Stanowiska pracy
ŁĄCZNOŚĆ MOBILNA A ZAGROŻENIA POLAMI E-M

 

Profilaktyka zagrożeń elektromagnetycznych związanych z użytkowaniem radiotelefonów

 

Autorzy: dr inż. Patryk Zradziński, mgr inż. Wiesław Leszko, dr inż. Jolanta Karpowicz, dr inż. Krzysztof Gryz, Centralny Instytut Ochrony Pracy - Państwowy Instytut Badawczy, Kontakt: pazra@ciop.pl , Źródło: Bezpieczeństwo Pracy – Nauka i Praktyka, 10/2013, s. 20-23

 

Artykuł prezentuje dotyczące użytkowników radiotelefonów zagrożenia bezpieczeństwa i zdrowia, wynikające z oddziaływania pola elektromagnetycznego na ludzi ¡ środowisko pracy oraz działania profilaktyczne służące ich ograniczaniu. Urządzenia te są powszechnie używane do realizacji obowiązków zawodowych m.in. przez pracowników pogotowia ratunkowego, straży pożarnej, policji.

 

 

Słowa kluczowe: urządzenia łączności bezprzewodowej, system konwencjonalny, system trankingowy, pola elektromagnetyczne, szybkość pochłaniania właściwego energii.

 

Wstęp

 

Urządzenia łączności bezprzewodowej eksploatowane w Polsce wykorzystują szeroki zakres częstotliwości, od pojedynczych MHz (łączność wojskowa i amatorska) przez wyższe częstotliwości pracy takich systemów, jak: amatorskie, ogólnodostępne pasmo CB-Radio, łączność różnego rodzaju służb ratunkowych i mundurowych, publiczne systemy telefonii komórkowej GSM (Global System for Mobile Communications) 900, DCS (Digital Communication System) 1800, UMTS (Universal Mobile Telecommunications System, zwany także systemem 3G), szeroko- szerokopasmowy radiowy dostęp do Internetu (WiMax - Worldwide Interoperability for Microwave Access, zwany także systemem 4G) aż do ok. 6 GHz (bezprzewodowe sieci Wi-Fi - Wireless Fidelity, także ok. 2,4 GHz) W takich jednostkach organizacyjnych służb ratunkowych i mundurowych, jak pogotowie ratunkowe, policja, straż pożarna czy straż gra-niczna, pracownicy wykonujący zadania poza siedzibą pracodawcy powszechnie użytkują urządzenia łączności bezprzewodowej, które nazywane są radiotelefonami. W Polsce obecnie wykorzystują one pasma częstotliwości 147 -174 MHz oraz 380-450 MHz. Urządzenia te można podzielić na: radiotelefony stacjonarne; radiotelefony przewoźne i radiotelefony przenośne (zwane także nasobnymi), [1-4].

 

Zagrożenia elektromagnetyczne i dotyczące ich podstawowe wymagania prawa pracy

 

Pola elektromagnetyczne występują tak w środowisku pracy, jak i środowisku ogólnym, w rezultacie wykorzystywania energii elektrycznej (każde urządzenie zasilane elektrycznie jest ich źródłem) oraz łączności bezprzewodowej czy emisji radiowo-telewizyjnych. Jedną z najważniejszych właściwości pól elektromagnetycznych jest indukowanie w przewodzących obiektach pola elektrycznego i przepływu prądu elektrycznego, co umożliwia ich szerokie wykorzystanie w różnych obszarach techniki, ale sprawia również, że ich oddziaływanie na organizm ludzki, a także infrastrukturę techniczną może powodować niepożądane skutki [1,5-7],

Najczęściej stosowanymi wielkościami do ich scharakteryzowania są:

  • natężenie pola elektrycznego, E - wyrażane w woltach na metr (V/m)
  • natężenie pola magnetycznego, H - wyrażane w amperach na metr (A/m)
  • częstotliwość zmienności w czasie, f - wyrażana w hercach (Hz).

 

W ocenie zagrożeń ludzi, poza natężeniem pola i częstotliwością, istotna jest także jego polaryzacja i rozkład przestrzenny natężenia pola, w którym człowiek przebywa.

 

Pole elektromagnetyczne może oddziaływać na ludzi w sposób bezpośredni lub pośredni, będący wynikiem absorpcji energii pola przez obiekty przewodzące (konstrukcje metalowe) znajdujące się w środowisku.

Bezpośrednie oddziaływanie zmiennych w czasie pól elektromagnetycznych o częstotliwościach powyżej kilkuset kHz (w tym częstotliwości pól emitowanych przez radiotelefony) na organizm ludzki powoduje pochłanianie energii pól, którego wynikiem może być ogrzewanie tkanek (tak zwany skutek termiczny). Zjawisko to jest zależne od częstotliwości i występuje zarówno na powierzchni ciała, jak i w jego wnętrzu. Zgodnie z zaleceniami Międzynarodowej Komisji Ochrony przed Promieniowaniem Niejonizującym (ICNIRP) [7], miarą oddziaływania, które może wywołać skutki termiczne, jest szybkość pochłaniania właściwego energii, tzw. SAR, wyrażany w watach na kilogram (W/kg).

Przeprowadzona przez Międzynarodową Agencję Badań nad Rakiem (IARC) analiza wyników licznych badań dotyczących związku między oddziaływaniem na ludzi radiofalowych pól elektromagnetycznych, głównie związanych z korzystaniem z osobistych telefonów komórkowych pracujących w sieciach publicznych operatorów, a chorobami nowotworowymi, skutkowała zakwalifikowaniem takich pól elektromagnetycznych do czynników, które należy klasyfikować jako prawdopodobnie rakotwórcze dla ludzi (grupa 2B), [8].

Oddziaływanie pola elektromagnetycznego na infrastrukturę techniczną może prowadzić do zakłóceń pracy urządzeń elektronicznych (w tym także takich elektronicznych wyrobów medycznych przeznaczonych do implantacji, jak stymulatory serca) mogących inicjować różnego rodzaju wypadki, nawet skutkujące ciężkimi obrażeniami, kalectwem czy śmiercią.

Zgodnie z polskimi przepisami bezpieczeństwa i higieny pracy ekspozycja pracowników na pola elektromagnetyczne klasyfikowana jest jako [6,9]:

 

  • Ekspozycja pozazawodowa, kiedy podlegają oni oddziaływaniu pola o natężeniach, w którym nie ma ograniczeń dotyczących ekspozycji ludności (w tym kobiet w ciąży) i pracowników (w tym młodocianych), czyli przebywają w polach tzw. strefy bezpiecznej.
  • Ekspozycja zawodowa, kiedy podlegają oni ekspozycji na pola o natężeniach przewyższających granicę ekspozycji pozazawodowej, a nieprzekraczających granicy ekspozycji zabronionej, czyli przebywają w polach tzw. strefy pośredniej lub zagrożenia. W polach takich mogą przebywać pracownicy, w stosunku do których nie potwierdzono przeciwwskazań zdrowotnych do ich narażenia na pola elektromagnetyczne i którzy zostali przeszkoleni nt. zasad bezpiecznej pracy przy źródłach pola elektromagnetycznego. Ekspozycji zawodowej nie mogą jednak nigdy podlegać kobiety w ciąży i pracownicy młodociani.
  • Ekspozycja zabroniona, kiedy podlegają oni ekspozycji zabronionej przez prawo pracy, czyli przebywają w polach tzw. strefy niebezpiecznej. Do pracy w tej strefie dopuszczony może być wyłącznie pracownik stosujący odpowiednie środki ochrony indywidualnej (np. kombinezon chroniący przed oddziaływaniem pola elektromagnetycznego).

 

Zagrożenia elektromagnetyczne przy radiotelefonach i ich profilaktyka

 

Badania charakterystyki zagrożeń elektro-magnetycznych związanych z użytkowaniem radiotelefonów, przeprowadzone przez pracowników CIOP-PIB w latach 2011-2013, obejmowały badania ankietowe i środowiskowe pierwotnych pól elektromagnetycznych (niezakłóconych obecnością człowieka zgodnie z PN-T 06580-3:2002) w jednostkach pogotowia ratunkowego, straży pożarnej, straży granicznej i policji na terenie różnych województw oraz symulacje numeryczne narażeń na pola elektromagnetyczne [2,3,4,10,11], Ich wyniki dowiodły, że pracownicy obsługujący radiotelefony są narażeni na pola elektryczne i magnetyczne stanowiące ekspozycję pozazawodową lub zawodową w zależności od rodzaju użytkowanych urządzeń i warunków ich eksploatacji:

 

•         przy obsłudze radiotelefonów stacjonarnych stwierdzono ekspozycję pozazawodową

•         przy obsłudze radiotelefonów przewoźnych (fot.):

 

 

Fot. Przykładowa lokalizacja różnego typu anten radiotelefonów przewoźnych na nadkolu samochodu terenowego straży granicznej: spiralna (z lewej) I prętowa

 

-         w odniesieniu do anteny umieszczonej na dachu pojazdu stwierdzona została ekspozycja zawodowa (na zewnątrz pojazdów) lub pozazawodowa (w ich wnętrzu)

-         w pozostałych przypadkach: ekspozycja zawodowa, zarówno wewnątrz, jak i na zewnątrz pojazdów

•         przy obsłudze radiotelefonów przenośnych ekspozycja zawodowa, a w odległości od anteny radiotelefonu przekraczającej 10 cm nie występowały pola o natężeniach ekspozycji zabronionej.

 

Dodatkowa ocena narażenia pracowników na pola elektromagnetyczne emitowane przez radiotelefony przenośne, przeprowadzona z wykorzystaniem symulacji numerycznych współczynnika SAR w ciele użytkowników radiotelefonów i kryteriów międzynarodowych, wykazała, że w przypadku anten radiotelefonów, które są zlokalizowane w odległości mniejszej niż 5 cm od pracownika, wartości SAR uśredniane w dowolnych 10 g tkanek głowy i tułowia mogą przekraczać zalecenia ICNIRP [7].

 

Wyniki tych badań wskazują więc, że należy podejmować profilaktyczne działania organizacyjne i techniczne celem ograniczania omawianych zagrożeń - przykłady działań profilaktycznych dla różnych warunków narażenia zaprezentowano w tabelach 1-3.

 

Tabela 1. Profilaktyka zagrożeń elektromagnetycznych przy radiotelefonach przewoźnych

 

Działania

Profilaktyka

Uwagi

Działania organizacyjne

Odległość anteny od pra­cownika powinna być jak największa

Podczas wykonywania połączenia głosowego pracownicy (Ich głowa, tułów) powinni znajdować się odpowiednio da­leko od anteny radiotelefonu, montowanej w różnych miejscach karoserii pojazdów (np. na przednim nadkolu pojazdu terenowego, czy na dachu lub na klapie bagażnika w pojazdach osobowych).

Dotyczy to zarówno pracownika wykonującego połączenie, jak również pozostałych pracowników znajdujących się w pobliżu pojazdu Interwencyjnego.

Ekspozycja pozazawodowa występuje w odległości przekraczającej 2 metry od anteny radiotelefonu. W odległości 50 cm od anteny poziom ekspozycji jest ok. 6-krotnle mniejszy niż przy niej.

Badania lekarskie I szkole­nia powinny być zorgani­zowane dla pracowników

Pracownicy podlegający ekspozycji zawodowej powinni być objęci profilaktycznymi badaniami lekarskimi I szkoleniem nt. zasad bezpiecznej pracy przy źródłach pola elektromagnetycznego, takich jak radiotelefony przewoźne.

Działania techniczne

Antena powinna być zlokalizowana na dachu pojazdu

Poziom narażenia pracowników na pola elektromagnetyczne zależy od miejsca zamontowania anteny radiotelefonu przewoźnego na karoserii pojazdu. Umiejscowienie jej na dachu pojazdu może ograniczyć narażenie pracowników znaj­dujących się zarówno wewnątrz pojazdu, jak I w jego otoczeniu, do poziomu ekspozycji pozazawodowej. Natomiast przy umiejscowieniu anteny na przednim nadkolu lub na klapie bagażnika narażenie może osiągać poziom ekspozycji zawodowej (szczególnie w przypadku pojazdów Interwencyjnych terenowych I o gabarytach pojazdów osobowych).

Antena powinna być montowana pionowo na dachu pojazdu

Poziom narażenia pracowników na pola elektromagnetyczne zależy od kąta między anteną a poziomem. Optymalny jest pionowy montaż anteny, mogący ograniczyć narażenie pracowników przebywających w pojeździe do poziomu eks­pozycji pozazawodowej (szczególnie w przypadku montażu anteny na dachu z tworzywa sztucznego). Dach metalowy spełnia rolę ekranu elektromagnetycznego również przy Innych położeniach anteny.

 

Tabela 2. Profilaktyka zagrożeń elektromagnetycznych przy radiotelefonach przenośnych - działania organizacyjne

 

Profilaktyka

Uwagi

Odległość anteny od pracownika powinna być jak największa

Podczas wykonywania połączenia głosowego antena radiotelefonu przenośnego powinna znajdować się w jak największej odległości od pracownika (szczególnie jego głowy, tułowia). Ekspozycja pozazawodowa występuję w odległości anteny radiotelefonu od ciała pracow­nika przekraczającej 60-70 cm podczas pracy z maksymalną mocą wyjściową 4 W, lub 40-50 cm - maksymalna moc wyjściowa 1 W. Odsu­nięcie radiotelefonu na taką odległość jest niepraktyczne, gdyż utrudnia prowadzenie komunikacji radiowej. Odsunięcie go na odległość ok. 20 cm może ok. 6-krotnle zmniejszyć poziom ekspozycji - w porównaniu z lokalizacją anteny radiotelefonu przy ciele pracownika. Głośnik radiotelefonu umożliwia jego użycie bez trzymania go blisko ucha (tak jak mato miejsce w przypadku aparatów telefonii komórkowej).

Radiotelefon powinien być zlokali­zowany na ramieniu lub trzymany przez pracownika w dłoni

Przy lokalizacji anteny na ramieniu wartości SAR(10g) w głowie 1 tułowiu są najmniejsze, nawet 3-krotnle mniejsze od wartości dla lokalizacji przy uchu.

W przypadku trzymania radiotelefonu w dłoni (lokalizacja przy uchu lub twarzy), wartości SAR (nawet 7-krotnle większe od lokalizacji

na ramieniu) mogą zostać ograniczone przy zachowaniu odpowiedniej odległości od głowy.

Wartości SAR w przypadku lokalizacji przy klatce piersiowej mogą być nawet 6-krotnle większe od wartości przy uchu.

Czas połączeń głosowych powinien być jak najkrótszy

Wartości współczynnika SAR uśredniane są za czas 6 minut. Czas więc jest czynnikiem Istotnie wpływającym na jego wartości. Aby zmniej­szyć narażenie na pola elektromagnetyczne, połączenia głosowe powinny być jak najkrótsze.

Badania lekarskie I szkolenia po­winny być zorganizowane dla pra­cowników

Pracownicy podlegający ekspozycji zawodowej powinni być objęci profilaktycznymi badaniami lekarskimi 1 szkoleniem nt. zasad bezpiecz­nej pracy przy źródłach pola elektromagnetycznego, takich jak radiotelefony przenośne.

 

 

Tabela 3. Profilaktyka zagrożeń elektromagnetycznych przy radiotelefonach przenośnych - działania techniczne

 

Działania

Profilaktyka

Uwagi

Do zastosowania przez użytkownika

Stosować najmniejszą możliwą, zapewniającą połączenie głosowe moc emitowaną przez radio­telefon

Poziom narażenia pracowników Istotnie zależy od mocy emitowanej przez radiotelefon przenośny podczas połączenia głosowego. Omawiane radiotelefony przenośne mogą pracować w ręcznie wybieranych dwóch trybach maksymalnej emi­towanej mocy wyjściowej: LOW (moc do 1 W) oraz HIGH (moc do 4 W) lub z adaptacyjną kontrolą mocy, jak w systemie TETRA. Czterokrotne zmniejszenie emitowanej mocy odpowiada czterokrotnemu zmniejszeniu wartości SAR. Zmniejszanie mocy wiąże się jednak z ograniczaniem zasięgu radiotelefonu.

 

Nie używać radiotelefonu z uszkodzoną anteną

Przy antenie radiotelefonu, która jest wygięta lub ma uszkodzoną zewnętrzną osłonę mogą występować pola elektryczne I magnetyczne o większych natężeniach I rozleglejszych strefach ochronnych - w stosunku do zmierzonych przy antenach o dobrym stanie technicznym. Do użytkowania należy wybierać radiotelefony w dobrym stanie technicznym.

Do zastosowania przez pracodawcę

Umożliwić pracownikom ręczny wybór trybu mak­symalnej mocy wyjściowej lub wybierać do stosowania radiotelefony z układami adaptacyjnej kontroli mocy

Wyposażenie pracownika w radiotelefon przenośny z ręcznym wyborem trybu maksymalnej mocy wyjściowej (LOW / HIGH) daje możliwość doboru mocy radiotelefonu, najmniejszej do zapewnienia połączenia głosowego, pozwalając zmniejszyć poziom narażenia pracownika na pola elektromagnetyczne. Problem ten nie występuje w przypadku radiote­lefonów wykorzystujących układy adaptacyjnej kontroli mocy. Należy wybierać do stosowania radiotelefony wyposażone w takie układy.

 

Wyposażać pracowni­ków w radiotelefony pracujące w systemie tranklngowym

Cyfrowa technika transmisji polegająca na wlelodostępie z podziałem czasowym -TDMA (ang. Time Division Multiple Access) powoduje, że w systemie tranklngowym1 uśredniona w czasie emitowana moc jest ok. 4-krotnle mniejsza od maksymalnej emitowanej mocy. Wartości SAR(10g) w głowie I tułowiu obliczone w odniesieniu do systemu tranklngowego są co najmniej 3-4-krotnle mniejsze od wartości obliczonych przy tej samej mocy maksymalnej w stosunku do systemu konwencjonalnego2. Gdy jest to możliwe, należy wyposażać pracowników w radiotelefony pracujące w systemie trankln­gowym (zamiast pracujących w systemie konwencjonalnym).

 

Wyposażać pracowni­ków w radiotelefony z anteną prętową

Dwa podstawowe rodzaje anten wykorzystywane w radiotelefonach przenośnych to anteny prętowe I spiralne. Mimo jed­nakowej długości elektrycznej (typowo równej ćwierci długości fali) różnią się długością mechaniczną, która jest zbliżona do długości elektrycznej w przypadku anten prętowych lub jest od niej 2-3-krotnle mniejsza w przypadku anten spiralnych. Ze względu na długość mechaniczną w systemach konwencjonalnych (ok. 50 cm) anteny prętowe nie mają zastosowania. Gdy jest to możliwe, należy wyposażać pracowników w radiotelefony z anteną prętową (a nie spiralną). Wartości SAR(10g) w głowie I tułowiu obliczane przy antenie spiralnej mogą być nawet do 2-3-krotnle większe od wartości obliczanych przy antenie prętowej.

 

Zapewnić dobry stan techniczny radiotelefonu

Poziom narażenia pracowników zależy od stanu technicznego radiotelefonu, a szczególnie jego anteny. Wpływ ten przed­stawiono w punkcie „Nie używać radiotelefonu z uszkodzoną anteną". Uszkodzone radiotelefony powinny być wycofane z użycia do czasu naprawienia lub wymiany anteny.

1) System trankingowy to system cyfrowy łączności bezprzewodowej, wykorzystujący częstotliwości z zakresu 380-450 MHz, opracowany z myślą o służbach ratunkowych i mundurowych (przyp. aut.).

2) System konwencjonalny to analogowy system łączności bezprzewodowej, wykorzystujący częstotliwości z zakresu 147-174 MHz (przyp. aut.).

 

Podsumowanie

 

Całkowita eliminacja narażenia pracowników służb ratunkowych i mundurowych na pola elektromagnetyczne jest niemożliwa ze względu na konieczność zlokalizowania blisko ich ciała radiotelefonu przenośnego podczas wykonywania połączenia głosowego. Można je jednak ograniczyć, stosując się do zaprezentowanych profilaktycznych działań organizacyjnych i technicznych.

Stosowanie ich może nawet wielokrotnie zmniejszyć narażenie pracowników (w tym zmniejszyć je z poziomu ekspozycji zawodowej do pozazawodowej). Jest to szczególnie istotne wobec najnowszych doniesień naukowych dotyczących częstszego występowania chorób nowotworowych wśród osób narażonych na radiofalowe pola elektromagnetyczne, takie jak emitowane m.in. przez omawiane urządzenia łączności bezprzewodowej [8].

 

PIŚMIENNICTWO

 

  1. Karpowicz J., Gryz K., Pola elektromagnetyczne w pomieszczeniach biurowych i nieprzemysłowych. Kształtowanie środowiska pracy, Centralny Instytut Ochrony Pracy, Warszawa, 2007
  2. Leszko W., Zradzińskl P., Badanie narażenia funkcjonariuszy Państwowej Straży Pożarnej na pole elektromagnetyczne profesjonalnych urządzeń łączności bezprzewodowej. „Bezpieczeństwo ¡Technika Pożarnicza" 2013,31,3:87-96
  3. Leszko W., Gryz K., Ocena zagrożeń elektromagnetycznych na stanowiskach dyspozytorów punktów alarmowania jednostek ratowniczo-gaśniczych Państwowej Straży Pożarnej w Warszawie. „Bezpieczeństwo Pracy", 2009, 456, s:13-16
  4. Leszko W., Zradzlńskl P., Profesjonalna łączność mobilna i związane z nią zagrożenia elektromagnetyczne. „Bezpieczeństwo Pracy "2012, 487, s:15-17
  5. Karpowicz J., Gryz K., Ograniczanie ryzyka zawodowego przy źródłach pól elektromagnetycznych - wybrane źródła pól i charakterystyka odzieży ochronnej. „Bezpieczeństwo Pracy", 2009, 449, s:2-5
  6. Karpowicz J., Gryz K., Pola i promieniowanie elektromagnetyczne. [W:] Czynniki szkodliwe w środowisku pracy. Wartości dopuszczalne 2012. Red. D. Augustyńska, M. Pośnlak. Warszawa, CIOP-PIB 2012
  7. ICNIRR, Guidelines for Limiting Exposure to Time-Varying Electric, Magnetic, and Electromagnetic Fields (up to 300 GHz). "Health Physics" 1998, 74, 4 (April): 494-522
  8. IARC monographs on theevaluatlon of carcinogenic risks to humans. Non-ionizing Radiation, Part 2: Radiofrequency Electromagnetic Fields. International Agency for Research on Cancer (IARC), Volume 102; Lyon, France 2013
  9. Rozporządzenie Ministra Pracy I Polityki Społecznej z dnia 29 listopada 2002 r. w sprawie najwyższych dopuszczalnych stężeń I natężeń czynników szkodliwych dla zdrowia w środowisku pracy. Załącznik 2, Część E. Pola I promieniowanie elektromagnetyczne z zakresu częstotliwości 0 Hz - 300 GHz. DzU 2002, nr 217, poz. 1833. (w nowelizacji bez zmian merytorycznych dotyczących pól elektromagnetycznych)
  10. Zradziński P, Karpowicz J., Gryz K., Leszko W., An assessment of SAR in numerical male and female phantoms through the use of professional wireless communication handsets. BioEM 2013, Abstract collection, s. 461-462
  11. PN-T-06580-3:2002. Ochrona pracy w polach i promieniowaniu elektromagnetycznym o częstotliwości od 0 Hz do 300 GHz. Część 3. Metody pomiaru i oceny pola na stanowisku pracy

 

Opracowano na podstawie wyników II etapu programu wieloletniego pn. „Poprawa bezpieczeństwa i warunków pracy", finansowanego w latach 2011-2013 w zakresie zadań służb państwowych przez Ministerstwo Pracy i Polityki Społecznej. Koordynator programu: Centralny Instytut Ochrony Pracy - Państwowy Instytut Badawczy (zadanie 04.A.02).