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Pasqua di Bisceglie, Anita (2011) Inquinamento domestico da radizioni non ionizzanti. [Tesi di dottorato]

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Abstract (inglese)

The aim of the study is to measure the electromagnetic fields pollution in some houses of Padova and to compare the values we obtained with limits of current law.
The electromagnetic spectrum of interest is that of non-ionizing radiation, conventionally divided in low frequency (range between 0 and 300 Hz) and high frequency (range between 300 Hz and 300 GHz).
In the range of low frequency radiation, the most prominent frequencies are 50 Hz, also called ELF (Extremely Low Frequency), used for the power lines that include high and medium voltage power plants, high voltage transmission lines, and substations. Inside the houses there are many sources of low-frequency radiation as well, represented by household appliances and electrical devices connected to low voltage line; recently, photovoltaic systems have been spreading in houses too.
The main sources of external high frequency electromagnetic fields are fixed radiofrequencies transmitters like broadcast transmitters, mobile phone base stations, satellite systems, Wi-Fi systems, radars, etc. However, over the past 20 years the use of high-frequency devices which are very common in our houses, such as microwave ovens, cellular phones, cordless phones, Wi-Fi routers, baby-call monitors, energy saving light bulbs, alarm and anti-theft systems has increased exponentially.
So we performed the magnetic field measurement inside the houses, evaluating the contribution of both internal and external sources.
The measurements have been performed with the hand-held broadband analyzer of electromagnetic fields PMM 8053: using different probes, this instrument covers a range from 5 Hz to 40 GHz. For continuous measurements of low frequency electromagnetic fields, we used the Emdex II and Emdex Lite meters, which cover the frequency ranges between 40 and 800 Hz and 40 Hz and 1 kHz respectively.
In order to evaluate the radiation emissions from household appliances, we measured the electromagnetic fields both near the sources and at different distances. On the contrary, to quantify the indoor pollution due to external sources (power lines, transformer stations, base radio-stations), we extended the measurements to 24 hours at least.
The data obtained show that inside sources of high frequency electromagnetic fields produce quite high intensity electric fields, when measured nearby the sources (10 cm); these values in fact decrease dramatically with the distance from the source. However the values we measured never exceeded the limits set by the European Community Council Recommendation of 12 July 1999.
It is useful to remember that this limit value only refers to radio frequencies effects experimentally tested, such as rising temperature in biological tissues. With regard to long-term effects from exposure to radio frequencies, the scientific scenario still presents contrasting results, so much so that IARC (International Agency for Research on Cancer) classified the use of mobile phones “possible carcinogenic to humans”. However, from a preventive point of view, it is useful to keep a "safety distance" at least when using household appliances with high emissions (eg microwave ovens), or that can be used for several hours a day, such as mobile and cordless phones or Wi-Fi systems.
Data on low frequency electromagnetic radiations from household appliances do not show high values, with the exception of those observed in proximity of photovoltaic systems inverters (also over 50 µT). In this case too, the magnetic field intensity is significantly reduced, often close to or below one µT, at a distance of one meter from the source. In any case, the values collected measuring the magnetic fields are lower than the reference value of 100 µT established by the European Community in 1999. Similarly, this value is considered to be protective only for acute effects due to ELF, such as the induction of electric currents in the body. Again, in relation to long-term effects induced by electromagnetic fields, the scientific community has not drawn unambiguous conclusions, although many epidemiological studies evidenced an increased risk of getting myeloid leukemia in children living near the power lines and exposed to ELF levels higher than 0.3-0.4 µT. These findings have led the IARC to take an intermediate position, also classifying ELF as possible carcinogenic to humans.
Measurements of electromagnetic fields indoor from external sources, such as mobile phone stations, are considerably low, compared both to the limit values and to the quality value of 6 V/m; moreover, they are negligible when compared to those emitted by wireless household devices, as mentioned above.
On the other hand, the magnetic field values measured in houses placed under or near electric power lines, are not negligible at all: even if they are lower than the limit value of 100 µT and the attention value of 10 µT, they are close to the quality value of 3 µT. Once again, from a preventive point of view, keeping a safety distance from power lines, or laying them underground, may be useful to reduce the possible long-term effects associated with exposure to low frequency electromagnetic fields.

Abstract (italiano)

Lo scopo dello studio è quantificare l’inquinamento domestico da campi elettromagnetici in un campione di abitazioni all’interno del comune di Padova e di confrontarlo con i limiti di legge attualmente in vigore.
Lo spettro elettromagnetico di interesse è quello delle radiazioni non ionizzanti caratterizzate da frequenza compresa tra 0 e 300 GHz. Di queste distinguiamo, per convenzione, le radiazioni elettromagnetiche a bassa frequenza comprese tra 0 Hz e 300 Hz e le alte frequenze tra 300 Hz e 300 GHz.
Nell’ambito delle radiazioni a bassa frequenza quelle di maggior interesse sono le radiazioni con frequenza pari a 50 Hz chiamate anche ELF (Extremely Low Frequency), proprie della corrente alternata della rete elettrica. Quest’ultima comprende nell’ambiente esterno le linee ad alta e media tensione ossia le centrali elettriche, gli elettrodotti, e le cabine di trasformazione. All’interno delle abitazioni vi sono poi molteplici fonti di radiazioni a bassa frequenza rappresentate dagli elettrodomestici e dai dispositivi elettrici in genere collegati alla linea di bassa tensione; negli ultimi anni nelle abitazioni si stanno diffondendo nuovi dispositivi in grado di emettere radiazioni a bassa frequenza, quali gli inverter degli impianti fotovoltaici.
Le principali fonti di campi elettromagnetici ad alta frequenza, esterne alle abitazioni, sono gli impianti di readiotelecomunicazione, le stazioni radio-base per la telefonia mobile, gli impianti satellitari, i sistemi wi-fi, i radar ecc. In ambiente domestico, invece, è interessante rilevare che, negli ultimi vent’anni, è andato aumentando in maniera esponenziale l’utilizzo di apparecchi emettitori di onde ad alta frequenza di uso assai comune quali forni a microonde, telefoni cellulari, telefoni cordless, router wi-fi, baby-call, lampadine a basso consumo, sistemi di allarme ed antifurto.
Durante lo studio sono state condotte misure di campi elettromagnetici sia ad alta che a bassa frequenza all’interno delle abitazioni, valutando il contributo sia delle fonti interne, che da quelle esterne ad esse.
La strumentazione utilizzata è costituita dall’analizzatore portatile di campi elettromagnetici a banda larga PMM 8053 che, collegato a sonde diverse, è in grado di coprire un range tra i 5 Hz e i 40 GHz. Per le misure in continuo di campi elettromagnetici a bassa frequenza, sono invece stati utilizzati i misuratori Emdex II ed Emdex Lite, che coprono intervalli di frequenza compresi tra 40 e 800 Hz e tra 40 Hz e 1 kHz rispettivamente.
Al fine di valutare l’andamento dell’irraggiamento nell’intorno di apparecchi interni alle abitazioni, sono state pianificate misurazioni a distanze crescenti dalla fonte di emissione. Viceversa le misure mirate a quantificare l’inquinamento domestico dovuto alle fonti esterne alle abitazioni (elettrodotti, cabine di trasformazione, stazioni radio-base) hanno richiesto un campionamento di tipo fisso, della durata di almeno 24 ore.
I valori ottenuti misurando radiazioni elettromagnetiche a bassa frequenza da sorgenti presenti all’interno delle abitazioni, quali gli elettrodomestici di uso comune, non sono significativamente alti. Fanno eccezione quelli relativamente elevati (oltre 50 µT) riscontrati in prossimità degli inverter degli impianti fotovoltaici che comunque si riducono a valori inferiori o prossimi all’1 µT, già ad un metro di distanza dall’inverter stesso. Analizzati nel loro insieme i dati raccolti nella misurazione dei campi magnetici domestici risultano inferiori al valore di riferimento di 100 µT stabilito dalla Comunità Europea nel 1999. Tale valore è da considerarsi protettivo rispetto ai soli effetti acuti dovuti agli ELF, quali l’induzione di correnti elettriche all’interno dell’organismo. Riguardo agli effetti a lungo termine indotti dai campi elettromagnetici a bassa frequenza, la comunità scientifica non è giunta a conclusioni univoche, sebbene siano noti da diversi anni gli studi internazionali che evidenziano un aumentato rischio di sviluppare leucemia infantile nelle popolazioni esposte a ELF superiori agli 0,3-0,4 µT emessi dagli elettrodotti. Tali riscontri hanno indotto l’International Agency for Research on Cancer (IARC) ad assumere una posizione prudenziale, classificando gli ELF come possibili cancerogeni per l’uomo.
I dati ottenuti in relazione alle sorgenti di campi elettromagnetici ad alta frequenza presenti nelle abitazioni da noi considerate evidenziano intensità di campi elettrici non irrilevanti, se misurati in prossimità della fonte (distanza di 10 cm). Come atteso, i valori ottenuti decrescono drasticamente allontanandosi dalla sorgente e non superano in ogni caso i valori di riferimento, posti dalla Raccomandazione del Consiglio della Comunità Europea del 12 luglio 1999.
Ancora una volta, tali valori limite fanno riferimento ai soli effetti acuti sperimentalmente testati, quali l’innalzamento di temperatura nei tessuti biologici indotto dalle radiofrequenze. Per quanto riguarda gli effetti a lungo termine dovuti all’esposizione a radiofrequenze, la letteratura scientifica riporta risultati discordi, tanto che la IARC si è recentemente espressa mantenendo una posizione possibilistica relativamente al rapporto tra radiofrequenze prodotte dai telefoni cellulari e neoplasie. In quest’ottica viene proposta una strategia cautelativa di assunzione di “distanze di sicurezza” almeno rispetto a quegli apparecchi le cui emissioni risultano più elevate (es. forni a microonde) o il cui utilizzo può essere protratto per diverse ore al giorno, come nell’utilizzo di telefoni cellulari o cordless o per i sistemi wi-fi.
Un altro aspetto importante considerato del presente studio è rappresentato dall’irraggiamento percepito nelle abitazioni di campi elettromagnetici generati da sorgenti esterne ad esse. Le sorgenti a bassa frequenza considerate nello studio cono state le cabine di trasformazione e gli elettrodotti. I valori di campo magnetico misurati nelle abitazioni poste sotto o in prossimità degli elettrodotti risultano non trascurabili, pur sempre inferiori al limite di 100 µT e al valore di attenzione di 10 µT stabiliti dalla norma, ma prossimi in alcuni casi all’obiettivo di qualità di 3 µT. Sempre in un’ottica cautelativa, l’assunzione di distanze di sicurezza nell’istallazione delle linee dell’alta tensione, o il loro interramento, possono costituire azioni utili al fine di ridurre i possibili effetti a lungo termine legati all’esposizione a campi elettromagnetici a bassa frequenza.
Per valutare l’inquinamento domestico da campi elettromagnetici ad alta frequenza dovuto a fonti esterne, sono state condotte misure in abitazioni poste in prossimità delle stazioni radio-base per la telefonia mobile. I valori ottenuti risultano decisamente contenuti, sia rispetto ai valori limiti stabiliti dalla legge, che all’obiettivo di qualità di 6 V/m. I valori misurati in queste condizioni sono peraltro del tutto trascurabili se paragonati a quelli emessi dagli apparecchi wireless o a microonde di uso comune, presenti nelle nostre abitazioni, a cui è stato precedentemente accennato.

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Tipo di EPrint:Tesi di dottorato
Relatore:Saia, Bruno
Dottorato (corsi e scuole):Ciclo 24 > Scuole 24 > TERRITORIO, AMBIENTE, RISORSE E SALUTE > MEDICINA AMBIENTALE, NUTRIZIONE E INQUINAMENTO
Data di deposito della tesi:26 Gennaio 2012
Anno di Pubblicazione:31 Dicembre 2011
Parole chiave (italiano / inglese):Campi elettromagnetici inquinamento domestico
Settori scientifico-disciplinari MIUR:Area 06 - Scienze mediche > MED/44 Medicina del lavoro
Struttura di riferimento:Dipartimenti > pre 2012 Dipartimento di Medicina Ambientale e Sanità pubblica
Codice ID:4559
Depositato il:20 Nov 2012 10:58
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