5G: sieci telekomunikacyjne nowej generacji

Na te zasady składają się trzy elementy:

• uzasadnienie: każda decyzja skutkująca zmianą poziomów ekspozycji na promieniowanie, powinna w efekcie przynosić więcej korzyści niż strat;

• optymalizacja: ekspozycja na promieniowanie powinna być utrzymywana na racjonalnie niskim poziomie (uwzględniając czynniki ekonomiczne i społeczne), z ograniczeniem dotyczącym narażenia indywidualnego w celu ograniczenia nierównomierności rozkładu dawki;

• ograniczenie: zasada stosowania limitu dawki – całkowita dawka dla każdej osoby narażonej na promieniowanie występujące w warunkach innych niż ekspozycja medyczna nie powinna przekraczać zalecanych granicznych wartości narażenia.

Zasada ograniczenia jest stosowana przez ICNIRP dla wszystkich częstotliwości w zakresie promieniowania niejonizującego. W efekcie ekspozycja jest ograniczana na dwa alternatywne sposoby:

• do wartości poniżej akceptowalnego poziomu ryzyka wystąpienia efektów niepożądanych, ale z uwzględnieniem wszystkich towarzyszących skutków korzystnych (takich jak np. wytwarzanie witaminy D w skórze pod wpływem promieniowania UV);

• poniżej wartości progowej określonej dla niekorzystnych skutków zdrowotnych, w sytuacji, gdy próg istnieje i zmniejszenie narażenia poniżej tego progu jest możliwe.

Ograniczenie dla promieniowania niejonizującego sprowadza się zatem do tego, że poziom narażenia lub dawka dla każdej osoby (z wyłączeniem wolontariuszy) narażonej na promieniowanie występujące w warunkach innych niż ekspozycja medyczna, nie powinny przekraczać zalecanych granicznych wartości narażenia.

ICNIRP stosuje również zasady uzasadniania i optymalizacji, jako przydatne i adekwatne w ochronie przed promieniowaniem niejonizującym. W sytuacji braku ustalonych wartości progowych powodujących powstawanie niepożądanych skutków oddziaływania, optymalizacja prowadziłaby do utrzymania ekspozycji na możliwie najniższym poziomie. Ponieważ graniczne wartości narażenia określone przez ICNIRP znajdują się znacznie poniżej wspomnianych wartości progowych, więc obniżenie wartości granicznych nie może przynieść dodatkowych korzyści zdrowotnych. Optymalizacja w związku z tym nie jest konieczna.

Ochrona przed promieniowaniem niejonizującym obejmuje trzy grupy: narażenie ludności (ogół społeczeństwa), narażenie zawodowe (w związku z wykonywaną pracą), narażenie medyczne (związane z terapią pacjentów).

Grupa osób narażanych w związku z wykonywaną pracą jest uznawana za populację o większej jednorodności niż populacja ogólna. I tak do populacji narażanej zawodowo należą głównie osoby zdrowe, które można przypisać do określonego przedziału wiekowego. Przeciwnie, populacja ogólna obejmuje osoby w całym przedziale wiekowym (od bardzo małych dzieci po osoby w wieku zaawansowanym), w trudnym do szerokiego zdefiniowania stanie zdrowia i ze zróżnicowaną wrażliwością na niekorzystne skutki narażenia na promieniowanie niejonizujące, wynikającą na przykład ze zmiennej zdolności organizmu do termoregulacji. W związku z tym ICNIRP zakłada, że większa rozpiętość wrażliwości wynikającej z ekspozycji na promieniowanie niejonizujące występuje wśród populacji ogólnej, niż wśród populacji narażanej zawodowo.

Ponadto, osoby narażone zawodowo funkcjonują w warunkach narażenia kontrolowanego (o znanym poziomie i obszarze występowania), przy czym narażenie jest uznawane za zawodowe tylko podczas wykonywania obowiązków służbowych. Poza godzinami pracy i gdy warunki narażenia nie są odpowiednio kontrolowane, pracownicy są uważani za osoby należące do społeczeństwa ogólnego. Pracownicy są informowane o ryzyku związanym z pracą wykonywaną w polu elektromagnetycznym, uczestniczą w dedykowanych szkoleniach, stosują środku ochronne mające na celu zmniejszenie ryzyka wynikającego z narażenia, a czas trwania narażenia jest ustalany na około 40 godzin tygodniowo. Dla kontrastu – członkowie populacji ogólnej są w większości przypadków nieświadomi ekspozycji na promieniowanie niejonizujące, która teoretycznie może mieć charakter ciągły.

Specyficzną grupę osób narażonych zawodowo  stanowią:

• kobiety w ciąży, ponieważ uznaje się, że płód należy do populacji ogólnej, stąd pracownica w ciąży podlega takiej samej ochronie jak ogół społeczeństwa, pomimo, że znajduje się w miejscu pracy;

• pracownicy służb ratowniczych, którzy działając w nagłych wypadkach mogą być narażani na ekspozycję przekraczającą graniczne wartości narażenia ustalone dla populacji zawodowej, np. w związku z narażeniem na impulsowe pole elektromagnetyczne wytwarzane przez urządzenia stosowane w celu resuscytacji.

Odrębną grupę stanowią pacjenci znajdujący się pod opieką medyczną oraz wolontariusze, którzy zapewniają im opiekę (o ile nie wykonują tego w ramach czynności zawodowych), jak również ochotnicy biorący udział w badaniach eksperymentalnych nad nowymi produktami.

Pacjenci z zasady mogą być narażani na stosunkowo wysoki poziom promieniowania niejonizującego, aplikowanego np. w celach diagnostycznych lub wręcz terapeutycznych. Może dojść nawet do takich sytuacji, gdy stosowane poziomy promieniowania niejonizującego przewyższają graniczne wartości narażenia ustalone dla ogółu społeczeństwa. Wówczas jednak zakłada się, że oczekiwane korzyści ze stosowania ponadnormatywnych wartości narażenia powinny przewyższać ryzyko związane z możliwością wystąpienia efektów ubocznych. W globalnym ujęciu osoby ze schorzeniami, jako część społeczeństwa, są chronione przez wytyczne ustalone właśnie dla populacji ogólnej, mimo że mogą być bardziej podatne na działanie promieniowania niejonizującego. Natomiast udział wolontariuszy opiekujących się pacjentami wymaga zgody personelu medycznego, który powinien im przekazywać informacje o potencjalnym ryzyku związanym z narażeniem na promieniowanie niejonizujące.

Narażenie osób uczestniczących w badaniach nad nowymi produktami wymaga oceny indywidualnej, polegającej na porównaniu ryzyka wynikającego z narażenia na promieniowanie niejonizujące z korzyściami płynącymi dla wiedzy naukowej lub medycznej, uzyskanymi w wyniku przeprowadzonych eksperymentów. Tego typu oceny prowadzą komisje etyczne.

Zasady ochrony przed promieniowaniem jonizującym uwzględniają możliwość występowania ekspozycji: istniejącej (takiej, o której wiemy, że ma miejsce), planowanej (takiej, o której wiemy, że będzie miała miejsce) lub awaryjnej (takiej, której nie jesteśmy w stanie przewidzieć). Taki podział, z punktu widzenia ochrony przed promieniowaniem niejonizującym, jest uważany przez ICNIRP za ogólnie mało przydatny. W związku z tym ICNIRP przyjmuje podział na ekspozycje:

• regulowane i nieregulowane,

• zamierzone i niezamierzone.

Ekspozycja w związku z wykonywaną pracą (czyli narażenie zawodowe) z uwagi na konieczność zapobiegania nadmiernemu narażeniu musi mieć charakter regulowany – dotyczy naturalnych oraz wytworzonych przez człowieka źródeł promieniowania niejonizującego. Dodatkowo pracownicy powinni byli informowani o istniejącym ryzyku oraz środkach, jakie mogą przedsięwziąć, aby zapobiec nadmiernej ekspozycji.

Ekspozycję ludności (czyli narażenie ogółu społeczeństwa) można traktować jako regulowaną wyłącznie wtedy, gdy źródło promieniowania niejonizującego zostało wytworzone przez człowieka. W pozostałych przypadkach występują źródła nieregulowane (np. słoneczne promieniowanie ultrafioletowe) i możemy być jedynie informowani o potencjalnych zagrożeniach i sposobach ich ograniczenia.

W przeważającej większości promieniowanie niejonizujące jest traktowane jako ekspozycja niezamierzona, także wtedy, gdy ma charakter regulowany. Dobrymi przykładami źródeł niejonizującego promieniowania regulowanego są linie elektroenergetyczne oraz stacje bazowe telefonii komórkowej, wytwarzające ekspozycję niezamierzoną. Dlaczego? Otóż podstawowym celem ich funkcjonowania jest przesyłanie energii oraz zapewnienie łączności radiowej, a nie powodowanie narażenia na promieniowanie niejonizujące.

Zamierzona ekspozycja na promieniowanie niejonizujące występuje natomiast wówczas, gdy jest ono wykorzystywane w celu wywołania pożądanego efektu w ciele człowieka, co ma miejsce np. podczas zabiegów medycznych lub kosmetycznych.

Efektem biologicznym jest każda zmiana biologiczna (fizyczna lub chemiczna) występująca w systemie biologicznym. Żywe organizmy wykorzystują mechanizmy samoregulacji procesów biologicznych, działające na zasadzie efektu sprzężenia zwrotnego, których celem jest ciągłe utrzymywanie stanu równowagi. Dzięki temu system biologiczny może prawidłowo funkcjonować. Celem wytycznych opracowanych przez ICNIRP nie jest ochrona przed wystąpieniem efektów biologicznych jako takich, chyba że są one powiązane z niekorzystnym wpływem na zdrowie. Wyraźne rozróżnienie pomiędzy skutkami biologicznymi, a niekorzystnymi skutkami zdrowotnymi nie zawsze jest łatwe do przeprowadzenia. Wpływ na to ma również indywidualna podatność poszczególnych osób.

Praca ekspertów ICNIRP w zakresie oceny wyników badań naukowych, tak jak każdy proces, nieodłącznie związana jest z niepewnością i wynikającym z tego ryzykiem. Pomiędzy osobnikami tego samego gatunku, jak i pomiędzy różnymi gatunkami, można zaobserwować zmienną reakcję na ekspozycję, którą również należy postrzegać jako źródło niepewności. Ocena poziomu ekspozycji obarczona jest niepewnością z zasady, i dotyczy:

• przeprowadzania pomiarów, gdzie istotną rolę odgrywa niepewność układu pomiarowego;

• obliczeń, gdzie niepewność wynika z przyjętych modeli i parametrów charakteryzujących tkanki.

Wytyczne dotyczące ochrony przed promieniowaniem niejonizującym, ustalane przez ICNIRP, uwzględniają wszystkie zidentyfikowane niepewności oraz poziom istotności wpływu na zdrowie. Odbywa się to przez wprowadzenie szeregu działań zapobiegawczych, m.in. przez zastosowanie współczynników bezpieczeństwa. Ich zadaniem jest zredukowanie dopuszczalnej ekspozycji na promieniowanie niejonizujące do poziomu znacznie poniżej wartości progowej, powodującej powstawanie niepożądanych skutków zdrowotnych.

Ograniczenia ekspozycji na promieniowanie niejonizujące w zakresie częstotliwości poniżej 300 GHz przyjęte w wytycznych ICNIRP są określane mianem ograniczeń podstawowych. Niektóre z ograniczeń podstawowych zostały zdefiniowane jako wewnętrzne wielkości fizyczne, np.: pole elektryczne występujące wewnątrz organizmu w zakresie niskich częstotliwości lub absorbowana energia w zakresie częstotliwości radiowych. Ich pomiar jest jednak skomplikowany, a przez to niepraktyczny. Właśnie ze względów praktycznych wprowadzone zostały poziomy odniesienia, określane przez takie parametry jak np. zewnętrzne pola elektryczne i magnetyczne, które pozwalają na sprawną weryfikację poprzez wykonanie pomiarów. Stosowanie poziomów odniesienia jest najczęściej spotykanym sposobem wykazania zgodności z obowiązującymi ograniczeniami podstawowymi.

Poziomy odniesienia są ustalane z dużym współczynnikiem bezpieczeństwa. Dzięki temu, w typowych sytuacjach ekspozycji w zakresie częstotliwości poniżej 300 GHz, można uznać, że jeżeli poziomy odniesienia nie zostaną przekroczone, to również ograniczenia podstawowe nie zostaną przekroczone. Ponadto, właśnie ze względu na duży współczynnik bezpieczeństwa, przekroczenie poziomu odniesienia nie musi automatycznie oznaczać przekroczenia ograniczeń podstawowych. Jeśli jednak poziomy odniesienia zostaną przekroczone, wówczas bezwzględnie należy ustalić, czy ograniczenia podstawowe nie są przekroczone. Aby doszło do wystąpienia negatywnego wpływu ekspozycji na zdrowie, ograniczenia podstawowe musiałyby zostać przekroczone w znaczny sposób (nawet kilkadziesiąt razy).

Opublikowanie wytycznych przez ICNIRP nie kończy procesu ochrony przed promieniowaniem niejonizującym. Monitorowanie osiągnięć naukowych odbywa się w sposób ciągły i systematyczny. Gdy rozważane są potencjalne zmiany w już istniejących ograniczeniach ekspozycji, ICNIRP bierze pod uwagę relację wielkości proponowanej zmiany w stosunku do niepewności ustalenia progu wystąpienia niekorzystnych skutków zdrowotnych. Na tej podstawie podejmowana jest decyzja, czy zmiana jest potrzebna, czy jednak nie.

W celu ustalenia wytycznych dotyczących ograniczania ekspozycji na promieniowanie niejonizujące, ICNIRP stosuje standardowe procedury oceny dowodów naukowych. Wytyczne są ustalane w sposób konserwatywny, z zastosowaniem znacznych współczynników bezpieczeństwa. Dzięki temu przestrzeganie zalecanych ograniczeń odnośnie ekspozycji zapewnia wysoki poziom ochrony przed uzasadnionymi niekorzystnymi skutkami zdrowotnymi wynikającymi z występującego narażenia.

Autor: Jakub Kwiecień, Rafał Pawlak – Instytut Łączności – Państwowy Instytut Badawczy