Fattori che influenzano lo stato della risorsa
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RADIAZIONI NON IONIZZANTI

Anche il 2018, così come era accaduto nel 2017, è stato caratterizzato da un forte sviluppo delle reti di telecomunicazione a larga banda: non solo sono aumentati gli impianti e le potenze in gioco, ma anche i livelli di campo elettromagnetico misurati sono sempre più dovuti a questo tipo di segnali. L’evoluzione di queste tecnologie ha anche portato alla maggiore occupazione di bande di frequenza meno utilizzate in passato, con una globale modifica, quindi, delle caratteristiche di esposizione della popolazione in termini di intensità di campo ed intervalli di frequenza coinvolti.
Dal punto di vista dei soggetti inquinanti, nel 2018 è stato portato avanti lo sviluppo/adeguamento della rete infrastrutturale del quarto operatore (entrato nel sistema di telecomunicazioni italiano durante il 2017).


Sviluppo in chilometri delle linee elettriche in rapporto all’area

I chilometri di linee elettriche ad alta tensione sul territorio piemontese dovrebbero essere definiti sulla base del catasto degli elettrodotti, formalmente istituito con la DGR 86-10405 del 22/12/2008. Tale catasto non è però ancora ad oggi operativo, pertanto l’analisi che segue è fondata sulla base dati a disposizione di Arpa, aggiornata grazie alla partecipazione ai procedimenti di Valutazione d’Impatto Ambientale e/o autorizzativi per i nuovi elettrodotti.

Nella figura 1 è rappresentata la distribuzione dei valori di lunghezza delle linee per km quadrato di superficie nelle diverse province piemontesi.

Figura 1
Densità delle linee ad alta e altissima tensione nelle diverse province, confrontata con la media piemontese anno 2018

Fonte: Arpa Piemonte



Densità di impianti per telecomunicazioni


La densità di impianti, durante il 2018 e inizio 2019, ha mostrato ancora un aumento per gli impianti di telefonia (SRB) nelle province di Alessandria, Cuneo, Novara e Torino, mentre per le altre province si è registrata una tendenza alla stabilizzazione/lieve diminuzione, mediamente la densità di SRB si è incrementata del 2% circa.
A livello regionale, la densità di impianti radio tv, rimasta costante negli ultimi 3 anni, ha nel 2018 subito un lieve incremento, pari al 3% circa.

Figura 2
Andamento negli anni della densità di impianti per telefonia nelle diverse province - anni 2000-2018

Fonte: Arpa Piemonte

Figura 3
Andamento negli anni della densità di impianti radio-TV nelle diverse province - anni 2000-2018


Fonte: Arpa Piemonte

Nelle mappe di distribuzione della densità di impianti a livello comunale (figura 4) si osserva l’aumento medio del valore di densità, concentrato maggiormente nei centri urbani capoluoghi di provincia, nella cintura di Torino e in alcuni comuni montani (soprattutto nel biellese e nel verbano), interessati per via della presenza di molti impianti radiotelevisivi.
La distribuzione dei comuni maggiormente impattati è rimasta sostanzialmente costante dall’anno precedente, anche in relazione al fatto che i nuovi impianti sono modifiche di impianti esistenti e non nuove installazioni.

Figura 4
Mappa di distribuzione della densità di impianti a livello comunale


Per visualizzare la densità degli impianti di telecomunicazione occorre aprire a schermo intero la mappa e aggiungere il layer di interesse dal pulsante aggiungi temi.

Potenza complessiva degli impianti per telecomunicazioni

La potenza complessiva degli impianti per telecomunicazioni, parametro correlabile con l’intensità di campo elettromagnetico irradiata, ha avuto negli anni andamento crescente. Fino al 2011, il contributo preponderante è stato quello degli impianti radiotelevisivi. A partire dal 2012, però, la potenza complessiva di questa tipologia di impianti è andata stabilizzandosi intorno ad un valore di 1,1 milioni di W, mentre ha continuato a crescere la potenza delle stazioni radiobase per telefonia cellulare. Quest’ultima è in effetti passata da un contributo pari al 34% del totale nel 2006 al 71% del totale ad inizio 2019 (superando decisamente il contributo degli impianti radiotelevisivi).
Per quanto riguarda la potenza complessiva degli impianti di telefonia, si può osservare nella figura 6 la percentuale di incremento in ciascun anno in rapporto alla potenza totale rilevata a gennaio 2019.


Figura 5
Andamento nel tempo della potenza installata su tutto il territorio regionale -anni 2000-2018

Fonte: Arpa Piemonte

Figura 6
Percentuale di incremento annuo di potenza degli impianti per telefonia in rapporto alla potenza totale rilevata a gennaio 2019

Fonte: Arpa Piemonte

È possibile rilevare come (a parte l’anno 2005 in cui si ebbe un incremento netto legato all’implementazione della rete 3G) l’aumento di potenza si sia concentrato negli ultimi anni a partire dal 2011. Le esigenze di sviluppo della rete, con l’implementazione del 4G e la fornitura di sempre maggiori coperture territoriali e tipologie di servizi, hanno fortemente influenzato questo parametro, facendolo oscillare negli ultimi anni intorno ad un valore di circa il 10% di incremento. Al fine di poter seguire l’andamento dell’implementazione dei nuovi sistemi banda larga, è stato introdotto dal 2015 il monitoraggio della potenza complessiva a livello regionale per ciascun sistema di telefonia: 2G (GSM e DCS), 3G (UMTS) e 4G (LTE).
Come si rileva dalla figura 7, i sistemi 2G ad oggi impegnano circa il 30% della potenza installata, ma la potenza ad essi associata si è mantenuta all’incirca costante tra il 2015 e il 2018.
Circa il 35% della potenza complessiva è invece impiegata dai sistemi 3G, che hanno avuto un incremento di potenza quasi del 20% nel 2015, del 12% nel 2016, del 9% circa nel 2017 e del 5% circa nel 2018 (la crescita è quindi in netto calo). L’incremento maggiormente significativo resta quello della potenza dei sistemi 4G, aumentata di oltre il 76% nel 2015, e del 40% nel 2016, del 50% nel 2017 e del 25% nel 2018 (passando ad un contributo percentuale del 30% sul totale). Da notare che anche l’incremento della potenza impiegata nei sistemi 4G, anche se ancora decisamente significativo rispetto alle tecnologie precedenti, è in calo: questo è dovuto al fatto che la rete di copertura è ormai vicina al suo pieno sviluppo.

Figura 7
Potenza degli impianti per telefonia dedicata alle 3 tipologie di sistema ad oggi utilizzate, per ciascun anno

Fonte: Arpa Piemonte

Sviluppo dei nuovi sistemi di telecomunicazioni e del 5 G: caratteristiche, diffusione, prospettive e sfide per il controllo

I sistemi per le telecomunicazioni hanno subito negli ultimi anni un notevole sviluppo, che costituisce l’inizio di un processo di cambiamento di prospettiva rispetto alla connettività, che da connettività di persone sta via passando a connettività di oggetti (la cosiddetta IoT “internet of things”).
Questi sviluppi stanno avvenendo anche tramite una profonda modifica degli apparati per la generazione dei segnali, delle antenne e delle caratteristiche radioelettriche dei segnali stessi.
Un esempio di questo processo è stato la dismissione dei vecchi sistemi a larga banda basati sul sistema WiMax (per le connessioni dati), in favore dell’uso (sulle stesse bande di frequenza) della codifica LTE TDD. Questa conversione non ha variato in modo significativo i livelli di esposizione, rimanendo circa le stesse le potenze in gioco, ma comporta certamente la necessità di adeguare gli strumenti e i metodi di misura al nuovo tipo di segnale per rendere possibili i controlli da parte di Arpa: durante il 2018, grazie al finanziamento giunto tramite Regione Piemonte dal Ministero dell’Ambiente, è stato possibile acquisire la nuova strumentazione in grado di rilevare diverse nuove tipologie di segnali.
Oltre a questo primo esempio di evoluzione dei sistemi, si sono sviluppate negli ultimi due anni anche le nuove tecnologie per rendere più efficienti le reti di telefonia cellulare, prima fra tutte quella denominata 4.5G. Quest’ultimo è un sistema che prevede una diversa gestione delle bande di frequenza (in multi portante) e delle antenne (che risultano composte da più elementi radianti che collaborano alla trasmissione/ricezione della medesima informazione – sistema MIMO).
Ad oggi il 4.5G è diffuso solamente in alcuni grandi centri urbani, come ad esempio nella città di Torino.
Per quanto riguarda infine il 5G, si tratta di un sistema che potenzierà la capacità di flusso dati (soprattutto per quanto riguarda la velocità), basato sull’utilizzo di una nuova tipologia di antenne e di bande di frequenza sinora non sfruttate.
In particolare, le maggiori modifiche rispetto ai sistemi sinora utilizzati, con una possibile ricaduta sulle caratteristiche dell’esposizione della popolazione ai campi elettromagnetici, sono sintetizzate di seguito:

Bande di frequenza nuovi segnali
Lo standard 5G prevede l’utilizzo di frequenze sopra i 3GHz, fino a circa 27 GHz. Ciò comporta l’applicazione di limiti di esposizione diversi, in quanto diverso è il meccanismo di interazione tra il campo elettromagnetico e il corpo umano.
Ad esempio, nella figura 8 si può vedere come, al crescere della frequenza, la profondità di penetrazione nel corpo dell’energia trasportata dall’onda elettromagnetica vada diminuendo: i segnali 5G, rispetto ai sistemi per telecomunicazioni fino ad oggi in uso, porteranno ad una deposizione di energia più superficiale (pochi mm).

Figura 8
Assorbimento delle microonde all’aumentare della loro frequenza


A frequenze più basse la profondità di penetrazione nel corpo umano è maggiore, al crescere della frequenza tale profondità diminuisce

Fonte: Istituto Superiore di Sanità

Caratteristiche della trasmissione
:
L’antenna non trasmette continuativamente nel tempo, in quanto alcuni intervalli di tempo sono dedicati all’ “ascolto” del segnale proveniente dagli utenti. Questo comporta che la potenza media irradiata su 6 minuti (tempo di riferimento per il confronto con i limiti fissati dalla normativa italiana) sia inferiore a quella per una trasmissione continua, ma ci possono essere picchi di breve durata con livelli di esposizione elevati.
La tutela dall’esposizione a tali picchi di breve durata non è ad oggi contemplata nella normativa italiana del 2003 (in quanto non correlabile con effetti sulla salute in base agli studi fatti in precedenza), mentre sono in via di adeguamento le norme europee, sulla base degli ultimi studi biologici ed epidemiologici. Fino al recepimento da parte della norma italiana, nelle valutazioni di Arpa Piemonte si farà comunque riferimento alle indicazioni internazionali in merito.

Antenne smart con multibeam:
Le nuove antenne non trasmetteranno più un segnale di copertura sul territorio, ma attiveranno dei fasci (beam) direttivi in base alle esigenze degli utenti (come visibile nell’immagine seguente).

Figura 9
Confronto tra un’antenna “classica” (a sinistra), che garantisce la copertura di una porzione di territorio, e un’antenna smart (a destra), che direziona i fasci di radiazione verso i terminali


 Fonte: www.mitsubishielectric.com

Questo comporta che la distribuzione nello spazio dei livelli di esposizione possa cambiare considerevolmente nel tempo, e che il contributo elettromagnetico in un certo punto possa essere pari a zero se non ci sono utenti connessi.

A causa delle novità sopra sintetizzate, si può capire come sia difficile prevedere a priori il possibile impatto di tali reti sull’esposizione della popolazione ai campi elettromagnetici, anche se certamente nelle prime fasi, non essendo presenti molti terminali, i livelli di esposizione saranno sicuramente poco significativi.
A livello di impatto sulla salute, sono molti i quesiti aperti, soprattutto per quanto riguarda le onde millimetriche (quelle ad esempio delle frequenze intorno a 27GHz), sulle quali non sono molto numerosi gli studi. Queste frequenze saranno però utilizzate prevalentemente in una seconda fase di sviluppo delle reti, che stanno ad oggi partendo da un impiego prevalente della banda 3,7GHz, con caratteristiche simili alle bande sinora studiate (classificazione tra i possibili cancerogeni da parte dell’Agenzia Internazionale per la Ricerca sul Cancro).
Certamente sarà richiesto al SNPA (Sistema Nazionale di Protezione Ambientale, formato dalle Agenzie regionali e da Ispra) un considerevole sforzo di adeguamento sia dei metodi di valutazione preventiva utilizzati per rilasciare i pareri all’interno dei procedimenti autorizzativi di questi impianti, sia degli strumenti e metodi di misura.

Il 5G attualmente, dopo la fase di sperimentazione pre-commerciale nelle aree metropolitane di Milano, Prato, L’Aquila, Bari e Matera, è sottoposto ad ulteriori sperimentazioni (per quanto riguarda il Piemonte, partirà probabilmente nel 2019 la sperimentazione TIM con il Comune di Torino), e, dopo la gara per l’aggiudicazione delle frequenze di ottobre 2018, iniziano ad essere progettate le future reti italiane, il cui pieno sviluppo è prevedibile non prima del 2020.

Livelli di campo elettromagnetico misurati

Sorgente: elettrodotti


Tabella 1
Normativa di riferimento: DPCM 08/07/2003

Limite campo magnetico

100 µT

Valore di attenzione campo magnetico (mediana 24h)

10 µT

Obiettivo di qualità campo magnetico (mediana 24h)

3 µT

µT = microTesla

Figura 10
Misure di campo magnetico effettuate fino a fine 2018. In rosso i tracciati delle linee ad alta ed altissima tensione

Fonte: Arpa Piemonte

Dalla mappa con i punti di misura del campo magnetico a bassa frequenza generato da elettrodotti si può osservare come Arpa abbia concentrato l’attività di monitoraggio e controllo nelle aree maggiormente impattate dalla presenza della rete ad alta e altissima tensione, e come i livelli più elevati di campo magnetico siano concentrati lungo le dorsali di maggiore flusso energetico della nostra regione (essendo il campo magnetico legato alla corrente circolante nelle linee).
Per quanto riguarda i livelli di campo magnetico misurati, si riporta in figura11 il risultato delle misure fino al 2009, e negli anni successivi fino al 2018, il 45% circa delle misure ha rilevato valori sostanzialmente non significativi di esposizione (<0.5µT), e oltre l’88% delle misure ha rilevato valori di campo magnetico inferiori all’obiettivo di qualità fissato dal DPCM 08/07/2003 (3 µT). Resta un 12% circa di livelli di esposizione significativi, pur essendo tutte le misure effettuate in aree in prossimità delle sorgenti.
Nel 2018, non sono comunque stati riscontrati superamenti del valore di attenzione.

Figura 11
Distribuzione dei livelli di campo magnetico (µT) misurati fino al 2009 e negli anni 2014-2018

Fonte: Arpa Piemonte

Tabella 2
Normativa di riferimento: DPCM 08/07/2003

Limite campo elettrico

5000 V/m


Per quanto riguarda i livelli di campo elettrico misurati, nel corso del 2018 non sono stati riscontrati superamenti del limite. La situazione resta perciò la stessa rilevata lo scorso anno.

Sorgente: impianti per telecomunicazioni

 
Tabella 3
Normativa di riferimento: DPCM 08/07/2003

Limite campo elettrico

20 V/m

Valore di attenzione campo elettrico

6 V/m

Obiettivo di qualità campo elettrico

6 V/m

Dai risultati delle misure effettuate sul territorio si possono determinare le distribuzioni percentuali dei livelli di campo elettromagnetico presenti nelle diverse condizioni di esposizione. Il dato nelle figure 12 e 13 indica in quale percentuale del totale di misure effettuate nel 2018 il livello di campo elettrico rilevato è compreso in alcuni intervalli di valori predefiniti. Tali dati, rilevati a seguito di richieste specifiche dei cittadini o di azioni di controllo sugli impianti, sono rappresentavi delle situazioni di maggiore esposizione e non dell’esposizione media della popolazione.

Figura 12
Distribuzione dei livelli di campo elettrico misurati in prossimità di Stazioni Radio Base per telefonia cellulare anno 2018

Figura 13
Distribuzione dei livelli di campo elettrico misurati in prossimità delle antenne radiotelevisive - anno 2018

Fonte: Arpa Piemonte

I livelli di campo rilevati in prossimità delle SRB, pur essendo lievemente in crescita rispetto agli anni precedenti, sono mediamente inferiori a quelli rilevati in prossimità dei trasmettitori Radio-Tv. In effetti nell’88% delle misure in prossimità di SRB il campo elettrico è risultato inferiore a 3 V/m (nel 2017 erano il 77% e nel 2016 il 91%), mentre per le antenne radiotelevisive i valori di campo elettrico inferiori a 3 V/m sono stati riscontrati nel 51% dei casi (il 22% è invece al di sopra dei 6 V/m). Per il 2018 sono stati registrati 3 casi di superamento del valore di attenzione fissato dal DPCM 08/07/2003 in prossimità di impianti radiotelevisivi e 1 in un sito di telefonia, mentre non si è avuto nessun caso di superamento del limite di esposizione.
Dall’analisi di questi dati si deduce comunque che i livelli di esposizione a campi elettromagnetici della popolazioneresidente in prossimità di sorgenti di campo a radiofrequenza sono, nella quasi totalità dei casi, di gran lunga inferiori ai valori limite, anche se si evidenzia un aumento medio dei livelli in prossimità delle stazioni radiobase per telefonia cellulare.

Per quanto riguarda l’area urbana di Torino, si riporta, nelle figure 14 e 15, un approfondimento relativo alla misura dei contributi dei diversi sistemi di telefonia (2G, 3G e 4G) in 10 siti della città. Raffrontando questi contributi con la distribuzione delle potenze installate, si evidenzia come, in ambito urbano, il contributo maggiore all’esposizione della popolazione sia quello dei sistemi 4G.

Figura 14
Citta di Torino. Distribuzione dei livelli di campo elettrico associati ai diversi sistemi di telefonia, misurati in prossimità di 10 Stazioni Radio Base

Figura 15
Citta di Torino. Percentuale delle potenze installate per i vari sistemi in tutti gli impianti dell’area urbana