Il campo elettrico E si definisce come una proprietà o perturbazione dello spazio, prodotta dalla presenza di cariche elettriche, positive o negative.
Tale perturbazione si può verificare constatando che ponendo una carica elettrica nella regione perturbata questo risulta soggetto ad una forza.
L'intensità del campo elettrico si misura in Volt per metro (V/m).
Qualsiasi conduttore elettrico produce un campo elettrico associato, che esiste anche quando nel conduttore non scorre alcuna corrente.
Più alta è la tensione, più intenso è il campo ad una certa distanza dal conduttore; mentre per una data tensione l'intensità diminuisce al crescere della distanza.
Conduttori come i metalli, i materiali edili e gli alberi hanno proprietà schermanti.

Il campo magnetico H può essere definito come una proprietà o perturbazione dello spazio prodotta dal movimento delle cariche elettriche ossia dalla presenza di correnti elettriche oppure da magneti permanenti (calamite).
Tale perturbazione si può verificare constatando che ponendo un corpo magnetizzato nella regione perturbata, questo risulta soggetto ad una forza.
L'intensità del campo magnetico si esprime in Ampère per metro (A/m), anche se solitamente si preferisce riferirsi ad una grandezza correlata, la densità di flusso magnetico o induzione magnetica B, misurata in microtesla (µT). Tra le due unità di misura vale la seguente relazione: 1 T = 7.958 x 105 A/m.
Il campo magnetico viene generato soltanto quando viene acceso un apparecchio elettrico e quindi scorre corrente. La sua intensità dipende proporzionalmente dall'intensità della corrente elettrica.
I campi magnetici sono più intensi in prossimità della sorgente e diminuiscono rapidamente all'aumentare della distanza, inoltre non sono schermati dai materiali comuni, come le pareti degli edifici.

Un campo elettrico variabile nel tempo genera, in direzione perpendicolare a se stesso, un campo magnetico, anch'esso variabile, che a sua volta influisce sul campo elettrico stesso. Questi campi concatenati determinano nello spazio la propagazione di un campo elettromagnetico, indipendentemente dalle cariche e correnti elettriche che li hanno generati.
In prossimità della sorgente irradiante, cioè in condizioni di campo vicino, il campo elettrico ed il campo magnetico assumono rapporti variabili con la distanza e possono essere considerati separatamente, mentre ad una certa distanza, cioè in condizioni di campo lontano, il rapporto tra campo elettrico e campo magnetico rimane costante: in condizioni di campo lontano i due campi sono in fase, ortogonali tra loro e trasversali rispetto alla direzione di propagazione (onda elettromagnetica piana).

Le principali caratteristiche delle onde elettromagnetiche dipendono da una loro proprietà fondamentale: la frequenza f, ossia il numero di oscillazioni compiute in un secondo. Tale grandezza si misura in cicli al secondo o Hertz (Hz) e relativi multipli e sottomultipli.
Strettamente connessa con la frequenza è la lunghezza d'onda l, che è la distanza percorsa dall'onda durante un tempo di oscillazione e corrisponde alla distanza tra due massimi o due minimi dell'onda (l'unità di misura è il metro con relativi multipli e sottomultipli).
Le due grandezze sono tra loro legate in maniera inversamente proporzionale attraverso la seguente relazione: f = v/l dove v è la velocità di propagazione dell'onda, espressa in metri al secondo (m/s).
La velocità di propagazione delle onde elettromagnetiche nel vuoto è di 300000 km/s.
Frequenza e lunghezza d'onda, oltre ad essere tra loro legate, sono a loro volta connesse con l'energia E trasportata dall'onda, che si misura in Joule (J) e relativi multipli o in elettronVolt (eV), valendo tra le due unità di misura la relazione di conversione

L'energia associata alla radiazione elettromagnetica è direttamente proporzionale alla frequenza dell'onda stessa attraverso la relazione:  E = h f  dove h è una costante detta Costante di Planck pari a

L'energia elettromagnetica trasportata dall'onda nell'unità di tempo per unità di superficie si definisce densità di potenza S e si esprime in Watt su metro quadro (W/m2).
Maggiore è la frequenza, maggiore è l'energia trasportata dall'onda. Quando un'onda elettromagnetica incontra un ostacolo penetra nella materia e deposita la propria energia producendo una serie di effetti diversi a seconda della sua frequenza.
Dai meccanismi di interazione delle radiazioni con la materia dipendono gli effetti e quindi i rischi potenziali per la salute umana.
L'insieme di tutte le possibili onde elettromagnetiche, in funzione della frequenza e della lunghezza d'onda, costituisce lo spettro elettromagnetico. Nello spettro elettromagnetico si possono distinguere due grandi zone.

Le onde elettromagnetiche con frequenza superiore a 3000 THz e lunghezza d'onda inferiore a 100 nm hanno un'energia tale (> 12.4 eV) da rompere i legami chimici che tengono uniti gli atomi e le molecole e quindi da ionizzare la materia e sono dette radiazioni ionizzanti (IR); viceversa, le onde con frequenza inferiore non trasportano un quantitativo di energia sufficiente a produrre la rottura dei legami chimici e produrre ionizzazione e sono perciò dette radiazioni non ionizzanti (NIR): è in questa regione dello spettro elettromagnetico che si parla propriamente di campi elettromagnetici.

In particolare le radiazioni non ionizzanti di maggiore interesse ambientale sono le seguenti:

• radiazione con frequenza compresa tra 0 a 300 GHz, che possono a loro volta venire suddivise in:
  - campi elettromagnetici a frequenze estremamente basse (ELF), con frequenza tra 0 e 3000 Hz, anche detti semplicemente campi elettromagnetici a bassa frequenza;
  - campi elettromagnetici a radiofrequenze e microonde (RF e MO), che convenzionalmente vanno da frequenze di 100 KHz a frequenze di 300 GHz, anche comunemente detti campi elettromagnetici ad alta frequenza.

• radiazione luminosa (luce visibile)

• radiazione ultravioletta.

L'inquinamento elettromagnetico (elettrosmog) in ambito domestico e sui luoghi di lavoro è formato da due componenti fondamentali:

- Elettrosmog a bassa frequenza (ELF, Extremely Low Frequencies) generato dalle linee elettriche, dagli elettrodomestici, dalle attrezzature d'ufficio quali fotocopiatrici, computer, stampanti;

- Elettrosmog a radiofrequenza, generato da antenne trasmittenti, quali i ponti radio della telefonia cellulare e della emittenza radiotelevisiva, così come dagli stessi apparati cellulari (telefonini).

A differenza  di altre forme di inquinamento, l'elettrosmog non può essere percepito con i normali organi di senso: non fa rumore, non puzza, non si può vedere. Per questo è importante ricorrere ad una strumentazione opportuna (misuratori di campo) per assicurarsi di non vivere e lavorare in condizioni di potenziale pericolo per la propria salute.

le foto delle sonde e delle misure

Le unità di misura:

campo magnetico, campo elettrico e densità di potenza

Il Tesla è l'unità di misura del campo magnetico adottata dal Sistema Internazionale (SI). Esiste anche un'altra unità comunemente usata nella misura del campo magnetico, il Gauss.
Un Tesla corrisponde a 10.000 (diecimila) Gauss.

In uno specifico mezzo, l'intensità del campo elettrico E è legata alla densità di potenza P (espressa in Watt/m²) dalla relazione:

P(W/m²) = E² / Z     dove Z è l'impedenza del mezzo.

Si noti come la corrispondenza tra intensità di campo (V/m) e densità di potenza (W/m²) non è lineare ma quadratica: quando il campo aumenta di 10 volte, la densità di potenza aumenta di 100 volte. 

Per la misura dei campi elettromagnetici a bassa frequenza si adotta come unità di misura il Tesla, o meglio il suo sottomultiplo microTesla (abbreviato uT) pari ad un milionesimo di Tesla.

Per la misura dei campi elettrici a Radiofrequenza si usa invece come unità di misura il Volt/metro (abbreviato V/m).

Campi elettromagnetici a bassa frequenza (ELF)

ELF (extremely low frequency) è la terminologia anglosassone per definire i campi elettromagnetici a frequenze estremamente basse, ossia comprese tra 0 Hz e 3000 Hz. Nell'uso comune tali campi sono anche detti semplicemente "a bassa frequenza".

Le principali sorgenti artificiali di campi ELF sono:

• i sistemi di trasmissione e distribuzione dell'energia elettrica, comunemente detti elettrodotti e costituiti da:
  - linee elettriche a differente grado di tensione (altissima, alta, media, bassa), nelle quali fluisce corrente elettrica alternata alla frequenza di 50 Hz
  - impianti di produzione dell'energia elettrica
  - stazioni e cabine di trasformazione elettrica
• i sistemi di utilizzo dell'energia elettrica, ossia tutti i dispositivi, ad uso domestico ed industriale, alimentati a corrente elettrica alla frequenza di 50 Hz, quali elettrodomestici, videoterminali, etc.

In USA, Canada e Giappone si utilizza corrente alternata alla frequenza di 60 Hz.

In prossimità di un elettrodotto si generano un campo elettrico e un campo magnetico e l'esposizione è valutabile misurando separatamente l'entità del campo elettrico e del campo magnetico. Infatti a tale frequenza le dimensioni e distanze reciproche degli oggetti sono molto inferiori alla lunghezza d'onda.

SISTEMI DI TRASMISSIONE E DISTRIBUZIONE DELL'ENERGIA ELETTRICA

Linee elettriche

Le caratteristiche principali di una linea elettrica sono la tensione di esercizio, misurata in chilovolt (kV) e la corrente trasportata, che si esprime in Ampére (A).
Le tensioni di esercizio delle linee elettriche in Italia sono 0.4 e 15 kV per la bassa e media tensione, 132, 220 e 380 kV per l'alta e altissima tensione. In America esistono anche linee a 765 kV ed a 1000 kV. Dalla tensione di esercizio dipende l'intensità del campo elettrico generato, che aumenta all'aumentare della tensione della linea. La tensione di esercizio è un parametro costante all'interno della linea: quindi per una linea ad una data tensione, il campo elettrico in un determinato punto risulta costante nel tempo.
Nello spazio l'intensità del campo elettrico diminuisce all'aumentare della distanza dalla linea e dell'altezza dei conduttori. Il campo elettrico ha la caratteristica di essere facilmente schermabile da oggetti quali legno, metallo, ma anche alberi ed edifici: tra l'esterno e l'interno di un edificio si ha una riduzione del campo elettrico che è in funzione del tipo di materiale e delle caratteristiche della struttura edilizia.
Ad esempio se al di sotto una linea a 380 kV si possono misurare valori di campo elettrico di 4.5-5 kV/m, all'interno di edifici posti nelle vicinanze della linea si riscontrano livelli di campo di 10-100 volte inferiori, a seconda della struttura del fabbricato e del materiale usato per la costruzione.

L'intensità del campo magnetico dipende invece proporzionalmente dalla corrente circolante. Tale corrente è variabile nel tempo in dipendenza dalle richieste di energia e mediamente può assumere valori da alcuni Ampere ad un migliaio di Ampere, a seconda della linea elettrica.
Anche l'intensità del campo magnetico diminuisce nello spazio all'aumentare della distanza dalla linea e dell'altezza dei conduttori. A differenza del campo elettrico, però, il campo magnetico non è schermabile dalla maggior parte dei materiali di uso comune, per cui risulta praticamente invariato all'esterno e all'interno degli edifici. Ad es. se si misurano livelli di campo magnetico di 15-20 µT sotto una linea a 380 kV, all'interno di edifici vicini i valori di campo rilevati risultano di entità paragonabile.

 Le linee elettriche possono essere aeree o interrate. Le prime sono costituite da fasci di conduttori aerei sostenuti da appositi dispositivi (tralicci o pali) che formano campate con il tipico andamento a catenaria, ed a loro volta si distinguono in linee aeree in conduttori nudi e linee aeree in cavo. Le linee interrate invece sono sempre in cavo. Nelle linee aeree in conduttori nudi i conduttori sono distanziati tra loro, sospesi tramite isolatori e sorretti da opportuni sostegni. Nelle linee in cavo i conduttori sono isolati (rivestiti da una guaina isolante) e attorcigliati tra loro (cavi elicordati).

I conduttori attivi (ossia sotto tensione e percorsi da corrente), costituiti da corde di rame o di alluminio-acciaio, sono normalmente in numero di tre, a formare una terna trifase in cui la tensione sui singoli conduttori è la stessa, ma risulta sfasata di 120º. A seconda della disposizione dei conduttori, si distinguono per le linee aeree una conformazione a delta ed una conformazione a pino.

Rete elettrica

 Alcuni elettrodotti sono costituiti da due terne, e vengono perciò chiamati a doppia terna. La doppia terna può essere ottimizzata o non ottimizzata. Si parla di doppia terna ottimizzata quando le coppie di conduttori ad eguale altezza hanno fasi diverse e correnti concordi oppure fasi uguali e correnti discordi, mentre la doppia terna è non ottimizzata quando le coppie di conduttori ad eguale altezza hanno fasi uguali e correnti concordi oppure fasi diverse e correnti discordi.

Le linee aeree ad alta tensione hanno di norma un ulteriore conduttore non attivo (a potenziale nullo) detto fune di guardia, con la funzione di parafulmine.
Le linee aeree in conduttori nudi sono la tipologia più utilizzata per gli elettrodotti ad alta tensione, mentre le linee interrate, costruite frequentemente sotto le superfici stradali, ma anche sotto suolo nudo, sono usate soprattutto per la media e bassa tensione.
Nelle linee interrate il campo elettrico è fortemente attenuato sia dal terreno sia dalla schermatura dei cavi, mentre lo stesso non avviene, come sopra illustrato, per il campo magnetico.
In generale si può affermare che l'intensità del campo elettrico a livello del suolo immediatamente al di sopra dei cavi di una linea interrata è inferiore a quella del campo elettrico immediatamente al di sotto di una linea aerea in conduttori nudi alla medesima tensione. Ciò è dovuto soprattutto ad una maggiore compensazione delle componenti vettoriali associate alle diverse fasi, per effetto della reciproca vicinanza dei cavi, che essendo isolati, possono essere accostati l'uno all'altro.

Impianti di produzione dell'energia elettrica

Sono di diversi tipi a seconda della fonte di energia che viene utilizzata per produrre energia elettrica; di seguito vengono elencate le principali categorie di centrali di produzione:

Centrale idroelettrica: impianto che trasforma l'energia dell'acqua di un fiume o di uno sbarramento in energia elettrica. Le centrali idroelettriche in Italia per lo più sono ubicate lungo l'arco alpino ed in alcune zone appenniniche.

Centrale termoelettrica: impianto che trasforma l'energia termica dei combustibili in energia elettrica attraverso la creazione di vapore o utilizzando i gas derivati dalla combustione. E' composta da tre parti fondamentali: caldaia, turbina e alternatore.

Centrale eolica: impianto che trasforma l'energia del vento in energia elettrica sfruttando il movimento rotatorio di turbine dette aerogeneratori.

Esistono anche altri impianti di produzione di energia da fonti rinnovabili, quali le centrali fotovoltaiche, geotermiche e a biomasse.

Una stazione o cabina di trasformazione è costituita da un complesso di apparecchiature che servono per trasferire l'energia elettrica tra linee elettriche a tensioni diverse. La conversione ad un livello di tensione inferiore è effettuata tramite uno o raramente due trasformatori con una potenza di alimentazione adeguata.

Gli elettrodotti distribuiti sul territorio danno luogo nel loro complesso alla rete elettrica.
La rete elettrica nazionale è articolata in una rete di trasmissione e in tre reti di distribuzione rispettivamente ad alta, media e bassa tensione.
La gestione unificata della rete di trasmissione è di competenza del GRTN (Gestore della Rete di Trasmissione Nazionale), mentre la proprietà della stessa può essere di diversi soggetti, quali Terna/Gruppo Enel, RFI, Edison, etc. Per quanto riguarda le reti di distribuzione, il soggetto concessionario ha il monopolio su un determinato territorio ed anche in questo caso i proprietari possono essere diversi: Enel Distribuzione, RFI, Aziende Municipalizzate (META, AMPS, HERA, etc.).
Il primo nodo della rete elettrica è costituita dalle centrali di produzione dell'energia elettrica, che in Italia sono per la maggior parte (2/3) termoelettriche, per 1/5 idroelettriche ed in minima parte geotermiche, eoliche e fotovoltaiche.

Rete di trasmissione:

La Rete di Trasmissione Nazionale (RTN) è costituita da tutte le linee elettriche ad altissima tensione (AAT: 380 kV e 220 kV) (linee di trasmissione ad altissima tensione), da alcune linee ad alta tensione (AT: 132 kV) (linee di trasmissione ad alta tensione) nonché dalle stazioni di trasformazione AAT/AT (380-220/132 kV). La RTN costituisce l'ossatura principale della rete elettrica nazionale e svolge il ruolo di interconnessione degli impianti di produzione nazionale (centrali) e di collegamento con la rete elettrica internazionale.
Le linee elettriche di trasmissione ad altissima tensione (380-220 kV) e ad alta tensione sono utilizzate per il trasporto dell'energia elettrica su grandi distanze.I vantaggi delle linee ad altissima ed alta tensione si possono individuare nei punti seguenti in quanto:
- aumentando la tensione aumenta l'efficienza di trasmissione;
- occorre un minor numero di installazioni e quindi si ha una minore compromissione del territorio.

Rete di distribuzione ad alta tensione:

Le linee elettriche di distribuzione ad alta tensione (AT: 132-50 kV) collegano le stazioni di trasformazione AAT/AT alle stazioni di trasformazione AT/MT e in alcuni casi sono deputate alla fornitura di energia elettrica alle grandi utenze (es. industrie con elevati consumi). La necessità della costruzione di linee di distribuzione ad alta tensione scaturisce dalla crescente richiesta di energia elettrica e dalla conseguente esigenza di collegare i luoghi di produzione con i luoghi di consumo di tale energia.

Rete di distribuzione a media tensione:

Le stazioni di trasformazione AT/MT (132-50/15 kV) o cabine primarie (CP) trasformano l'energia elettrica dall'alta tensione alla media tensione di distribuzione. Sono ubicate nei territori provinciali nelle aree territoriali interessate dai più elevati fabbisogni di potenza ed energia elettrica e garantiscono la fornitura di energia per i diversi settori produttivi (industrie, centri commerciali, etc.) e per gli utenti domestici di grandi dimensioni (grandi condomini).

Le linee elettriche di distribuzione a media tensione (MT: 15 kV) si distinguono in linee principali denominate dorsali, alimentate dalle cabine primarie, che interessano, di norma, il territorio di più comuni e servono a garantire la fornitura di energia a grandi clienti (medie utenze industriali), e da linee secondarie dette derivazioni (derivate appunto dalle dorsali), che di norma interessano i singoli territori comunali. Le linee dorsali collegano tra loro, alimentandole, le cabine di trasformazione MT/bt.

Rete di distribuzione a bassa tensione:

Le cabine di trasformazione MT/bt (15 kV/380-220 V) o cabine secondarie trasformano l'energia elettrica dalla media tensione di distribuzione alla bassa tensione di utilizzazione, e possono essere inserite in aree vicine ad edifici o in alcuni casi all'interno di edifici. Più precisamente le tipologie costruttive delle cabine MT/bt sono le seguenti:
- Cabine box ed a torre separate dal resto degli edifici;
- Cabine minibox da collocare in ambito urbano aventi ridotta dimensione.
In casi estremi, soprattutto nell'ambito di zone fortemente urbanizzate si possono trovare trovare cabine all'interno di edifici destinati a permanenza di persone ma la loro collocazione in quest'ambito o risale a costruzioni antecedenti gli anni '90 o va fortemente motivata dal richiedente.
Nelle aree rurali, con case sparse, al posto delle cabine di trasformazione, sono previsti i posti di trasformazione su palo.
Poiché il trasporto di energia elettrica, a causa di vincoli tecnici, viene effettuato in alta e media tensione, le cabine secondarie sono impianti indispensabili per poter garantire in sicurezza la fornitura di energia elettrica a bassa tensione ai cittadini che ne fanno richiesta, in attuazione agli obblighi derivanti dalle leggi vigenti ai concessionari del servizio elettrico. L'esigenza di costruire nuove cabine MT/bt si può manifestare nei seguenti casi: a) nell'ambito delle opere di urbanizzazione primaria e/o generale, nel caso si debbano elettrificare centri residenziali, aree lottizzate, aree destinate a pluralità di insediamenti industriali, artigianali, terziari, autorizzati, di norma, attraverso Piani Particolareggiati di iniziativa pubblica o privata; b) per soddisfare nuove richieste di allacciamento avanzate da singoli cittadini; c) in conseguenza dell'aumento di potenza richiesto dai cittadini già allacciati alla rete elettrica (introduzione di nuovi elettrodomestici, modifiche di destinazione d'uso di locali, ristrutturazione degli edifici...).
In riferimento ai valori di campo elettrico e magnetico prodotti nelle aree confinanti, da misure sperimentali, nel caso specifico di cabine di trasformazione MT/bt con collegamenti in cavo interrato in ingresso ed in uscita, a distanza dalle pareti superiori a 50 cm si trovano in genere valori di E < 5 V/m e di H < 10 µT.

Le linee elettriche di distribuzione a bassa tensione (bt:380-220 V)

sono quelle che trasportano la corrente per la fornitura alle piccole utenze (abitazioni, esercizi pubblici commerciali ed altre attività lavorative artigianali o della piccola industria e similari). I conduttori possono essere aerei o interrati. Solitamente sono ammarati agli edifici, entrano negli stessi ed alimentano il quadro contatori; la corrente viene poi distribuita ai singoli utenti. L'alimentazione delle linee a bassa tensione che interessano il territorio è garantita dalle cabine secondarie MT/bt.

Campi elettromagnetici ad alta frequenza (RF)

Le principali sorgenti artificiali nell'ambiente di campi elettromagnetici (cem) ad alta frequenza (RF), ossia con frequenze tra i 100 kHz e i 300 GHz, comprendenti cem a radio frequenze (100 kHz - 300 MHz) e microonde (300 MHz - 300 GHz), sono gli impianti per radiotelecomunicazione.

Tale denominazione raggruppa diverse tipologie di apparati tecnologici:

Impianti per la telefonia mobile o cellulare, o stazioni radio base (SRB)

• GSM, DCS e UMTS
• Sistemi Punto-Multi punto
• Televisione digitale palmare (DVB-H)
• Sistemi Wi-Fi
• Sistemi Wi-Max

Impianti di diffusione radiotelevisiva (RTV: radio e televisioni)

• Radio digitale (DAB)
• Televisione digitale terrestre (DVB-T)

Ponti radio (impianti di collegamento per telefonia fissa e mobile e radiotelevisivi)

Radar.

In generale un impianto per radiotelecomunicazione, sia esso radiotelevisivo, per telefonia mobile, radar o ponte radio, è dato dall'insieme delle apparecchiature che permettono la diffusione o il trasferimento di segnali attraverso onde elettromagnetiche ad una determinata frequenza o range di frequenza (MHz) e con una determinata potenza (Watt).
Tali apparecchiature sono di norma costituite da un apparato ricevente (ricevitore), da un apparato trasmittente (trasmettitore), dal sistema radiante (trasduttore), composto da elementi radianti (antenne trasmittenti) e dai sistema di collegamento tra le varie antenne e di alimentazione dal trasmettitore.
In sostanza, per svolgere la loro funzione, gli impianti per radiotelecomunicazione devono emettere verso l'esterno, con la massima efficienza, l'energia elettromagnetica generata e amplificata dal trasmettitore; questa emissione avviene attraverso apparati trasduttori composti da dispositivi (antenne) che operano la trasformazione di un segnale elettrico in energia elettromagnetica irradiata nello spazio libero.
Una delle caratteristiche principali degli impianti per radiotelecomunicazione, da cui dipende l'entità dei campi elettromagnetici generati, è infatti la potenza in ingresso al connettore d'antenna del sistema radiante, che si misura in Watt e relativi multipli e sottomultipli (di norma dai milliwatt - mW ai chilowatt - kW).
Un'altra proprietà importante di tali apparati è il guadagno (espresso in dBi o dBm), che misura la capacità del sistema di concentrare la potenza elettromagnetica emessa in una determinata direzione. Il guadagno si esprime per confronto tra l'antenna considerata e un'antenna di riferimento, generalmente un'antenna isotropa (cioè che irradia in modo uguale in tutte le direzioni ), ed in tal caso si esprime in dBi, oppure un dipolo a mezz'onda, in tal caso il guadagno si esprime in dBm. Di norma il guadagno si misura nella direzione di massimo irraggiamento.
Dalla potenza in ingresso al connettore d'antenna al netto delle perdite (es. cavo di alimentazione) e dal guadagno dipende l'entità della potenza massima irradiata (ERP).
I diagrammi d'irradiazione orizzontale e verticale rappresentano la distribuzione dell'energia elettromagnetica emessa lungo i piani orizzontale e verticale.
La trasmissione può essere di tipo broadcasting oppure di tipo direttivo: nel primo caso l'antenna deve diffondere il segnale su aree abbastanza vaste per raggiungere il maggior numero di utenti possibile, mentre nel secondo le antenne costituiscono un ponte radio, cioè un collegamento tra due punti posti in visibilità ottica tra di loro.
Sono un esempio di impianti broadcasting i sistemi di diffusione radiotelevisiva e le stazioni radio base, che sostanzialmente differiscono per le potenze impiegate e quindi per le aree di territorio coperte: i primi hanno spesso potenze superiori al kW e, a seconda della loro quota di installazione, coprono bacini di utenza che interessano anche più province, mentre le SRB impiegano potenze di decine di Watt e di solito interessano aree di qualche chilometro.

Tecnologie emergenti

Attualmente nel panorama delle radiotelecomunicazioni si sta assistendo ad una forte evoluzione tecnologica dei sistemi di diffusione dei segnali, con lo sviluppo di tecniche di trasmissione sempre più avanzate, di tipo digitale, che permettono un'offerta sempre più ampia e diversificata di servizi (multimediali e interattivi) agli utenti, dovendo trasmettere una grande mole di informazioni tra loro eterogenee e garantire al tempo stesso un'elevata efficienza dei servizi offerti.
La rapida trasformazione, tuttora in essere, delle reti di radiotelecomunicazione ha riguardato sia le reti di telefonia mobile, con l'entrata sul mercato, in via di consolidamento, del sistema cellulare multimediale di terza generazione UMTS, sia la rete per la diffusione dei segnali radiotelevisivi, con la transizione dalla trasmissione analogica a quella digitale e quindi la comparsa dei primi sistemi di diffusione in tecnica digitale sonora (DAB: Digital Audio Broadcasting) e televisiva (DVB: Digital Video Broadcasting).
In particolare, nel settore dell'emittenza radio e televisiva, lo stesso Ministero delle Comunicazioni sta incentivando la conversione degli impianti esistenti da analogico a digitale. L'evoluzione tecnologica assume il carattere di un percorso obbligato, le cui scadenze sono fissate da provvedimenti legislativi: dal 1 gennaio 2004 ha preso ufficialmente il via in Italia la sperimentazione del servizio di televisione digitale terrestre, con la prospettiva del completamento, entro il 31 dicembre 2006, del passaggio da analogico a digitale e quindi l'abbandono delle trasmissioni in tecnica analogica. Attualmente si è quindi in un periodo di transizione, caratterizzato dalla coesistenza di trasmissioni sia in tecnica analogica che in tecnica digitale.
I nuovi sistemi di diffusione in tecnica digitale dovrebbero garantire un minor impatto ambientale, dal momento che le potenze utilizzate per questo tipo di trasmissione risultano inferiori a quelle tradizionalmente usate per le trasmissioni in tecnica analogica.
Un discorso parallelo riguarda l'evoluzione delle reti di telefonia mobile. L'affermazione del sistema di nuova generazione UMTS prevede l'installazione di un elevato numero di impianti, maggiore rispetto alle SRB con tecnologia GSM-DCS , ma, come per la televisione digitale, potenze di trasmissione in gioco inferiori rispetto a quelle attualmente in uso.
Un'ulteriore evoluzione tecnologica è rappresentata dall'avvio del sistema DVB-H che integra le reti della telefonia cellulare e del broadcasting televisivo.
Sempre maggior importanza assumono inoltre i sistemi di tipo Wireless come le reti punto-multipunto per la telefonia mobile, i sistemi di connessione radio Wi-Fi (Wireless Fidelity) e Wi-Max.

Applicazioni industriali

Applicazione ed esposizione

Alcune tipiche applicazioni industriali di campi elettromagnetici non ionizzanti e soggetti coinvolti (Tratta da: R. Delia, Metodologia di misure dei campi elettromagnetici RF e MW e protezione dalle loro esposizioni, ISPELS, AIRP 1989).

Intervallo di frequenza	Applicazioni	Individui esposti in ambiente confinato	Popolazione potenzialmente a rischio
3 - 30 kHz	Trasmissioni marittime Videoterminali (VDT)	Personale addetto	Utilizzatori
100 kHz - 3MHz	Trasmissioni marittime	Personale addetto	-
100 kHz - 3MHz	Saldatura, fusione, Tempera, Sterilizzazione, Trasmettitori radio AM e amatoriali, Telecomunicazione, Radionavigazione	Operatori dell´industria chimica, delle industrie del legno, della gomma, dell´automobile, delle telecomunicazioni	Personale dell´azienda nondirettamente interessato alla gestione delle macchine
3 MHz - 30MHz	Riscaldamento, Essicamento, Incollaggio, Saldatura, Polimerizzazione, Sterilizzazione di sostanze dielettriche, Applicazioni in medicina, Emissioni radio internazioli, amatoriali, cittadine, Radioastronomia	Ingegneri e tecnici elettronici, equipaggi degli aerei, operatori radar, addetti alla manutenzione, operatori ai forni a radiofrequenza	Personale degli aereoporti, abitanti delle aree prospicienti installazioni radar, emettori radio e Tv. Pazienti
30MHz -300Mhz	Numerosi processi industriali (v. caso precedente) e trasmissioni radio FM ed emissioni TV-VHF, Traffico aereo Radar, Trasmettitori mobili e portatili, Telefonia cellulare	Operatori della ricerca, ingegneri e tecnici elettronici Personale addetto	Personale degli aereoporti, abitanti delle aree prospicienti installazioni radar, emettori radio e Tv. Pazienti
300 MHz - 3GHz	Emissioni TV-VHF, Radar meteorologici, Radar per il controllo del traffico stradale, Ponti radio, Telefonia cellulare, Telemetria, Medicina, Forni a microonde, Processi utilizzati in industrie alimentari	Ingegneri e tecnici elettronici, personale medico e paramedico, addetti alla manutenzione	Casalinghe e bambini (nel caso di forni a microonde) Pazienti
3 GHz - 30 GHz	Altimetri, Radar per navigazione marittima ed aerea, Comunicazioni via satellite, Ponti radio a microonde, Radar in uso alla polizia	Operatori dei trasmettitori radio e Tv, operatori radar	-
30 GHz-300GHz	Radioastronomia, Radiometeorologia, Spettroscopia a microonde	Personale addetto alla guardia costiera e alle ricerche meteorologiche	-

Effetti sanitari

A cura di: Paolo Vecchia - Istituto Superiore di Sanità

Premessa

La valutazione dei rischi sanitari dei campi elettromagnetici è un processo estremamente complesso, sia per il grande numero di pubblicazioni scientifiche molto eterogenee e quasi sempre non esaustive che afferiscono alla tematica, sia per il carattere multidisciplinare della tematica stessa. Rispetto alle valutazioni di singoli ricercatori o di gruppi specialistici (ad esempio di biologi, o fisici, o epidemiologi), che pure abbondano in letteratura, assumono quindi particolare rilevanza le valutazioni espresse da commissioni e gruppi di lavoro interdisciplinari, sia perché un´analisi collettiva consente di confrontare e contemperare giudizi che altrimenti comporterebbero inevitabilmente un notevole grado di soggettività, sia perché in queste sedi collegiali confluiscono competenze diverse, come quelle biologiche, mediche, epidemiologiche, fisiche e tecnologiche.
Gruppi di studio sono stati costituiti da diversi governi nazionali e organizzazioni internazionali; tra queste ultime rivestono particolare importanza l´Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) e la Commissione Internazionale per la Protezione dalle Radiazioni Non Ionizzanti (ICNIRP). Quest´ultima ha emanato nel 1998 delle linee guida per la protezione dei lavoratori e della popolazione dall´esposizione a campi elettrici, magnetici ed elettromagnetici nell´intervallo di frequenze tra 0 Hz (campi statici) e 300 GHz.

Un´analisi dei documenti prodotti dalle diverse commissioni cui si è fatto cenno mostra una sostanziale convergenza nelle loro conclusioni. Un loro approfondito confronto, alla luce delle accresciute conoscenze scientifiche intervenute nel tempo trascorso tra la pubblicazione dell´uno o dell´altro, richiederebbe uno spazio eccessivo rispetto all´esigenza di sintesi di queste note.
Ciò considerato, si farà riferimento nel seguito prevalentemente ai documenti prodotti dall´OMS. Quest´ultima ha avviato nel 1996 un Progetto Internazionale CEM (campi elettromagnetici), che esplicitamente prevede tra le sue attività la revisione critica della letteratura scientifica sugli effetti biologici dell´esposizione a campi elettromagnetici.

Nell´ambito del progetto, l´OMS cura anche la pubblicazione di note informative sui diversi aspetti delle problematiche connesse ai campi elettromagnetici; queste note, regolarmente tradotte in Italiano a cura dell´Istituto Superiore di Sanità sotto il titolo di "Promemoria", sono disponibili al pubblico anche sulla rete Internet (www.who.int/peh-emf/). Ad esse si farà prevalentemente riferimento nei paragrafi seguenti per le valutazioni di sintesi della letteratura.
A queste valutazioni sembra comunque opportuno far precedere alcuni criteri fondamentali universalmente adottati dalla comunità scientifica e più volte ribaditi dall´OMS.

Criteri fondamentali di valutazione

Soltanto gli studi scientifici accreditati possono essere inclusi nella letteratura scientifica di riferimento. Come accreditati si intendono gli articoli pubblicati su riviste che prevedano un vaglio critico preventivo da parte di esperti di riconosciuta competenza (il cosiddetto processo di peer review). Possono anche essere inclusi, previo giudizio di valore, rapporti di istituti nazionali o internazionali di riconosciuto prestigio;

• le valutazioni sui diversi effetti biologici o sanitari devono basarsi sull´insieme dei lavori scientifici pertinenti, e non sui dati di singole ricerche;
• i risultati degli studi (soprattutto quelli biologici o epidemiologici, caratterizzati da grandi variabilità) dovrebbero essere confermati da repliche indipendenti delle indagini, prima che si possa parlare di effetti documentati. Ciò non toglie, ovviamente, valore a nuovi risultati, che possono avere il significato di indicazioni talvolta importanti e di stimolo per ulteriori ricerche;
• è fondamentale la distinzione tra effetti biologici ed effetti sanitari. Questo aspetto è stato più volte precisato dall´OMS, che nel suo Promemoria n.182 Campi elettromagnetici e salute pubblica. Proprietà fisiche ed effetti sui sistemi biologici così definisce i due effetti:

Un effetto biologico si verifica quando l´esposizione alle onde elettromagnetiche provoca qualche variazione fisiologica notevole o rilevabile in un sistema biologico.

Un effetto di danno alla salute si verifica quando l´effetto biologico è al di fuori dell´intervallo in cui l´organismo può normalmente compensarlo, e ciò porta a qualche condizione di detrimento della salute.

Campi elettrici e magnetici a frequenza estremamente bassa (ELF)

Il Promemoria dell´OMS n. 205 Campi elettromagnetici e salute pubblica: campi a frequenza estremamente bassa (ELF) fa esplicito riferimento, per la valutazione dei possibili effetti sanitari a lungo termine, ad un ampio rapporto prodotto nel 1998 dal National Institute of Environmental Health Sciences (NIEHS) degli Stati Uniti.
Rimandando per maggiori dettagli al testo completo del rapporto NIEHS, disponibile anche sulla rete Internet (www.niehs.nih.gov/emfrapid/) si riporta di seguito il testo pertinente del promemoria citato.

Nel giugno 1998, il NIEHS ha convocato un gruppo di lavoro internazionale per una revisione critica dei risultati della ricerca. Il gruppo di lavoro, usando i criteri stabiliti dall´Agenzia Internazionale per la Ricerca sul Cancro (International Agency for Research on Cancer, IARC), ha concluso che i campi ELF debbano essere considerati come un "possibile cancerogeno per l´uomo".
"Possibile cancerogeno per l´uomo" è la più bassa di tre categorie ("cancerogeno per l´uomo", "probabilmente cancerogeno per l´uomo", "possibilmente cancerogeno per l´uomo") usate dalla IARC per classificare l´evidenza scientifica relativa ad agenti potenzialmente cancerogeni. La IARC ha due ulteriori classificazioni dell´evidenza scientifica: "non classificabile" e "probabilmente non cancerogeno per l´uomo", ma il gruppo di lavoro del NIEHS ha ritenuto che vi fosse abbastanza evidenza per eliminare queste categorie.
"Possibile cancerogeno per l´uomo" è una classificazione usata per denotare un agente per il quale esista una limitata evidenza di cancerogenicità nell´uomo ed un´evidenza meno che sufficiente negli animali da esperimento. Quindi la classificazione è basata sulla solidità dell´evidenza scientifica, non su quanto l´agente sia cancerogeno, ovvero su quanto elevato sia il rischio.
Quindi "possibile cancerogeno per l´uomo" significa che esiste una limitata evidenza credibile che suggerisca che l´esposizione a campi ELF può provocare il cancro. Mentre non si può escludere, in base all´evidenza disponibile, che l´esposizione a campi ELF causi il cancro, sono necessarie ulteriori ricerche, focalizzate e di alta qualità, per risolvere il problema.
La conclusione del gruppo di lavoro del NIEHS si basava soprattutto sul fatto che quegli studi epidemiologici che suggeriscono che la residenza in prossimità di elettrodotti dia luogo ad un aumento del rischio di leucemia infantile mostrano una certa coerenza. Elementi a sostegno di questa associazione sono stati trovati negli studi che collegavano l´incidenza di leucemia infantile alla vicinanza alle linee ed ai campi magnetici nelle case, questi ultimi misurati nell´arco di 24 ore. Inoltre, il gruppo di lavoro ha trovato una limitata evidenza di un aumento anche dei casi di leucemia linfatica cronica in ambienti di lavoro.

E´ opportuno sottolineare che il gruppo di esperti ha analizzato anche una lunga serie di effetti sanitari diversi dal cancro; nel giudizio del gruppo per nessuno di questi l´evidenza scientifica raggiungeva il livello di adeguata.
Due studi epidemiologici particolarmente importanti per le dimensioni e per la metodologia impiegata sono stati pubblicati dopo il rapporto NIEHS (Linet et al. 1998; McBride et al. 1999). I loro risultati sembrano indebolire l´ipotesi di una cancerogenicità dei campi magnetici, ma nessun gruppo di lavoro ha finora effettuato, o aggiornato, una revisione critica della letteratura che tenga conto di questi due contributi. Si deve peraltro sottolineare che in un prossimo futuro è attesa la pubblicazione dei risultati di uno studio epidemiologico britannico di grande rilevanza. Entro breve tempo sono attese anche le conclusioni di un gruppo di studio europeo incaricato di analizzare congiuntamente, nei limiti consentiti da protocolli di indagine diversi, i dati degli studi svolti fino ad ora.
E´ verosimile che enti governativi e organizzazioni internazionali attendano questi risultati, oltre a quelli di studi di altra natura (in vitro e in vivo) tuttora in corso, per commissionare nuove valutazioni di sintesi, su basi più consistenti. In particolare, nell´ambito del progetto più volte citato, l´OMS prevede nel 2001 una valutazione (effettuata congiuntamente alla IARC) degli effetti cancerogeni dei campi ELF, mentre nel 2002 seguirà una valutazione di altri possibili effetti sanitari.

Campi Elettromagnetici a Radiofrequenze e Microonde

Il promemoria n.183 dell´OMS Campi elettromagnetici e salute pubblica. Effetti sanitari dei campi a radiofrequenza si conclude con le seguenti osservazioni:

• L´esposizione a campi RF può causare riscaldamento o indurre correnti elettriche nei tessuti corporei. Il riscaldamento costituisce la principale interazione dei campi RF ad alta frequenza, al di sopra di circa 1 MHz. Al di sotto di circa 1 MHz, l´azione dominante dell´esposizione a RF è l´induzione di correnti elettriche nel corpo.
• Una revisione dei dati scientifici svolta dall´OMS nell´ambito del Progetto internazionale CEM (Monaco, Novembre 1996) ha concluso che, sulla base della letteratura attuale, non c´è nessuna evidenza convincente che l´esposizione a RF abbrevi la durata della vita umana, né che induca o favorisca il cancro.
• Comunque, la stessa revisione ha anche evidenziato che sono necessari ulteriori studi, per delineare un quadro più completo dei rischi sanitari, specialmente per quanto concerne un possibile rischio di cancro connesso all´esposizione a bassi livelli di campi RF.

Le stesse valutazioni sono riportate nel Promemoria n.193 Campi elettromagnetici e salute pubblica. I telefoni mobili e le loro stazioni radiobase che, come il titolo indica, tratta il problema specifico della telefonia cellulare, particolarmente sentito dal pubblico.
A tale riguardo è di tutta evidenza che le preoccupazioni dei cittadini nascono molto più dalle antenne fisse per il servizio (tecnicamente indicate come stazioni radio base) che dal telefono in sé, nonostante quest´ultimo esponga l´utente a campi molto più intensi.
Per quanto riguarda le stazioni radio base, alle conclusioni sopra riportate in merito alla pericolosità dei campi elettromagnetici a radiofrequenza in generale, se ne devono aggiungere altre relative alle particolari condizioni di esposizione. Le caratteristiche di direzionalità dei fasci emessi e le basse potenze di uscita fanno sì che i livelli di campo in tutte le reali situazioni di esposizione siano estremamente bassi, tali da non prefigurare allo stato attuale delle conoscenze effetti biologici significativi. Queste considerazioni, espresse in un articolo del Notiziario ISS nel 1996, praticamente coincidono con quelle successive dell´Istituto Svedese di Protezione dalle Radiazioni.

Importanti ricerche sono in atto o in programma per il prossimo futuro. Tra queste sembra opportuno segnalare uno studio epidemiologico sull´associazione tra l´uso di telefoni cellulari e tumori della testa e del collo. Allo studio, coordinato dalla IARC, partecipano gruppi di ricerca di 14 paesi, tra cui l´Italia.
Sulla base di questi studi, l´OMS e la IARC effettueranno nel 2003 una valutazione degli effetti cancerogeni dei campi elettromagnetici a radiofrequenza, mentre per il 2004 è prevista la valutazione di eventuali altri effetti sulla salute.

Sull´argomento legge anche:

Aspetti sanitari dell´esposizione a campi elettromagnetici, di Paolo Vecchia - Istituto superiore della Sanità. 2005 (pdf 726 kb)

IARC Monographs on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans (inglese)
(pdf  16 kb)

Fonte arpa emr