Stanowiska pracy
ŁĄCZNOŚĆ MOBILNA A ZAGROŻENIA POLAMI E-M

 

Profesjonalna łączność mobilna i związane z nią zagrożenia elektromagnetyczne

 

Autorzy: mgr inż. Wiesław Leszko, dr inż. Patryk Zradziński, Centralny Instytut Ochrony Pracy - Państwowy Instytut Badawczy. Źródło: Bezpieczeństwo Pracy – Nauka i Praktyka, 4/2012, s. 15-17

 

Pracownicy, którzy wymagają stałej łączności z dowódcą lub dyspozytorem, korzystają z różnorodnych urządzeń profesjonalnej łączności bezprzewodowej, istotnie różniących się od publicznych systemów telefonii komórkowej. Omówione w artykule cechy takich systemów oraz doniesienia naukowe wykazujące możliwe zagrożenia zdrowia wynikające z narażenia na pola elektromagnetyczne urządzeń bezprzewodowych przemawiają za poszukiwaniem rozwiązań profilaktycznych, celem zmniejszania narażenia pracowników zgodnie z zaleceniami Światowej Organizacji Zdrowia

 

Wstęp

 

Łączność bezprzewodowa oparta jest na przesyłaniu informacji za pomocą fal elektromagnetycznych - szczególnie przydatnym, kiedy niemożliwe jest poprowadzenie łączności kablowej np. dla łączności z mobilnymi stanowiskami pracy [1].

Za początek łączności bezprzewodowej uznaje się przełom XIX i XX wieku, kiedy to przeprowadzono pierwsze udane próby transmisji sygnału na odległość. Za jej ojca uznać można włoskiego fizyka Guglielmo Marconiego, który w 1901 r. przeprowadził udaną próbę transmisji sygnału radiowego przez Ocean Atlantycki. W 1909 r. Marconi otrzymał Nagrodę Nobla.

W artykule omówiono profesjonalne systemy łączności bezprzewodowej wykorzystywane w Polsce, jak również przedstawiono zagrożenia elektromagnetyczne związane z wykorzystaniem ich przez pracowników.

 

Częstotliwości pól elektromagnetycznych wykorzystywane na potrzeby łączności bezprzewodowej

 

Przeznaczenie różnych pasm częstotliwości radiowych oraz warunki ich wykorzystania w Polsce zostały określone w rozporządzeniu Rady Ministrów z 2005 r. [2]. W tabeli przedstawiono przykładowe pasma wraz z ich przeznaczeniem

 

Tabela. Wykorzystanie wybranych pasm częstotliwości promieniowania elektromagnetycznego do komunikacji radiowej w Polsce

 

Użytkownicy częstotliwości

Przydzielona często­tliwość wg Urzędu Komunikacji Elektro­nicznej (UKE), MHz

Długość fali, m

Amatorskie pasmo tzw. CB-Radio

26 - 28

11,1

Straże gminne i miejskie

147

2,0

Wojewódzkie oraz gminne centra zarządza­nia kryzysowego

147 - 148

2,0

Ministerstwo Spraw Wewnętrznych i Admini­stracji oraz podległe służby

149 - 174

1,9

Tatrzańskie Ochotnicze Pogotowie Ratunkowe

153

2,0

Monitoring, sieci alarmowania, komercyjne agencje ochroniarskie

158 - 162

1,9

Górskie Ochotnicze Pogotowie Ratunkowe

162

1,9

Komercyjna i publiczna służba zdrowia oraz Lotnicze Pogotowie Ratunkowe

164 - 169

1,8

Pasma rządowe do wykorzystania na potrzeby łączności trankingowej w standardzie TETRA

422 - 430

0,7

Sieci dyspozytorskie, komercyjne agencje ochroniarskie w systemie trankingowym

428 - 449

0,7

Przedsiębiorstwa komunalne

428 - 433

0,7

Pasma rządowe do wykorzystania na potrzeby łączności trankingowej w standardzie EDACS

450 - 452, 460 - 462

0,7

Operatorzy publiczni sieci komórkowych w systemie GSM 900

880 - 960

0,3

Operatorzy publiczni sieci komórkowych w systemie DCS 1800

1710 - 1784, 1805 - 1879

0,2

Operatorzy publiczni sieci komórkowych w systemie UMTS, popularnie zwanym rów­nież systemem 3G

1920 - 1979, 2110 - 2169

0,2

Bezprzewodowe sieci komputerowe Wi-Fi

2400 - 2485, 4915 - 5825

0,1/0,05

WiMAX - szerokopasmowy, radiowy dostęp do Internetu na dużych obszarach, popular­nie zwany również systemem 4G

3600 - 3800

0,08

Źródło: www.uke.gov.pl, [3]

Legenda: TETRA - Terrestrial Trunked Radio; EDACS - Enhanced Digital Communication System; GSM - Global System for Mobile Communications; DCS - Digital Communication System; WiMAX - Worldwide Interoperability for Microwave Access; Wi-Fi - Wireless Fidelity; UMTS - Universal Mobile Telecommunications System

 

 

Ogólna charakterystyka terminali zapewniających łączność bezprzewodową

 

Do zapewnienia łączności bezprzewodowej służą terminale popularnie nazywane radiotelefonami. Ze względu na sposób użytkowania i parametry techniczne wyróżniamy 3 podstawowe grupy tych urządzeń:

 

  • przenośne - najmniejsze, o niewielkiej mocy wyjściowej, maksymalnie do 5 W. Zapewniają one łączność na niewielkim obszarze działania o zasięgu do 4-5 kilometrów. Średnia masa urządzeń zawiera się w zakresie od 0,4 do 0,6 kg.
  • przewoźne - średniej wielkości, mogą pracować z maksymalną mocą wyjściową do 25 W, co pozwala na nawiązanie łączności na obszarze 15-20 km. Średnia masa urządzeń wynosi od 1,5 do 2 kg. Mogą być wykorzystane również jako radiotelefony stacjonarne.
  • stacjonarne - urządzenia o masie przekraczającej nawet 10 kg, na stałe montowane w obiektach stałych, np. budynkach. Pracują z mocą wyjściową nieprzekraczającą 30 W, a ich zasięg sięga 30 km.

 

Dla porównania współczesne terminale (aparaty telefoniczne) używane w publicznych systemach telefonii komórkowej pracują z mocą do 2 W, a masa aparatów wynosi ok. 0,2-0,4 kg [4].

Każde z tych urządzeń składa się z 5 podstawowych zespołów: układ sterujący, układ zasilający, nadajnik, odbiornik i układ antenowy, (rys. 1.).

 

Rys. 1. Schemat blokowy terminali mobilnych [5]

 

Łączność bezprzewodową mogą nawiązać ze sobą minimum 2 radiotelefony pracujące w tym samym systemie i wykorzystujące przyznany do tego kanał radiowy. Sposób nawiązania tego połączenia, czas oczekiwania na nie oraz prywatność rozmowy uzależnione są od systemu, w którym radiotelefony pracują. Możliwe jest nawiązanie łączności między dwoma lub więcej radiotelefonami, które łączą się ze sobą za pośrednictwem stacji bazowych.

 

Pola elektromagnetyczne wokół mobilnego sprzętu łączności bezprzewodowej

 

Antena, będąca podstawowym elementem systemu łączności bezprzewodowej, umożliwia wymianę informacji między dwoma i więcej radiotelefonami bez konieczności stosowania kabli transmisyjnych. W czasie korzystania z łączności terminale mobilne wytwarzają przy antenach pola elektromagnetyczne. Kształt, długość i inne parametry anten uzależnione są od długości nadawanej i odbieranej fali elektromagnetycznej. Antena może znajdować się wewnątrz aparatu terminala lub może być wyprowadzona na zewnątrz. Do grupy anten terminali mobilnych zaliczamy anteny przenośne i przewoźne. Anteny terminali przenośnych są zazwyczaj zbudowane ze stalowego pręta i montowane bezpośrednio przy obudowie terminala. Ich długość wynosi zazwyczaj ćwierć lub połowę długości fali (tab.). Długość anten przewoźnych stanowi ćwierć fali, a ich konstrukcja pozwala na instalowanie w miejscach znajdujących się w pewnej odległości od terminala oraz operatora [6].

Częstotliwość emitowanego sygnału uzależniona jest od systemu, w którym pracuje dany radiotelefon. Aby było możliwe przesłanie informacji z nadajnika do odbiornika, musi on być odpowiednio przetworzony. Proces ten nazywa się modulacją i ma na celu zapewnienie wzrostu skuteczności i poprawności przesyłania sygnału oraz uodpornienie go na różnego rodzaju zakłócenia. Podstawowymi rodzajami są modulacje analogowa (amplitudowa, fazowa lub częstotliwościowa) i cyfrowa (impulsowa).

 

Oddziaływanie promieniowania elektromagnetycznego na użytkowników terminali

 

Energia promieniowania elektromagnetycznego wytwarzanego przez terminale i emitowanego przez ich anteny rozpraszana jest we wszystkich kierunkach wokół urządzenia (rys. 2.). Powoduje to, że narażeni na pola elektromagnetyczne pochodzące od danego terminala są zawsze ich bezpośredni użytkownicy, a przy większych mocach narażone mogą być również osoby z pobliskiego otoczenia.

Terminale mobilnej łączności bezprzewodowej (przenośne lub przewoźne) charakteryzuje zróżnicowany sposób użycia, co determinuje poziom narażenia użytkownika na promieniowanie emitowane przez terminal. Urządzenia mogą być trzymane bezpośrednio przy ciele użytkownika, np. przy głowie czy klatce piersiowej (rys. 3.) lub zamontowane na stałe w różnych miejscach pojazdów. W przeciwieństwie do anten terminali przenośnych, możliwość zainstalowania anten terminali przewoźnych w pewnej odległości od terminala i operatora skutecznie zmniejsza oddziaływanie pola elektromagnetycznego na operatora [7]. Poziom narażenia jest uzależniony od mocy wyjściowej, z którą pracują dane terminale, a co za tym idzie od ich trybu pracy oraz systemu, w jakim pracują. Zakres częstotliwości wykorzystywany przez urządzenia podano w tabeli, a moce nadawcze zawierają się w zakresie od 0,25 W do 25 W (największe moce umożliwiają łączność w trudnych warunkach terenowych).

 

 

Rys. 2. Narażenie na pola elektromagnetyczne radiotelefonu: a) pole elektromagnetyczne emitowane przez antenę, E; b) rozkład energii pola elektromagnetycznego pochłoniętej w organizmie, SAR (kolor czerwony odpowiada największej wartości)

 

 

Rys. 3. Wyniki badan ankietowych dotyczące położenia przenośnych mobilnych urządzeń łączności bezprzewodowej podczas ich pracy w trybie nadawania

 

Pole elektromagnetyczne może długotrwale w ciągu dnia pracy oddziaływać na użytkowników tych urządzeń, którzy prowadzą intensywną wymianę informacji ze stanowiskiem dowodzenia lub innymi członkami zespołu [8].

Terminale pracujące w trybie nadawania na niewielkim obszarze i niewymagające połączenia za pośrednictwem stacji przekaźnikowych charakteryzują się mniejszą mocą wyjściową w przeciwieństwie do terminali, które wymagają pośrednictwa stacji przekaźnikowych i znajdują się w znacznej odległości od nich. Innym trybem pracy terminala mobilnego jest tzw. nasłuch. Występuje on w czasie między rozmowami i charakteryzuje się mniejszą mocą wyjściową niż podczas pracy w trybie nadawania [9].

Nowoczesne terminale pracujące w najnowszych systemach i standardach łączności (np. TETRA) mają możliwość stosowania tzw. systemu selektywnego wybierania. Polega on na tym, że terminal wysyła sygnał identyfikujący konkretnego operatora terminala, z którym chce nawiązać połączenie, dzięki temu ograniczony zostaje czas prowadzenia nasłuchu przez operatora, skrócony czas wywołań oraz zmniejszone obciążenia kanału. Konsekwencją tego jest przede wszystkim skrócenie czasu narażenia użytkowników na pola pochodzące od terminala. System selektywnego wybierania jest powszechnie stosowany w telefonii komórkowej, gdy wybierając numer abonenta łączymy się z konkretną osobą i nie powodujemy wzbudzenia aparatów innych użytkowników [6, 9].

Zastosowanie różnych dodatkowych rozwiązań technicznych, takich jak mikrofon kompaktowy lub inne zestawy mikrofono-słuchawkowe, które mogą być dodatkowo dołączane do terminali mobilnych, pozwala na trwały montaż terminala w wybranym miejscu i uwolnienie rąk w czasie rozmowy. Zazwyczaj montuje się je przy paskach lub wkłada do kieszeni kurtki. Nie powoduje to jednak całkowitej eliminacji narażenia na pola elektromagnetyczne. Rozwiązania te mogą co najwyżej przyczynić się do zmiany rozkładu przestrzennego narażenia wybranych części ciała, np. zmniejszenia narażenia głowy kosztem zwiększenia narażenia w innym miejscu, np. w obrębie klatki piersiowej (rys. 2.).

 

 

Podsumowanie

 

Terminale mobilne stały się powszechnie użytkowanym narzędziem pracy wielu grup pracowników. Pracownicy służb ratunkowych i mundurowych, ze względu na charakter swojej pracy i konieczność prowadzenia działań operacyjnych w terenie muszą pozostawać w ciągłej łączności z jednostkami koordynującymi ich pracę i w związku z tym terminale stanowią największą grupę urządzeń wykorzystywanych przez te służby.

Najnowsze publikowane wyniki badań dotyczące związku między korzystaniem z publicznych telefonów komórkowych a chorobami nowotworowymi wykazały prawie pięciokrotnie wyższą częstotliwość tych chorób u najaktywniejszych użytkowników, co może być rezultatem oddziaływania pól emitowanych przez aparaty [4, 10]. Na wyniki te szczególną uwagę zwróciła również Międzynarodowa Agencja Badań nad Rakiem (IARC). Uznała ona pola elektromagnetyczne o częstotliwości radiowej za czynnik, który należy klasyfikować jako prawdopodobnie rakotwórczy dla ludzi [11]. W konkluzjach IARC zaleciła ograniczanie narażenia na pola elektromagnetyczne np. poprzez korzystanie z zestawów głośnomówiących.

Do grup najbardziej aktywnych użytkowników mobilnych urządzeń łączności bezprzewodowej należą wspomniani pracownicy służb mundurowych i ratunkowych. Poziom narażenia tych pracowników, w zależności od charakteru wykorzystania profesjonalnego sprzętu łączności bezprzewodowej, może być znacząco większy niż przy wykorzystywaniu aparatów publicznej telefonii komórkowej. Wynika to przede wszystkim z tego, że terminale profesjonalne mogą pracować z dużo większą mocą (do 25 W) w porównaniu z aparatami telefonii komórkowej (maks. do 2 W), a może być związane również z długim czasem prowadzonych rozmów. Wiąże się to z większym zagrożeniem zdrowia takich pracowników, niż w przypadku użytkowników aparatów publicznej telefonii komórkowej.

 

Zaprezentowany problem narażenia na promieniowanie występujące przy urządzeniach łączności bezprzewodowej jest istotny z uwagi na dużą liczbę narażonych: wg danych GUS w służbach mundurowych zatrudnionych jest ok. 350 tys. osób [12]. Bazując na informacjach uzyskanych z jednostek organizacyjnych takich służb, liczbę użytkowników profesjonalnych systemów łączności bezprzewodowej można oszacować na 20% zatrudnionych tam pracowników, tj. ok. 70 tys. osób. Świadomość istotności zagrożeń elektromagnetycznych związanych z użytkowaniem tych urządzeń, a co ważniejsze wiedza na temat sposobów skutecznego ograniczania zagrożeń wśród pracowników służb ratunkowych i mundurowych oraz osób odpowiedzialnych za organizację warunków ich pracy, jest warunkiem koniecznym wprowadzenia dobrych praktyk eksploatacji omawianych urządzeń w celu ochrony pracowników przed wspomnianymi zagrożeniami.

 

PIŚMIENNICTWO

 

  1. W. Leszko, K. Gryz, Ocena zagrożeń elektromagnetycznych na stanowiskach dyspozytorów punktów alarmowania jednostek ratowniczo-gaśniczych Państwowej Straży Pożarnej w Warszawie. „Bezpieczeństwo Pracy", 10(457)/2009
  2. Rozporządzenie Rady Ministrów z dnia 29 czerwca 2005 roku w sprawie Krajowej Tablicy Przeznaczeń Częstotliwości. (Dz.U. 2005 nr 134, poz. 1127)
  3. Urząd Komunikacji Elektronicznej (http://www.uke.gov.pl/uke/index.jsp?place=Menu01&news_cat_ id=358&layout=9)
  4. H. Mild, L. Hardell, M. Carlberg, Użytkowanie telefonów komórkowych i bezprzewodowych a ryzyko występowania guzów mózgu zdiagnozowanych wiatach 1997-2003, „Bezpieczeństwo Pracy",  4(427)/2007
  5. K. Wesołowski, Systemy radiokomunikacji ruchomej, WK£, 2006
  6. J. Szóstka, Fale i anteny. WKŁ, 2001
  7. B. Wodzyński,  Radiotelefony, WKŁ, 1981
  8. 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. Część E: Pola i promieniowanie elektromagnetyczne 0 Hz - 300 GHz. (Dz.U. 2002, nr 217, poz. 1833)
  9. J. Karpowicz, K. Gryz, Telefonia bezprzewodowa w naszym życiu, „Bezpieczeństwo Pracy", 6 (407)/2005
  10. L. Hardell, H. Mild, Pooledanalysis of case-control stud-ies on malignant brain tumors and the use of mobile and cordless phones including living and deceased subjects, "Int. J Oncol" 2011; 38 (5): 1465-1474
  11. IARC: Classifies Radiofrequency Electromagnetic Fields As Possibly Carcinogenic To Humans, Lyon, France, May 31, 2011. The WHO/International Agency for Research on Cancer (IARC), Press Release nr 208
  12. Pracujący w gospodarce narodowej w 2009 r., Główny Urząd Statystyczny
    http://www.stat.gov.pl/cps/rde/xbcr/gus/PUBL_pw_ prac_w_gosp_narod_2009.pdf

 

Autorzy dziękują pracownikom inspekcji sanitarnej MSWiA oraz pracownikom i specjalistom bhp z jednostek Państwowej Straży Pożarnej, Policji oraz Pogotowia Ratunkowego za pomoc przy realizacji badań.

 

Publikacja opracowana 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 Polityk i Społecznej. Koordynator programu: Centralny Instytut  Ochrony Pracy - Państwowy Instytut Badawczy.