ELETTROMAGNETISMO – INQUINAMENTO ELETTROMAGNETICO
PERICOLO : MICROONDE AD ALTA POTENZA
Con il termine elettrosmog si intende l’inquinamento derivante in genere da radiazioni elettromagnetiche non ionizzanti. Parliamo quindi dell’intervallo di frequenze che va da 0 Hz (campi statici) alle frequenze della radiazione visibile (laser e luce incoerente).
Le radiazioni comprendono quelle prodotte dai radar, in particolare quelli civili e da diporto, per i quali vennero scoperti i primi, evidenti effetti termici delle microonde durante la seconda guerra mondiale (malattia dei radaristi) e da cui vennero sviluppate le tecnologie alla base dei forni a microonde, dalle infrastrutture di telecomunicazioni come la radiodiffusione e la telediffusione (emittenti radiofoniche e televisive), ponti radio, reti per telefonia cellulare, dagli stessi telefoni cellulari, dagli apparati wireless utilizzati soprattutto in ambito informatico (campi EM ad alta frequenza) e dalle infrastrutture di trasporto dell’energia elettrica tramite cavi elettrici percorsi da correnti alternate di forte intensità come gli elettrodotti della rete elettrica di distribuzione (campi EM a bassa frequenza).
Il termine popolare elettrosmog, più correttamente descrivibile come “relazione tra radiazioni elettromagnetiche e stato di salute”, congloba una moltitudine di agenti fisici inquinanti e di diverse patologie potenzialmente correlabili. La pletora di interazioni è difficilmente raggruppabile, passando dagli effetti di campi statici di altissima potenza (dove sono noti ad esempio gli effetti di stimolazione del nervo periferico, PNS, dove la commutazione rapida e lo spegnimento dei gradienti di campo magnetico come in alcuni potenti apparati di risonanza magnetica nucleare, è in grado di causare stimolazione del nervo) a campi di altissima frequenza anche di bassa potenza coinvolta come le Extremely high frequency, la radiazione Terahertz dove, anche se le forze coinvolte sembrano essere piccole, le risonanze non lineari potrebbero consentire alle onde terahertz di decompattare il DNA, creando “bolle” nella doppia elica che potrebbe significativamente interferire con processi come l’espressione genica e la replicazione del DNA, ai laser.
In aggiunta alla variabilità degli agenti causali, i danni provocati possono essere di tipo tumorale, benigno o maligno:
- di tipo specifico e localizzato, come tumori indotti in loco per innalzamento termico dei tessuti, esempio studiato per i telefoni cellulari, il glioma;
- di tipo organico, come le leucemie, ad esempio sotto indagine per gli effetti delle basse frequenze degli elettrodotti.
Il danno tumorale è stato associato al fatto che i campi elettrici e magnetici inibiscono nella ghiandola pineale la produzione di melatonina, nell’uomo e nei ratti, fattore oncostatico. In seguito fu messa in relazione l’esposizione ai campi magnetici con l’inibizione notturna dell’attività della NAT ed il contenuto di melatonina nella ghiandola pineale del ratto.
Si possono avere danni di tipo non tumorale come:
- danni per trasferimento di potenza, esempio ustione da laser di potenza, da irradiamento infrarosso, da microonde
- danni da interferenza con segnali di tipo elettrico ed elettrochimico naturalmente presenti nell’organismo, come trasmissione del segnale nervoso, e flussi ionici intra- ed extra- cellulari.Gli studi che sostengono di aver trovato correlazioni statistiche significative tra l’esposizione a radiazione elettromagnetica a bassa frequenza e l’insorgenza di effetti a lungo termine (quali leucemia e vari tipi tumore) sono spesso contestati sulla base della presunta non significatività statistica del risultato, dovuta principalmente alla ristrettezza del campione scelto o a tempi di studio non sufficientemente lunghi. Si ricorda, in questo contesto, che le insorgenze a lungo termine di tumori prevedono latenze di decenni. Emblematicamente il mesotelioma concernente l’esposizione ad amianto, un altro agente i cui effetti acuti si discostano per meccanismi biologici di insorgenza della malattia da quelli a lungo termine, prevede uno sviluppo del tumore con un ritardo massimo rispetto al periodo di esposizione di 45 anni.
EFFETTI ACCERTATI : Partendo dalle fotosensibilità e foto tossicità in campo umano, come nella dermatite attinica, nelle ustioni da laser e infrarossi, passando per i danni termici da esposizione alle microonde o malattia dei radaristi, per finire ai danni di indagine molto più complessa, imputabili alle frequenze radio e ultra basse a bassa potenza, esistono dimostrati effetti biologici coinvolgenti le radiazioni non ionizzanti. Un effetto accertato e fisicamente elementare delle onde elettromagnetiche cosiddette ad alta frequenza, anche se non ionizzanti, è l’innalzamento della temperatura dei tessuti biologici attraversati, soprattutto quelli più ricchi di acqua con effetto di maggior penetrazione e assorbimento nei tessuti interni tanto più bassa è la frequenza, tipici ad esempio nell’intervallo delle microonde dei comuni fornetti domestici.
Nel caso dei telefoni cellulari, la potenza irradiata è bassa (solitamente minore di 1 watt) così che il riscaldamento prodotto è dell’ordine di poche frazioni di grado, quasi interamente localizzato nella testa dell’utente, inferiore in teoria e comunque all’effetto di un’esposizione diretta di pari durata alla radiazione solare, che però ovviamente agisce solo a livello di superficie, essendo i tessuti non trasparenti all’infrarosso, contrariamente a quanto avviene per le onde radio. Il calore superficiale si propaga nei tessuti nel primo caso solo per conduzione, e non per irraggiamento. Si sono ipotizzati effetti implicanti l’interferenza con frequenze di risonanza del flusso ionico relativo alle pompe ioniche cellulari e gli studi sull’argomento teorico sono tuttora in corso.
I soggetti portatori di pacemaker dovrebbero rispettare una distanza maggiore di 1 metro fra il telefono e il dispositivo medico, poiché le onde E.M. prodotte potrebbero generare problemi di compatibilità elettromagnetica ovvero creare dei falsi impulsi nei circuiti da scoordinare il ritmo cardiaco prodotto con genesi di aritmie. Esistono studi che documentano svariati effetti dei campi elettromagnetici sulla salute umana.I limiti imposti tengono finora esclusivamente in considerazione gli effetti termici, di riscaldamento cutaneo causato dalle microonde. Le radiazioni di microonde causano almeno due meccanismi che sono alla base dello sviluppo di un cancro: micronuclei e shock termico delle proteine.
Shock termico delle proteine Quando avviene il surriscaldamento di punti nei tessuti umani, il corpo produce proteine per far fronte allo shock termico nel tentativo di proteggere e riparare le cellule surriscaldate. Queste proteine proteggono anche le cellule cancerose rendendole resistenti alle terapie. In molti tumori il numero di queste proteine risulta altissimo.
Formazione di micronuclei I micronuclei sono filamenti spezzati del DNA ed indicano che le cellule non sono più in grado di ripararsi correttamente. Gli studi condotti dall’industria delle telecomunicazioni confermano che le radiazioni dei cellulari producono micronuclei nelle cellule ematiche umane a livelli ben più bassi rispetto a quelli previsti dalle normative in materia di esposizione del governo statunitense. Tutti i tumori sono causati da un danno genetico e la presenza di micronuclei nelle cellule è il primo segnale d’allarme del cancro. I medici che curavano le vittime del disastro di Černobyl‘ del 1986 usavano l’esame dei micronuclei per determinare l’estensione del danno causato dalle radiazioni.
1.Effetti sulla tiroide: le radiazioni di microonde producono sul cervello effetti quali il rallentamento o l’arresto della produzione da parte della ghiandola pituitaria, detta anche ipofisi, dell’ormone stimolante tiroideo (TSH), determinando così una drastica riduzione degli ormoni tiroidei T4 e T3
2.Differenza fra radiazioni ionizzanti e radiazioni non ionizzanti: spesso viene operata una distinzione fra gli effetti di queste due categorie. Gli effetti dei cellulari sarebbero più contenuti, dipendendo da radiazioni non ionizzanti. Riguardo agli effetti delle radiazioni ionizzanti c’è un sostanziale accordo (un esempio di studio documentato, dell’Accademia Nazionale delle Scienze, il quale ha confermato che anche dosi molto basse di radiazioni ionizzanti, dai raggi X ai raggi gamma, nel corso di tutta la vita, causano il cancro).
Permeabilità della barriera emato-encefalica: svariati studi effettuati su animali hanno dimostrato che i c.e.m. usati nella telefonia mobile provocano la distruzione della barriera emato-encefalica, provocando massicci danni al cervello degli animali nonostante che la potenza impiegata per generare questo effetto sia molto più bassa di quella oggi considerata come sicura per l’uomo dalle autorità sanitarie. Qualora questi danni vengano confermati nell’uomo, non è da escludere un massiccio aumento delle malattie neurodegenerative come Alzheimer in persone di mezza età le quali abbiano usato telefoni cellulari per alcuni decenni.
Effetti maggiori nei bambini. Gli effetti delle radiazioni elettromagnetiche sono più gravi se si accumulano nel tempo, ma esistono delle età più sensibili di altre. In altre parole, avere un’esposizione dai 30 ai 40 anni, ha un effetto minore di una subita dai 20 ai 30 anni, sebbene la durata sia la stessa. I bambini assorbono molte più radiazioni degli adulti. La distruzione fin dalla giovane età di cellule neuronali annulla una “riserva cerebrale” che nella vecchiaia potrebbe compensare la morte di neuroni causata dalla malattia di Alzheimer o da altre malattie degenerative. Se il cervello ha un eccesso di neuroni utilizzati poco o nulla, questi possono tornare utili per sostituire quelli morti a causa di malattia della tarda età. I ricercatori dell’Università dello Utah hanno scoperto che il cervello di un bambino di 5 anni assorbe una quantità di radiazioni quattro volte maggiore rispetto al cervello di un adulto, ed il fluido oculare di un bambino di 5 anni assorbe una quantità di radiazioni oltre 10 volte maggiore rispetto all’occhio di un adulto.
Nel 2011 la IARC – Agenzia Internazionale per la Ricerca sul Cancro, ha indicato i campi elettromagnetici a radiofrequenza, tipici dei telefoni cellulari come possibili cause di alcuni tipi di cancro come glioma e neuroma auricolare per gli utilizzatori abituali di telefoni cellulari, anche se per quanto riguarda l’esposizione professionale e quella ambientale si rimanda a ulteriori studi, essendo ancora inadeguato trarre conclusioni. La conseguenza è stata l’inserimento delle radiofrequenze nella classe 2B, che include gli agenti con possibili effetti carcinogeni. Nella stessa classe si trovano oltre 250 agenti, alcuni dei quali di ampia diffusione, che possono diventare cancerogeni come il nichel (che produce reazioni individuali molto intense, per interazione con le proteine), acetaldeide, acrilonitrile, aflatossina M1, Benz[a]antracene, alcuni papillomavirus umani, isoprene, piombo, composti di metilmercurio, policlorofenoli, tioacetammide, il caffè ad altissime dosi (la caffeina è letale fra 150 ed i 200 mg/Kg, ma la IARC, nella monografia sottolinea che bere il caffè non può essere classificato come cancerogenico in quanto vi è una evidenza per la vescica urinaria e una relazione inversa per l’intestino crasso), il nero di carbone (che come molti prodotti della combustione è ricco di idrocarburi policiclici aromatici noti cancerogeni per l’uomo), il talco ( silicati come l’amianto e il talco che è un fillosilicato sono via via sostituiti da prodotti meno tossici come polveri proteiche)[27]; nel 2012 nel volume 102 Radiofrequency electromagnetic fields, si è poi esposto compiutamente lo stato dell’arte delle indagini relative. Altri agenti non ionizzanti, come campi elettrici e magnetici a estremamente bassa frequenza erano già stati esaminati e pubblicati nel volume 80, classificandosi rispettivamente di classe 3 (impossibilità con gli studi finora svolti di classificazione degli agenti come cancerogeno o non cancerogeno), e di classe 2B.
Il Tasso d’assorbimento specifico varia a seconda del modello di cellulare, e in generale l’antenna esterna, perché è di tipo omnidirezionale, è più efficiente e impiega quindi un segnale più debole di quello dell’antenna incorporata. Le esposizioni sono maggiori quando: a) il segnale di ricezione non è ottimale, per cui l’emissione dell’antenna è massima, ad esempio nei veicoli in movimento; b) nei luoghi chiusi (veicolo fermo o in movimento, mura domestiche, ecc.) in cui l’effetto gabbia di Faraday riflette le radiazioni sulle persone presenti all’interno; c) in presenza di oggetti metallici, magnetici e non, vicino alla testa o al suo interno, per evitare fenomeni potenzianti gli effetti del segnale quali i fenomeni di riflessione, amplificazione, risonanza, emissione passiva: mezzi per camminare, sedie a rotelle, stampelle metalliche, otturazioni odontoiatriche in amalgama e ponti dentali, placche metalliche, viti, ganci, ornamenti del corpo, orecchini, occhiali con montature metalliche.
In Italia la legge quadro 36/01 prevede per le intensità dei campi:
- (1) un limite di esposizione;
- (2) un valore di attenzione;
- (3) un obiettivo di qualità.
Il limite di esposizione è il valore che non deve mai essere superato per le persone non professionalmente esposte (quindi il pubblico). Il valore di attenzione si applica, in pratica, agli ambienti residenziali e lavorativi adibiti a permanenze non inferiori a quattro ore giornaliere, e loro pertinenze esterne, che siano fruibili come ambienti abitativi quali balconi, terrazzi e cortili esclusi i lastrici solari. Sono quindi escluse, ad esempio, strade e piazze, per le quali [non?] si applica il limite di esposizione. L’obbiettivo di qualità è un valore che dovrebbe essere raggiunto nel caso di nuove costruzioni. Per i campi ad alta frequenza (da 0,1 MHz a 300 GHz) il limite di esposizione previsto dal DPCM 8.7.2003 (G.U. n. 199) è compreso fra 20 V/m e 60 V/m a seconda della frequenza. Il valore di attenzione e l’obiettivo di qualità sono invece di 6 V/m, valori pari al doppio di quelli previsti in altre nazioni fuori dalla UE. Trattandosi di campi ad alta frequenza non è necessario specificare a parte il valore del campo magnetico, essendo questo semplicemente proporzionale a quello elettrico. Da notare che questi valori si applicano alle stazioni radio base e non ai dispositivi mobili come i cellulari per i quali invece non esiste una normativa. A titolo di esempio, un cellulare con una potenza tipica di 1 W crea un campo di circa 6 V/m a un metro di distanza e di 60 V/m a 10 cm. Per i campi a frequenza industriale (50 Hz) ossia quelli generati dalle linee elettriche e cabine di trasformazione, il DPCM 8 luglio 2003 nº 200 prevede un limite di esposizione di 100 µT per l’induzione magnetica e 5000 V/m per il campo elettrico; lo stesso DPCM fissa un valore di attenzione per l’induzione magnetica a 10 µT e per l’obbiettivo di qualità a 3 µT. Questi limiti vanno applicati, come per le alte frequenze, a tutti i luoghi ad alta frequentazione e dove si prevede una permanenza non inferiore alle quattro ore giornaliere ma, rispettivamente, per le condizioni preesistenti alla data di emanazione del DPCM e, relativamente all’obbiettivo di qualità, ai nuovi progetti successivi a tale data.
TECNICHE DI MISURAZIONE Esistono sia limiti da misurare sul singolo impianto (rilevazioni a banda stretta) sia limiti puntuali che riguardano il campo totale generato da più impianti (rilevazioni a banda larga): 1 – con la tecnica a banda larga viene misurato l’effetto complessivo della sovrapposizione di tutte le sorgenti presenti nel punto di misurazione, di tipo molto differente (radar di potenza, ripetitori radiotelevisivi, ponti radio, stazioni radio base per la telefonia cellulare), senza potere quantificare il contributo dello specifico impianto; 2 – con la tecnica a banda stretta è effettuata con strumenti dotati di risposta temporale tale da rivelare le caratteristiche degli impulsi emessi (durata e frequenza di ripetizione dell’impulso), e una dinamica sufficiente a sopportare intensità di picco che possono raggiungere le migliaia di V/m. Nel caso di misure effettuate in regime di campo vicino occorre, inoltre, rilevare anche la componente magnetica.
La misura del V/m si ottiene applicando una tensione V tramite un generatore RF su 2 piastre metalliche della dimensione di 1 mq ciascuna, tenute distanziate di 1m una dall’altra. Applicando al centro delle due piastre un’antenna, il segnale captato verrà amplificato fino a leggere sul voltmetro il medesimo valore di tensione V applicato sulle due piastre. Per realizzare uno strumento in grado di misurare l’elettrosmog, è indispensabile utilizzare un modulo preamplificatore a larga banda che amplifichi in modo logaritmico un segnale RF da un minimo di 1MHz fino ad un massimo di 3GHz.