PROGETTO ELETTRA

Monitoraggio in continuo dei campi elettromagnetici a radiofrequenze e microonde

Sandro Fabbri - Direttore Sezione Arpa di Piacenza
Gabriele Falciasecca - Direttore DEIS - Università di Bologna.


Introduzione

Sul territorio della nostra Regione, come del resto sull'intero territorio nazionale, sono da tempo presenti numerosi impianti radioelettrici fissi per le telecomunicazioni e per la diffusione radiotelevisiva. Le antenne per l'emittenza radiotelevisiva si sono moltiplicate negli anni passati senza nessuna preventiva pianificazione sia dal punto di vista territoriale che delle frequenze e delle potenze utilizzate. La maggior parte degli impianti copre un bacino d'utenza molto ampio e pertanto le potenze utilizzate sono, di norma, piuttosto elevate. Le stazioni fisse per la telefonia mobile (Stazioni Radio Base, SRB) operano con potenze assai inferiori ma hanno avuto negli ultimi anni un'enorme diffusione, in conseguenza dell'aumento del numero di utenti: ogni SRB copre un'area limitata ad essa circostante (cella) e la densità delle SRB risulta maggiore nei centri urbani poiché in essi è maggiore la densità di utenti con conseguente affollamento degli impianti.
Attualmente in Emilia-Romagna sono installati oltre 2000 impianti radio-televisivi e circa 1000 impianti fissi per la telefonia mobile.
La normativa nazionale in materia è rappresentata dal D.M. n.381 del 10/09/1998 "Regolamento recante norme per la determinazione dei tetti di radiofrequenza compatibili con la salute umana". Tale decreto fissa i limiti massimi di esposizione ai campi elettromagnetici a radiofrequenza connessi al funzionamento ed all’esercizio dei sistemi fissi di teleradiocomunicazione che operano con frequenze comprese fra 100 kHz e 300 GHz. Vengono altresì fissati dei valori di cautela da non superare in corrispondenza di edifici adibiti a permanenze non inferiori a 4 ore. Si fa inoltre riferimento a obiettivi di qualità cioè valori da conseguire nel medio e lungo periodo al fine di contenere ulteriormente i livelli di inquinamento e di minimizzare l’esposizione della popolazione.
L’art. 5, inoltre, tratta delle azioni di risanamento da attuare, a carico dei gestori, qualora risultino superati i limiti o i valori di cautela. Il decreto contiene un allegato riguardante le modalità e l’esecuzione delle misure e delle valutazioni ai fini della verifica del rispetto dei limiti di esposizione e dei valori di cautela: in particolare viene specificato che ogni volta che i valori stimati dai calcoli risultano superiori a ½ dei valori suddetti, sono necessarie verifiche strumentali. La recente legge regionale, L.R. n. 221/2000, approvata dal Consiglio Regionale il 28 febbraio 2000 ed in attesa di approvazione da parte del Commissario di Governo, emanata al fine di perseguire la prevenzione e la tutela sanitaria della popolazione e la salvaguardia dell'ambiente, fissa le norme per la localizzazione degli impianti per teleradiocomunicazioni nel rispetto dei valori di cautela fissati dal D.M. 381/98 e per il raggiungimento degli obiettivi di qualità; è altresì previsto un coordinamento con le scelte di pianificazione territoriale ed urbanistica delle Amministrazioni Comunali e Provinciali. E' fra l'altro previsto che gli impianti per l'emittenza radio-televisiva e per la telefonia mobile siano autorizzati dal Comune, acquisito il parere dell'Arpa e dell'AUSL. In particolare per ciò che riguarda gli impianti fissi esistenti per la telefonia mobile, la normativa prevede che Arpa valuti il rispetto dei limiti previsti dalla normativa vigente nei casi in cui tale valutazione non sia stata effettuata in precedenza. Considerando che il D.M. 381/98 è in vigore dal gennaio 1999, è evidente che sono molto numerose le SRB per le quali risulteranno necessarie verifiche.

La proposta di monitoraggio

Dal quadro brevemente tracciato risulta evidente il notevole impegno che l’emanazione delle suddette normative ha comportato e ancor più comporterà per Arpa, quale organo di controllo e vigilanza, anche in termini di monitoraggio strumentale. Le misure sono infatti ritenute in molte situazioni di fondamentale importanza, non a causa di scarsa affidabilità dei metodi di calcolo previsionale applicati, ma per la difficoltà di conoscere in maniera sufficientemente precisa tutti i parametri necessari per le stime stesse oppure per le difficoltà connesse alla presenza nello stesso sito di più impianti (siti complessi).
Il monitoraggio dei sistemi per teleradiocomunicazioni è solitamente effettuato in una prima fase utilizzando strumentazione a larga banda, cioè misuratori che rilevano l’intensità globale dei campi –elettrico o magnetico- o di densità di potenza. Solo qualora venga superato il 50% dei valori di riferimento si ritiene opportuno procedere all’analisi di spettro, cioè alla determinazione dei valori di campo per ogni frequenza spettrale. Un problema serio con il quale spesso ci si scontra è la precisa conoscenza delle condizioni di funzionamento degli impianti al momento delle rilevazioni che vengono di norma effettuate senza alcuna preventiva informazione al gestore: tali condizioni dovrebbero rispecchiare la massima potenzialità degli impianti, oppure essere note con sufficiente precisione, insieme alle altre caratteristiche tecniche, perché poi sia possibile determinare per estrapolazione i valori di campo che corrispondono al funzionamento degli impianti alla massima potenzialità. Nella realtà accade infatti che i livelli rilevabili possano variare nel corso della giornata: in particolare per le SRB per la telefonia mobile, la struttura stessa dei sistemi utilizzati fa sì che il campo elettromagnetico prodotto dipenda dal traffico telefonico e che pertanto risulti più elevato in particolari fasce orarie della giornata. Tale variabilità è inoltre presumibilmente dipendente, sia sotto il profilo temporale che dell’entità delle variazioni, dalla collocazione della specifica SRB: aree industriali, centri urbani, grandi vie di comunicazione, ecc….
La realizzazione di una rete di monitoraggio in continuo dei campi elettromagnetici a radiofrequenza potrebbe risolvere alcuni dei problemi evidenziati, permettendo altresì agli operatori Arpa di focalizzare gli interventi con strumentazione portatile sui casi più complessi e/o per la necessità di un esame più approfondito mediante analisi spettrale. Una rete di monitoraggio, costituita da postazioni ricollocabili secondo le necessità, avrebbe inoltre l’innegabile vantaggio di soddisfare l’ampia e pressante richiesta di controllo e vigilanza che nasce dai cittadini o dai comitati da essi costituiti e che le Amministrazioni Comunali trasferiscono ad Arpa. In tal modo le rilevazioni potrebbero essere fatte in tempi ragionevoli e con modalità più semplici e maggiormente complete in quanto l’osservazione non risulterebbe più limitata a brevi periodi di tempo nel corso di una o due giornate, come necessariamente avviene con le misure manuali, ma potrebbe protrarsi per convenienti periodi di tempo e comprendere pertanto anche gli intervalli serali e notturni.
La rete di monitoraggio in continuo dei campi elettromagnetici potrebbe, in prima ipotesi, essere costituita da un centinaio di apparecchiature da distribuire su tutto il territorio regionale, eventualmente anche sulla base della densità di impianti presenti sui diversi territori provinciali. Questi apparati dovrebbero poter essere agevolmente ricollocati, così da permettere, in un arco opportuno di tempo, di effettuare il monitoraggio relativamente ad una buona percentuale degli impianti installati. Ad esempio, qualora si vogliano prendere in esame le SRB presenti sul territorio regionale (circa 1000), in un anno risulterebbe possibile monitorare in continuo il campo elettromagnetico nel punto ritenuto più significativo per ciascun sito considerato per un periodo di tempo pari a circa un mese.
Un’analisi di questo tipo potrebbe condurre inoltre alla identificazione della aree più critiche, per la concomitanza di più impianti, nelle quali si potrebbe in seguito anche prevedere la collocazione di una postazione fissa di misura. In sede di misura potrebbe risultare inoltre assai utile procedere alla georeferenziazione delle postazioni individuate e ad un eventuale verifica delle coordinate dell’impianto.
Ogni apparato consisterà sostanzialmente in tre parti ( Figura 1 ):

• sensore a larga banda per la misura del campo elettromagnetico (isotropico, con gamma di frequenza opportuna, con sensibilità pari o migliore a 0.5 V/m e con range dinamico minimo 0.5 – 200 V/m);
• sistema autonomo di alimentazione (a pannelli solari) con batterie tampone;
• sistema di teletrasmissione dei dati (trasmissione in standard GSM).

L’apparato completo, oltre ai sistemi di rilevamento remoti, comprenderà 9 Centri di Controllo (uno per ogni Provincia) per l’acquisizione giornaliera, via modem GSM, di tutti i dati memorizzati dalle centraline e per la gestione e l’elaborazione degli stessi attraverso un SW dedicato. Ciascuna Sezione Arpa sarà pertanto in grado di gestire, in maniera autonoma, la propria rete provinciale; presso un nodo di eccellenza verrà collocato il Centro di Controllo Regionale di raccolta di tutti i dati, anche ai fini di ottenere un quadro d’insieme a livello regionale dell’inquinamento elettromagnetico.
Le misure dovranno essere effettuate in coerenza con i limiti previsti dalla normativa vigente, come il D.M. 381/98, oltre che in accordo con le norme di buona tecnica nazionali ed internazionali; in particolare, risulterà necessario che le centraline acquisiscano ed eventualmente elaborino i dati relativi ai valori di campo elettrico ad intervalli di tempo opportuni perché si possano eseguire le medie mobili sui 6 minuti, come previsto dalla normativa. Sarà inoltre possibile fissare una soglia di allarme (ad es.: 6 V/m oppure 20 V/m) al superamento della quale verrà inviato un tempestivo segnale di allarme al centro di controllo di riferimento. Ovviamente le centraline, di peso e dimensioni limitati, devono essere adatte al funzionamento per lunghi periodi in ambiente esterno e pertanto resistenti alla pioggia ed alle variazioni termiche tipiche della nostra regione; inoltre dovranno essere dotate di sistemi anti-manomissione per la collocazione anche in postazioni non presidiate.
Le centraline dovranno possedere le necessarie certificazioni ed in particolare il sensore di misura dovrà essere fornito di calibrazione/taratura certificata.
Considerato che la strumentazione è oggi disponibile solo in forma prototipale si ritiene indispensabile condurre in tempi brevi una sperimentazione iniziale su una o più città campione, utilizzando un numero limitato di centraline, fornite a titolo di prova dai produttori/distributori, al fine di dimensionare opportunamente l’intero sistema e di individuare in maniera ottimale le caratteristiche delle singole componenti (in particolare dei sensori di campo) dello stesso. Il costo del sistema nel suo complesso (centraline e sistemi fissi di acquisizione ed elaborazione dei dati) potrebbe essere contenuto entro un tetto attualmente ipotizzabile in circa 600-800milioni.

E’ possibile formulare un’ipotesi di lavoro basata sulla seguente tempistica:

• entro fine estate 2000: esame delle modalità di sperimentazione e approvazione delle specifiche tecniche del progetto con l’individuazione delle caratteristiche del sistema;
• entro fine estate 2001: realizzazione ed installazione del sistema;

Parimenti importante è la garanzia di realizzazione e funzionamento degli impianti secondo le specifiche tecniche approvate in sede di rilascio dell’autorizzazione. In particolare nel caso di siti in cui il campo elettromagnetico sia essenzialmente dovuto al contributo di una SRB, si potrebbe pensare anche alla collocazione di un sensore dedicato alle bande di frequenza della telefonia mobile, in grado di certificare nel tempo l’andamento della potenza, con registrazione continua dei dati per un successivo inoltro alla Sezione Arpa competente per territorio. Un apparato di questo tipo potrebbe garantire che le variazioni della potenza siano dovute esclusivamente alle variazioni del traffico telefonico e che non venga superato il valore massimo indicato nel progetto autorizzato. I costi di un tale apparato sono presumibilmente ridotti e pertanto sicuramente assorbibili, in prospettiva, nei costi dell’installazione della SRB. Per questi apparati è necessario prevedere una fase di sviluppo progettuale accompagnata da un adeguato periodo di sperimentazione prima di raccomandarne l’installazione ai gestori della telefonia mobile in sede di rilascio dell’autorizzazione dell’impianto.

Figura 1 – Esempio di centralina di monitoraggio in continuo del campo elettrico nel intervallo di frequenze 100 kHz – 3 GHz