5G: sieci telekomunikacyjne nowej generacji

Z ostatniego kryterium wynika fakt, że pomiary PEM muszą być wykonywane praktycznie w otoczeniu każdej stacji bazowej, bo prawie każda ma wyższe parametry. Ustawa POŚ określa również, kiedy należy wykonywać takie pomiary:

• przed rozpoczęciem użytkowania,
• w przypadku zmiany warunków pracy mogącej skutkować zmianą poziomów PEM,
• na wniosek właściciela lub zarządcy nieruchomości w przypadku zmiany stanu zagospodarowania i wynikających z niego zmian miejsc dostępnych dla ludności.

W 2019 r. nastąpiła zasadnicza rewizja podejścia do ochrony przed polem elektromagnetycznym w środowisku ogólnym polegająca na tzw. zmianie delegacji ustawowej. Wycofane już obecnie Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 30 października 2003 r. obejmowało jednocześnie dwa bardzo ważne aspekty: definiowało dopuszczalne poziomy pól elektromagnetycznych w środowisku oraz określało sposoby weryfikacji dotrzymania tych poziomów poprzez wykonanie pomiarów. Zagadnienia, które dotychczas znajdowały się w wyłącznej jurysdykcji ministra właściwego do spraw środowiska, zostały rozdzielone. I tak, zadanie ustalenia dopuszczalnych poziomów pól elektromagnetycznych w środowisku zostało przydzielone ministrowi właściwemu do spraw zdrowia, który w tym zakresie działa w porozumieniu z ministrem właściwym do spraw informatyzacji. Natomiast opracowanie metodyki pomiarowej przypadło ministrowi właściwemu do spraw klimatu, który w tym zakresie działa w porozumieniu z ministrem właściwym do spraw informatyzacji oraz ministrem właściwym do spraw energii.

W efekcie powstały dwa rozporządzenia: Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 17 grudnia 2019 r. w sprawie dopuszczalnych poziomów pól elektromagnetycznych w środowisku oraz Rozporządzenie Ministra Klimatu z dnia 17 lutego 2020 r. w sprawie sposobów sprawdzania dotrzymania dopuszczalnych poziomów pól elektromagnetycznych w środowisku. Warto wspomnieć, że ustanawianie dopuszczalnych poziomów pól elektromagnetycznych przez Ministra Zdrowia jest nie tylko zgodne z jego ustawowymi kompetencjami, ale także z podstawą prawną wydania Zalecenia Rady Europejskiej 1999/519/WE z dnia 12 lipca 1999 r. w sprawie ograniczenia narażenia ludności na pola elektromagnetyczne (od 0 Hz do 300 GHz), a więc z art. 152 ust. 1 Traktatu. Wartości dopuszczalne, w zakresie częstotliwości radiowych, zostały zrównane z wartościami dopuszczalnymi obowiązującymi od dawna w większości pozostałych krajów UE i świata, zdefiniowanymi właśnie na podstawie poziomów odniesienia określonych w Zaleceniu 1999/519/EC.

Aktualnie obowiązujące wartości dopuszczalne natężenia składowej elektrycznej (czyli wielkości fizycznej, która realnie jest poddawana pomiarom, a nie wyliczana tak, jak gęstość mocy) zostały kilkukrotnie zwiększone w stosunku do obowiązującej wcześniej wartości 7 V/m. Zmiany te, zależnie od częstotliwości, są następujące:

• w zakresie 10 ÷ 400 MHz: wartość dopuszczalną zwiększono 4 razy,
• w zakresie 400 ÷ 2 000 MHz: wartość dopuszczalną zwiększono od 4 do 8,7 razy,
• w zakresie 2 000 ÷ 300 000 MHz: wartość dopuszczalną zwiększono 8,7 razy.

Właściwie jednak, w kontekście harmonizacji wymagań związanych z ograniczeniem ekspozycji na pole elektromagnetyczne (nie tylko w UE, bo również w USA) należałoby mówić raczej nie o kilkukrotnym zwiększeniu nowych wartości dopuszczalnych, lecz tak naprawdę o tym, że wartość 7 V/m przez blisko 20 lat była kilkukrotnie zaniżona względem wartości dopuszczalnych obowiązujących w innych krajach.

W tym miejscu właściwie przydałaby się chwila refleksji nad tym, czy zdefiniowanie nowych wartości dopuszczalnych i ich harmonizacja z wytycznymi UE – to wszystko. Czy wystarczy ustalić wartości dopuszczalne tak, jak w innych krajach, aby mówić o jednolitym zapewnieniu ochrony obywateli przed ekspozycją na pole elektromagnetyczne? Niestety nie! Dlaczego? Odpowiedzi należy szukać w sposobie weryfikacji dotrzymania poziomów pól elektromagnetycznych w środowisku. Otóż, w pewnym uproszczeniu, sprawdzenie to jest dwuetapowe i polega na:

• określeniu natężenia składowej elektrycznej pola elektromagnetycznego (w radiowym zakresie częstotliwości),
• porównaniu z wartościami dopuszczalnymi.

O ile samo porównanie nie powinno budzić większych wątpliwości (do wykonania prosta operacja arytmetyczna – porównaj dwie liczby – na poziomie wczesnych klas szkoły podstawowej), to już zagadnienie metody określania wyniku pomiaru stanowi poważny problem. Stosując różne metodyki pomiarów oraz wykonując pomiary w różnych miejscach (z uwagi na inne definicje miejsc dostępnych dla ludności) otrzymamy różne, a czasem skrajnie różne, wyniki pomiarów, które w ekstremalnym przypadku mogą skutkować rozbieżnymi wynikami oceny – dotrzymania lub niedotrzymania poziomów dopuszczalnych. Zatem, żargonowo "limity – limitami", ale faktycznie istotne nie są same wartości dopuszczalne, lecz sposób uzyskania wyniku pomiaru.

Zgodnie z metodyką opisaną w Rozporządzeniu Ministra Klimatu z dnia 17 lutego 2020 r. pomiary w otoczeniu stacji bazowych telefonii komórkowej wykonuje się w punktach pomiarowych położonych na wysokościach od 0,3 m do 2 m nad powierzchnią terenu albo nad innymi miejscami dostępnymi dla ludności, przyjmując za wynik pomiaru największą zmierzoną wartość np. natężenia składowej elektrycznej, uśrednioną w odpowiedni sposób. Pomiary wykonuje się na głównych (wzdłuż kierunku maksymalnego zasięgu) i pomocniczych (ustalonych zależnie od lokalizacji i warunków terenowych) kierunkach pomiarowych, a także w dodatkowych pionach pomiarowych w lokalach (także prywatnych) oraz na balkonach i tarasach. Nie bez znaczenia dla całego procesu pomiarowego pozostaje definicja miejsc dostępnych dla ludności, do których zalicza się wszystkie miejsca z wyjątkiem miejsc, do których dostęp ludności jest zabroniony lub niemożliwy bez użycia sprzętu technicznego. Taka definicja pomija kwestię czasu przebywania w określonym miejscu – dotyczy w takim samym stopniu czy to chodnika (gdzie np. przez chwilę znajdujemy się w wybranym miejscu), mieszkania (możemy stosunkowo długo przebywać w jednym miejscu, ale ściany zapewniają dodatkowe silne tłumienie sygnału), czy balkonu (na którym pojawiamy się np. raz na dobę na kilka minut).

Przy sprawdzaniu dotrzymania dopuszczalnych poziomów pól elektromagnetycznych w środowisku, zgodnie z wymaganiami Ministra Klimatu z dnia 17 lutego 2020 r., należy wziąć pod uwagę poprawki pomiarowe umożliwiające uwzględnienie maksymalnych parametrów pracy stacji bazowej telefonii komórkowej. Krótko mówiąc – uzyskany wynik pomiaru, to nie wynik ostateczny. Wynik pomiaru, przed dokonaniem oceny, należy "przeskalować" do warunków, jakie hipotetycznie wystąpiłyby podczas pracy stacji bazowej z maksymalnymi parametrami. Niezależnie od tego, jakie jest prawdopodobieństwo, że stacja będzie pracowała właśnie z maksymalnymi parametrami i z zupełnym pominięciem czasu pracy stacji w takim stanie – a w praktyce takie prawdopodobieństwo jest bardzo niskie. Na tym jednak nie koniec, ponieważ dodatkowo jeszcze wynik należy powiększyć o niepewność pomiaru. Przypomnijmy, że niepewność pomiaru tworzy przedział wartości leżących zarówno powyżej, jak i poniżej wartości zmierzonej. Tutaj jednak uwzględniamy wyłącznie górną granicę, czyli najbardziej skrajny i niekorzystny przypadek, choć równie prawdopodobne jest uzyskanie wyniku pomniejszonego o niepewność pomiaru.

Przykład:

Przyrząd wskazał 10 V/m, poprawka wynosiła 1,3, a niepewność pomiaru to 40%.

Wynik pomiaru: 10 V/m

Wynik pomiaru z poprawką: 10 V/m × 1,3 = 13 V/m

Wynik pomiaru z poprawką powiększony o niepewność pomiaru: 13 V/m + 40% z 13 V/m = 18,2 V/m

Wówczas do porównania z wartością dopuszczalną przyjmuje się nie 10 V/m, lecz aż 18,2 V/m, co stanowi ponad 80% zwiększenie wyniku pomiaru.

Wspólnym mianownikiem obu form wykonywania pomiarów PEM w środowisku, pomimo różnic wynikających z przyjętych metodyk, jest cel nadrzędny, czyli ochrona ludności przed potencjalnie negatywnymi skutkami oddziaływania pola elektromagnetycznego, w sytuacji gdyby doszło do przekroczenia wartości dopuszczalnych.

Pamiętajmy jednak, że przy porównaniu jakichkolwiek danych dotyczących czy to pomiarów PEM w otoczeniu konkretnych stacji, czy to pomiarów środowiskowych w różnych krajach, należy uwzględniać różnice w metodykach pomiarowych, skutkujące otrzymywaniem różnych wyników w potencjalnie tych samych warunkach. Sztuka projektowania siatki radiowej sieci komórkowej jest wspólna niezależnie od kraju, można więc z dużą dozą prawdopodobieństwa stwierdzić, że w każdym kraju pole elektromagnetyczne pochodzące od stacji bazowych telefonii komórkowej będzie kształtowało się na podobnym poziomie – oczywiście przy porównaniu takich samych typów terenu (centrum, przedmieścia, tereny wiejskie).

Rafał Pawlak - Instytut Łączności Państwowy Instytut Badawczy