CC BY
75
ID: 2012-06-977-A-1592 Оригинальная статья
Григорьев О.А., Меркулов А.В.
Гигиенические исследования электромагнитной обстановки на территориях вокруг базовых станций сотовой радиосвязи
ФГБУ Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И. Бурназяна ФМБА России, Москва
Grigoriev O.A., Merkulov A.V.
Hygienic assessment of electromagnetic exposure from the mobile telecommunication base stations
Burnazyan Federal Medical Biophysical Centre, FMBA of Russia, Moscow
Резюме
В статье представлены результаты многолетних гигиенических исследований электромагнитной обстановки на территориях, примыкающих к базовым станциям сотовой радиосвязи, расположенным в Центральном федеральном округе. На основании анализа данных инструментальных измерений интенсивности электромагнитного поля радиочастотного диапазона, выполненных с 1997 г. на 1347 объектах, показано, что превышение установленных для населения предельно допустимых уровней возможно в непосредственной близости от передающих антенн базовых станций. Это требует применения организационно-технических мероприятий, в т.ч. установки предупреждающих знаков, ограждений и т.п. Полученные результаты могут быть использованы для оценки электромагнитного воздействия на население при проведении дальнейших гигиенических и эпидемиологических исследований, а также для соответствующего зонирования территории с учетом перспективного развития строительства и телекоммуникаций.
Ключевые слова: гигиеническая оценка, электромагнитное поле радиочастотного диапазона, базовая станция сотовой радиосвязи, предельно допустимый уровень
Abstract
Results of the long-term electromagnetic situation observation at the territories adjoined to mobile communication base stations in the Central Region of Russian Federation are presented. The evaluation of radiofrequency electromagnetic field intensity measurements provided since 1997 near 1347 base stations shows that overexposure of the general public is possible only in the close proximity to the base station transmitting antennae. This situation demands the application of protective means such as special warning signs, fences, etc. These results also could be used for the radiofrequency electromagnetic field assessment in epidemiological studies and for the territory zoning for the perspective building and telecommunications development.
Key words: hygienic assessment, radiofrequency electromagnetic field, mobile telecommunication base station, maximum permissible exposure level
Введение
В настоящее время проблема вредного действия электромагнитного поля радиочастотного диапазона (ЭМП РЧ) на человека и экосистемы приобрела исключительно важное медико-биологическое и социальное значение. Её актуальность обусловлена, в первую очередь, стремительным развитием новых телекоммуникационных и информационных технологий, в т.ч. широким внедрение систем подвижной, прежде всего сотовой, радиосвязи. Это коренным образом изменило условия контакта населения с источниками ЭМП РЧ и привело к модификации состояния электромагнитной обстановки (ЭМО). Ключевой особенностью сложившейся ситуации стало формирование базовыми станциями сотовой радиосвязи (БС) постоянного и повсеместного электромагнитного фона в диапазоне частот от 400 до 6000 МГц и создания условий для достаточно медленного, но неизбежного и тотального накопления суммарной энергетической экспозиции представителями всех групп населения.
Целью настоящих исследований была гигиеническая оценка условий контакта человека с ЭМП РЧ, создаваемым БС, в условиях внепроизводственных воздействий на основании результатов анализа данных инструментальных измерений интенсивности поля в местах неконтролируемого доступа населения на территориях, непосредственно примыкающих к объектам, на которых установлены передающие антенны БС.
Материал и методы
Исследования ЭМО вблизи БС проводились авторами в период 1997-2011 гг. Измерения интенсивности ЭМП РЧ осуществлялись вблизи БС сотовой радиосвязи стандартов NMT-450, AMPS/D-AMPS (до 2005 г.), CDMA-450 GSM-900/-1800 и UMTS в диапазоне частот 450-2200 МГц. Нами был выполнен контроль ЭМО вблизи 1347 БС, расположенных в Центральном федеральном округе, из них 169 БС наблюдались в режиме периодического контроля.
Для проведения измерений нами была использована методика, приведенная в Методических указаниях МУК 4.3.1677-03 «Определение уровней электромагнитного поля, создаваемого излучающими техническими средствами телевидения, ЧМ радиовещания и базовых станций сухопутной подвижной радиосвязи» [1], модифицированная с учетом особенностей работы БС в реальных условиях. Измерения интенсивности ЭМП РЧ осуществлялись как в искусственно созданном режиме максимальной мощности излучения, так и в штатном режиме работы БС в часы максимальной загрузки (ориентировочно 70-80 % от максимальной мощности). В соответствии с рабочим диапазоном частот БС измеряемым параметром ЭМП РЧ являлись средние значения плотности потока энергии эквивалентной плоской волны ППЭ, мкВт/см2.
Точки измерений выбирались в местах с возможным неконтролируемым доступом населения в радиусе до 300 м от зданий и сооружений, на которых установлены передающие антенны БС. Для обеспечения лучшей воспроизводимости измерений осуществлялась привязка конкретных точек измерений к объектам, расположенным на исследуемой территории - зданиям, перекресткам улиц, остановкам общественного транспорта, рабочим местам и т.п. Инструментальный контроль также выполнялся на плоских кровлях и в помещениях последних этажей зданий, на которых были установлены антенны БС, зданий первой линии
Бюллетень медицинских Интернет-конференций (ISSN 2224-6150) 2012. Том 2. № 6
застройки относительно БС, «социально-значимых» объектов (жилых зданий, школ, детских садов, больниц и т.п.). В помещениях точки измерений находились, прежде всего, у окон, на балконах и лоджиях. Таким образом, на каждой исследуемой территории выбирались от 10 до 85 точек измерений. Распределение точек измерения по местам их расположения было следующее:
• 41,8 % - на уровне земли на территориях, прилегающих к местам установки БС в радиусе до 300 м;
• 30,4 % - в зданиях, расположенных в первой и второй линиях застройки относительно БС в зоне прямой видимости;
• 14,3 % - в помещениях зданий, на которых располагались БС, в т.ч. на открытых площадках зданий (балконы, лоджии и т.п.);
• 13,5 % - на кровле зданий, на которых установлены антенны БС и на которые возможен неконтролируемый доступ населения.
Измерения в каждой точке проводились на высотах от 0,5 до 2 метра от уровня опорной поверхности. При этом определяющим (протокольным) являлось наибольшее измеренное значение ППЭ.
В качестве средств измерений были использованы серийные широкополосные измерители EMR-20, EMR-300, NBM-550 и селективный измеритель (портативный анализатор спектра) SRM-3000, все производства компании «Narda STS» (ФРГ).
Полученные данные измерений были обобщены, выделены средние и максимальные значения для всего массива данных. Кроме того, весь массив данных был распределен по территориям возможного доступа населения и для соответствующих участков территорий был также проведен расчет среднего и максимального значений. Была осуществлена проверка принадлежности результатов измерений к нормальному распределению по критерию Пирсона.
В качестве критерия гигиенической оценки ЭМО использовался предельно допустимый уровень ППЭ, установленный для населения действующими государственными санитарно-эпидемиологическими правилами и нормативами, равный 10 мкВт/см2 [2, 3].
Результаты
Как показал анализ результатов измерений, максимальное значение ППЭ составило 244,10 мкВт/см2 при среднем значении ППЭ, равном 0,94 мкВт/см2. Максимальное значение было зафиксировано в непосредственной близости у передающей антенны БС, установленной на плоской кровле административного здания.
В таблице 1 представлены обобщенные результаты инструментальных измерений в зависимости от вида контролируемой территории.
Данные, приведенные в таблице 1, свидетельствуют, что превышения предельно допустимого уровня ППЭ для населения были зафиксированы только на кровле здания рядом с антеннами БС. В других зонах контроля ЭМО отвечала требованиям действующих гигиенических регламентов [2, 3]. Полученные результаты полностью согласуются с результатами аналогичных исследований, выполненных за рубежом [4-7].
Таблица 1. Максимальные и средние значения ППЭ для различных видов контролируемой территории, прилегающей к БС___________
Значения ППЭ, мкВт/см2 (с учетом неопределенности результатов измерений) Кровля зданий, на которых установлены антенны БС Вид контролируемой территории Помещения зданий, на Помещения зданий первой и которых установлены второй линий застройки антенны БС относительно БС Прилегающая селитебная территория
+2,74 +0,89 +0,25 +0,35
Средние 4,72 0,89 0,25 0,35
-1,75 -0,45 -0,13 -0,18
+141,58 +3,02 +1,86 +1,11
Максимальные 244,10 5,21 3,21 1,92
-90,32 -1,93 -1,19 -0,71
Обсуждение
Анализ результатов выполненных нами гигиенических исследований ЭМО на территориях, прилегающих к БС сотовой радиосвязи, показали, что в настоящее время БС являются одним из основных источников ЭМП РЧ для внепроизводственных условий, в т.ч. для населения. БС как передающий радиотехнический объект не имеют санитарно-защитной зоны, т.е. интенсивность ЭМП РЧ на уровне 2 м от поверхности земли не превышает предельно допустимого уровня, установленного для населения. Соответствие требованиям санитарно-эпидемиологических правил и нормативов наблюдалось также в помещениях зданий, на которых были установлены антенны БС. Как показали наши исследования, интенсивность ЭМП РЧ, создаваемого БС, может превышать действующие в Российской Федерации предельно допустимые значения в непосредственной близости от передающих антенн БС. Однако, учитывая наш опыт, существует гипотетическая вероятность фиксирования повышенных уровней поля также в помещениях зданий первой линии застройки относительно БС, расположенных приблизительно на одной высоте с фазовым центром антенн БС в направлении главного лепестка их диаграммы направленности. Таким образом, в ряде случаев требуется применение организационно-технических мероприятий по защите населения от вредного действия ЭМП РЧ. К ним, прежде всего, следует отнести ограничение доступа населения в зоны с повышенной интенсивностью ЭМП РЧ путем установки ограждений и специальных предупреждающих знаков, а также введения требований временной приостановки функционирования БС, например, при проведении работ по очистке кровли от снега и т.п.
Заключение
БС сотовой радиосвязи формируют сложно организованный, изменяющийся во времени многочастотный режим экспозиции населения. При этом интенсивность воздействия ЭМП РЧ, в среднем, относительно небольшая, но она может иметь значительные
© Бюллетень медицинских Интернет-конференций, 2012.
www.medconfer.com
локальные градиенты. Средние значения ППЭ в местах неконтролируемого доступа населения на территории, расположенной вокруг БС, не превышают 1 мкВт/см2, а максимальные уровни могут достигать нескольких сотен мкВт/см2, что делает необходимым внедрение защитных мероприятий. В большинстве случаев практическая их реализация достаточно проста и не сопряжена со значительными финансовыми затратами.
Литература
1. Определение уровней электромагнитного поля, создаваемого излучающими техническими средствами телевидения, ЧМ радиовещания и базовых станций сухопутной подвижной радиосвязи. Методические указания МУК 4.3.1677-03. - М.: ФЦ ГСЭН Минздрава России, 2003. - 36 с.
2. Гигиенические требования к размещению и эксплуатации передающих радиотехнических объектов. Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы СанПиН 2.1.8/2.2.4.1383-03. - М.: ФЦ ГСЭН Минздрава России, 2003. - 22 с.
3. Гигиенические требования к размещению и эксплуатации средств сухопутной подвижной радиосвязи. Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы СанПиН 2.1.8/2.2.4.1190-03. - М.: ФЦ ГСЭН Минздрава России, 2003. - 27 с.
4. Atanasova G., Atanasov N. An investigation of EMF power density distribution from gsm/umts base stations in urban area. / The 6th international workshop on biological effects of electromagnetic fields, 10-14 October 2010, Turkey.
5. Baltrenas P., Buckus R. Indoor measurements of the power density close to mobile station antenna. / The 8th international conference of environmental engineering. Selected papers. May 19-20, 2011, Vilnius Gediminas technical university, Vilnius, Lithuania. - P. 16-21.
6. Oliveira C., Sebastiao D., Carpinteiro G. et al. The moniT project: electromagnetic radiation exposure assessment in mobile communications. // IEEE Antennas and Propagation Magazine, Vol. 49, Issue 1, 2007. - P. 44-53.
7. Rowley J. Wireless networks - regulatory good practice. // Proceedings of the WHO international workshop on base stations and wireless networks: exposures and health consequences. Switzerland, Geneva, June 15-16, 2005. - P. 145-156.
