Presentazione Luca Stamati radiazioni non ionizzanti (NIR)

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1 Presentazione Luca Stamati radiazioni non ionizzanti (NIR) Con il catasto delle emissioni non ionizzanti la Provincia di Napoli si pone all avanguardia nella gestione delle principali fonti di inquinamento. Le emissioni elettromagnetiche per la loro natura inodore, incolore sono una fonte non immediatamente percepibile di inquinamento ma non meno pericolosa per salute e la qualità della vita dei cittadini. Anzi proprio la scarsa percettibilità delle stesse e l ampia discussione in atto sugli effetti negativi rende quanto mai utile dotarsi di uno strumento che indaghi con precisione scientifica cause e soluzione del problema. Il catasto predisposto dal mio Assessorato soddisfa non solo questa esigenza di conoscenza, grazie alla mappatura completa del territorio, ma traccia anche possibili soluzioni per coniugare da un lato la piena tutela della salute dei cittadini e dall altro le esigenze delle moderne forme di comunicazione che non possono prescindere dalla continua emissione di onde elettromagnetiche. Se non possiamo fare a meno di antenne e di cellulari, facciamo almeno in modo che non danneggino la nostra salute. Per noi amministratori questo compito, poi, assume i caratteri di imperatività. Il catasto delle emissioni non ionizzanti contiene non solo il censimento dell esistente ma anche un ampia finestra sulla discussione scientifica in atto, nonché le principali linee guida per il rilascio delle autorizzazione alle nuove installazioni e per il controllo di quelle esistenti. L approccio multifattoriale al problema e la notevole professionalità dei contributi presenti, fanno del Censimento delle emissioni elettromagnetiche un opera completa e necessaria nella gestione delle nuove emergenze ambientali. L assessore all Ambiente Dott. Luca Stamati

2 Provincia di Napoli AREA TUTELA AMBIENTALE Direzione Monitoraggio e Tutela delle Acque e dell Aria Radiazioni Non Ionizzanti ed Esposizione Umana: dai Fondamenti Fisici alla Gestione Territoriale degli Impianti Radianti ANALISI TERRITORIALE DELLE INFRASTRUTTURE DELLE TELECOMUNICAZIONI LINEE GUIDA AI SOGGETTI COMPETENTI PER L AUTORIZZAZIONE ALL INSTALLAZIONE DELLE SORGENTI N.I.R. CRITERI PER LA GESTIONE DELLE ISTRUTTORIE PROGRAMMI DI MONITORAGGIO DEI CAMPI ELETTROMAGNETICI Dott. Mario Medugno Ing. Massimo Fontana 2

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4 Radiazioni Non Ionizzanti ed Esposizione Umana: dai Fondamenti Fisici alla Gestione Territoriale degli Impianti Radianti Documento Integrato della II a Fase del Progetto Censimento delle emissioni elettromagnetiche e Catasto delle emissioni nella Provincia di Napoli Provincia di Napoli Il presente testo è un documento interno della Provincia di Napoli, ed è soggetto pertanto al vincolo di riservatezza. La riproduzione anche parziale del presente documento deve essere autorizzata dagli autori. 4

5 Radiazioni Non Ionizzanti ed Esposizione Umana: dai Fondamenti Fisici alla Gestione Territoriale degli Impianti Radianti 4 PREMESSA INDICE 5 ELENCO DELLE FIGURE, DELLE TABELLE E DEGLI ACRONIMI PARTE PRIMA: Fondamenti Fisici, Caratterizzazione delle Sorgenti di NIR ed Esposizione Umana 7 1. INTRODUZIONE AI CAMPI ELETTROMAGNETICI CARATTERIZZAZIONE DELLE NIR A FREQUENZA ESTREMAMENTE BASSA (ELF) CARATTERIZZAZIONE DELLE NIR A RADIOFREQUENZA EFFETTI BIOLOGICI E SANITARI DELL ESPOSIZIONE ALLE NIR PARTE SECONDA: La Normativa vigente e la Gestione Territoriale degli Impianti Radianti LA NORMATIVA VIGENTE A DIFFERENTI SCALE TERRITORIALI CRITERI PER L AUTORIZZAZIONE ALL INSTALLAZIONE DI IMPIANTI RADIANTI PROGRAMMI DI MONITORAGGIO DEI CAMPI ELETTROMAGNETICI PRESCRIZIONI TECNICHE 103 A1. BIBLIOGRAFIA 5

6 Premessa Lo scopo del presente lavoro è duplice: il primo consiste nel fornire una informazione divulgativa delle problematiche scientifiche concernenti i campi elettromagnetici, supponendo un background scolare del lettore. Il secondo consiste nell approfondire gli aspetti normativi e gestionali degli impianti radianti sul territorio che coinvolgono le pubbliche amministrazioni. Nella prima parte del lavoro sono descritte le nozioni principali sui campi elettromagnetici, le tipologie delle sorgenti presenti sul territorio, seguono alcuni elementi di epidemiologia e le principali ipotesi biofisiche attualmente allo studio. La seconda parte sviluppa gli aspetti legislativi ed amministrativi delle sorgenti elettromagnetiche presenti sul territorio della Provincia di Napoli, ed in particolare i criteri per l autorizzazione all installazione degli impianti, gli aspetti tecnici e le azioni di monitoraggio necessarie per la protezione della popolazione dai potenziali rischi sanitari derivanti dall esposizione alle radiazioni non ionizzanti (NIR) nel territorio della Provincia di Napoli. Durante il primo periodo di attività del progetto NIR, sono stati realizzati sia il sistema informativo geografico (GIS) CatNIR, ovvero il catasto delle sorgenti NIR censite, sia un Piano Provinciale delle installazioni. Questi, insieme agli strumenti ed i criteri tecnici illustrati nella seconda parte di tale lavoro, permetteranno di gestire operativamente ogni complessa azione finalizzata alla tutela del territorio e della popolazione, fino all autorizzazione alle installazioni ed al monitoraggio degli impianti radianti. Tale lavoro ha richiesto la collaborazione di molti enti ed aziende, per la cessione di dati sensibili o per l attivazione di servizi ad hoc ; per la collaborazione offerta si ringraziano tutti gli Enti che hanno consentito la realizzazione di questo lavoro, ed in particolare l ARPAC, i Comuni della Provincia di Napoli, l Ufficio dell Ispettorato Territoriale Campano del Ministero delle Comunicazioni, le Direzioni Informatica, S.I.T., Monitoraggio e Tutela delle Acque e dell Aria, della Provincia di Napoli. 6

7 Elenco delle Figure In prima pagina Veduta della collina dei Camaldoli con sorgenti NIR Figura 1 Rappresentazione di un onda piana Figura 2 Lo spettro elettromagnetico e le applicazioni Figura 3 La copertura cellulare del territorio Figura 4 Elettrodotti ad Alta tensione Figura 5 Elettrodotto a 150 KV e sostegno elevato sull edificato Figura 6 Elettrodotti incidenti su una sottostazione di trasformazione Figura 7 Cabina di trasformazione di media tensione con antenne a radiofrequenza Figura 8 Una tipica stazione radio base Figura 9 Sito con antenne per differenti sistemi di rete Figura 10 Una stazione radio base in ambiente rurale Figura 11 Una SRB posta sul tetto di un edificio scolastico Figura 12 Database - maschera dati territoriali Figura 13 Database - maschera dati impianto Figura 14 Sistema Informativo Geografico relativo alle sorgenti di campi elettromagnetici della Provincia di Napoli Figura 15 Mappa delle localizzazioni degli impianti radio e televisioni Figura 16 Mappa delle localizzazioni degli impianti delle reti di telefonia cellulare Figura 17 Mappa delle localizzazioni degli elettrodotti ad alta tensione a 50Hz Figura 18 Distribuzione impianti a radio-frequenza Provincia di Napoli Figura 19 Aree comunali della Provincia di Napoli a densità differenti di impianti di Stazioni Radio Base (telefonia cellulare) Figura 20 Aree comunali della Provincia di Napoli a densità differenti di impianti di Radio-TV Figura 21 Architettura avanzata per il monitoraggio continuo dei campi elettromagnetici Elenco delle Tabelle Tabella 1 Alcune sorgenti NIR operanti nella banda GHz Tabella 2 Stima di B per alcune configurazioni di sorgenti ELF Tabella 3 Limiti di esposizione del DL 381/98 Tabella 4 Comparazione di limiti internazionali per campi a RF Tabella 5 Le aree di rispetto per gli elettrodotti secondo il DPCM 1995 Elenco dei principali acronimi impiegati AT Alta Tensione (non inferiore a 20 KV) CEM Campi Elettromagnetici CEAF Campi Elettromagnetici ad Alta Frequenza CEBF Campi Elettromagnetici a Bassa Frequenza ELF Frequenze estremamente basse MS MicroSoft Corporation MT Media Tensione NIR Radiazioni non ionizzanti PdN Provincia di Napoli RF Radiofrequenza 7

8 Radiazioni Non Ionizzanti ed Esposizione Umana: dai Fondamenti Fisici alla Gestione Territoriale degli Impianti Radianti PARTE PRIMA FONDAMENTI FISICI, CARATTERIZZAZIONE DELLE SORGENTI DI NIR ED ESPOSIZIONE UMANA 8

9 1. INTRODUZIONE AI CAMPI ELETTROMAGNETICI Il territorio è sede di numerose infrastrutture di servizio di alto valore strategico, quali ad esempio la rete elettrica nazionale e le infrastrutture per la comunicazione, che emettono campi con differenti caratteristiche. I campi sono una astrazione matematica che serve a descrivere le possibili forze che si possono esercitare sui corpi materiali, quali ad esempio la forza peso, le forze che si manifestano tra due calamite, o tra una penna elettrizzata per strofinio e dei pezzetti di carta. Un campo elettrico E esercita una forza F su una carica q secondo la legge F=qE. La velocità v di una particella come F ed E sono grandezze vettoriali (generalmente indicate in grassetto) ovvero quantità dotate di direzione, verso e modulo; la carica q o la massa di una particella sono esempi di grandezze scalari. L emissione di campi elettromagnetici Ogni corpo materiale, quindi anche il corpo umano e tutto ciò che lo circonda, emette energia generando un campo elettromagnetico. Le forme più comuni dei campi elettromagnetici nell esperienza quotidiana sono la radiofrequenza impiegata per la diffusione radiotelevisiva e dei sistemi di telefonia, la luce percepita come rossa emessa da materiali roventi (vetro, ferro, etc.) o la luce riflessa dagli oggetti che consente la visione ordinaria, il calore percepito dalla pelle, i campi nei forni a microonde che consentono la cottura dei cibi; molti sistemi per la sicurezza adoperano barriere a microonde e sensori nell infrarosso per rivelare l intrusione di estranei in ambienti protetti. Possiamo quindi distinguere le emissioni di campi dovute a fenomeni naturali dai campi generati dall uomo. L antenna alimentata da un trasmettitore radio emette dei campi elettromagnetici le cui frequenze (generalmente in un piccolo intervallo) dipendono esclusivamente dalle correnti generate dal trasmettitore, mentre l intensità e la direzione del campo dipendono anche dalle caratteristiche dell antenna. 9

10 Un corpo materiale generico emette un campo composto da molte frequenze le quali seguono un andamento statistico preciso influenzato esclusivamente dalla temperatura T del corpo (in natura T è sempre maggiore di -273 C, la temperatura denominata zero assoluto ). L emissione di radiazione segue una statistica dalla caratteristica a campana, il cui valore massimo si ottiene per una frequenza che è in relazione con la temperatura della sorgente; ad esempio le comuni lampadine elettriche sono caratterizzate sia dalla potenza elettrica richiesta e sia dalla temperatura di colore della radiazione generata. I bulbi di alcune lampade alogene sono di recente stati dotati di filtri per limitare l emissione di frequenze più elevate di quelle visibili (UV) dannose per la pelle e la vista. Sulla terra è possibile percepire un campo elettromagnetico naturale generato dal big bang a seguito del quale si è materializzato l universo. La temperatura corrispondente a tale radiazione è di soli -270 C, ma la sua intensità è esigua rispetto alle molte altre sorgenti naturali sia terrestri e sia di altri corpi celesti. Molti altri contributi naturali raggiungono la superficie terrestre, quali ad esempio la radiazione solare, i raggi cosmici, i raggi gamma, i campi elettrici atmosferici e le relative scariche elettriche (fulmini). La radiazione solare è composta dalla luce visibile che ha favorito lo sviluppo degli organismi viventi, e da altre radiazioni energetiche quali onde radio, raggi ultravioletti, raggi X, neutrini, etc. che provocano una esposizione non utile alla vita sulla terra. Negli ultimi due secoli, di pari passo con l'evoluzione tecnologica, al livello di fondo naturale generato da tutte le sorgenti naturali di radiazione, si sono aggiunti i campi elettromagnetici generati da sorgenti legate a specifiche attività antropiche. Vediamo come la radiazione elettromagnetica è caratterizzata in termini più specifici, quindi come viene generata e sfruttata nelle applicazioni pratiche. 10

11 Terminologia dei fenomeni ondosi e l onda elettromagnetica piana L emissione elettromagnetica determinata da una sorgente provoca un alterazione delle caratteristiche elettromagnetiche dello spazio circostante, originando la propagazione del campo elettromagnetico; le caratteristiche del campo dipendono fortemente dalla natura della sorgente, come vedremo nel seguito. Vi sono forze in meccanica che producono la propagazione di fenomeni ondulatori (quali ad esempio le onde sonore) attraverso un mezzo materiale (es. l acqua, l aria, i metalli etc.) con una scarsa attenuazione in funzione della distanza. Differentemente, le forze elettriche possono produrre onde elettromagnetiche che si propagano anche attraverso lo spazio libero (denominato anche etere ) alla velocità della luce c= Km/s; questa è molto più elevata rispetto alla velocità di propagazione delle onde di natura meccanica. Tuttavia i campi elettromagnetici diminuiscono rapidamente con la distanza dalla sorgente, quindi sorgenti a stretto contatto con il corpo umano (es. rasoio elettrico e cellulare) possono irradiare campi molto maggiori di quelli emessi da potenti stazioni sul territorio. Un campo elettromagnetico viene definito attraverso il campo elettrico E, già definito sopra, ed il campo B chiamato densità del flusso magnetico, o induzione magnetica; B è legato al campo magnetico, indicato con H, dalla relazione B=µH. Il termine µ si chiama permeabilità magnetica, e nell aria e nel vuoto è una costante scalare. La legge di Lorentz F=q(E+vxB) esprime la forza a cui è soggetta una carica q in moto con velocità v, in una regione ove sono presenti i campi E e B; x è l operazione di prodotto vettoriale. La densità di corrente J=σE, ove σ è la conduttività elettrica. Nel seguito potremmo chiamare per brevità B campo magnetico invece di densità del flusso magnetico. Si noti che i campi si chiamano statici quando non variano nel tempo; in generale i campi elettrici e magnetici interagiscono con cariche e correnti elettriche, ed obbediscono alle numerose leggi fisiche dell elettromagnetismo, e tra queste alle leggi di Maxwell. Se E e B 11

12 Fig. 1 Rappresentazione di un onda piana sono perpendicolari alla direzione di propagazione e la propagazione avviene lungo una linea retta, l onda si dice piana. L andamento temporale delle emissioni Dato un fenomeno che genera un andamento periodico di una grandezza, cioè quando questa assume ciclicamente gli stessi valori dopo un tempo τ (es. un punto di corda vibrante), è possibile definire il periodo τ in secondi. Una grandezza periodica g misurata al tempo t assume uno stesso valore al tempo t+ τ, t+2 τ, t+3 τ,... ovvero g(t)= g(t+ nτ), per n=1, 2, 3,... Di un fenomeno periodico nel tempo (quale ad esempio l andamento sinusoidale della tensione della rete elettrica), è possibile definire la sua frequenza come il reciproco del periodo τ; quindi ad esempiov(t)=a sin(2πt/τ)=a sin(2πft). Essa si esprime in Hertz, o nei suoi multipli (es. khz migliaia di Hz, MHz: milioni di Hz, GHz miliardi di Hz) e rappresenta il numero di cicli compiuti 12

13 in un secondo. I periodi temporali corrispondenti si esprimono in secondi, o nei suoi sottomultipli (es. ms millesimi di secondo, µs milionesimi di secondo).la frequenza industriale della rete è 50Hz, mentre la frequenza dei telefoni GSM è 900MHz. I prefissi k, M, G, m e µ, rappresentano dei fattori di scala che nel seguito potranno essere premessi ad altre unità di grandezza. Generalmente il campo elettromagnetico di una sorgente (es. una radio in modulazione di frequenza FM o di ampiezza AM) è costituito dalla sovrapposizione di molte onde con andamenti sinusoidali, ovvero con molte frequenze. Viene spesso assunta come frequenza dell onda quella più rappresentativa del complesso segnale modulato che viene generato dalla sorgente. Per ogni impianto di trasmissione, viene assegnato un intervallo di frequenze per l emissione (anche denominato canale ), e caratterizzato da una frequenza centrale rispetto all intervallo sopra citato. In ogni Stato esistono convenzioni sulla larghezza di un canale, sulle frequenze delle bande (gruppi di canali formano le bande) e sulle politiche e sulle modalità di concessione governativa delle frequenze (regulation). Pertanto ciò è la conferma di fatto che l etere, anche se immateriale, rientra tra le risorse da gestire e pianificare in qualsiasi ambito sia territoriale o più in generale spaziotemporale. La lunghezza d onda delle radiazioni elettromagnetiche Un onda è un fenomeno che oltre ad essere periodico nel tempo, si propaga nello spazio con velocità c e si ripete con una periodicità che viene espressa da una nuova grandezza, detta la "lunghezza d'onda". Si pensi alle creste ed agli avvallamenti delle onde del mare, la distanza tra una cresta e quella successiva è l analogo della lunghezza d onda. Per l onda elettromagnetica generata da una sorgente alla frequenza ν, si definisce la lunghezza d onda λ=c/ν. La lunghezza d onda di 1,93 metri (che equivale circa all altezza di un uomo) 13

14 corrisponde alla frequenza f=c/λ =155MHz, la frequenza della banda assegnata internazionalmente alle comunicazioni per la nautica. La dimensione D dell elemento attivo di un antenna, uno dei parametri costruttivi fondamentali, è correlata alla lunghezza d onda λ della radiazione da trasmettere o ricevere, ed è spesso una frazione (½ o ¼) della lunghezza d onda. Ogni onda elettromagnetica può essere caratterizzata da altre specifiche quantità quali il modulo (grandezza scalare ricavata dalle quantità vettoriali già prima citate) delle componenti del campo elettrico e del campo magnetico. In particolare l intensità dei campi elettrici e magnetici si esprime attraverso il loro modulo. Essendo E ed H tra loro dipendenti in casi specifici quali ad esempio la radiofrequenza misurata in una regione denominata di campo lontano dalla sorgente, invece di indicare separatamente il modulo dei due campi basta indicare solo E, il modulo di E. In generale si può comunque caratterizzare un campo elettromagnetico (come nella Legge 381/98) attraverso un altra grandezza scalare, la densità di potenza, cioè l energia trasportata dall onda per unità di superficie e di tempo; essa si può ottenere mediante la sua definizione matematica tramite i campi E e H. Un onda elettromagnetica viene spesso classificata in base alla sua frequenza (o in modo equivalente alla sua lunghezza d onda); la specifica completa richiede ancora la descrizione del modulo di E ed eventualmente di H (o in modo equivalente dalla densità di potenza ad essa associata, che dipende appunto da E ed H tramite il prodotto vettoriale). Denominazione delle onde elettromagnetiche 14

15 L'insieme di tutte le frequenze delle onde elettromagnetiche è chiamato spettro elettromagnetico ed è rappresentato nella seguente pagina in figura 2, ove si considerano esclusivamente i fenomeni ondulatori di natura elettromagnetica. Si ribadisce che sia le onde acustiche, sia quelle elettromagnetiche hanno sostanzialmente una diversa natura, ed assumono nomenclature convenzionali a secondo degli intervalli di frequenza (es. infrasuoni ed infrarossi). Si faccia inoltre attenzione a non confondere la denominazione della radiazione elettromagnetica, che dipende specificamente dalla sua frequenza, con la causa che la genera; ad esempio una corrente alternata a frequenza industriale 50 Hz in un circuito (la causa) può generare una radiazione (denominata ELF) alla stessa frequenza. Differenti forme di energia possono essere trasportate a distanza, tuttavia l energia elettrica (moto di cariche) si presta meglio nelle utilizzazioni pratiche di alte energie rispetto alla radiazione elettromagnetica, la quale è riconvertita in energia elettrica difficilmente e con scarsa efficienza rispetto alle macchine elettriche. Lo spettro delle radiazioni elettromagnetiche illustrato nella figura precedente, è suddiviso in due principali categorie dalla banda ultravioletta denominata UV: radiazioni ionizzanti (IR, con frequenze maggiori di quelle della banda UV) radiazioni non ionizzanti (NIR) Le radiazioni ionizzanti, che hanno frequenza di molto superiore a quella della radiazione visibile (frequenze superiori al milione di miliardi di Hertz), trasportano energia sufficiente ad estrarre un elettrone dall'orbita più esterna dell'atomo; tale fenomeno è detto di ionizzazione (ad esempio i raggi ultravioletti o i raggi X usati nelle radiografie sono ionizzanti). 15

16 Fig. 2 Lo spettro elettromagnetico e le applicazioni (da JE Moulder) Le radiazioni non ionizzanti (appartengono tutte le bande di frequenza più bassa di UV ed includono quindi la luce visibile) non sono in grado di indurre ionizzazione negli atomi. Le onde elettromagnetiche delle radiocomunicazioni interessano lo spettro di frequenze comprese nell'intervallo 50 Hz GHz, e quindi sono radiazioni non ionizzanti. Le radiazioni non ionizzanti sono ritenute a giusta ragione meno pericolose delle radiazioni ionizzanti, in quanto nel breve termine non possiedono l energia sufficiente a determinare modificazioni strutturali dirette degli atomi. 16

17 Le radiazioni elettromagnetiche manifestano anche un comportamento di tipo corpuscolare (a massa nulla) la cui energia e (e si misura in elettronvolt) è legata alla frequenza f della radiazione dalla relazione di de Broglie e=hf (in meccanica quantistica) ove h è la costante di Plank. Per le radiazione ionizzanti, e induce modifiche nella struttura elettronica negli atomi e viceversa esse possono essere prodotte artificialmente mediante il bersagliamento elettronico in tubi a vuoto ed acceleratori. Vi sono inoltre in natura alcuni elementi naturali radioattivi, o isotopi di elementi non radioattivi che sono sorgenti di radiazioni ionizzanti; tali sostanze possono essere adoperate per l esposizione umana a scopo diagnostico e terapeutico. Assegnazione d uso delle frequenze ed amministrazione Esaminiamo ora alcune delle bande di frequenza assegnate ad applicazioni commerciali nella banda delle radiofrequenze e delle microonde; per una lista completa delle assegnazioni delle frequenze, si rimanda al documento vigente del Ministero delle Comunicazioni, consultabile sul sito ministeriale. Per le comunicazioni (broadcast) radiotelevisive sono fissate appostite bande singole mentre per la telefonia sono riservate due bande di frequenza per le due tratte downlink ed uplink (vedi Tab.1). Mentre nelle reti per la telefonia mobile le potenze e le coperture di campo sono ridotte per la natura cellulare della rete, le emittenti radio-televisive prevedono vaste coperture mediante potenze da 100 a 5000 volte maggiori di quelle per telefonia, ed antenne poste su torri molto alte in aree spesso remote dai centri abitati. La potenza erogata in una banda limitata va spesso a discapito della qualità delle comunicazioni in bande adiacenti, provocando interferenze in vaste zone del territorio. Unità di misura dei campi elettromagnetici L intensità di un campo elettrico (E) è misurata in Volt al metro (V/m). L intensità di un campo magnetico (H) è misurata in ampère al metro (A/m). La densità del flusso magnetico (B), detta anche induzione magnetica è misurata in Tesla. Il legame tra il campo magnetico H e l induzione 17

18 magnetica B è determinato dalla permeabilità magnetica del mezzo attraverso il quale tali grandezze si manifestano. A fini pratici, nel vuoto così come nell aria, H e B sono proporzionali. BANDA DI FREQUENZA SORGENTE FREQUENZA DI LAVORO MHZ TELEVISIONE V BANDA UHF MHZ CELLULARI TACS (1G) MHZ MHZ CELLULARI GSM (2G) ,2 MHZ ,2 MHZ CELLULARI DCS (2G) E GPRS (2,5G) CELLULARI UMTS (3G) MHZ MHZ MHZ MHZ DIATERMIA A MICROONDE E TERAPIA IPERTERMICA 915, 2450 MHZ 3 30 GHZ PONTI RADIO A MICROONDE 1 40 GHZ TRASMISSIONI SATELLITARI 5-30 GHZ SISTEMI DI CONTROLLO DEL TRAFFICO AEREO RADAR PER USO TERRESTRE 1 10 GHZ 10 GHZ - 24 GHZ GHZ SISTEMI DI TRASMISSIONE VIDEO 30 GHZ - 55 GHZ Tab 1: Alcune sorgenti NIR operanti nella banda GHz 18

19 La densità di potenza di un campo elettromagnetico (S) è misurata in watt al metro quadrato (W/m 2 ). Per il caso specifico della esposizione di materiale biologico (es. un terminale GSM in prossimità della testa), viene spesso considerata la potenza assorbita per unità di massa dalla materia esposta al campo. Questo valore viene espresso in W per chilogrammo (W/kg) ed è l unità di misura di SAR, il Tasso Specifico di Assorbimento (Specific Absorption Rate). Nei tessuti biologici esso varia fortemente, e di recente molte sono state realizzate sperimentazioni atte alla sua stima in particolari condizioni di esposizione. Cariche, sorgenti e propagazione Il fenomeno della propagazione dei campi elettromagnetici è comune a tutte le sorgenti elettromagnetiche; all origine di una sorgente vi è una carica elettrica in moto o un flusso non stazionario (che varia nel tempo) di cariche. Tra il campo elettrico ed il campo magnetico generato dalla sorgente esiste una relazione di dipendenza reciproca: la variazione di uno di essi genera una variazione dell altro determinando così la propagazione. Le quantità di carica nella regione di spazio di un antenna variano in modo non costante nel tempo; il campo elettrico ed il campo magnetico indotto nello spazio circostante l antenna dal moto di tali cariche sono le componenti del campo elettromagnetico che si propaga a distanza. Se in un punto dello spazio viene attivato un moto oscillatorio di cariche elettriche (es. antenna trasmittente), nei punti immediatamente vicini si crea un campo magnetico oscillante, il quale genera a sua volta nei punti vicini un altro campo elettrico oscillante. In questo modo nasce un onda elettromagnetica, che si propaga nello spazio. Il fenomeno opposto avviene nel caso di un onda che 19

20 investe un conduttore, ovvero nell antenna colpita dal campo elettromagnetico viene attivato un moto oscillatorio di cariche elettriche (corrente alternata) con la stessa frequenza. Anche gli elementi chimici instabili quali uranio, plutonio, radon, etc. possono emettere particelle dotate di energia considerevole, ed essere dotate di carica elettrica o meno. Le radiazioni ionizzanti (IR) possono creare effetti sanitari ma generalmente non si propagano a lunga distanza salvo che per trasporto o diffusione. Comunque le IR non sono da confondere con le radiazioni NIR generate da elettrodotti ed antenne di sistemi radio, un errore abbastanza diffuso nella popolazione. Percezione e rischio sanitario derivante da radiazioni NIR Lo studio della percezione del rischio è diventata una disciplina indipendente delle scienze sociali, in quanto legata ai rischi generici e non solo a quelli derivanti dai campi elettromagnetici (CEM). L interazione tra campo elettromagnetico e la materia biologica è governata da meccanismi molto complessi, che nel caso delle NIR solo da poco tempo sono stati esplorati. Mentre gli effetti sanitari delle IR sulle persone sono stati studiati sistematicamente a partire dall uso della bomba atomica, gli effetti biologici e sanitari delle NIR sono stati indagati negli ultimi decenni, in funzione degli sviluppi e delle applicazioni tecnologiche. Va da sé che siano stati indagati in particolare gli effetti per le NIR a frequenza industriale 50 Hz. Ai fini dell esposizione ai CEM, spesso si valutano soggettivamente come rischiose alcune sorgenti, mentre altre sono sottovalutate, in funzione di una percezione personale del rischio sanitario. Spesso il cittadino è inconsapevolmente esposto a NIR durante il transito o la permanenza sul territorio, a causa di sorgenti non visibili quali ad esempio i cavi elettrici interrati. In altri casi le valutazioni sul rischio sanitario sono spesso basate su illazioni (es. se un comune propone le installazioni su un cimitero per motivi urbanistici, ciò diventa per i cittadini la prova della pericolosità dell impianto), a causa sia di una scarsa consapevolezza delle reali entità in gioco 20

21 e sia di specifiche conoscenze scientifiche. Anche il livello della divulgazione giornalistica (a mezzo stampa e televisione) in materia è scientificamente scarso e parziale, proponendo spesso (ingiustificate) posizioni estreme quali gli eccessivi allarmismi o una fiducia estrema in materia di NIR. Le normative vigenti sono predisposte sulla base di normative tecniche e criteri protezionistici emessi dalle principali organizzazioni internazionali che coordinano anche numerose ricerche scientifiche: l Organizzazione Mondiale della Sanità (WHO) e la Commissione Internazionale per la Protezione dalle Radiazioni Non Ionizzanti (ICNIRP). Anche se vari studi protezionistici sperimentali sulle sorgenti di largo impiego sono stati svolti, i risultati degli studi non sono generalmente noti, né tanto meno sono state adottate le normative tecniche dalle ditte produttrici di apparati. Ad esempio il Tasso di assorbimento specifico (SAR) per la radiofrequenza, è un parametro che raramente è stato indicato nelle specifiche dei terminali personali (telefoni cellulari) delle generazioni sino ad ora commercializzate, ne tanto meno vi sono campagne atte a divulgare il significato di tale specifica tecnica. Un obiettivo protezionistico delle case costruttrici sarà certamente, per le prossime generazioni di telefoni cellulari, di realizzare antenne a basso SAR ed elevata efficienza, al fine di ridurre l esposizione ai campi degli utenti che fanno un uso prolungato dei terminali cellulari o di apparati radio. Opportune campagne divulgative sono pertanto auspicabili al fine di rendere coscienti gli utenti dell entità dell esposizione a cui vanno soggetti. Caratterizzazione della radiofrequenza: campo vicino e lontano Introduciamo ora una classificazione frequentemente impiegata dei campi elettromagnetici a radiofrequenza che ricorre a due modelli distinti, a secondo della distanza che intercorre tra la sorgente del campo ed il punto considerato. 21

22 Il modello di campo vicino è applicabile quando l oggetto è molto vicino alla sorgente; sono in questo caso presenti un campo elettrico ed un campo magnetico, i quali appaiono del tutto indipendenti. I due campi presentano caratteristiche molto irregolari e variano notevolmente da punto a punto; la loro misura richiede l acquisizione indipendente del campo elettrico e magnetico. In questo caso si considera frequentemente il valore di densità di potenza che dipende esplicitamente da entrambe i campi, come già detto in precedenza. Il modello di campo lontano, è applicabile quando ci si pone ad una distanza notevole rispetto alla lunghezza d onda della radiazione emessa dalla sorgente. In questo caso l onda può approssimarsi ad un onda piana ed i campi elettrico e magnetico risultano proporzionali tra loro, e precisamente E = 377 x H cioè il modulo del campo elettrico è pari a 377 volte il modulo del campo magnetico. In tal caso sarà sufficiente misurare l intensità del campo elettrico per determinare l esposizione al campo magnetico e viceversa. La relazione che ci consente di asserire che E ed H sono tra loro dipendenti e che ci troviamo in una regione di campo lontano è che la distanza dalla sorgente sia non minore di r, ove: r = max (λ,2l/λ), e l è la dimensione lineare dell antenna. Nella figura 3 si riportano i parametri territoriali D ed R, i quali descrivono rispettivamente la Fig. 3 La copertura cellulare del territorio 22

23 distanza di riutilizzo di una frequenza tra celle di una rete GSM ed il raggio di una cella. Si può ritenere che minore è il valore di R di una cella, e minore è il requisito della potenza irradiata dalla SRB in essa situata; in aree densamente popolate la riduzione del raggio può divenire una esigenza legata al servizio, o alla limitazione dell esposizione della popolazione. Nella totalità dei casi (anche nei casi indoor) l esposizione avviene in campo lontano ovvero a distanze r dai radiatori maggiori del max (λ,2l/λ). Esempi e considerazioni pratiche Come illustrato in Figura 3, il territorio può essere suddiviso in differenti porzioni ciascuna coperta con campi di estensione spaziale limitata. Tale approccio è adoperato per la creazione di reti di comunicazione ove le frequenze sono opportunamente riutilizzate a distanza opportuna. La frequenza della banda bassa assegnata alla trasmissione della telefonia cellulare corrisponde ad una lunghezza d onda di circa 30 cm (c/900 MHz = 0.3m), mentre la regione di campo lontano può essere assunta per la maggioranza degli impianti a partire da qualche metro dalla sorgente. La modellazione del campo generato dalle sorgenti risulta semplificata nelle regioni di campo lontano; pertanto è rilevante che le condizioni operative e di misura sui sistemi radianti tengano in conto delle condizioni di campo. Si noti che il modulo del campo vicino generato da un telefono cellulare di seconda generazione può essere fino a 50 volte maggiore del campo lontano generato dalle SRB tipicamente presenti sul territorio. 23

24 2. CARATTERIZZAZIONE DELLE NIR A FREQUENZA ESTREMAMENTE BASSA (ELF) Gli impianti per la produzione e la distribuzione dell'energia elettrica alla frequenza di 50 Hz, costituiscono una sorgente di campi elettromagnetici nell intervallo Hz. Tali frequenze sono estremamente basse (rispetto alle radiofrequenze), e sono anche denominate con l acronimo ELF. I campi ELF ovviamente non sono ionizzanti, tuttavia vi sono vari indizi della nocività per campi di elevata intensità. Alla frequenza di 50 Hz, come nel caso del campo vicino in radiofrequenza, le componenti del campo magnetico ed elettrico devono essere considerate separatamente. Esaminiamoli quindi distintamente: Campo elettrico Il campo elettrico è legato in maniera direttamente proporzionale alla tensione della sorgente; esso si attenua, allontanandosi da un elettrodotto, come l inverso della distanza dai conduttori. I valori efficaci delle tensioni di linea variano debolmente con le correnti che le attraversano; l intensità del campo elettrico può considerarsi, in prima approssimazione, costante. La presenza di alberi, oggetti conduttori o edifici in prossimità delle linee riduce l intensità del campo elettrico, e in particolare all interno degli edifici, si possono misurare intensità di campo fino a 10 (anche 100) volte inferiori a quelle rilevabili all esterno. L intensità maggiore del campo elettrico si misura generalmente al centro della campata, ossia nel punto in cui i cavi si trovano alla minore distanza dal suolo. L andamento e il valore massimo delle intensità dei campi dipenderà anche dalla disposizione e dalle distanze tra i conduttori della linea. Campo magnetico L intensità del campo magnetico generato in corrispondenza di un elettrodotto dipende invece dall intensità della corrente circolante nel conduttore; tale flusso risulta estremamente variabile sia 24

25 nell arco di una giornata sia su scala temporale maggiore quale quella stagionale. Il campo magnetico assume il valore massimo in corrispondenza della minima distanza dei conduttori dal suolo, ossia al centro della campata, e decade molto rapidamente allontanandosi dalle linee. Non c è alcun effetto schermante nei confronti dei campi magnetici da parte di edifici, alberi o altri oggetti vicini alla linea: quindi all interno di eventuali edifici circostanti si può misurare un campo magnetico di intensità comparabile a quello riscontrabile all esterno. Campi a bassa frequenza sono emessi anche da alcuni strumenti elettromedicali e dalle apparecchiature domestiche o industriali alimentate da energia elettrica. La rete nazionale per l energia elettrica Il sistema della rete nazionale per l energia elettrica è costituita da tre elementi principali: la centrale di produzione, un sistema di trasporto detto elettrodotto e le sottostazioni di trasformazione. Descriviamo ora brevemente i singoli sottosistemi. Centrali per la produzione di energia elettrica Le centrali maggiormente diffuse in Italia sono impianti industriali nei quali si attua la trasformazione di energia termica in energia elettrica mediante l espansione di vapor d'acqua in turbine accoppiate a generatori elettrici. Esse dunque rappresentano una fonte di emissioni caloriche e gassose nell'atmosfera dovute all impiego prevalente di combustibili fossili. Esistono però anche altri tipi di impianti per la produzione di energia elettrica che non generano alcuna emissione inquinante quali centrali idroelettriche, fattorie del vento o impianti solari. In ogni caso tali impianti vengono di solito ubicati in aree industriali o in aree interdette ad altre attività, il che pone problemi trascurabili ai fini dell esposizione della popolazione sia agli inquinanti chimici e sia alle radiazioni ELF ivi emesse. 25

26 Elettrodotti Gli elettrodotti sono i sistemi per il trasporto e la distribuzione dell energia elettrica; date le notevoli tensioni e correnti in gioco, essi inevitabilmente producono elevate intensità di campo elettrico e magnetico nella prossimità delle installazioni. Figura 4: Elettrodotti ad alta tensione Caratterizzazione delle linee elettriche per la distribuzione dell energia Il più diffuso sistema europeo di trasporto dell energia elettrica a tensione elevata è quello a 380 kv, utilizzato per la trasmissione a grande distanza e per l'interconnessione europea. In ambito nazionale trovano diffusione, con i precedenti, i sistemi a 220 kv. Per funzioni di distribuzione limitate all'ambito regionale, soprattutto per la distribuzione primaria, esistono sistemi a tensione di 150 kv, 132 kv, 120 kv e 60 KV. Alcuni di questi sistemi sono in via di dismissione da parte dell'enel. Esistono poi le linee a media tensione di 20 kv, 10 kv e 9KV che sono usate frequentemente per i sistemi di fornitura a piccoli gruppi di utenza industriale e di utenza privata. 26

27 Corrente [A] Tipologia Stima di B [mt] a 1 metro 600 terna semplice terna doppia terna semplice terna doppia terna semplice 22 Tabella 2: Stima di B per alcune configurazioni di sorgenti ELF In condizioni di massimo carico di linea, si riscontrano i seguenti valori massimi di induzione magnetica su linee a tensione di 150 kv, 220 kv, 380 kv. Figura 5: Elettrodotto a 150 KV e sostegno elevato sull edificato 27

28 Un metodo per ridurre l intensità dei campi, può essere quello di allontanare i cavi dell elettrodotto dal suolo elevando in altezza i sostegni, data la dipendenza (inversamente proporzionale) del campo elettrico e magnetico con l altezza delle linee dal suolo. Come facilmente intuibile, l elevazione dei tralicci di sostegno delle linee non è una soluzione attuabile su larga scala, ma solo in casi particolari e per situazioni eccezionali. Attualmente le soluzioni più comunemente utilizzate per ridurre le intensità dei campi sono le linee aeree compatte e, in misura molto minore, i cavi interrati. Le linee aeree compatte Questo tipo di linea è caratterizzata da una ridotta occupazione di spazio, in quanto necessita di campate corte e di conseguenza di sostegni più bassi. Una linea aerea compatta peraltro comporta problemi di natura meccanica e elettrica che non consentono un uso esteso di tali linee in completa sostituzione della tecnologia tradizionale. Esaminiamo ora i principali svantaggi:! le attuali procedure di manutenzione sotto tensione delle linee elettriche non sono applicabili alle linee compatte! non è possibile realizzare un tracciato con angoli planimetrici analoghi a quelli ottenibili con le linee tradizionali, proprio a causa della ridotta distanza tra i conduttori. Le linee aeree compatte, in definitiva, presentano un minore impatto ambientale, è pertanto sono frequentemente adoperate nelle aree di interesse storico culturale ove occorre salvaguardare il paesaggio ovvero nelle aree di particolare interesse naturalistico. Cavi interrati I cavi interrati sono un alternativa all uso delle linee aeree; essi sono disposti alla profondità di almeno 1.5 metri dal suolo, linearmente sullo stesso piano oppure a triangolo (disposizione a 28

29 trifoglio). Per la trasmissione di energia elettrica ad alta tensione sono utilizzati cavi ad elevato isolamento in polietilene, che possono trasportare tensioni fino a 400 kv. Il campo elettrico risulta ridotto in maniera significativa per l effetto combinato dovuto alla speciale guaina metallica schermante del cavo ed alla presenza del terreno che presenta una conducibilità elevata. La riduzione così operata del campo elettrico consente agli individui di avvicinarsi maggiormente ai conduttori stessi, i quali come già detto sono di solito interrati a pochi metri di profondità. Al contrario, il campo magnetico non risente di questi effetti schermanti ed in particolare sull asse di una terna interrata assume un valore massimo più elevato di quello prodotto da una linea aerea che trasporta la stessa potenza elettrica. Confrontando però il campo magnetico generato da linee aeree con quello generato da cavi interrati, si può notare che per i cavi interrati l intensità massima del campo magnetico è più elevata, ma presenta un attenuazione trasversale più pronunciata. L utilizzazione di linee in cavo interrato non è molto diffusa in quanto, pur offrendo un impatto visivo praticamente nullo, presentano grandi difficoltà di ordine pratico ed economico per gli elevati costi di installazione e manutenzione (costi fino a dieci volte superiori le linee aeree). Oltre ai materiali plastici sintetici, per l isolamento si utilizzano cavi raffreddati a liquido che, dati i costi ed i problemi tecnici di installazione ed esercizio, vengono utilizzati solo per brevi tratte ed in casi particolari, quale ad esempio gli attraversamenti sottomarini dello stretto di Messina e del canale di Procida per il nuovo impianto dell isola d Ischia. Caratteristiche di esercizio della rete di distribuzione Descriviamo nel seguito le caratteristiche tecniche principali della rete nazionale di distribuzione per l energia elettrica. Corrente nominale 29

30 E il valore della corrente per la quale e' stata costruita la linea e corrisponde alla corrente che la linea può sopportare con continuità senza problemi: ovviamente, dipendentemente dalla configurazione della rete e dall andamento dei consumi, la linea funzionerà ad un valore di carico effettivo non maggiore della corrente nominale (salvo per brevi periodi, come descritto in corrente di punta). Tale valore, essendo una specifica di interesse operativo, viene specificato nel progetto della linea mentre dal punto di vista protezionistico non costituisce un parametro di interesse primario. Corrente circolante E il valore istantaneo della corrente che in un dato momento effettivamente circola sulla linea. Per le linee di distribuzione il suo variare e' legato principalmente alla entità delle utenze alimentate, e tale valore ovviamente varia nel tempo, durante la durata della giornata (giorno/notte), delle stagioni (estate/inverno) ovvero dell andamento dei consumi. Per le linee di trasporto può variare anche significativamente in conseguenza della diversa configurazione della rete nazionale. La situazione di carico delle linee ad alta tensione di ENEL è molto variegata: vi sono linee caricate all 80-90% del valore del carico nominale, altre linee funzionano fino al %; la media nazionale si attesta sicuramente oltre il 70% del valore del carico nominale. La rilevazione dei valori di tale corrente viene monitorata dai gestori della rete, ma non è a disposizione del pubblico. Corrente di punta E il valore di corrente che la linea può sopportare per brevi periodi (dell ordine delle ore, più raramente per settimane), in occasione di transitori di funzionamento della rete stessa. Generalmente essa è circa il doppio del valore del carico nominale. Se e per quali periodi la linea viene caricata al carico di punta e' un'informazione di cui dispongono solo i gestori. 30

31 Corrente di corto circuito E il valore di corrente che la linea può sopportare in caso di corto circuito (guasto): esso è un valore molto elevato, in genere circa volte la corrente nominale. La durata del corto circuito è di 0,2-0,3 secondi circa, se la linea è dotata di interruttori di protezione in grado di isolare il guasto ovvero di interrompere la circolazione della corrente. Stazioni di trasformazione Sono gli impianti nei quali viene attuata la riduzione del potenziale elettrico con il conseguente aumento della corrente impiegabile; esse costituiscono il punto di interscambio tra reti elettriche a tensioni diverse. La loro presenza è indispensabile nei pressi dell'ambito urbano per la trasformazione della tensione da alta a media tensione e da media a bassa tensione, così da consentire la distribuzione dell'energia all'utenza. Figura 6: Elettrodotti incidenti su una sottostazione di trasformazione 31

32 L impatto sul territorio dei campi generati dalle sottostazioni è difficilmente modellabile in funzione della variabile disposizione di componenti e linee interne alla centrale. Generalmente le stazioni sono dislocate in luoghi appositi del territorio, sufficientemente lontani dall edificato o da altre aree a rischio. Le sottostazioni o le cabine riducono ulteriormente la tensione a valori di medabassa tensione, idonea per l impiego da parte dell utente finale a 220V o 380V. Di recente anche le cabine di trasformazione di media tensione (9 KV-380 V) in ambito urbano sono dotate di apparecchiature a radiofrequenza per applicazioni di telecontrollo come illustrato in figura 7. Figura 7: Cabina di trasformazione di media tensione con antenne a radiofrequenza 32

33 Tipi di fondo elettromagnetico e Soglia di attenzione In ambienti costruiti, e più frequentemente nelle grandi città, le apparecchiature per l uso e gli impianti per il trasporto dell energia elettrica determinano campi elettromagnetici artificiali ELF che possono raggiungere intensità di vari ordini di grandezza superiori rispetto alle corrispondenti intensità del fondo elettromagnetico naturale nella medesima banda di frequenza. I campi elettromagnetici ELF di origine naturale sono essenzialmente dovuti a scariche elettriche ed altri fenomeni di ionizzazione atmosferica, quindi sono lentamente variabili e fortemente dipendenti dalle condizioni meteorologiche e dalla latitudine geografica. I valori dei campi al suolo presentano notevoli escursioni spaziali, tali da essere difficilmente mappati e misurati sistematicamente. Tali campi (i campi di Schumman) sono più intensi nella regione equatoriale, hanno frequenze prossime a quella industriale, ma hanno al più un intensità che è 5000 volte minore del campo statico terrestre che è dovuto a correnti magmatiche (e che vale in media 50µT). Il valore dell induzione magnetica 0,2 µt introdotta nella normativa regionale, è stato adottata in vari studi epidemiologici (es. quelli svedesi). Gli studiosi hanno cercato di individuare una valore di discriminazione tra i livelli sicuri e quelli pericolosi per esposizioni prolungate, ed hanno fissato tale valore quale soglia di attenzione. Oltre tale valore di campo si può manifestare una correlazione tra l esposizione e l insorgenza di gravi malattie nell uomo. In ambiente domestico, la radiazione è generata non solo dalle fonti esterne ma anche da quelle interne, quale ad esempio il cablaggio dell impianto elettrico all interno degli appartamenti. Per cui, quando si parla di esposizione domestica ai campi, si è soliti distinguere il contributo fornito dalle sorgenti individuabili da quello del fondo ambientale. In sede di misura, si è notato come i campi magnetici misurati all interno di un abitazione presentino un evidente periodicità giorno/notte e un intensità minore nelle abitazioni singole rispetto agli appartamenti condominiali; in questi ultimi c è da considerare anche il contributo apportato dagli appartamenti confinanti. 33

34 I valori misurati negli appartamenti (non in prossimità di apparati elettrici o di elettrodotti) per il campo magnetico ed elettrico sono abbastanza vicini alla soglia di attenzione (E<50 V/m e 0.05<B<0.1 µt), quindi per mitigare i possibili rischi derivanti bisognerebbe effettuare appositi studi e quindi osservare apposite misure precauzionali anche sull impiantistica indoor. In prossimità di apparecchi di uso comune (ma con periodi di esposizione dell ordine dei minuti al giorno) si possono ottenere valori di campo molto elevati (E<200 V/m e B<2mT), quindi anche mille volte maggiore della soglia di attenzione; è il caso di elettrodomestici quali apriscatole, asciugacapelli e rasoio elettrico che sono usati a breve distanza (pochi centimetri) dal corpo umano. Si noti che anche altri elettrodomestici quali i forni a microonde, le lampade da tavolo, le stufe elettriche, le saldatrici ad arco, la lavastoviglie possono generare anche alla distanza di un metro valori di campo magnetico dell ordine della soglia di attenzione. 34

35 3. CARATTERIZZAZIONE DELLE NIR A RADIOFREQUENZA. I campi elettromagnetici volontari, intenzionali, sono quelli generati per trasmettere a distanza un segnale modulato. È il caso della radiofonia, della televisione, della telefonia mobile. Ma anche dei telecomandi dei cancelli, dei metal-detector delle banche e degli aeroporti, degli allarmi satellitari, dei radar militari e civili, di molti apparati di laboratorio e strumenti terapeutici. In particolare, nel caso della telefonia mobile, così come nella radiofonia e nella televisione, le onde elettromagnetiche sono generate da un antenna alimentata da un trasmettitore la cui radiofrequenza principale, denominata portante o frequenza centrale, viene opportunamente modulata in ampiezza o in frequenza dal segnale utile. La radiofrequenza modulata ed amplificata alimenta l antenna, il trasduttore indispensabile per la trasmissione del segnale elettrico in etere. La densità di potenza del campo elettromagnetico emesso, diminuisce con il quadrato della distanza dall antenna. Sorgenti di onde elettromagnetiche Le sorgenti di onde elettromagnetiche possono emettere radiazioni da sistemi antropici o naturali. I sistemi per telecomunicazione sono dispositivi in grado di emettere onde elettromagnetiche comprese tra 1 KHz e qualche decina di GHz. Le onde emesse si propagano generalmente nello spazio libero senza sistemi di guida artificiali dal trasmettitore agli eventuali ricevitori. Un sistema tipico di radiocomunicazione funziona nel seguente modo: un'antenna è alimentata da un generatore a radiofrequenza modulato dal segnale utile da trasmettere. Il generatore trasforma il segnale utile in un differente segnale a radiofrequenza con componenti di frequenza molto superiori. La corrente immessa nell'antenna di trasmissione genera un campo elettromagnetico avente le stesse caratteristiche del segnale a radiofrequenza. L antenna del ricevitore risente (dopo un tempo proporzionale alla distanza dal trasmettitore) del campo originato dall'impianto sorgente, ed in essa è indotta una corrente alternata con le stesse 35

36 caratteristiche del segnale a radiofrequenza emesso. Il segnale elettrico captato viene demodulato opportunamente e fornisce così nuovamente il segnale utile immesso nel trasmettitore. E importante osservare le seguenti caratteristiche che regolano l impiego dei sistemi di comunicazione: Le antenne hanno dimensioni proporzionali e confrontabili con la lunghezza d'onda delle onde trasmesse o captate. Con l'aumentare della frequenza di trasmissione si riduce la lunghezza d'onda, e dunque si rendono necessarie antenne sempre più piccole per la ricezione e la trasmissione. Superarate le soglie di frequenza di 30 MHz, la ionosfera non è più in grado di riflettere le onde elettromagnetiche, e dunque la effettiva propagazione delle onde a frequenze superiori è limitata all'orizzonte ottico. La possibilità di irradiare tali campi è limitata dalle caratteristiche orografiche del territorio ad un raggio massimo di un centinaio di chilometri dall'emettitore, senza l uso di ripetitori. Al crescere della radiofrequenza aumentano la larghezza della banda di frequenza disponibile per modulare il segnale utile, aumentano le possibilità tecnologiche di migliorare la qualità e la quantità dei segnali trasmessi, ed i costi delle tecnologie necessarie. Sono questi i motivi per i quali si osserva un progressivo innalzamento delle frequenze utilizzate per le trasmissioni per uso commerciale e militare. Sistemi per la radiodiffusione I radiotrasmettitori per la diffusione di informazioni sonore funzionano in gran parte sulle seguenti bande di frequenze: 0 MHz 0.3 MHz (Onde Lunghe - LW - Modulazione di ampiezza) 0.3 MHz - 3 MHz (Onde Medie - MW - Modulazione di ampiezza) 36

37 3 MHz - 30 MHz (Onde Corte SW - Modulazione di ampiezza) 30 MHz MHz (Frequenze molto alte VHF - Modulazione di ampiezza / frequenza) 0,3 GHz 3 GHz (Frequenze ultra alte UHF Modulazione/Shift di frequenza / fase) La radiodiffusione si sviluppa essenzialmente nella banda KHz e nella banda MHz. Nel primo caso la banda ha ampiezza di 9 KHz ma i segnali sono trasmessi a grandi distanze, grazie all'effetto riflettente della ionosfera. Nel secondo caso la banda ha larghezza di 150 KHz e dunque i segnali sono di qualità nettamente superiore, anche se il segnale può essere irradiato solo fino all'orizzonte ottico relativo al luogo d'installazione dell'antenna. E' per tale motivo che si fa uso di ripetitori di segnale distribuiti sul territorio. Sistemi per trasmissioni radiotelevisive Quanto detto per le trasmissioni radiofoniche a modulazione di frequenza è valido anche per le emittenti televisive; per le trasmissioni terrestri vengono essenzialmente utilizzate due bande: 30 MHz MHz (Very High Frequency) 300 MHz MHz (Ultra High Frequency) 3 GHz 30 GHz (Super High Frequency) Dunque l'ampiezza tipica della banda televisiva (5,5 MHz) consente l'allocazione di un numero limitato ma accettabile di canali televisivi in banda UHF. Tuttavia (e ciò è desiderabile su scala locale per riutilizzare le frequenze e limitare le interferenze) la portata del segnale è comunque limitata all'orizzonte ottico. Nella banda 3-30 GHz in Italia operano tipicamente i ponti a microonde le cui antenne sono caratterizzate dalla produzione di fasci stretti e collimati in direzione del destinatario. Essi sono finalizzati a trasmissioni punto-punto, o per le connessioni satellitari, e non danno contributi significativi alle NIR sul suolo a bassa quota. 37

38 I sistemi di antenne adoperati per la diffusione radiotelevisiva sono tipicamente le antenne a cortina e le antenne collineari. Tali sistemi sono costituiti da varie antenne elementari disposti in moduli o allineati verticalmente tra loro. Le potenze degli impianti sono tipicamente molto elevate in quanto la copertura deve avere una grande estensione geografica; ponti a microonde collegano tra loro ripetitori distanti decine o centinaia di chilometri. La telefonia mobile Nel caso della telefonia mobile la progettazione della rete segue un criterio radicalmente diverso dalla radiodiffusione: ogni punto di emissione, detto in termini tecnici stazione radio base (SRB) o denominata anche Base Transceiver Station (BTS), deve coprire una porzione di territorio assai limitata. Essa è denominata cella, termine dal quale si induce la definizione di telefonia cellulare. Ciascuna cella ha dimensioni comprese tra poche centinaia di metri ed un paio di chilometri al massimo, in ambito urbano. La potenza di emissione degli apparati di trasmissione deve essere tale da coprire adeguatamente l intera cella. In ogni cella il segnale viene trasmesso ad una frequenza diversa dalla cella adiacente. Queste caratteristiche consentono a diversi utenti dislocati in punti del territorio anche relativamente vicini di utilizzare la stessa frequenza contemporaneamente senza interferenze reciproche; tale tecnica (il riutilizzo delle frequenze) è stata impiegata con differenti varianti nelle varie generazioni di cellulari (1G, 2G, 2.5G e 3G) consentendo l aumento del numero di utenti per cella. Con il miglioramento della copertura (ovvero aumentando il numero di celle) e con l avanzare delle generazioni dei sistemi cellulari, si è ottenuta la riduzione della potenza immessa in antenna, sia nei telefoni degli utenti e sia delle stazioni radio base. 38

39 Nel sistema GSM, ciascuna canale ha una banda di 30KHz e può trasportare fino a otto comunicazioni differenti mediante una tecnica di multiplexing a divisione di tempo detta Time Division Multiple Access. In assenza di collegamento, la potenza di emissione della stazione radio base è quasi nulla. La qualità del servizio di telefonia cellulare è possibile proprio in virtù di potenze di emissione delle SRB ed esposizioni del territorio rigorosamente limitate; un innalzamento spropositato della potenza di emissione porterebbe a fenomeni di interferenza con le celle vicine, e quindi ad un deterioramento della qualità del servizio. La densità di potenza del campo elettromagnetico a radiofrequenza emanato da una stazione è direttamente proporzionale alla potenza di emissione in antenna. La densità di potenza del campo elettromagnetico generato dalle stazioni radio base della telefonia mobile è, ad una distanza dai punti di emissione di alcune decine di metri, talmente bassa da essere indistinguibile dal fondo determinato dall insieme dei sistemi di trasmissione radio che operano su frequenze comprese tra i 100 khz (le emissioni radiofoniche intercontinentali ad onde lunghe) ed i 3 GHz. In termini quantitativi, la densità di potenza di una stazione radio base per telefonia cellulare con una potenza di emissione di 100 watt, misurata sull asse di massimo irraggiamento ad una distanza di circa 10 metri può raggiungere circa 0,1 W/m 2. In tali condizioni, l intensità di campo elettrico è di 6 V/m, la stessa prevista dalla normativa italiana oggi in vigore come limite di esposizione per le persone in ambienti nei quali permangono per più di 4 ore consecutivamente. Le caratteristiche di direzionalità delle antenne consentono poi di produrre una copertura estremamente precisa, garantendo una irradiazione ridottissima sotto l impianto, proteggendo dall esposizione eccessiva la popolazione vicina agli impianti. Con il sistema UMTS, l utilizzo dell etere e della rete risulterà ottimizzato sotto vari punti di vista: 39

40 ! la riduzione delle potenze medie impegnate dalle apparecchiature fisse e mobili, e quindi dei campi irradiati alla popolazione ed agli utenti;! i sistemi 3G prevedono l armonizzazione dei vari sistemi attualmente adoperati su scala mondiale;! l ampliamento della gamma di servizi sarà reso possibile dalle tecniche evolute di accesso alla rete e dall aumento delle prestazioni del sistema di radiocomunicazione. Caratteristiche degli impianti di trasmissione La stazione radio base è l unità funzionale costituita dall insieme dei ricetrasmettitori e dagli apparati che consentono di fornire la copertura radio ad una cella. La struttura più semplice prevede un traliccio sul quale sono allocate le antenne riceventi e le antenne trasmittenti. Tipicamente le SRB possono essere istallate su un traliccio d illuminazione di uno stadio oppure delle antenne radio televisive, con lo scopo di minimizzare i costi. In alternativa possono essere impiantati su edifici o su un traliccio metallico autoportante, e in tal caso provocano un maggiore impatto ambientale. Se possibile si tenta di utilizzare edifici e torri già esistenti e si tenta di prendere in considerazione la riconversione d uso di vecchi edifici, soprattutto nelle aree urbane. Le antenne utilizzate sono di natura diversa a seconda del tipo di copertura del territorio desidera effettuare. Le antenne direzionali ad alto guadagno sono le più adoperate nella copertura cellulare del territorio: si può pensare di suddividere una cella in un certo numero di settori, ognuno dei quali è irradiato da un antenna direttiva (o pannello), cioè un antenna che non irradia uniformemente in tutte le direzioni, ma concentra il flusso di potenza entro un fascio prestabilito. Ogni settore può essere considerato come la sorgente che copre una cella. Una struttura tipica è quella del sito tricellulare, detto anche clover in cui si hanno 3 celle per sito, ognuna servita da un antenna trasmittente e una o due antenne riceventi direttive; ogni settore ha 40

41 Figura 8: Una tipica stazione radio base direzione di puntamento separata di 120 rispetto agli adiacenti. E utilizzata anche la struttura bicella in cui si hanno due celle per sito con le antenne dei due gruppi disposte tipicamente back to back lungo la stessa direzione (con verso di illuminazione opposto). Il tipo più semplice e meno costoso, ma anche meno performante, è la SRB monocella che dispone di due antenne omnidirezionali. Le antenne omnidirezionali a basso guadagno, dette anche a frusta sono in grado di irradiare uniformemente il segnale in tutte le direzioni. Spesso le SRB che utilizzano antenne a frusta sono costituite solo da un antenna ricevente ed una trasmittente posta al centro della cella. Questa soluzione è usata per coprire zone rurali vaste e pianeggianti a bassa intensità di traffico, o tratte autostradali; per migliorare la qualità del segnale ricevuto spesso si utilizzano due antenne riceventi (diversità) ed una trasmittente. 41

42 Rispetto a SRB tradizionali (con 3 antenne per settore) tutte le altre mostrano uno scadimento delle prestazioni, infatti il raggio di copertura della cella risulta più piccolo e richiede l istallazione di un numero maggiore di impianti per unità di superficie. La TIM gestisce in Italia sia la rete GSM sia la rete cellulare di prima generazione E-TACS: la maggior parte dei siti istallati risultano quindi dispositivi condivisi fra tali sistemi. In particolare ogni settore dispone di antenne riceventi condivise e di un antenna trasmittente dedicata per ciascun sistema (vedi fig.8). I siti delle SRB possono in generale condividere o meno impianti di differente generazione (1G, 2G, 2.5G, mentre la terza generazione UMTS è in ritardo in Italia) anche con antenne separate, o mediante sistemi di antenne multiporta (vedi fig.9). Figura 9: Sito con antenne separate per differenti sistemi di rete Il raggio della cella irradiata può essere variato agendo sia sulla direttività dell antenna, sia sul posizionamento, modificando, ad esempio, l inclinazione rispetto al suolo, nonché la potenza irradiata. L utilizzo di antenne direttive riduce le interferenze lungo certe direzioni, ma le aumenta nella direzione di massimo irraggiamento. Si deve assolutamente evitare che le antenne di due SRB si allineino, onde evitare possibili interferenze. Per ridurre il fenomeno si introduce appunto un tilt meccanico delle antenne, cioè un inclinazione verso il basso, di pochi gradi, della direzione di 42

43 massimo irraggiamento. Il tilt (l angolazione dell asse elettrico rispetto al piano di terra) viene utilizzato anche per regolare il raggio di copertura della cella: più le singole antenne sono tiltate verso il basso, minore sarà il raggio di copertura della cella. La potenza emessa da una stazione radio base varia nel tempo in funzione del numero di conversazioni attive. Se nessuna conversazione risulta attiva la potenza emessa dalla SRB è quasi nulla. Ogni cella utilizza in trasmissione, così come in ricezione, un determinato set di frequenze con bande strette o larghe a secondo della generazione di rete; opera con potenze molto ridotte, comprese tra 7 e 20 W per trasmettitore e spesso tra i 10 e 60 W per ingresso in antenna. In condizioni di pieno traffico ossia con tutte le portanti attivate, una stazione 2G trasmette al massimo 180 W di potenza in antenna, ed irradia quindi una potenza che dipende quindi dalle caratteristiche delle antenne di quella particolare cella. Le potenze più elevate sono spesso adoperate in ambito rurale, ove il raggio di copertura può raggiungere anche una decina di chilometri. 43

44 Figura 10: Una stazione radio base in ambiente rurale I gestori possono raffinare le coperture, soprattutto in ambito urbano ed in zone con orografia particolare, usando antenne di tipo micro-cellulare, con celle di raggio molto limitato fino a metri (al limite di tipo indoor ). Le antenne trasmettenti delle micro-celle hanno una potenza limitata (generalmente inferiore a 7 Watt) in modo da effettuare coperture di raggio più ridotto e poter riutilizzare più volte la stessa frequenza nelle micro-celle limitrofe. La spesa per l installazione di molte micro-celle è con le 44

45 attuali tecnologie, abbastanza elevata rispetto alle celle tradizionali, e questo è uno dei motivi che limita tale approccio. 45

46 4. EFFETTI BIOLOGICI E SANITARI DELL ESPOSIZIONE ALLE NIR. Come illustrato nella prima sezione, sulla terra è da sempre presente un fondo elettromagnetico naturale, che prescinde dagli interventi antropici. Tali radiazioni sono state compatibili con le particolari condizioni della biosfera terrestre e non hanno ostacolato, come avviene in altri pianeti del sistema solare, l evoluzione degli organismi viventi. Molti degli effetti della radiazione naturale sono addirittura alla base del funzionamento dei meccanismi biologici dei sistemi agricoli e forestali, ed indirettamente sono indispensabili per la sopravvivenza della specie umana. La radiazione solare induce sull uomo vari effetti biologici positivi, e pochi altri negativi; gli effetti biologici osservabili dovuti alla interazione tra le radiazioni in genere e gli esseri viventi, possono essere la causa di danni reversibili che l organismo stesso è in grado di recuperare (ad es. l esposizione alla radiazione solare intensa). In altri casi i danni apportati possono degenerare per motivi diretti o per altre cause o effetti concomitanti, ed in tal caso si parla di effetti sanitari in quanto possono essere evidenziate delle vere e proprie patologie. Poiché alle radiazione naturale di fondo si sono aggiunti i campi elettromagnetici generati dalle sorgenti artificiali illustrate in precedenza, viene naturale chiedersi se l alterazione antropica del fondo elettromagnetico possa dare luogo a conseguenze tangibili per la salute umana. L'imponente sviluppo di impianti per la distribuzione dell'energia elettrica, dei sistemi per la propagazione dei segnali radiotelevisivi e degli impianti di telecomunicazione hanno imposto alla comunità scientifica lo sviluppo di accurati studi interdisciplinari sulla reale compatibilità biologica e sanitaria di tali dispositivi. I primi riscontri si sono avuti in ambito lavorativo, rispetto a tutti quei soggetti professionalmente esposti, ma negli ultimi anni si sono ben presto diffusi studi sulla popolazione residente in aree a presenza di forti emettitori di NIR. 46

47 Le ricerche si differenziano in indagini epidemiologiche, studi sperimentali in vitro, su animali e su umani; una classificazione più dettagliata viene illustrata nel seguito. Data l elevata complessità della materia biologica, le ricerche risultano estremamente complesse e contraddittorie, a causa della mancanza sia di protocolli rigorosi nella conduzione degli esperimenti, sia della possibilità di attribuire in modo inequivocabile un effetto biologico alle NIR e non ad altri fenomeni: spesso differenti indagini sperimentali riportate in letteratura, arrivano a conclusioni opposte. L analisi degli effetti dell esposizione a NIR, può essere effettuata considerando separatamente i campi elettromagnetici a bassa frequenza (ELF) da quelli a radiofrequenza e microonde. In [6] viene illustrato l approccio scientifico perseguito in decenni di ricerche sulla cancerogenicità dei campi ELF, le principali categorie di ricerche ed i relativi dettagli delle sperimentazioni mediche e biofisiche. In questa semplice esposizione, distinguiamo tra effetti determinati dall esposizione a breve termine da quelli a lungo termine. Nel primo caso si possono evidenziare effetti acuti di tipo reversibile o non, mentre nel secondo caso vengono considerati gli effetti stocastici (ovvero casuali) che contemplano le patologie di tipo tumorale. Occorre ricordare che, nonostante alcune similitudini ricorrenti nella valutazione del rischio derivante dall esposizione alle NIR rispetto alle radiazioni ionizzanti, le IR a differenza delle NIR sono in grado di determinare modificazioni irreversibili nella materia, quindi i meccanismi di interazione sono radiazione-materia sono completamente diversi. La soglia di energia al di sotto della quale non si manifestano fenomeni di ionizzazione è definita in 12 ev; dalla già citata relazione e=hf è possibile ricavare la corrispondente frequenza: le onde elettromagnetiche di frequenza inferiore a quella degli ultravioletti ( GHz) non possono provocare modificazioni atomiche o molecolari nella materia o nei tessuti biologici. 47

48 Differentemente dai rilevanti effetti sanitari delle IR (riportati in letteratura da vari decenni), le NIR possono solo causare effetti termici e non-termici nella materia biologica, e gli effetti sanitari sono investigati da relativamente poco tempo. Ciò viene ribadito in quanto spesso si sente erroneamente affermare che i danni derivanti dagli impianti sorgenti di NIR sarebbero analoghi a quelli derivanti dagli incidenti delle centrali nucleari. Gli effetti connessi a NIR a bassa frequenza L International Association for Research on Cancer ha di recente pubblicato una monografia concernente tutte le ricerche più significative condotte sull argomento, negli ultimi decenni; in queste ricerche si evidenziano e si smentiscono una serie di effetti biologici determinati in condizioni operative difficilmente comparabili tra loro. Effetti a breve termine Per quanto riguarda gli effetti a breve termine dell esposizione a campi a bassa frequenza, l esperienza di oltre un secolo di impiego dell energia elettrica non ha mostrato alcuna evidenza di effetti nocivi legati all esposizione ai campi presenti nei normali ambienti di vita. Sono stati riportati in letteratura effetti di disturbo soltanto in condizioni di esposizioni particolari a campi elettrici o, più raramente, magnetici, di intensità relativamente elevata. Ad esempio, la vibrazione dei peli cutanei si manifesta in presenza di un campo elettrico esterno nell ordine dei 5 10 KV/m. L intensità di soglia per questo effetto varia comunque da soggetto a soggetto e può essere inferiore ai valori sopra indicati nel caso di individui particolarmente sensibili. Questo effetto non ha comunque particolare rilevanza sanitaria. In conclusione, le indagini scientifiche portano ad escludere qualunque danno apprezzabile alla salute come effetto immediato dell esposizione ai campi elettrici e magnetici a 50 Hz, che peraltro sono presenti in tutti gli ambienti costruiti. 48

49 Effetti a lungo termine Per quanto concerne i possibili effetti a lungo termine derivanti dall esposizione prolungata nel tempo a campi elettrici e magnetici ELF, l OMS riferisce di alcuni studi condotti in diversi paesi che hanno evidenziato un incremento del numero dei casi di alcune patologie tumorali, leucemie infantili in particolare. Lo studio più accurato oggi disponibile è quello compiuto dalle autorità sanitarie svedesi, che hanno posto sotto osservazione l intera popolazione residente entro 300 metri di distanza dagli elettrodotti presenti sul territorio. L esito della ricerca ha portato a censire un aumento di soli sei casi di leucemia infantile in 25 anni. Non esiste comunque alcuna conferma di questa associazione. Si tratta di una constatazione di carattere puramente statistico. Il fenomeno osservato, vista la sua scarsa entità, potrebbe derivare da fluttuazioni fisiologiche dei dati. La stima del rischio che deriverebbe per il caso italiano, qualora esistesse effettivamente un nesso causale tra esposizione ai campi ELF e leucemia infantile, sarebbe pari a circa 3 casi all anno, un valore troppo basso per essere considerato statisticamente significativo. Effetti connessi a NIR ad alta frequenza L International Association for Research on Cancer ha di recente annunciato la pubblicazione di una monografia concernente tutte le ricerche più significative condotte sull argomento, e non ha quindi ancora valutato la possibile cancerogenesi delle NIR a RF e microonde. Effetti a breve termine Per quanto riguarda le conseguenze a breve termine derivanti dall esposizione ai campi elettromagnetici a radiofrequenza, le ricerche scientifiche censite dall OMS riferiscono essenzialmente di effetti di natura termica. Le onde elettromagnetiche ad alta frequenza vengono, infatti, in parte assorbite dai tessuti biologici; penetrando all interno del corpo esse perdono 49

50 progressivamente energia, che viene trasformata nei tessuti in calore. Questo aumento della temperatura è contrastato dai normali meccanismi di termoregolazione e, in particolare, dalla vasodilatazione che favorisce lo smaltimento per via convettiva del calore. Questo processo non è tuttavia efficace negli organi scarsamente vascolarizzati come l occhio o le gonadi maschili. Osservazioni sperimentali mostrano comunque che aumenti di temperatura di un grado centigrado, livello oltre il quale possono verificarsi effetti biologici significativi, corrispondono ad un tasso di assorbimento specifico di circa 4 W/kg, al quale corrisponde una densità di potenza del campo elettromagnetico nell ordine dei 100 W/m 2, pari, nelle condizioni di esposizione in campo lontano ad una intensità del campo elettrico a circa 200 V/m (es. una radio palmare da 5W). Effetti a lungo termine Per quel che concerne le conseguenze a lungo termine derivanti dall esposizione ai campi elettromagnetici a radiofrequenza, sono stati sviluppati molti studi per verificare se potessero essere evidenziati effetti di tipo tumorale. Alcune ricerche sono state condotte per analizzare le analogie con l esposizione a campi a bassa frequenza; in realtà, i campi a bassa frequenza e quelli ad alta frequenza interagiscono con i tessuti biologici in maniera del tutto diversa, al punto che, ai fini degli effetti che possono produrre, devono essere considerati come due agenti fisici del tutto distinti. Inoltre, le prove a sostegno di un effetto tumorale a lungo termine, già labili e molto controverse per i campi elettrici e magnetici ELF, sono del tutto inesistenti per i campi elettromagnetici a radiofrequenza. Le preoccupazioni manifestate a proposito dell esposizione cronica a campi elettromagnetici a radiofrequenza non trovano, secondo l OMS, alcuna giustificazione nei dati scientifici. Il metodo scientifico non può mai giungere ad escludere che una qualsiasi sostanza o materiale o fenomeno abbia un qualche effetto. La scienza può soltanto dimostrare nessi causali, 50

51 non può escludere ciò che non dimostra. E proprio per questo la ricerca intorno ai possibili effetti derivanti dall esposizione ai campi elettromagnetici continua. Allo stato attuale la ricerca è orientata all investigazione delle seguenti ipotesi: a) Ipotesi trasduttiva Si basa sull'ipotesi che i campi elettromagnetici, anche di intensità ridotta, possano interferire con lo scambio di messaggi tra cellule. Ciò è in particolar modo da riferirsi ai flussi intercellulari di ioni calcio che condurrebbero a modifiche dell'azione ormonale, dei neurotrasmettitori, del sistema immunitario e delle molecole promotrici della crescita cellulare. b) Ipotesi della melatonina Alcuni ricercatori hanno dimostrato che, a seguito dell'esposizione a campi elettromagnetici, si riducono le concentrazioni di melatonina, ormone secreto dalla ghiandola pineale. Come noto la melatonina inibisce molti tipi di cancro (prostata, polmone, pelle) riducendo la crescita tumorale; essa inoltre è uno dei principali radioprotettori, cioè riduce i danni al corredo cromosomico indotti da radiazioni ionizzanti. Un eccesso di tale sostanza ha un effetto di protezione dall esposizione alla radiazione ultravioletta; l evoluzione ha determinato tale difesa nelle popolazioni che abitano le zone maggiormente esposte a tale radiazione. c) Ipotesi della modificazione delle molecole recettore Si ritiene che i campi possano influenzare gli ormoni in maniera indiretta, modificando la forma dei recettori cellulari e quindi la loro funzione. 51

52 d) Ipotesi della magnetite Il cervello umano, in misura inferiore rispetto ad altri animali, contiene cristalli di magnetite e dunque alcuni ricercatori ipotizzano che i campi possano interferire a livello cellulare. e) Ipotesi dei radicali liberi La componente magnetica rallenta la ricombinazione dei radicali liberi presenti nei tessuti, i quali potrebbero interagire con altre biomolecole. Sulla base delle attuali conoscenze scientifiche non è comunque possibile tratte conclusioni definitive in materia di radioprotezione da NIR, ma molti studi sono in corso e vengono periodicamente pubblicati su riviste scientifiche internazionali. Sebbene tali ricerche non abbiano ancora dimostrato effetti sanitari per l esposizione umana alle NIR nei limiti prescritti dalle leggi vigenti, eminenti studiosi sostengono che sia opportuno assumere un atteggiamento di cautela. Recenti studi pubblicati hanno mostrato come effetti non termici possano manifestarsi a livello biologico anche con campi di debole intensità in corrispondenza di frequenze di largo impiego commerciale. Gli sviluppi futuri di queste ricerche potrebbero portare eventualmente a ridefinire il criterio a soglia presente nell attuale principio di precauzione. Tuttavia gli studi scientifici richiederanno probabilmente ingenti somme difficilmente destinabili in modo libero dal mercato e dalle influenze delle aziende produttrici. Alcune recenti sperimentazioni evidenziano effetti biologici non previsti dagli studi precedenti, in analoghi contesti biologici e tecnologici. Le ricerche prevalentemente sviluppate in vivo e su animali, richiederanno ancora decenni di lavoro prima di arrivare a risultati di interesse concreto per la salute umana. 52

53 In conclusione, le misure di cautela e gli obiettivi di qualità per la radiofrequenza, stabiliti dalla legislazione italiana e regionale vigente, osservano il principio di cautela stabilito dalla legislazione europea ed abbassano i valori dei campi elettromagnetici. Analogamente per i campi ELF elettrici e magnetici, vengono recepiti i criteri generali per l esposizione della popolazione: essi vanno quindi applicati con attenzione in tutte quelle aree frequentate dalla popolazione dove la permanenza risulta protratta nel tempo, ed in particolare dai bambini in aree quali scuole, asili nido e parchi gioco. Tali criteri derivano dalle valutazioni dell International Agency for Research on Cancer (IARC Monographs vol.80 Part 1) sui campi ELF con limitata evidenza di cancerogenicità in relazione alla leucemia infantile, e di inadeguata evidenza di cancerogenicità in relazione ad altri tipi di tumore negli umani. La valutazione complessiva per i campi ELF è di Gruppo 2B (essi sono possibilmente cancerogeni per gli umani), mentre i CEM statici è di Gruppo 3 (non classificabile cancerogenicità per gli umani). 53

54 Radiazioni Non Ionizzanti ed Esposizione Umana: dai Fondamenti Fisici alla Gestione Territoriale degli Impianti Radianti PARTE SECONDA LA NORMATIVA VIGENTE E LA GESTIONE TERRITORIALE DEGLI IMPIANTI RADIANTI 54

55 5. LA NORMATIVA VIGENTE A DIFFERENTI SCALE TERRITORIALI L esposizione delle norme segue l ordine cronologico, e riguarda sia la normativa nazionale e sia quella di specifica competenza regionale. Il significato dei termini tecnici qui esposti è già stato illustrato nei paragrafi precedenti. Il complesso normativo è attualmente caratterizzato da una fase fluida dovuta a disomogeneità di vedute comuni sulla materia, ai forti interessi economici in gioco ed alle evoluzioni delle tecnologie e dei mercati. Ciò si riflette in mancate o tardive emanazioni dei decreti attuativi delle leggi che si susseguono di legislatura in legislatura. La Normativa relativa alle alte frequenze Il D.M. 381/98 Il Decreto 10 settembre 1998 n. 381 introduce, per la prima volta, una regolamentazione dell esposizione della popolazione ai campi elettromagnetici generati da impianti fissi per telecomunicazioni nell intervallo di frequenza compreso tra 100 KHz e 300 GHz. I limiti ed i valori di cautela introdotti costituiscono i tetti di radiofrequenza compatibili con la salute pubblica e appaiono finalizzati a tutelare la salute umana dalla esposizione ai campi elettromagnetici e a contenere i livelli ambientali di inquinamento elettromagnetico, specialmente quando l esposizione assume carattere di continuità. Il decreto riguarda esclusivamente la popolazione esposta ed esclude i lavoratori impegnati in settori interessati per motivi di natura clinica e diagnostica. Nel decreto vengono definiti alcuni concetti fondamentali quali: a) grandezze fisiche caratteristiche e relative unità di misura. b) valori limite di esposizione ai campi elettromagnetici. c) competenze e responsabilità dei controlli. 55

56 d) interventi di risanamento e) misure di cautela ed obiettivi di qualità I limiti di esposizione per la popolazione ai campi magnetici sono: Frequenza f (MHz) Valore efficace di intensità di campo elettrico E (V/m) Valore efficace di intensità di campo magnetico H (A/m) Densità di potenza dell onda piana equivalente (W/m 2 ) Tabella 3: Limiti di esposizione del DL 381/98 Si introduce inoltre il concetto fondamentale di misure di cautela (in riferimento al principio protezionistico ALARA ampiamente usato in radioprotezione e descritto in seguito nel dettaglio). Le misure di cautela si applicano nei luoghi ove la permanenza risulti non inferiori a 4 ore; in tali ambiti e nelle relative pertinenze (parchi pubblici e di gioco, aree di verde attrezzato, impianti sportivi, scuole, ospedali, case di cura, etc.) i valori dei limiti di esposizione ai campi vengono ulteriormente ridotti a 6 V/m e 0,016 A/m per l intero range di frequenza 0,1MHz-300GHz e 0,1 W/m 2 per le sole frequenze nel range 3 MHz 300GHz. Le Regioni e le Province autonome assumono un ruolo di primaria importanza, in quanto responsabili dell emanazione dei regolamenti e delle linee guida che fissano modalità e tempi per effettuare il risanamento degli impianti non in regola, della previsione di eventuali obiettivi di qualità, nonché dell attribuzione dei compiti di controllo e vigilanza sul territorio, ovvero devono garantire il rispetto delle norme introdotte. Il decreto ministeriale fissa limiti massimi di esposizione ai campi elettromagnetici generati da impianti per le telecomunicazioni, in accordo con un autorevole studio svedese, molto più restrittivi di quelli internazionalmente riconosciuti dallo stesso comitato di riferimento mondiale per la 56

57 protezione dalle radiazioni non ionizzanti, l ICNIRP. Il decreto 381/98 introduce una politica di gestione del rischio denominato principio di precauzione, che per le attuali conoscenze scientifiche, non sembra contrasto con i classici approcci alla protezione dai rischi ambientali e con le relative procedure. Tale approccio alla gestione del rischio viene definito idoneo dalla CE [HB98, DGXX IV] in quanto in mancanza di certezze scientifiche riflette l esigenza di dover intraprendere delle azioni a fronte di un rischio potenzialmente serio, senza attendere i risultati della ricerca scientifica. Tale concetto viene ribadito nella Comunicazione della Commissione sul principio di precauzione, COM (2000) I final, Bruxelles, 2 febbraio La norma prevede misure più cautelative nei casi in cui si possono verificare esposizioni a campi elettromagnetici per tempi prolungati, da parte di ricettori sensibili non esposti per ragioni professionali". L'intento è certamente quello di ridurre il rischio legato ad esposizioni a lungo termine, peraltro non contemplate nemmeno a livello internazionale. Complessivamente può ritenersi che la normativa italiana recepisca ed anzi riduca in modo consistente i valori limite di emissione accettati a livello internazionale, ponendosi così tra i paesi orientati a regolamentare una disciplina che non ha ancora mostrato tutti i suoi possibili aspetti. La norma esprime grande sensibilità al rischio potenziale, e quindi dovrà essere supportata da una tempestiva approvazione dei decreti attuativi e da apposite reti di monitoraggio, al fine di non inficiare gli sforzi sin qui compiuti. La Legge quadro 36/01 Il 22 Febbraio 2001 è stata approvata in via definitiva la Legge quadro sulla protezione dalle esposizioni a campi elettrici, magnetici ed elettromagnetici. La Norma ha la finalità di : 57

58 a) assicurare la tutela della salute dei lavoratori, delle lavoratrici e della popolazione dagli effetti dell esposizione a determinati livelli di campi elettrici, magnetici ed elettromagnetici. b) promuovere la ricerca scientifica per la valutazione degli effetti a lungo termine e attivare misure di cautela da adottare in applicazione del principio di precauzione. c) assicurare la tutela dell ambiente e del paesaggio e promuovere l innovazione tecnologica e le azioni di risanamento volte a minimizzare l intensità e gli effetti dei campi elettrici, magnetici ed elettromagnetici secondo le migliori tecnologie disponibili. Si tratta dunque di una norma che coinvolge sia la popolazione esposta che i lavoratori addetti a mansioni specifiche del settore, ed interessa i campi elettromagnetici con frequenze che vanno da 0 Hz a 300 GHz. Dunque l'ambito di applicazione è identico a quello preso in considerazione dall' ICNIRP e dall'unione Europea. Nella legge vengono definiti i principali compiti dello Stato e delle Amministrazioni locali, nonché dei concessionari sia dei servizi di produzione e distribuzione dell'energia, sia delle frequenze attribuite a servizi di telecomunicazione e di diffusione radiotelevisiva. Principali competenze dello Stato a) determinazione dei limiti di esposizione, dei valori di attenzione e degli obiettivi di qualità b) promozione di attività di ricerca e di sperimentazione tecnico-scientifica, nonché coordinamento dell attività di raccolta, elaborazione e di diffusione dei dati; un progetto pluriennale di ricerca epidemiologica e di cancerogenesi sperimentale sui rischi connessi all esposizione a campi elettromagnetici a bassa e alta frequenza; c) istituzione del catasto nazionale delle sorgenti fisse e mobili dei campi elettrici, magnetici ed elettromagnetici e delle zone territoriali interessate, al fine di rilevare i livelli di campo presenti nell ambiente. d) determinazione dei criteri di elaborazione dei piani di risanamento. 58

59 e) individuazione delle tecniche di misurazione e di rilevamento dell inquinamento elettromagnetico. f) realizzazione di accordi di programma con i gestori di elettrodotti ovvero con i proprietari degli stessi o delle reti di trasmissione o con coloro che ne abbiamo comunque la disponibilità nonché con gli esercenti di impianti per l emittenza radiotelevisiva e di telefonia mobile. Tali accordi sono finalizzati a promuovere tecnologie e tecniche di costruzione degli impianti che consentano sia di minimizzare le emissioni nell ambiente e sia di tutelare il paesaggio. g) definizione dei tracciati degli elettrodotti con tensione superiore a 150 kv. h) determinazione dei parametri per la previsione di fasce di rispetto per gli elettrodotti; all interno di tali fasce di rispetto non è consentita alcuna destinazione di edifici ad uso residenziale, scolastico, sanitario ovvero ad uso che comporti una permanenza non inferiore a quattro ore. Le principali competenze delle Regioni sono: a) esercizio delle funzioni relative all individuazione dei siti di trasmissione e degli impianti per telefonia mobile, degli impianti radioelettrici e degli impianti per radiodiffusione. b) definizione dei tracciati degli elettrodotti con tensione non superiore a 150 kv, con la previsione di fasce di rispetto. c) le modalità per il rilascio delle autorizzazioni alla installazione degli impianti. d) la realizzazione e la gestione, in coordinamento con il catasto nazionale di un catasto delle sorgenti fisse dei campi elettrici, magnetici ed elettromagnetici, al fine di rilevare i livelli dei campi stessi nel territorio regionale, con riferimento alle condizioni di esposizione della popolazione. e) approfondimento delle conoscenze scientifiche relative agli effetti per la salute umana dell esposizione a lungo termine a campi elettrici, magnetici ed elettromagnetici. 59

60 f) redazione del piano di risanamento al fine di adeguare, in modo graduale gli impianti radioelettrici già esistenti ai limiti di esposizione, ai valori di attenzione ed agli obiettivi di qualità stabiliti della legge Competenze dei Comuni I Comuni possono adottare un regolamento per assicurare il corretto insediamento urbanistico e territoriale degli impianti, atto a minimizzare l esposizione della popolazione ai campi elettromagnetici. Sono inoltre tenuti a realizzare controlli sul territorio di loro competenza al fine di garantire il contenimento delle emissioni entro i limiti fissati dalla legge. La legge quadro non individua i valori limite delle grandezze caratteristiche del campo elettromagnetico, demandando questo compito ad un successivo decreto del Presidente del Consiglio dei Ministri. Sono dunque tuttora vigenti il DPCM 23/4/1992 per le basse frequenze ed il il D.M. 381/98 per le alte frequenze. Legge Regionale 24 novembre 2001 n. 14 La legge regionale disciplina tutte le sorgenti che generano radiazioni non ionizzanti, utilizzate in impianti fissi per telecomunicazioni e diffusione radiofonica e televisiva con frequenza compresa tra 100 KHZ e 300 GHZ e con potenze efficaci massime al connettore di antenna superiore a 7 watt. La norma impone alle aziende concessionarie dei servizi suddetti sia la comunicazione all ARPAC delle caratteristiche di tutti gli impianti gestiti, e sia la richiesta dell autorizzazione all installazione ed all esercizio dell impianto al Presidente della Provincia, l autorità competente alla tutela territoriale. Il Presidente della Provincia può anche diffidare le imprese che non provvedono al rispetto dei limiti stabiliti, e revocare le autorizzazioni rilasciate decorsi inutilmente trenta giorni dalla diffida. 60

61 I limiti di esposizione rimangono quelli previsti dal DM 381/98 e successive integrazioni. Il 19 luglio 2002 la Giunta Regionale della Campania ha approvato le Linee Guida per l applicazione della LR 24 novembre 2001 n. 14 in attuazione della Legge Quadro 36/2001, ribadendo i limiti previsti dalla Legge Quadro e dagli obiettivi di qualità per gli edifici adibiti a permanenza superiore alle 4 ore. Decreto Legislativo 4 Settembre 2002 n.198 (G.U. n. 215 del 13 settembre 2002) L Art.4 asserisce che le installazione di infrastrutture per impianti radioelettrici (torri, tralicci ripetitori, SRB per reti GSM/UMTS, reti di televisione terrestre e radiodiffusione, etc.) viene autorizzato dagli enti locali previo accertamento da parte dell ARPA del rispetto dei limiti di esposizione della legge 36/01. Restano le disposizioni di tutela dei beni ambientali e culturali di cui al decreto legge 29 settembre 1999 n.490, e delle servitù militari di cui alla legge 24 dicembre 1976 n.898. L Art.3 asserisce che tutte le installazioni di cui all Art.4 tranne torri e tralicci per la televisione digitale terrestre sono compatibili con qualsiasi destinazione urbanistica e sono realizzabili in qualsiasi parte del territorio comunale. L articolo stabilisce quindi che la localizzazione degli impianti sorgenti di NIR, indipendentemente dalla potenza, non sia soggetta a vincoli in deroga ad ogni altra norma esistente. Quali esempi di aree non agricole spesso prese a riferimento dalle norme comunali precedenti al DL198/02 sono le aree del PRG comunale sottoposte a vincolo di tutela o classificate come i siti di interesse paesaggistico-ambientale, parchi pubblici e di gioco, aree di verde attrezzato, impianti sportivi, scuole, ospedali, case di cura etc.. 61

62 L Art. 5 stabilisce i procedimenti per l autorizzazione all installazione di infrastrutture per telecomunicazioni secondo la modulistica atta alla realizzazione del catasto elettromagnetico nazionale. DCPM 8 Luglio 2003 Il decreto si appella alla legge quadro per definire nuovi limiti del campo elettromagnetico quali decreti attuativi; esso introduce per la radiofrequenza i nuovi limiti, intesi come valori efficaci mediate su un area equivalente alla sezione verticale del corpo umano e su qualsiasi intervallo di sei minuti. I limiti di esposizione sono su tre bande di frequenza di 60, 20 e 40 V/m; per i valore di attenzione e l obiettivo di qualità è dato il valore di 6 V/m. Raccomandazione del Consiglio del 12 Luglio 1999/519/CE GUCE del n. L 199/59 La Norma ha per obiettivo la limitazione dell esposizione della popolazione ai campi elettromagnetici da 0 a 300GHz; essa si riferisce ad un ampia documentazione scientifica esistente, basata su effetti accertati. La norma recepisce il parere scientifico espresso dalla Commissione Internazionale per la Protezione dalle Radiazioni Non Ionizzanti (ICNIRP), e sarà rivalutata sulla base di nuove conoscenze, degli sviluppi nel settore tecnologico e nell impiego di sorgenti di campi elettromagnetici che possono dare luogo ad una esposizione della popolazione. Le limitazioni introdotte si distinguono in limiti fondamentali (o di base), e limiti di riferimento. I primi si fondano direttamente su effetti accertati di natura biologica o sanitaria; i limiti di riferimento sono derivati dai limiti di base al fine di effettuare comparazioni immediate con i valori fisici misurati. L osservanza del livello di riferimento comporta il rispetto dei limiti di base, mentre 62

63 un superamento dei limiti di riferimento non implica necessariamente il superamento del corrispondente limite di base. Vengono identificati vari intervalli di frequenza: per le radiofrequenze si distinguono tre differenti range di frequenza 0,1-10 MHz, 0,01-10 GHz, e GHz a cui corrispondono rispettivamente i limiti per la densità di potenza, per il SAR e per la densità di potenza. I livelli di riferimento per E, B ed S dipendono dalla frequenza secondo diverse relazioni funzionali; ad esempio i limiti di riferimento sono per f=900 MHz di E=41,25 V/m e S=4,5 W/m 2, e per f=1,8 GHz di E=58 V/m e S= 9 W/m 2. La normativa prevede limiti per impianti di telecomunicazione fissi, usando la densità di potenza (la cui unità di misura è il W/m 2 ) della radiazione equivalente ad un onda piana come parametro dosimetrico ; l obiettivo di qualità è di 0,1 W/m 2. Un parametro dosimetrico più realistico dal punto di vista biologico è il cosiddetto Specific Absorbtion Rate (SAR), la cui unità di misura è il W/Kg. Tale valore è fortemente influenzato dalle frequenze componenti la radiazione della specifica sorgente, e dalle proprietà della materia irradiata. Essa indica il lavoro compiuto per unità di tempo dalla radiazione su una massa di un chilogrammo di materia. Si consideri che il campo irradiato nell intorno di pochi centimetri da un telefono cellulare è almeno doppio di quello fissato dall obiettivo di qualità, che di per se è molto difficilmente riscontrabile se non in limitatissime porzioni del territorio. Pertanto l esposizione dell utente al campo del suo stesso cellulare è uno dei principali fattori di possibile rischio sanitario; a tal fine si stanno intensificando le ricerche su antenne di telefoni cellulari a basso SAR. Il calcolo del campo elettrico all interno del corpo umano soggetto all irradiazione di CEM emesso da sorgenti remote (impianti fissi) o vicine (antenne o apparati di uso corrente) è un argomento di ricerca di grande interesse. Esso coinvolge aspetti multidisciplinari di modellistica numerica delle 63

64 sorgenti radianti, dei modelli biologici, etc.; a causa della relativa disponibilità di modelli e protocolli di misura affidabili, è un argomento in continuo sviluppo. Sicuramente in futuro, quando la conoscenza dei fenomeni e dei modelli sarà aumenta, la normativa dovrà tenere conto degli effetti indotti sugli umani e su apparati elettronici considerando parametri più significativi dal punto di vista della dosimetria e delle interferenze elettromagnetiche. Comparazione di norme e studi internazionali Nella tabella seguente sono riportati i limiti di campo vigenti in altre nazioni, quelli proposti da alcuni studi scientifici internazionali, o suggeriti da alcuni enti preposti alla protezione ambientale; per brevità sono indicate le fonti e l anno di pubblicazione. Fonti Legislative o Studi di Enti Normativi Frequenza Megahertz Campo E V/m Densità di Potenza W/m² Densità di Potenza µw/cm² Decreto Ministeriale 381/ ,1 10 Media nelle aree urbane italiane 900 & ,01 1 EPA (USA, 1980) <0,13 < 2 <0,00005 < 0,01 <0,005 < 1 FCC OET65: (USA) RPB (UK,1993)

65 Equipment & control: ente dell'emc (UK) non specificato non specificato Città di Salisburgo ,62 0,001 0,1 Ordinanza ORNI (per le stazioni non non radio base) del 1/2/2000 (CH) specificato specificato ICNIRP Guidelines, ,5 450 CENELEC, 1995 (EU) Codice Canadese Di Sicurezza SC6 (1993) Scheda sanitaria Toronto ,06 0, Australia / Russia 1988 (intera popolazione) ,1 10 Polonia , ANSI/IEEE C95-1 USA (1995) Tabella 4: Comparazione di limiti internazionali per campi a RF Si noti che il campo della norma italiana è tra i più bassi esistenti; in ambito regionale, l Emilia Romagna ha posto il limite di 3 V/m che comunque è più alto della media di E nelle città italiane. I numeri nell ultimo campo sono ovviamente proporzionali a quelli del penultimo campo, ma sono riportati per conformità. 65

66 Il DPCM 23/4/1992 La normativa relativa alle ELF Il presente decreto fissa i limiti massimi di esposizione, relativamente all'ambiente esterno ed abitativo, ai campi elettrico e magnetico generati alla frequenza industriale nominale (50Hz). Non si applica alle esposizioni professionali sul luogo di lavoro ed alle esposizioni intenzionali di pazienti sottoposti a diagnosi e cure mediche. Nel decreto vengono definiti alcuni concetti fondamentali quali: a) grandezze fisiche caratteristiche e relative unità di misura. b) valori limite di esposizione ai campi elettromagnetici. c) distanze di rispetto dagli elettrodotti. d) competenze e responsabilità dei controlli. e) interventi di risanamento. La norma individua i limiti di 5KV/m per il campo elettrico e 0,1 mt per l induzione magnetica in aree ove individui possono trascorre parte significativa della giornata, in altre aree i limiti diventano 10KV/m e 1 mt rispettivamente. Per abitazioni o attività che comportano tempi di permanenza prolungati, vengono inoltre stabilite le seguenti fasce di rispetto dagli elettrodotti: Tensione Elettrodotto Distanza 380 KV 28 m 220 KV 18 m 150 KV 11 m 132 KV 10 m 120 KV 10 m Tabella 5: Le aree di rispetto per gli elettrodotti secondo il DPCM

67 Dunque nell'ambito delle emissioni di onde elettromagnetiche ELF dovute a elettrodotti, si individuano anche delle precise fasce di rispetto la cui ampiezza è funzione della tensione della linea elettrica. Il DPCM 28/9/1995 enuncia le Norme tecniche procedurali di attuazione del DPCM 23/4/1992 e prevede le modalità di risanamento degli impianti non a norma per il Raccomandazione del Consiglio del 12 Luglio 1999/519/CE GUCE del n. L 199/59 Come già detto precedentemente, la norma recepisce il parere scientifico espresso dalla Commissione Internazionale per la Protezione dalle Radiazioni Non Ionizzanti (ICNIRP), e sarà rivalutata sulla base di nuove conoscenze, degli sviluppi nel settore tecnologico e nell impiego di sorgenti di campi elettromagnetici che possono dare luogo ad una esposizione della popolazione. Le limitazioni introdotte si distinguono in limiti fondamentali (o di base), e limiti di riferimento. I primi si fondano direttamente su effetti accertati di natura biologica o sanitaria; i limiti di riferimento sono derivati dai limiti di base al fine di effettuare comparazioni immediate con i valori fisici misurati. Le limitazioni dell esposizione della popolazione ai campi elettromagnetici alla frequenza industriale di 50 Hz prevedono i seguenti limiti di riferimento: E=5K V/m, B=0,1mT Legge Regionale 2001 n. 13 La norma stabilisce criteri di localizzazione e strumenti urbanistici degli elettrodotti a tensione superiore a 30KV (ovvero per media ed alta tensione), garantendo che l induzione magnetica non superi i 0,2 µt in prossimità di scuole, aree attrezzate, ospedali, aree urbane ed uffici ove la permanenza superi le 4 ore giornaliere. 67

68 Si noti che tale limite può sembrare restrittivo rispetto ai limiti precedenti, tuttavia recepisce alcuni risultati sperimentali svedesi del 1993 che sembrano correlare a tale valore una limitata evidenza di casi di leucemia infantile. L International Agency for Research on Cancer classifica pertanto i campi magnetici ELF come possibilmente cancerogeni per gli umani (Gruppo 2B). La norma mantiene i criteri di risanamento previsti dal DPCM 23 aprile 1992, ed istituisce presso l ARPAC il catasto degli elettrodotti; l ENEL dovrebbe fornire la mappa completa degli elettrodotti comprensiva delle relazioni di conformità alla normativa, e l ARPAC dovrebbe valutare annualmente il rispetto della normativa dando priorità ai luoghi destinati all infanzia. L ARPAC è l autorità di vigilanza e controllo degli elettrodotti, ed è competente per l irrogazione e l introito delle sanzioni pecuniarie previste, salvo chi prevede i Piani di risanamento e/o delocalizzazione, e li attui nei tempi di intervento previsti. DCPM 8 Luglio 2003 Il decreto si appella alla legge quadro per definire nuovi limiti dei campi magnetici ed elettrici quali decreti attuativi; introduce per la bassa frequenza i limiti di esposizione di 100microTesla e di 5KV/m efficaci, le misure mediane su 24 ore di 10 microtesla quale valore di attenzione, e di 3 microtesla quale obiettivo di qualità. Ovviamente la mediana è una misura statistica, quindi la legge ammette anche valori molto più elevati, ma con minore frequenza statistica. L analisi delle normative vigenti a differenti scale territoriali Scala Nazionale L attuale fondamento normativo del potere regolamentare degli Enti locali, con particolare riferimento alla disciplina regionale della Campania, e le relative competenze risultano dalle seguenti considerazioni: 68

69 1. Per l'indubbio rilievo urbanistico ed edilizio, la rete di telefonia cellulare e la rete elettrica nazionale sono da considerare vere e proprie infrastrutture, in quanto composte da un complesso di impianti collegati tra loro al fine di garantire un servizio strategico. 2. La Legge Urbanistica n. 1150/1942 ed il D.M. n.1444/1968 indicano, quale contenuto necessario del P.R.G., la localizzazione delle aree da riservare ad opere ed impianti di interesse collettivo e generale. 3. L'art. 2 del D.P.R , n. 318, stabilisce che "l'installazione, l'esercizio e la fornitura di reti di telecomunicazione nonché la prestazione dei servizi ad esse relativi accessibili al pubblico sono attività di preminente interesse generale"; ciò viene anche ribadito nel D.L.198/2002. Scala Regionale Ai sensi dell' art. 3, comma 1, Lett. d) della Legge Quadro, la definizione dei criteri localizzativi e degli standard urbanistici da rispettare nella localizzazione degli impianti sono di competenza regionale. In particolare la Legge della Regione Campania n. 14/2001, prevede che: possono essere definiti i siti sensibili (scuole, asili, ospedali, case di cura, parchi e aree per il gioco e lo sport ecc.) in corrispondenza dei quali può essere esclusa l'installazione di impianti di telecomunicazione; possono essere definiti determinati siti in cui è esclusa l'installazione di nuovi impianti, se l'esclusione si giustifica al fine di minimizzare i rischi di esposizione relativamente a siti sensibili, evitare danni a valori ambientali e paesaggistici, tutelare gli interessi storici, artistici ed architettonici; Scala Provinciale Sia la Legge 381/98, sia la Legge 36/2001 affermano che la funzione delle Provincie è prevalentemente quella autorizzativa; fermo restando i criteri stabiliti a scala regionale, le 69

70 peculiarità territoriali specifiche possono eventualmente essere contemplate nel piano territoriale di coordinamento (PTCP). In merito a ciò si rileva che la Provincia esercita, nel governo del territorio, un ruolo programmatico e di raccordo tra le politiche territoriali della Regione e la pianificazione urbanistica comunale, determinando indirizzi generali di assetto del territorio provinciale. Il Piano Provinciale delle Installazioni delle sorgenti di NIR ha le sue radici normative nelle competenze della Provincia, delineate nella Legge 142/90. Il ruolo di raccordo sopra citato della Provincia è secondo l art.13, inteso ad organizzare sul territorio le attrezzature ed i servizi, garantendone accessibilità e fruibilità. Inoltre secondo l art.15, il PTCP formula le indicazioni da seguire in rapporto alla localizzazione di massima delle principali infrastrutture. Il sistema degli impianti per le comunicazioni e per il trasporto dell energia elettrica sono sia una delle più influenti infrastrutture del territorio, e sia sorgenti di NIR. Il Sistema Informativo Territoriale è il riferimento conoscitivo fondamentale per la definizione degli atti di governo del territorio e per la verifica dei loro effetti (art.4); in accordo con tale normativa è stato sviluppato il GIS CatNIR, mediante il quale sono state redatte le mappe del Piano di localizzazione. A seguito delle considerazioni normative della Legge 142/90, il Piano delle installazioni della Provincia di Napoli è uno strumento che consegue le seguenti finalità:! localizzare tutti i siti del territorio provinciale che sono attualmente sede di impianti sorgenti di radiazioni non ionizzanti;! evidenziare i siti soggetti a opere di risanamento a seguito di verifiche ed operazioni di monitoraggio del territorio;! valorizzare il ruolo di servizio di pubblica utilità delle emittenti televisive e di radiodiffusione a carattere locale;! valutare lo stato delle aree geografiche (i Comuni) con alta numerosità di impianti; 70

71 ! valorizzare quelle aree geografiche alternative più adatte alla localizzazione di nuovi impianti o alla delocalizazzione di impianti esistenti, in quanto favoriti da una copertura favorevole e/o da una minore esposizione della popolazione;! armonizzare i servizi delle emittenze suddette, nel perseguimento di un migliore servizio, e/o di un minore impatto ambientale. Appositi piani di localizzazione dovrebbero essere forniti annualmente dai gestori in base ad esigenze di marketing e di copertura. Essi dovrebbero essere verificati di conseguenza, sia secondo le emergenze del Piano Provinciale, sia secondo indici urbanistici o indici di visibilità opportuni da individuare e proporre nella normativa vigente. Per quanto concerne le specifiche di localizzazione, i gestori dovrebbero attenersi alla normativa nazionale, e per quanto possibile alle specifiche urbanistiche fornite dai Comuni. Scala Comunale La programmazione territoriale delle infrastrutture da parte del Comune è un attività primaria fondamentale; anche l'art 8, comma 6, della L.22 febbraio 2001, n. 36 "Legge quadro sulla protezione dalle esposizioni a campi elettrici, magnetici ed elettromagnetici", ad ulteriore conferma della competenza comunale in materia urbanistica, ha stabilito che "I comuni possono adottare un regolamento per assicurare il corretto insediamento urbanistico e territoriale degli impianti e minimizzare l'esposizione della popolazione ai campi elettromagnetici". Varie censure sono state avanzate dai gestori in sede di impugnativa giurisdizionale dei regolamenti per incompetenza del Comune a disciplinare la materia. Tuttavia il T.A.R. Veneto, pur affermando che non spetta all'amministrazione comunale fissare distanze a tutela della salute pubblica, ha riconosciuto la competenza comunale a disciplinare gli aspetti urbanistici della zonizzazione, 71

72 nonché quelli architettonici e paesaggistici (T.A.R. Veneto, Sez. II, Sent. 7 marzo 2001, n. 598 e T.A.R. Veneto, Sez. II, 26 luglio 2001, n. 2250). Compete quindi al Comune, nell'ambito dei criteri urbanistici indicati dalla Regione, selezionare ed individuare, con specifico riferimento all'assetto del proprio territorio comunale, le aree da destinare alla localizzazione degli impianti sorgenti di NIR. Considerazioni sulla localizzazione degli impianti Tutto ciò considerato sembra ragionevole che per la definizione delle aree idonee all'installazione degli impianti, deve essere favorita la scelta di ambiti territoriali già compromessi dal punto di vista urbanistico - edilizio, indirizzando, ove possibile, i gestori a localizzare le installazioni all'interno delle aree produttive, e comunque in zone interessate dalla presenza di impianti tecnologici già preesistenti (tralicci, torri piezometriche, impianti di depurazione, ecc. che già determinano un forte impatto ambientale e possono essere quindi sede di ulteriori impianti tecnologici, sorgenti di NIR, di considerevole impatto ambientale, nel rispetto dei regolamenti vigenti. Figura 11: Una SRB posta sul tetto di un edificio scolastico 72

73 In Figura 11 viene mostrato come una accurata disposizione dei radiatori della SRB possa consentirne l installazione su un edificio pubblico garantendo una scarsa esposizione elettrica per gli occupanti dell edificio e per la popolazione. 73

74 6. CRITERI PER L AUTORIZZAZIONE ALL INSTALLAZIONE DI IMPIANTI RADIANTI Considerazioni preliminari. L attività di programmazione e pianificazione per la localizzazione degli impianti per le comunicazioni e per il trasporto dell energia, rientra tra le funzioni che la legge 142/90 sull ordinamento delle autonomie locali assegna all Ente Provincia. In particolare all Ente spettano funzioni amministrative quali la tutela dell'ambiente, la disciplina ed il controllo delle emissioni atmosferiche e sonore (art. 14), nonché la predisposizione ed adozione del piano territoriale di coordinamento. Il PTCP determina indirizzi generali di assetto del territorio, indicando le diverse destinazioni del territorio in relazione alla prevalente vocazione delle sue parti e la localizzazione di massima delle maggiori infrastrutture e delle principali linee di comunicazione (art. 15). Inoltre la competenza dell Ente Provincia in materia di radioprotezione da radiazioni non ionizzanti è definita in modo univoco nella Legge 36/2001, e riguarda l autorizzazione all installazione degli impianti sorgenti di radiazioni non ionizzanti. Le recenti modifiche legislative hanno però reso inefficaci i presupposti normativi all origine dell attività in oggetto, infatti nel Decreto Legge 198/02: 1. Viene omessa la competenza dell Ente Provincia in merito al rilascio dell autorizzazione all installazione degli impianti sorgenti di radiazioni non ionizzanti. 2. È prevista la deroga a tutti gli strumenti di pianificazione esistenti per l insediamento degli impianti sorgenti di radiazioni non ionizzanti. Numerose amministrazioni locali hanno impugnato il Decreto, contro il quale si è espressa la Corte Costituzionale. Obiettivi delle linee guida per la redazione del piano provinciale per l installazione delle sorgenti NIR. Le linee guida per la redazione del piano provinciale per l installazione delle sorgenti NIR sono state sviluppate per conseguire i seguenti obiettivi: 74

75 tutelare la salute pubblica garantendo il rispetto dei valori di soglia individuati dalla normativa. localizzare i siti dei territorio provinciale che sono attualmente sede di impianti sorgenti di radiazioni non ionizzanti; evidenziare i siti soggetti a opere di risanamento a seguito di verifiche ed operazioni di monitoraggio del territorio; valorizzare il ruolo di servizio di pubblica utilità delle emittenti televisive e di radiodiffusione a carattere locale; valutare lo stato delle aree con alta numerosità di impianti; localizzare le aree geografiche più adatte alla localizzazione di nuovi impianti o alla delocalizzazione di impianti esistenti, in quanto favoriti da una copertura favorevole e da una minore esposizione della popolazione; armonizzare i servizi delle emittenze suddette, nel perseguimento di un migliore servizio e di un minore impatto ambientale. Criteri adottati per la redazione delle linee guida. I criteri adottati per la definizione delle linee guida sono stati essenzialmente frutto della valutazione dei seguenti elementi: I vincoli normativi. Per gli impianti a bassa frequenza resta in vigore il DPCM 23/4/1992, nelle cui norme attuative vengono fissate fasce di rispetto di dimensioni variabili in funzione della tensione nominale dell impianto. 75

76 Tensione Elettrodotto Distanza 380 KV 28 m 220 KV 18 m 150 KV 11 m 132 KV 10 m 120 KV 10 m Per gli impianti ad alta frequenza resta in vigore il Decreto Ministeriale 381/98, nelle cui norme attuative vengono definiti i limiti di esposizione della popolazione al campo elettromagnetico nonché le cosiddette misure di cautela, che si applicano nei luoghi ove la permanenza risulti non inferiore a 4 ore. Gli elementi connessi al rischio di esposizione della popolazione. Sebbene siano riportati in letteratura scientifica effetti biologici per l esposizione a campi elettromagnetici non connessi all innalzamento della temperatura nei tessuti, la ricerca scientifica non ha mostrato un nesso di causalità tra l esposizione a tali campi nei suddetti limiti, ed effetti sanitari. D altro canto l incertezza dei dati scientifici non dimostra l assoluta innocuità dei campi elettromagnetici e di tutte le applicazioni relative alle radiazioni non ionizzanti. Risulta dunque opportuno adottare un approccio prudente verso i rischi potenziali delle nuove tecnologie. Gli elementi connessi alle caratteristiche tecniche degli impianti. Per gli impianti ad alta frequenza, in mancanza di distanze definite dalla norma, si è stabilito di individuare dei valori di riferimento sulla base delle caratteristiche di funzionamento degli impianti censiti e più frequentemente installati sul territorio provinciale. I sistemi radianti degli impianti per le comunicazioni della telefonia cellulare e radiotelevisive presentano sia diverse caratteristiche di 76

77 direzionalità dei campi, e sia valori dei campi che in funzione delle differenti esigenze di copertura possono variare di alcuni ordini di grandezza. Le tabelle seguenti sono state elaborate utilizzando i parametri degli impianti che determinano sul territorio minimi e massimi valori dei campi. Impianti SRB per comunicazioni radiotelefoniche POTENZA PORTANTI PERDITA GUADAGNO DISTANZA DISTANZA [W] [N ] [db] [db] LIMITE 6 LIMITE V/m 3 V/m m 6 m m 50 m Impianti per comunicazioni radiotelevisive POTENZA PERDITA GUADAGNO DISTANZA DISTANZA [W] [db] [db] LIMITE LIMITE 6 V/m 3 V/m m 32 m m 400 m Nelle tabelle sono riportate le distanze oltre le quali il valore del campo elettrico, nella direzione di massimo irraggiamento, risulta rispettivamente inferiore a 6 V/m (valore limite per la normativa) ed a 3 V/m (definibile quale valore di qualità, atteso che in ambito protezionistico è in uso assumere quale livello di qualità di un parametro il valore dimezzato del valore di soglia). La conoscenza di tali parametri e della disposizione angolare dei radiatori dell impianto consentono in prima approssimazione di valutare i campi generati dagli impianti. 77

78 Sulla base degli elementi citati si ritiene che per quanto attiene gli impianti sorgente di radiazioni non ionizzanti a bassa frequenza, le distanze di rispetto imposte dal DPCM 23/4/1992 garantiscono il rispetto dei valori di soglia stabiliti. Invece per gli impianti ad alta frequenza, si può certamente affermare che la vicinanza ad un impianto non implica necessariamente il superamento dei valori di soglia definiti dalla norma. In tal caso bisogna ritenere vincolante la direzione di massimo irraggiamento dell antenna e quindi l orientamento dei sistemi radianti. Si ritiene così ammissibile l adiacenza di un impianto ad un edificio per il quale l esposizione non sia diretta, ovvero non lo irradi in pieno, ed in particolare per distanze non inferiori a quelle indicate nelle tabelle. Al fine di identificare possibili zone ad elevata densità di impianti (ed in assenza di conoscenze dettagliate degli stessi), si ritengono significative le aree nelle quali vari impianti ricadano in un raggio di duecento metri. In tali aree può rendersi necessario approfondire le configurazioni dei sistemi di radiocomunicazione e prevedere gli effetti di sovrapposizione costruttiva dei campi prodotti dalle sorgenti vicine. Si rileva infine la necessità di impedire l installazione di impianti su edifici con destinazioni d uso particolari, quali scuole, ospedali, musei, ecc, o in particolari aree che andrebbero ad alterare contesti di tipo archeologico, architettonico, naturistico, paesaggistico o storico. Linee guida per la redazione del piano provinciale per l installazione delle sorgenti NIR. L attuazione del piano provinciale per l installazione delle sorgenti NIR può concretizzarsi a mezzo delle seguenti azioni: 78

79 Acquisizione di un piano annuale di gestione, redatto da ciascuna società di gestione degli impianti, corredato delle caratteristiche tecniche di ciascun impianto, al fine di verificare la compatibilità generale dell area con i nuovi insediamenti tecnologici. Acquisizione di un quadro completo delle caratteristiche tecniche di ciascun impianto esistente gestito da ciascuna società (incluso orientamento dei sistemi radianti). Definizione di una suddivisione del territorio in classi di compatibilità definibili come segue: Impianti a bassa frequenza Aree a compatibilità zero: aree nelle quali il rischio derivante dall esposizione o le particolari caratteristiche del contesto territoriale non giustificano il beneficio derivante dall uso della sorgente di campo. Ricadono in questa categoria edifici con destinazioni d uso particolari, quali scuole, ospedali, musei, chiese, ecc, oppure particolari aree che, se interessate da insediamenti, potrebbero alterare contesti di tipo archeologico, architettonico, naturalistico, paesaggistico o storico. Aree a compatibilità 1: aree ove la localizzazione di impianti di emissione è consentita, ma soggetta a verifiche tecniche specialistiche da parte di soggetti competenti alla valutazione preventiva e alla misura dei campi. Ricadono in questa categoria tutte le aree che nei piani regolatori sono definite quali zone omogenee di tipo A, B, C o aree comunque edificate. In tali condizioni deve essere garantito quanto indicato dal D.P.C.M. 23/4/1992 e cioè: Tensione Elettrodotto Distanza 380 KV 28 m 220 KV 18 m 150 KV 11 m 132 KV 10 m 120 KV 10 m 79

80 In ogni caso gli impianti devono rispettare la norma CEI "Guida per la misura e per la valutazione dei campi elettrici e magnetici nell'intervallo di frequenza 0 Hz - 10 khz, con riferimento all'esposizione umana". Aree a compatibilità 2: aree ove la localizzazione di impianti è compatibile con il contesto territoriale. Ricadono in questa categoria tutte le aree che nei piani regolatori sono definite quali zone omogenee di tipo D, E. In ogni caso gli impianti devono rispettare la norma CEI "Guida per la misura e per la valutazione dei campi elettrici e magnetici nell'intervallo di frequenza 0 Hz - 10 khz, con riferimento all'esposizione umana". Impianti ad alta frequenza Aree a compatibilità zero: aree nelle quali il rischio derivante dall esposizione o le particolari caratteristiche del contesto territoriale non giustificano il beneficio derivante dall uso della sorgente di campo. Ricadono in questa categoria edifici con destinazioni d uso particolari, quali scuole, ospedali, musei, chiese, ecc, oppure particolari aree che, se interessate da insediamenti, potrebbero alterare contesti di tipo archeologico, architettonico, naturalistico, paesaggistico o storico. Aree a compatibilità 1: aree ove la localizzazione di impianti di emissione è consentita, ma soggetta a verifiche tecniche specialistiche da parte di soggetti competenti alla valutazione preventiva e alla misura dei campi. Ricadono in questa categoria tutte le aree che nei piani regolatori sono definite quali zone omogenee di tipo A, B, C o aree comunque edificate. In tali aree si ritiene ammissibile l adiacenza ad un impianto a condizione che esso non irradi direttamente un edificio entro le distanze indicate in tabella: POTENZA [W] DISTANZA LIMITE 6 V/m 80

81 IMPIANTI 2 3 m RADIOTELEFONIA IMPIANTI m RADIOTELEFONIA IMPIANTI m RADIOTELEVISIVI IMPIANTI m RADIOTELEVISIVI In ogni caso gli impianti devono rispettare le norme CEI Guida per la misura e per la valutazione dei campi elettromagnetici nell'intervallo di frequenza 10 khz Ghz, con riferimento all'esposizione umana e CEI Guida alla realizzazione di una Stazione Radio Base per rispettare i limiti di esposizione ai campi elettromagnetici in alta frequenza. Aree a compatibilità 2: aree ove la localizzazione di impianti è compatibile con il contesto territoriale. Ricadono in questa categoria tutte le aree che nei piani regolatori sono definite quali zone omogenee di tipo D, E. In ogni caso gli impianti devono rispettare la norma CEI Guida per la misura e per la valutazione dei campi elettromagnetici nell'intervallo di frequenza 10 khz Ghz, con riferimento all'esposizione umana e CEI Guida alla realizzazione di una Stazione Radio Base per rispettare i limiti di esposizione ai campi elettromagnetici in alta frequenza. Definizione di un piano di risanamento del territorio, organizzato sulla base delle incompatibilità riscontrate dalla suddivisione in classi precedentemente esposta. 81

82 L Autorizzazione L attività autorizzativa della Provincia consiste nella valutazione delle richieste dei gestori in merito sia a fattori di tipo percettivo e sia di tipo espositivo dell installazione nel territorio. In tal senso la provincia dispone infatti delle mappe tecniche dettagliate che consentono la visione sinottiche delle risorse territoriali di differenti comuni interessati dalla installazione in esame. Inoltre la provincia, per il suo ruolo amministrativo specifico, verifica la conformità al piano provinciale ed ai specifici regolamenti dei comuni interessati dalla installazione. La richiesta di autorizzazione pertanto può essere giudicata non conforme in eventuale caso di palese violazione di uno degli aspetti tecnico/amministrativi sotto citati; in tal caso l amministrazione in base alla motivazione specificata mediante apposita delibera del Presidente, può rilasciare al gestore un parere favorevole a condizione di una opportuna rimodulazione del progetto della infrastruttura. Valutazioni per l autorizzazione di elettrodotti per la distribuzione dell energia elettrica L ARPAC esegue le misure e le valutazioni predittive atte a valutare la conformità secondo le norme vigenti; la Provincia effettua un analisi di tipo amministrativo basato sugli elementi di seguento esposti. La rete elettrica costituisce un sistema distribuito sul territorio nazionale ed europeo per il trasporto dell energia a alternata a 50 Hz. La distribuzione dell energia avviene a cura di differenti enti (fondati dalle divisioni della ex ENEL SpA) e su differenti tratte del territorio con una tensione variabile di tre ordini di grandezza. La tensione nominale di tratta varia da 380 KV fino a 380 V in funzione della utilizzazione e dei sottosistemi elettrici interconnessi dalle linee. Le caratteristiche sono brevemente illustrate in tabella: Denominazione elettrodotto Range di tensione Funzione Linee AAT KV Linee primarie per il collegamento tra impianti di produzione e con Localizzazione dei tracciati Aree prevalentemente extraurbane Gestore Terna 82

83 sottostazioni di trasformazione Linee AT KV Linee di alimentazione delle cabine primarie Linee MT 9-20 KV Linee di alimentazione delle cabine secondarie o di grandi utenze Linee BT 380 V Linee di alimentazione delle varie utenze Aree metropolitane e periferie delle città Aree urbane ed industrializzate Aree urbane e residenziali Enel Distribuzione Enel Distribuzione Enel Distribuzione, privati La rete elettrica raggiunge in differenti ambiti territoriali una complessità considerevole che può essere misurata attraverso le lunghezze delle varie tratte che attraversano un area in funzione della tensione nominale. La valutazione di interventi di riassetto della rete elettrica può essere pertanto misurata in termini di costi/beneficio con riferimento alle tratte aggiunte e quelle demolite, considerando le caratteristiche di terna singola o doppia, e dei relativi abbinamenti binati o trinati dei cavi. Un possibile indice idoneo per la modellazione della densità degli elettrodotti sul territorio, è dato dal rapporto tra la lunghezza dei tracciati (pesata in base alla tensione di linea) e la superficie del territorio interessato. Resta inteso che tali valutazioni richiedono comunque la conoscenza dei dati tecnici di base sopra citati. Valutazioni per l autorizzazione di impianti di comunicazione a radiofrequenza L ARPAC esegue le misure e le valutazioni predittive atte a valutare la conformità secondo le norme vigenti; la Provincia effettua un analisi di tipo amministrativo basato sugli elementi di seguento esposti atti a rilevare eventuali errori materiali o omissioni dei dati tecnici degli impianti. I dati vanno forniti alla provincia in conformità con il seguente schema, utilizzabile sia per impianti di tipo broadcast, sia per stazioni radio-base delle reti di telefonia cellulare: 83

84 Esempio di specifica dei dati per una SRB Settore 1 Settore 2 Settore 3 Altezza traliccio (base antenna-tetto) (m) Quota del palazzo in gronda s.l.m. (m) Quota del palazzo in base s.l.m. (m) Riferimento alle specifiche elettriche dell antenna * AntId1 AntId1 AntId1 Dimensione elemento (cm) Orientamento asse elettrico rispetto al Nord magn Tilt meccanico Per ogni porta disponibile in ingresso all antenna: Sistema di trasmissione / numero della porta GSM 900 / 1 GSM 900 / 1 GSM 900 / 1 Potenza totale in uscita ai trasmettitori (W) Perdite complessive impianto (db) Potenza stimata in ingresso alla porta di antenna (W) Sistema di trasmissione / numero della porta GSM 1800 / 2 GSM 1800 / 2 GSM 1800 / 2 Potenza totale in uscita ai trasmettitori (W) Perdite complessive impianto (db) Potenza stimata in ingresso alla porta di antenna (W) * AntId si riferisce ad una tabella contenente Nome Costruttore, Tipo di antenna, Modello, Guadagno (db d ), ed alla tabella delle attenuazioni orizzontale e verticale con passo angolare rispettivamente di 10 e di 3 Esempio di specifica dei dati per un antenna DIAGRAMMA ORIZZONTALE

85 I valori riportati sono espressi in db d 0 indica la direzione del Nord geografico e gli angoli sono in senso orario rispetto al Nord. DIAGRAMMA VERTICALE I valori riportati sono espressi in db d 85

86 Il database per la redazione del quadro di valutazione degli impianti Il processo amministrativo che vede protagonista l amministrazione provinciale per le attività di autorizzazione degli impianti per telecomunicazione può essere guidato attraverso l utilizzo di uno strumento in grado di archiviare e riassumere l intero quadro cognitivo relativo all impianto ed al territorio nel quale questo è presente o in via di realizzazione. Il database proposto è un elemento in grado di guidare gli operatori dell amministrazione nell acquisizione di tutte le informazioni necessarie per ottenere una visione complessiva del territorio prima e dopo la concessione dell autorizzazione all installazione. Attraverso la compilazione delle maschere proposte gli operatori seguiranno un percorso logico che consente di sviluppare delle indagini relative all impianto ed al territorio nel quale questo è presente o dovrà essere installato. Il database infatti oltre a richiedere le specifiche tecniche dell impianto, necessarie per valutare eventualmente l entità dei campi elettromagnetici prodotti, presenta dei form nei quali indicare il numero di elementi sensibili direttamente irradiati, nonché un indicazione sulla compatibilità ambientale ed architettonica tra impianto e contesto circostante. Tali voci consentiranno l effettiva verifica dell interazione tra impianti ed edifici esistenti quali scuole, strutture ospedaliere, aree destinate al tempo libero ed edifici destinati ad attività residenziali. Inoltre verrà richiesta la valutazione di particolari elementi di natura architettonica ed ambientale il cui pregio potrebbe essere compromesso a seguito della realizzazione dell impianto. A valle di tale lavoro, sentito il parere dell ASL competente e dell ARPAC, il Presidente della Provincia potrà valutare l opportunità di concedere la concessione all installazione dell impianto sulla base di un quadro informativo corretto e completo in ogni suo aspetto, sia sotto il profilo tecnico che sotto il profilo terrioriale. Il database consente di archiviare le seguenti informazioni: Dati relativi al sito d installazione: 86

87 Codice dell impianto; Comune interessato dall installazione; Indirizzo presso il quale l impianto è o dev essere installato; Soggetto proprietario dell immobile sul quale è individuato l impianto; Dimensioni del supporto utilizzato per l impianto; Quote caratteristiche dell impianto; Condizione di attività dell impianto, che consente di definire se l impianto è in progetto, esistente ma disattivato o esistente ed attivo; Dati relativi alla compatibilità: Compatibilità architettonica, indicante la presenza sul territorio adiacente l impianto di elementi di rilievo architettonico, culturale e storico. Compatibilità ambientale, indicante la presenza sul territorio adiacente l impianto di elementi di rilievo ambientale e naturalastico. Parere rilasciato dall ASL competente; Parere rilasciato dall ARPAC; Dati relativi all impianto suddivisi per singoli radiatori: Gestore dell impianto; Codice dell impianto; Codice del radiatore installato; Costruttore, tipo e modello del radiatore installato; Dimensione del radiatore; Orientamento del radiatore; Angolo di tilt del radiatore; Guadagno dell antenna (espresso in db); 87

88 Dati relativi a ciascuna porta disponibile dell antenna quali: tipo di trasmissione, potenza in ingresso, potenza irradiata, perdite espresse in db; Dati relativi agli elementi territoriali sensibili irradiati da ogni singolo radiatore: Numero di scuole irradiate; Numero di strutture sanitarie irradiate; Numero di strutture per il tempo libero irradiate; Numero di abitazioni irradiate; Altri elementi irradiati; Tale scelta è stata guidata dalla motivazione tecnica esposta in relazione, secondo la quale la presenza di un emettitore di radiazioni non ionizzanti non è di per sé incompatibile con il territorio circostante. Risulta infatti fondamentale la disposizione del lobo d irraggiamento di ogni singolo radiatore rispetto ad elementi territoriali ritenuti sensibili. 88

89 Figura 12: maschera dati territoriali 89

90 Figura 13: maschera dati impianto 90

91 7. PROGRAMMI DI MONITORAGGIO DEI CAMPI ELETTROMAGNETICI Monitoraggio puntuale basato sulla zonizzazione dei siti in CatNir Il monitoraggio puntuale va effettuato secondo gli stessi criteri esposti per il monitoraggio continuo, o a tappeto secondo una lunga serie di campagne sul territorio. In tal caso è opportuno predisporre una segmentazione del territorio da esplorare, in base ai dati già disponibili nel catasto elettromagnetico sviluppato. La Provincia di Napoli, per svolgere le proprie competenze di controllo e di programmazione ambientale del territorio di propria competenza, ha avviato nel 2002 un Progetto avente tra gli obiettivi la redazione di un proprio catasto delle sorgenti di emissioni elettromagnetiche relativo al territorio della Provincia di Napoli, la redazione di criteri guida per la concessione delle autorizzazioni e di un programma di monitoraggio delle sorgenti di NIR presenti sul territorio provinciale. Il catasto provinciale è stato realizzato utilizzando un Sistema Informativo Geografico distribuito (G.I.S.), mediante l uso integrato dei prodotti software disponibili nelle infrastrutture telematiche presso le Direzioni Informatiche e del Piano Territoriale di Coordinamento e Cartografia della Provincia di Napoli (Fig.1). Tramite la rete locale della Direzione Monitoraggio Tutela delle Acque e dell Aria risulta possibile consultare gli archivi cartografici dei dati vettoriali (tematismi topografici e dell urbanizzato), nonché gli archivi cartografici dei dati raster (carte topografiche scala 1:5000 e fotogrammetrie aeree) relativi al territorio della Provincia di Napoli. Le fonti principali dei dati per le sorgenti a radiofrequenza sono stati prevalentemente forniti dal Ministero delle Comunicazioni e sono aggiornati al terzo trimestre 2002, mentre i dati relativi al gestore di telefonia mobile Omnitel risalgono al dicembre 2000; altri dati sono pervenuti dai Comuni interpellati e da Arpac nel Le fonti principali per le sorgenti ELF sono basati sulle cartografie ufficiali regionali e provinciali, ed il documento Arpac del

92 I siti sono stati verificati a campione con strumentazione adeguata e tarata; gli impianti dichiarati risultano attivi, mentre le caratteristiche radioelettriche sono spesso parziali e disomogenee tra loro. I dati prodotti si basano sulle fonti e sulle verifiche effettuate sul campo; essi hanno consentito di realizzare un quadro abbastanza soddisfacente degli impianti distribuiti sul territorio relativamente all anno Tuttavia il territorio è un sistema estremamente dinamico e quindi il G.I.S. va aggiornato continuamente; ciò richiede in particolare che la legislazione e le competenze delle autorità siano definitivamente chiare e che i relative meccanismi di autorizzazione vadano completamente a regime. Sono stati creati i seguenti tematismi G.I.S. effettuando la localizzazione mediante le coordinate nella griglia italiana (Gauss-Boaga) per gli impianti sorgenti di radiazioni non ionizzanti: gestori di Stazioni Radio Base (S.R.B.), ponti di servizio di telecomunicazioni, impianti di radiodiffusione, di televisioni (figg. 2 e 3), stazioni di trasformazione AT-MT (da alta a media tensione). E stato inoltre riportato il tematismo relativo agli elettrodotti rilevati sul territorio della Provincia di Napoli (fig.4). I tracciati degli elettrodotti della Provincia di Napoli sono stati ricostruiti dalla cartografia regionale in scala 1:25000, da quella provinciale in scala 1:5000, e dalla cartografia riportata dall ARPAC. Varie tratte sono state verificate mediante l osservazione sul campo e mediante misure effettuate con G.P.S. Nel G.I.S. è stato prodotto il tematismo a colori per le linee ad alta tensione a frequenza industriale (50 Hz); sono riportati per gli elettrodotti fino a 60 KV circa 192 Km di tracciato, per quelli tra 60 KV e 150 KV circa 83 Km di tracciato, per quelli tra 150 KV e 220 KV circa 128 Km di tracciato e circa 26 Km per gli elettrodotti da 380 KV a 420KV. Si noti che le società della distribuzione del gruppo ENEL non hanno fornito i dati ufficiali, quindi una verifica successiva sarà indispensabile, anche in funzione delle frequenti modifiche apportate alla rete di distribuzione. Sempre per quanto concerne i campi a frequenza industriale (non come per la radiofrequenza), si riscontra una notevole variazione, con le differenti normative, dei limiti previsti per l induzione magnetica in aree a permanenza prolungata: dal limite di 100 microtesla previsto dal D.P.C.M. del e della normativa europea, al limite di 10 microtesla proposto dalla Delibera del Consiglio dei Ministri n. 95 del 21 febbraio 2003 (motivato ai 92

93 sensi del D.L. n.281 del 28 agosto 1997), ai 0,2 microtesla previsti della Legge della Regione Campania n.13/2001. Dalle misure di induzione magnetica effettuate tra il 2000 ed il 2001 e mediate secondo la norme CEI nelle aree interessate dai tracciati degli elettrodotti in alta tensione, si rilevano valori di induzione magnetica distribuiti nell intervallo 0,1 5 microtesla per i valori mediati e di 0,1 20 microtesla per i valori massimi; il valore più probabile è di circa 0,4 microtesla. Tali valori consentono anche una statistica interessante rispetto ai valori limite, in quanto tutti i valori di induzione magnetica rientrano nel limite di 100 microtesla previsto dal D.P.C.M. del , mentre circa 2/3 di tali misure non rientrano nei limiti previsti dalla normativa della Regione Campania (0,2 microtesla); infine il 100% dei valori rientrano anche nel limite di 10 microtesla proposto dalla Delibera del C.M. n.95 del 21 febbraio 2003 poi trasformato nel DPCM 8 luglio Per quanto concerne i valori di induzione magnetica massima misurati, solo l 1,5% delle misure presenta un compreso nell intervallo tra 10 e 100 microtesla. Inoltre, sono state effettuate tra il 2002 ed il 2003 varie misure di campo elettrico a radiofrequenza e di induzione magnetica a bassa frequenza in aree sensibili, caratterizzate per la specifica destinazione urbanistica e per la densità di impianti sorgenti di N.I.R. al fine di effettuare la verifica della regolarità dei siti e le previsioni teoriche dei campi sul territorio; solo in alcuni casi sono stati riscontrati casi di inconsistenza dei siti con i requisiti ed i limiti previsti dalle norme vigenti. Ad esempio l induzione magnetica nelle immediate vicinanze delle stazioni di trasformazione AT-MT collocate nei pressi di fabbricati in area urbana varia tra 0,45 e 3 microtesla, anche sotto gli elettrodotti aerei; i valori massimi si raggiungono in corrispondenza delle linee interrate. Si tenga presente che tali valori sono bassi o comparabili con quelli generati da apparati presenti nelle case: i contatori ad induzione emettono campi maggiori di 6 microtesla a distanza di circa 15 centimetri (e maggiori di 80 microtesla per quelli trifase), mentre lumetti con lampada alogena e radiosveglie emettono campi magnetici la cui induzione varia tra 0,5 e 7 microtesla a 5 cm. 93

94 Nelle tabelle n. 1, 2 e 3 sono riportati gli impianti georeferenziati a radio frequenza (alta frequenza) suddivisi per S.R.B., Radiodiffusioni e Televisioni. In figura 5 è rappresentata la distribuzione percentuale degli impianti a radio-frequenza sul territorio. L analisi qualitativa dei dati ha portato alla elaborazione dell indice di densità dei siti, distinti per tipologia di impianto a radio-frequenza (S.R.B. e R.T.V.), per tutti i comuni della provincia di Napoli. Per essi è stato calcolato il numero di impianti per unità di superficie Kmq, la densità normalizzata per 1000 Kmq ed il numero di impianti in rapporto alla popolazione (per abitanti). I dati forniti dal ministero delle Comunicazioni sono stati rielaborati sulla base dei singoli siti sorgenti di NIR, correggendo ove possibile gli errori materiali ed eliminando le ripetizioni. Diversi dati relativi agli impianti (in particolare per quelli Radio-TV) sono stati forniti senza coordinate, per cui il numero complessivo di impianti georeferenziati nel G.I.S. è minore di quelli installati sul territorio e presenti nei database Access. Lo studio delle aree considerate come prioritarie per la classificazione di zone sensibili sono quelle con un alta densità di impianti e di popolazione; le aree sensibili sono state già identificate dalla Regione Campania nelle aree del Monte Faito e della collina dei Camaldoli. In particolare per il Faito, che è anche una zona di destinazione turistica, gli obiettivi di qualità vanno osservati in prossimità delle strutture alberghiere. Le zone dichiarate critiche per le NIR a RF sono la località Collina dei Camaldoli, Eremo dei Camaldoli, zona Camaldolilli, Monte Faito. Uno degli aspetti più qualificanti dell azione di controllo su cui si baserà sempre di più l azione della Provincia è la risposta che l Ente deve dare ai cittadini in termini di tutela della popolazione dall esposizione ai campi elettromagnetici. In tal senso la Provincia ha predisposto numerosi controlli sul territorio avvalendosi dell A.R.P.A.C. ( C.R.I.A.) e delle A.S.L. territorialmente competenti nonchè della collaborazione dei Comuni. Gli esposti pervenuti dal 2001 al 2002 (al Numero Verde, alla Direzione Monitoraggio e Tutela delle Acque e dell Aria della Provincia ed al Dipartimento Provinciale di Napoli dell A.R.P.A.C.) per i quali 94

95 sono stati chiesti controlli, sono 137 di cui 121 riguardanti sorgenti ad alta frequenza (telefonia, radiodiffusioni e televisioni) e 16 riguardanti sorgenti a bassa frequenza (elettrodotti, cabine di trasformazione). Solo in alcuni casi si sono riscontrate emissioni superiori alla norma. I dati presentati nel seguito sono tratti dal Progetto NIR della Provincia di Napoli. Figura 14 Sistema Informativo Geografico relativo alle sorgenti di campi elettromagnetici della Provincia di Napoli. 95

96 Figura 15 Mappa delle localizzazioni degli impianti radio e televisioni Figura 16 Mappa delle localizzazioni degli impianti delle reti di telefonia cellulare 96

97 Figura 17 Mappa delle localizzazioni degli elettrodotti ad alta tensione a 50Hz Figura 18 Distribuzione impianti a radio-frequenza Provincia di Napoli 97

98 Figura 19 Aree comunali della Provincia di Napoli a densità differenti di impianti di Stazioni Radio Base (telefonia cellulare)-le aree più scure sono quelle a maggiore densità di impianti. Figura 20 - Aree comunali della Provincia di Napoli a densità differenti di impianti di Radio- TV - Le aree più scure sono quelle a maggiore densità di impianti. 98