Pomiary natężenia promieniowania elektromagnetycznego w miastach

Od sposobu prowadzenia pomiarów nadajników radiowo-telewizyjnych oraz stacji bazowych telefonii komórkowej zależy rzetelny pomiar ich oddziaływania na środowisko naturalne, w tym na organizm człowieka.

W zależności od zakresu częstotliwości pole elektromagnetyczne nie jest całkowicie obojętne dla żywych organizmów, dlatego naukowcy rozwijają metody pomiarów i analizy jego natężenia.

Popularność urządzeń bezprzewodowych ciągle rośnie. Powszechnie używamy telefonów komórkowych, bezprzewodowych routerów do internetu, systemów alarmowych. Przedsiębiorstwa korzystają z systemów monitorujących, czujek ruchu, systemów kontroli dostępu, urządzeń przemysłowych i medycznych wykorzystujących fale radiowe. W ostatnich latach wybudowano w Polsce kilka sieci nadajników radiowych i telewizyjnych, często zlokalizowanych w centrach dużych miast. To wszystko powoduje, że wzrasta natężenie otaczającego nas pola elektromagnetycznego.

Zjawisko to nazywane jest często „smogiem elektromagnetycznym”. Wzajemne nakładanie się pól pochodzących z różnych źródeł powoduje, że istotne stało się monitorowanie ich poziomu, szczególnie w dużych miastach, gdzie występuje największe skupienie źródeł takiego „smogu”. Należy przy tym zauważyć, że pojęcie „smogu” w tym przypadku jest wyjątkowo mylące, gdyż jest tu utożsamiane z samym występowaniem pola elektromagnetycznego, a nie ze szkodliwością jaką powoduje prawdziwy smog, jakim jest zanieczyszczenie powietrza niepożądanymi związkami chemicznymi i pyłami.

Paweł Bieńkowski, obecnie profesor Politechniki Wrocławskiej, w artykule „Monitoring pól elektromagnetycznych w obszarach miejskich” zaprezentował zagadnienia związane z pomiarem natężenia pola elektromagnetycznego oraz analizę wyników pomiarów pól pochodzących od nadajników radiowych i telewizyjnych oraz od stacji bazowych GSM i UMTS.

Przy budowie lub rozbudowie stacji bazowych telefonii komórkowej jedyną metodą oszacowania ich wpływu na otoczenie są teoretyczne metody analizy poziomów pola elektromagnetycznego. Dopiero po uruchomieniu stacji można przeprowadzić pomiar jej rzeczywistego wpływu na środowisku. Pomiarów takich dokonuje się w czasie największego obciążenia, gdyż wtedy nadajniki pracują z największą mocą.

Wieloletnie doświadczenia pokazują, że takie pomiary są jednymi z bardziej skomplikowanych, a ich dokładność zależy od wielu czynników, które należy uwzględnić podczas wykonywania pomiarów, takich jak prawidłowy dobór urządzenia, antenę, otoczenie czy odległość od źródła pola elektromagnetycznego.

W przypadku stacji radiowych i telewizyjnych pomiarów można dokonać w dowolnym okresie ich działania, gdyż moc nadajnika praktycznie nie zmienia się w czasie. Metoda pomiarowa zaproponowana przez profesora Bieńkowskiego polegała na wyborze kilku punktów na obrzeżach miasta oraz jednego w centrum, pomiaru poziomu sygnału pochodzącego od stacji metodą selektywną (czyli po nastrojeniu odbiornika na konkretną częstotliwość nadajnika) i policzeniu średniej z pomiarów. Mierzono nadajniki położone poza miastem, w odległościach rzędu kilkudziesięciu kilometrów oraz znajdujące się w samym mieście. Okazało się, że dla odległych nadajników wybór punktu pomiarowego nie jest tak istotny jak w przypadku nadajników lokalnych, gdzie odległość stacji pomiarowej od nadajnika ma znaczenie i wpływa na wyniki.

Inaczej sprawa wygląda w przypadku stacji telefonii komórkowej. Tu pomiary zależą i od odległości, i od „widoczności” anteny nadawczej. Zasłonięcie przez budynek, wiadukt czy czasem drzewa powoduje zauważalny spadek poziomu mierzonego pola elektromagnetycznego.

Również obciążenie konkretnej stacji, a co za tym idzie moc nadawania jest zmienne w ciągu dnia. Najwyższe moce odpowiadają okresowi prowadzenia największej liczby rozmów. Wieczorami czy w nocy aktywność i moc stacji maleje. W przypadku braku obciążenia stacja nadaje jedynie krótkie sygnały pozwalające telefonom na jej rozpoznanie w tzw. szczelinie technicznej. W czasie wysokiej aktywności moc chwilowa nadajnika stacji bazowej zależy od aktualnej liczby użytkowników w zasięgu konkretnej anteny, ich odległości od stacji bazowej oraz rodzaju usługi (rozmowy, korzystanie z internetu czy wysyłania wiadomości SMS).

Z tego powodu, zdaniem prof. Bieńkowskiego, pomiary oddziaływania stacji bazowej należy prowadzić w dłuższym okresie, co najmniej siedmiu dni, by uniezależnić je od chwilowego obciążenia stacji.

Załączniki: