostro Dipartimento con aggiornamenti fino al Oltre a questi dati, si sono utilizzate informazioni desunte da gestori di telefonia mobile che comunicavano l installazione di loro impianti su tralicci già supportanti antenne trasmittenti radiotelevisive e dall elenco dei siti RAI. Sulla base delle suddette fonti sono stati individuati 103 siti radiotelevisivi dislocati nella Provincia di Torino. L elenco di questi siti è riportato in allegato 1, nel quale, per ciascuno di essi viene indicata la situazione autorizzativa delle emittenti installate. Dall esame dell allegato emerge che su 263 emittenti che risultano installate nei siti, con potenza in antenna superiore a 5 W, solo 20 sono in possesso di un parere ARPA e, pertanto, circa il 92% di emittenti installate non è in possesso di autorizzazione ex L.R. 6/89. Per definire la situazione espositiva nei 103 siti censiti, si è predisposta una campagna di misura con strumentazione in banda larga (risposta in frequenza 100 khz 3 GHz) tendente a valutare il rispetto della normativa esistente sia in relazione a luoghi adibiti a permanenza prolungata (ad esempio pertinenze di abitazioni) che a luoghi accessibili per tempi limitati. I risultati della campagna di misure sono riportati in Allegato 2, dove sono indicati i valori massimi di campo elettrico a radiofrequenza misurati per ciascun sito insieme al numero di punti di misura, alla data del sopralluogo e alla segnalazione dell eventuale superamento del limite o valore di cautela ex D.I. 381/98. Durante il monitoraggio in banda larga delle emittenti radiotelevisive si è proceduto, inoltre, alla localizzazione di questi ultimi su cartografia numerica anche tramite l uso del GPS (Global Positioning System). In particolare, la localizzazione è stata effettuata sia con GPS che mediante le coordinate UTM dell impianto comunicate dai gestori e verificate in laboratorio sulla carta tecnica regionale dal personale che aveva effettuato il sopralluogo. Le coordinate UTM degli impianti, così ricavate, sono state inserite nel Sistema Informativo Geografico che gestisce l attività di monitoraggio delle emittenti ed hanno consentito di realizzare una carta informatizzata della distribuzione dei siti radiotelevisivi sul territorio (Fig. 1). Questa mappa è rappresentativa della distribuzione degli impianti radiotelevisivi sul territorio provinciale, anche se non si possono escludere lacune dovute alla presenza di impianti non considerati, in quanto abusivi. Si ritiene che tali lacune riguardino una parte esigua del totale degli impianti e non significativa dal punto di vista della potenza di installazione. Fig. 1 Provincia di Torino - Censimento delle emittenti radiotelevisive ARPA PIEMONTE Ultima modifica: 17-Jul-2002,

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5 RF_RadioTv MONITORAGGIO DEI LIVELLI DI CAMPO ELETTROMAGNETICO In parallelo all attività del censimento dei siti radiotelevisivi, sono stati misurati i valori di campo elettromagnetico in prossimità delle sorgenti. Il monitoraggio delle emittenti è stato effettuato con la seguente strumentazione : misuratore di campo elettrico e magnetico WANDEL & GOLTERMANN EMR- 300; sensore isotropo di campo elettrico a larga banda, con frequenza di risposta compresa nell intervallo 100 khz 3 GHz Type 8. Le misure in banda larga, i cui risultati sono schematizzati in Fig. 2, sono state effettuate ad un altezza di 1.5 m dal terreno posizionando il sensore isotropo su di un supporto dielettrico ed adottando opportuni accorgimenti per non perturbare il campo. I dati rilevati corrispondono al campo totale (somma quadratica delle tre componenti ortogonali) dovuto ai segnali presenti nell intervallo di frequenze 100 khz 3GHz. E da notare che i dati si riferiscono ad un totale di 100 siti perché tre dei siti censiti sono risultati privi di impianti o con impianti spenti. Fig.2 Monitoraggio banda larga Analisi dei dati rilevati. ARPA PIEMONTE Ultima modifica: 17-Jul-2002,

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7 RF_RadioTv VALIDAZIONE MODELLO DI CALCOLO IN SITI COMPLESSI Dai dati risultanti dal censimento sono emersi i siti che presentano maggiori criticità in termini di livelli di campo elettromagnetico prodotto e numero di emittenti installate. Escludendo il sito del colle della Maddalena, che rappresenta un caso limite e anomalo, i siti scelti con i criteri di maggiore criticità sono Superga nel Comune di Torino e Bric Mompilotto nel Comune di Castagneto Po. In questi siti si è proceduto al confronto tra il calcolo previsionale e la misura nel seguente modo: selezione dei dati tecnici, intesi come dati radioelettrici e geometrici degli impianti presenti nei siti; implementazione della cartografia numerica con il posizionamento corretto degli impianti mediante rilevazione GPS con correzione differenziale; valutazione, mediante modello di calcolo, dei valori di campo elettromagnetico a radiofrequenza nel volume circostante gli impianti; misura in banda stretta per valutare i contributi dovuti ai singoli segnali provenienti dagli impianti radiotelevisivi dei quali sono noti i suddetti dati; individuazione delle coordinate del punto di misura ed estrapolazione, dai dati di calcolo, dei valori di campo teorico da confrontare con i dati sperimentali per ogni segnale valutato; confronto dei dati teorici e sperimentali e analisi dei risultati. ARPA PIEMONTE Ultima modifica: 17-Jul-2002,

8 RF_RadioTv VALUTAZIONE TEORICA MEDIANTE MODELLI DI CALCOLO Per valutare teoricamente il campo elettrico emesso dagli impianti radiotelevisivi è stato adottato un metodo di calcolo adeguato per descrivere la distribuzione del campo elettrico (E) nella zona di campo lontano, cioè a distanze dalla sorgente superiori a Questo metodo è basato sull applicazione della seguente relazione: (L= dimensione massima della sorgente, λ = lunghezza d onda). Dove P è la potenza al connettore della antenna espressa in Watt, d è la distanza in metri e G è il guadagno dell antenna nella direzione (ϑ,ϕ ) desunto dai diagrammi d irradiazione verticale e orizzontale. Anche se l espressione sopra riportata è considerata valida per distanze maggiori di nel prevedere i livelli di campo elettrico anche a distanze inferiori, fino a L²/λ., si può assumere che essa comporti una approssimazione accettabile Nel calcolare il campo elettrico con il metodo sopra riportato si usano diverse approssimazioni che, oltre a considerare solo aree poste in zone di "campo lontano" dalla sorgente, consistono nel non tenere conto della presenza di riflessioni e diffrazioni da ostacoli (approssimazione di campo libero) e del terreno. Sulla base dei dati tecnici degli impianti (potenza al connettore d antenna, tilt elettrico e diagrammi di irradiazione) è possibile quindi valutare il campo elettrico a radiofrequenza emesso in qualsiasi punto dello spazio a distanza d dal singolo impianto. Per ottenere la valutazione teorica in un punto definito su un area intorno all impianto, occorre prendere in considerazione l orografia del suolo per stimare correttamente le altezze relative del punto di emissione dal punto dove si esegue la valutazione. In fase di valutazione è stato, quindi, necessario ricostruire la morfologia del territorio in modo da permettere la sovrapposizione di livelli di campo elettromagnetico calcolato sull area geografica di interesse per superfici a quota costante dal suolo. E stato, quindi, utilizzato il modello digitale del terreno (DTM) ricostruendo, a partire da una griglia di punti noti, l andamento altimetrico del terreno stesso. Una volta acquisite le caratteristiche tecniche dei siti e tutte le informazioni utili al calcolo teorico, è stata effettuata la valutazione dei livelli di campo nel punto di rilevazione sperimentale, precedentemente georiferito, all altezza di 1.5 m dal terreno. Per una corretta e migliore interpretazione dei risultati si è proceduto alla sovrapposizione delle mappe di iso-intensità su cartografia numerica. A titolo esemplificativo si riporta in Fig. 3 il risultato di tale sovrapposizione per la località di Superga. Fig.3 Valutazione teorica a 1.5 m da terra Località Superga In particolare possiamo notare in Fig. 4 i livelli stimati di campo elettromagnetico presenti nell area circostante i punti di installazione delle emittenti, dove è stata effettuata la misura. Tale elaborato consente di effettuare un confronto diretto tra i valori delle rilevazioni sperimentali e quelli stimati in corrispondenza del punto di misura. Fig.4 Valutazione teorica a 1.5 m da terra Particolare del punto di misura Il punto di misura riportato su cartografia cade al confine tra le fasce di iso-intensità tra 8-10 V/m e V/m, come evidenziato nella legenda di Fig. 4. Poiché le valutazioni erano state effettuate ad una quota costante rispetto al terreno, in funzione dell orografia dello stesso, è stato necessario ricostruire il modello

9 altimetrico sul GIS Arc View utilizzando come fonte dei dati il DTM, ma procedendo alla sua visualizzazione tramite il processo di triangolazione TIN (Fig. 5). Fig.5 TIN (Triangulated Irregular Network) Località Superga Sulla base del modello altimetrico tridimensionale sono state localizzate le emittenti, il punto di misura effettuato e gli edifici presenti nell area con relativa altezza. E stata quindi sovrapposta la mappa di iso-intensità "appoggiandola" alla superficie altimetrica. Il risultato ottenuto permette di analizzare l andamento delle emissioni di campo elettrico sulla base della morfologia del terreno (Fig. 6) Fig.6 Mappa di iso-intensità sovrapposta al modello altimetrico del terreno Località Superga ARPA PIEMONTE Ultima modifica: 17-Jul-2002,

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14 RF_RadioTv VALUTAZIONE SPERIMENTALE TRAMITE MISURA IN BANDA STRETTA La misura in banda stretta, che consente di individuare tutte le frequenze presenti ed assegnare a ciascuna il contributo al livello globale di campo elettrico, è stata effettuata impiegando un furgone schermato allestito con alimentatore stabilizzato e pannello di connettori disaccoppiati. L utilizzo del furgone schermato è, in particolare, necessario per dislocare l analizzatore di spettro in una area a basso livello di campo elettrico in cui la risposta dello strumento non è perturbata dal campo stesso (immunità elettromagnetca). Tale procedura è inoltre raccomandata dalla Guida Tecnica ANPA, RTI CTN_AGF 1/2000, per la misura dei campi elettromagnetici a radiofrequenza. Per minimizzare le interferenze sulla misura dovute a segnale condotto è stato necessario dotare il furgone di un pannello che permettesse di connettere tramite un giunto passaparatia, con la propria massa collegata alla massa della schermatura, il cavo schermato proveniente dall antenna con l analizzatore di spettro posto all interno del furgone. In figura 7 si riporta il diagramma della catena di misura in banda stretta allestita per tale progetto : Fig.7 Catena di misura in banda stretta. Con la catena di misura in banda stretta è stata eseguita un'analisi spettrale posizionando le antenne in tre direzioni ortogonali per valutare le tre componenti del campo elettrico ad ogni frequenza rilevata. Per tenere conto della variabilità dei livelli di campo nel breve termine, in corrispondenza ad ogni posizione dell'antenna, sono stati acquisiti tre spettri ad intervalli di 30 secondi. La componente del campo elettrico per ogni frequenza è stata quindi valutata considerando la media di queste tre misure e il valore di campo elettrico associato ad ogni segnale è stato ricavato sommando quadraticamente le tre componenti. Si riportano in tabella 1 e in tabella 2 i livelli di campo elettrico e le relative frequenze dei segnali rilevati nelle due località dove si sono svolte le misure. TABELLA 1- Emittenti individuate e contributo al campo elettrico totale delle frequenze individuate nella misura nel cortile della proprietà di strada Mompilotto, n. 22, Castagneto Po (TO) TABELLA 2- Emittenti individuate e contributo al campo elettrico totale delle frequenze individuate nella misura nel piazzale davanti alla casa parrocchiale in località Superga Comune di Torino (TO) ARPA PIEMONTE Ultima modifica: 17-Jul-2002,

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18 RF_RadioTv CONFRONTO TEORICO-SPERIMENTALE I dati rilevati sperimentalmente in punti georiferiti nelle due località considerate sono stati confrontati con i valori calcolati teoricamente nei medesimi punti. Il confronto è avvenuto ovviamente solo sui segnali provenienti da emittenti di cui si possedevano in modo completo i dati necessari. Il confronto è riportato nelle tabelle 3 e 4 dove sono evidenziati i valori sperimentali assieme al corrispondente valore teorico ottenuto tramite la valutazione congiunta dei contributi dei diversi impianti nei punti in esame. TABELLA 3- Dati sperimentali e teorici per la località, Bric Mompilotto Comune di Castagneto Po TABELLA 4 Dati sperimentali e teorici per la località- Località Superga Comune di Torino Dall esame dei risultati riportati nelle tabelle 3 e 4 emergono le seguenti considerazioni: il confronto tra i dati ottenuti sperimentalmente con quelli ottenuti dalla valutazione teorica è pienamente soddisfacente tenendo conto del fatto che la differenza tra il dato teorico e quello sperimentale è contenuta entro l errore di misura; questa differenza è giustificata dal fatto che il modello teorico non tiene conto di eventuali ostacoli presenti sul cammino ottico del fascio di radiazione, rappresentati in questo caso da un gruppo di arbusti (castagneto Po) ed un edificio (Superga) che pongono il punto di misura non pienamente "in vista" degli impianti. E comunque positiva la conferma che il calcolo teorico, sulla base delle approssimazioni considerate e per valori significativi di esposizione, comporta una sovrastima dei livelli di campo elettrico effettivamente presenti. il minore accordo verificato per i segnali molto bassi è presumibilmente dovuto ad un contributo di "rumore" fornito da impianti limitrofi che trasmettono su frequenze molto vicine. ARPA PIEMONTE Ultima modifica: 17-Jul-2002,

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21 RF_RadioTv CONCLUSIONI Lo studio realizzato ha messo in evidenza diversi aspetti di interesse per il controllo ambientale del campo elettromagnetico dovuto ad impianti radiotelevisivi. Il rispetto della normativa regionale, che non prevede alcun tipo di sanzione per gli inadempienti, è molto basso. Solo circa l 8% delle emittenti risultano in possesso di parere favorevole ai sensi della L.R. 6/89. Questa situazione sta evolvendo verso un adeguamento alle richieste normative, in quanto molte emittenti iniziano a produrre mappe del sito adeguate: aspetto che sinora impediva il rilascio del parere ex L.R. 6/89; I livelli di campo elettromagnetico presenti nei siti rispettano nella maggior parte dei casi i limiti. Si sono riscontrati 4 casi su 103 siti dove si è verificato un superamento dei livelli limite di campo elettrico. Il calcolo teorico utilizzato, seppure basato su alcune approssimazioni, risulta uno strumento adeguato per la previsione dei livelli di campo elettromagnetico immessi in ambiente dagli impianti radiotelevisivi, anche in situazioni complesse quali quelle di siti con un elevato numero di impianti. Le differenze tra i valori teorici e quelli misurati comportano nella maggior parte dei casi una sovrastima teorica del campo. Questo aspetto consente di effettuare stime cautelative nel rispetto delle regole di radioprotezione. ARPA PIEMONTE Ultima modifica: 17-Jul-2002,

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