Fattori che influenzano lo stato della risorsa
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RADIAZIONI NON IONIZZANTI

In termini di fattori che vanno ad influire sull’esposizione umana ai campi elettromagnetici, anche il 2019, così come era accaduto nel 2018, è stato caratterizzato da un forte sviluppo delle reti di telecomunicazione a larga banda, nonché dall’installazione dei primi impianti 5G: sono aumentati gli impianti e le potenze in gioco, e 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 e intervalli di frequenza coinvolti.


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 22/12/08. Tale catasto però non è ancora 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 2019

Fonte: Arpa Piemonte

Densità di impianti per telecomunicazioni

La densità di impianti, durante il 2019 e inizio 2020, ha mostrato un moderato aumento in tutte le province.

Figura 2
Andamento negli anni della densità di impianti per telefonia nelle diverse province - anni 2000-2019

Fonte: Arpa Piemonte

A livello regionale, la densità di impianti radio tv è rimasta, salvo piccole fluttuazioni, sostanzialmente costante negli ultimi 5 anni.

Figura 3
Andamento negli anni della densità di impianti radio-TV nelle diverse province - anni 2000-2019


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), per la 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 ad oltre il 75% del totale ad inizio 2020 (superando decisamente il contributo degli impianti radiotelevisivi).

Figura 5
Andamento nel tempo della potenza installata su tutto il territorio regionale - anni 2000-2019

Fonte: Arpa Piemonte

Per quanto riguarda la potenza complessiva degli impianti di telefonia, si può osservare nel grafico 6 la percentuale di incremento in ciascun anno in rapporto alla potenza totale rilevata a marzo 2020.

È possibile rilevare come (a parte per 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 9% di incremento da un anno all’altro (a partire dal 2014, anno di dispiegamento della rete 4G), arrivando in quest’ultimo anno ad un valore del 18%. 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); dal 2019 viene monitorata anche la potenza associata ai nuovi sistemi 5G.

Figura 6
Percentuale di incremento annuo di potenza degli impianti per telefonia in rapporto alla potenza totale rilevata a marzo 2020

Fonte: Arpa Piemonte

Si può vedere dalla figura 7 come i sistemi 2G ad oggi impegnino meno del 20% della potenza installata: ma la potenza ad essi associata si è mantenuta all’incirca costante tra il 2015 e il 2018, mentre nel 2019 ha avuto una netta diminuzione. Ciò è dovuto al fatto che si sfruttano le stesse bande di frequenza precedentemente destinate al GSM per i sistemi più recenti, togliendo potenza al primo per dedicarla ai secondi.
Circa il 31% 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, del 5% circa nel 2018, e una decrescita di quasi il 2% nel 2019: si nota come anche questo sistema, pur restando un contributo significativo alla potenza complessivamente installata, sta lasciando spazio ai più performanti sistemi dal 4G in su.
In effetti, l’incremento della potenza dei sistemi 4G è stato e rimane considerevole. Essa è infatti aumentata di oltre il 76% nel 2015, del 40% nel 2016, del 50% nel 2017, del 25% nel 2018 e del 59% circa nel 2019 (passando ad un contributo percentuale quasi del 50% sul totale).
Per quanto riguarda invece i nuovi sistemi 5G, i primi impianti installati prevalentemente nelle principali aree urbane per i servizi di telefonia (sulla banda 3.5GHz) contribuiscono con una potenza pari allo 0.2% del totale.

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

Fonte: Arpa Piemonte

Il 5G: caratteristiche delle sorgenti, sviluppo della rete e conseguenze sui livelli di esposizione della popolazione

Che cos’è il 5G?
Si tratta di un sistema di telecomunicazioni che permette un flusso di informazioni più efficiente rispetto a quanto esistente sinora. Questa maggiore efficienza (maggiore velocità, minore tempo di latenza, possibilità di connettere moltissimi dispostivi, ecc.) è ottenuta grazie a particolari tipologie di antenne (smart antennas) e al modo di codificare le informazioni nel segnale elettromagnetico.

Come funzionano le smart antennas del 5G?
Le antenne “intelligenti” (smart) dei ripetitori 5G hanno un funzionamento molto innovativo: a differenza di quelle esistenti sinora, non trasmettono più un segnale di copertura continuo sul territorio, ma attivano una sequenza di fasci che ruotano attorno all’antenna (un po’ come il fascio di un faro, ma i fasci vengono accesi per intervalli di tempo brevissimi, dell’ordine del millisecondo). Quando uno di questi fasci rileva la presenza di un utente che ha bisogno di comunicare con il ripetitore, l’antenna genera un fascio specifico puntato verso l’utente (o il gruppo di utenti) che ne ha bisogno, ed è attivo solo per il tempo della comunicazione. Questi fasci sono molto direttivi, cioè irradiano il segnale elettromagnetico in una zona di spazio molto limitata intorno all’utente che richiede il servizio.

Figura 8
Immagine video prodotto da Arpa Lazio


Nella prima parte del video si visualizza l’attivazione consecutiva dei fasci che ruotano intorno all’atenna (beamsweeping), nella seconda parte si vede che, quando degli utenti si connettono alla rete 5G, l’antenna dirige dei fasci dedicati solo su quegli utenti (beamforming) 

Fonte: Arpa Lazio

Come è fatto il segnale 5G?
Il segnale 5G è caratterizzato dall’occupazione di una banda di frequenza molto larga (fino a 100MHz per i segnali che si stanno implementando ora), che permette di gestire molti utenti contemporaneamente e un elevato flusso di dati. All’interno di questa banda, il segnale è costituito da un insieme di “elementi base” (un po’ come mattoncini), detti sottoportanti, che si possono attivare per un tempo molto breve (detto durata del simbolo). Questi mattoncini vengono attivati solo quando serve, e quindi la banda del segnale non è mai tutta occupata per tutto il tempo, ma è utilizzata in modo discontinuo, a seconda di come avviene il “dialogo” tra il terminale e il ripetitore (quanti dati scarico, che tipo di dati, ecc.).
 
Come si sta sviluppando la rete 5G in Piemonte?
Attualmente in Piemonte si sta sviluppando prevalentemente la rete 5G dedicata ai terminali mobili (quindi all’uso da parte degli smartphone), che lavora sulla banda di frequenza intorno a 3,7GHz. Questa banda è sostanzialmente la stessa che già veniva utilizzata per alcuni segnali 4G.

Ad oggi, Arpa ha rilasciato un centinaio di pareri su impianti di questo tipo, distribuiti prevalentemente nei capoluoghi di provincia, come si può vedere dalla mappa del Geoportale, attivando il tema “Impianti Telefonia - 5G”).

Per quanto riguarda le bande di frequenza più elevate (27GHz), dedicate prevalentemente all’IoT (Internet delle cose), vi sono state solamente alcune sperimentazioni, e non vi è ancora un effettivo sviluppo di rete.
Si segnala infine che, a partire dal 1° luglio 2022, verrà liberata parte della banda a 700MHz ad oggi utilizzata per le tv, e questa verrà dedicata a servizi 5G che dovranno garantire la copertura anche delle aree in cosiddetto “digital divide”, cioè 120 piccoli comuni in tutta Italia, al momento più svantaggiati per la garanzia di servizi a cittadini ed amministrazioni.

Cosa succede per quanto riguarda l’esposizione ai campi elettromagnetici?
Arpa Piemonte sta tenendo sotto controllo la situazione dell’esposizione della popolazione ai nuovi sistemi, sia effettuando le valutazioni preventive all’installazione dei nuovi impianti 5G (per il rilascio dei pareri nell’ambito dei procedimenti autorizzativi) sia effettuando misure sugli impianti già attivati.
Le valutazioni preventive vengono effettuate tenendo in considerazione i peggiori scenari possibili in quanto ad attivazione dei fasci e distribuzione degli utenti, e quindi forniscono i livelli di esposizione massimi possibili per queste tipologie di impianti. In fase preventiva, viene verificato che tali livelli massimi rispettino i limiti, valori di attenzione e obiettivi di qualità fissati dal DPCM 08/07/03.

Quello che emerge invece dalle misure è che i livelli effettivamente rilevabili sono molto più bassi dei livelli massimi calcolati, e questo è dovuto ad una serie di fattori:
  • i pochi utenti ad oggi presenti attivano pochissimi fasci, e in assenza di terminali il campo elettromagnetico irradiato è prossimo a zero
  • se il terminale che aggancia il fascio si trova a pochi metri da una persona, questa riceve una radiazione trascurabile (perché il fascio è estremamente direttivo)
  • il sistema di gestione del segnale è così efficiente, che anche se in una certa area sono presenti più smartphone, e tutti quanti scaricano un video ad alta definizione (quindi con un trasferimento dati consistente), la potenza irradiata verso quei terminali è solo una piccola percentuale della potenza massima.

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

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).

Figura 9
Misure di campo magnetico effettuate fino a fine 2019
In lilla i tracciati delle linee ad alta ed altissima tensione

Fonte: Arpa Piemonte

Per quanto riguarda i livelli di campo magnetico misurati, si riporta di seguito il grafico (figura 10) relativo ai risultati delle misure fino al 2009, e negli anni successivi fino al 2019. 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 08/07/03 (3µT). Resta un 12% circa di livelli di esposizione significativi, pur essendo tutte le misure effettuate in aree in prossimità delle sorgenti.
Nell’arco del 2019, non sono comunque stati riscontrati superamenti del valore di attenzione.

Figura 10
Distribuzione dei livelli di campo magnetico (µT) - anni 2009-2019

Fonte: Arpa Piemonte
Fonte: Arpa Piemonte

Tabella 2
Normativa di riferimento: DPCM 08/07/03

Limite campo elettrico

5000 V/m

Per quanto riguarda i livelli di campo elettrico misurati, nel corso del 2019 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 08/07/03

Limite campo elettrico

20 V/m

Valore di attenzione campo elettrico (valore medio su 24 ore)

6 V/m

Obiettivo di qualità campo elettrico (valore medio su 24 ore)

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 in figura 11 indica in quale percentuale del totale di misure effettuate nel 2019 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.
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 nel 91% delle misure in prossimità di SRB il campo elettrico è risultato inferiore a 3 V/m (nel 2018 erano l’88%), mentre per le antenne radiotelevisive i valori di campo elettrico inferiori a 3 V/m sono stati riscontrati nel 66% dei casi (il 15% è invece al di sopra dei 6 V/m).
Per il 2019 è stato registrato 1 caso di superamento del valore di attenzione fissato dal DPCM 08/07/03 in prossimità di impianti radiotelevisivi, mentre non si è avuto nessun caso di superamento del limite di esposizione.

Figura 11
Distribuzione dei livelli di campo elettrico misurati in prossimità di Stazioni Radio Base per telefonia cellulare - anno 2019

Figura 12
Distribuzione dei livelli di campo elettrico misurati in prossimità di antenne radiotelevisive - anno 2019

Fonte: Arpa Piemonte

Dall’analisi di questi dati si deduce comunque che i livelli di esposizione a campi elettromagnetici della popolazione residente in prossimità di sorgenti di campo a radiofrequenza sono, nella quasi totalità dei casi, di gran lunga inferiori ai valori limite.
Per quanto riguarda l’area urbana di Torino, si riporta di seguito un grafico (Fig 13-14) relativo alla misura dei contributi dei diversi sistemi di telefonia (2G, 3G e 4G) in 9 siti della città: da questo grafico e dal raffronto con la distribuzione delle potenze installate è possibile riscontrare come, in ambito urbano, il contributo maggiore all’esposizione della popolazione sia quello dei sistemi 4G.

Figura 13 e 14
Distribuzione dei livelli di campo elettrico associati ai diversi sistemi di telefonia, misurati in prossimità di Stazioni Radio Base nella città di Torino (figura 13), raffrontata con la distribuzione delle potenze installate per i vari sistemi in tutti gli impianti dell’area urbana (figura 14)

Fonte: Arpa Piemonte

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Consulta la serie storica degli indicatori ambientali relativi all'estensione delle linee elettriche.

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