Czy zmiany limitów pola elektromagnetycznego i metod jego pomiaru są uzasadnione?

Przepisem określającym zasady ochrony ludzi i środowiska przed szkodliwymi skutkami promieniowania elektromagnetycznego w Polsce jest Rozporządzenie Ministra Zdrowia  z dnia 17 grudnia 2019 r. w sprawie dopuszczalnych poziomów pola elektromagnetycznego w środowisku oraz sposobów sprawdzania dotrzymania tych poziomów (Dz. U. 2019,  poz. 1883).

Rozporządzenie określa:

1) dopuszczalne poziomy pola elektromagnetycznego w środowisku, zróżnicowane dla terenów przeznaczonych pod zabudowę mieszkaniową i miejsc dostępnych dla ludności;

2) zakresy częstotliwości pola elektromagnetycznego, dla których określa się parametry fizyczne, charakteryzujące oddziaływanie pola elektromagnetycznego na środowisko (Tab,1).

Tabela 1

Zakresy częstotliwości pól elektromagnetycznych, dla których określa się parametry fizyczne charakteryzujące oddziaływanie pól elektromagnetycznych na środowisko oraz dopuszczalne poziomy pól elektromagnetycznych, charakteryzowane przez dopuszczalne wartości parametrów fizycznych dla miejsc dostępnych dla ludności

Rozporządzenie Ministra Zdrowia kończy wieloletni brak zgodności między polskim unormowaniem, a normami obowiązującymi w większości krajów europejskich, opracowanymi na podstawie Rekomendacji Rady Europejskiej w sprawie ograniczania ekspozycji ludności na pola elektromagnetyczne o częstotliwościach od 0 Hz do 300 GHz przyjętej w dniu 12.07.1999 r. Dokument ten został utworzony głównie w oparciu o zalecenia Międzynarodowej Komisji ds. Ochrony przed Promieniowaniem Niejonizującym (ang. International Commission on Nonionizing Radiation Protection – ICNIRP) wydane w 1998. Standardy te pokazane są w Tab.2.

Tab. 2 Poziomy dopuszczalnej ekspozycji (reference levels) dla składowych elektrycznych, magnetycznych i pola elektromagnetycznego (0 Hz do 300 GHz, dla pól zmiennych wartości rms)

Jak widać z tego porównania polski ustawodawca (Ministerstwo Zdrowia) zharmonizował tylko część normatywów zawartych w Rekomendacji UE, a mianowicie tą dotyczącą zakresu częstotliwości ponad 1 kHz. Wartości determinujące pole elektromagnetyczne w zakresie częstotliwości niższych od 1 kHz zostały takie same jak w Rozporządzeniu Ministra Środowiska z 2003 roku.

W podobny sposób nie została przyjęta metodyka postępowania opisana w Rekomendacji UE. Nie wprowadzono do unormowania drugiej grupy wielkości, nazwanej w Rekomendacji „ograniczenia podstawowe” (basic restrictions). Jest to istotny element całego procesu normotwórczego.

Niepoddanie harmonizacji wartości PEM dla niższych częstotliwości (niższej od 1 kHz) może tylko w małym stopniu wpłynąć na budowę urządzeń energetycznych (transformatory, linie przesyłowe, osprzęt energetyczny itp.), jako że różnica  między wartościami jest nieduża. Poza tym, jak się wydaje, budowa i eksploatacja linii elektroenergetycznych nie wywołuje tak dużych emocji, jak to jest w przypadku budowy i eksploatacji stacji bazowych telefonii komórkowej. Jednak z punktu widzenia poprawności legislacyjnej byłoby zasadne dopasowanie całości unormowania polskiego do unijnych rekomendacji.

W omawianym Rozporządzeniu istnieją też rozwiązania potwierdzające powyższy postulat, a budzące niepokój z powodu ich niejednoznaczności. Nie jest zrozumiałym, co stoi za wprowadzeniem zakresów częstotliwości różnych od zamieszczonych w rekomendacji unijnej. Nie wiadomo dlaczego w zakresie 50 Hz – 1 kHz nie określa się składowej elektrycznej PEM. I najbardziej chyba  niepokojąca informacja dotyczy przebiegów impulsowych krótkotrwałych. Brak definicji krótkotrwałości może dawać możliwości stosowania współczynnika, zwiększającego limity PEM w sposób znaczący, w ocenie przebiegów o nieokreślonym czasie trwania.

Należy docenić decyzję Ministerstwa Zdrowia, które wspólnie z Ministerstwem Cyfryzacji i Ministerstwem Środowiska, zdecydowało się na zmianę polskiego unormowania i w zakresie wysokich częstotliwości dopasowanie go, po latach systematycznego nacisku środowisk akademickich i instytucji telekomunikacyjnych, do Rekomendacji UE. Jest to szczególnie ważne w czasie, kiedy rozwijana jest technologia telekomunikacyjna piątej generacji, czyli 5G. Wprowadzone przez resort zdrowia zmiany pozwolą operatorom telekomunikacyjnym na wprowadzanie technologii 5G oraz na niezbędną rozbudowę obecnej infrastruktury. Tym niemniej, należy krytycznie ocenić pozostawienie poza polską normą połowy rekomendacji unijnej oraz wprowadzenie zupełnie nieuzasadnionych rozwiązań. Takie postępowanie z jednej strony świadczy o niechlujnym stanowieniu prawa, jak też stwarza podejrzenie przygotowywania rozwiązań prawnych na zamówienie.

Skupiając uwagę na tym, co w omawianym Rozporządzeniu było najbardziej emocjonalnym elementem, czyli unormowanie w zakresie wysokich częstotliwości, należy postawić sobie pytanie, czy zmiana przepisów była celowa i czy oddziała pozytywnie na nastroje społeczne związane z wprowadzeniem technologii 5G. Jedną z pierwszych reakcji na wprowadzoną zmianę norm było stanowisko zaprezentowane w dokumencie Polskiego Towarzystwa Badań Radiacyjnych   „Opinia o rozporządzeniu Ministerstwa Zdrowia z dnia 17 grudnia 2019 roku”, dostępnym pod tym adresem. Opinia, przygotowana przez PT Członków Komisji ds. Problemów Bioelektromagnetyzmu (nie wszystkich), poddaje krytyce Rozporządzenie Ministra Zdrowia, dodając do tego Rezolucję, wzywającą Ministra Zdrowia do wycofania Rozporządzenia. Argumenty, jakie zawarte są w Opinii sprowadzają się w zasadzie do jednego: podniesienie  dopuszczalnych wartości PEM dla częstotliwości większej od 2 GHz do wartości rekomendowanych przez dokument UE z 1999 roku czyli do 61 V/m (w mierze energetycznej do 10 W/m2 ) jest działaniem błędnym.

Argumenty podpierającą taką tezę są następujące:

  1. Nie ma badań, wskazujących jednoznacznie na nieszkodliwość lub szkodliwość PEM o intensywności 61 V/m,
  2. PEM o takiej intensywności (61 V/m czy 10 W/m2 ) nie pojawia się w środowisku, w którym działają rozbudowane systemy UMTS, LTE czy gdzieniegdzie jeszcze GSM, i jest wysoce prawdopodobne, że nie pojawi się w technologii 5G,
  3. Przyjęta w Rozporządzeniu wartość 61 V/m nie ma żadnego związku z wartościami dopuszczalnymi w przepisach kompatybilności, dotyczących w dużej mierze elektroniki medycznej (bierne i czynne implanty, urządzenie elektromedyczne, itp.).

Omówmy po kolei punkty tej listy.

Ad. 1. Autorzy Opinii dowodzą rzeczy oczywistej, że nie można ekstrapolować wyników badań prowadzonych dla kilku woltów na metr na wartości 61 V/m. To jest oczywista oczywistość i nikt takiej ekstrapolacji nie dokonuje. Istnieją badania prowadzone również przy wprowadzonych przez Rozporządzenie intensywnościach PEM dla zapobieżenia powstaniu nadmiarowego wzrostu temperatury. I na tej podstawie zbudowano unormowanie ICNIRP w 1998, stanowiące podstawę Rekomendacji UE z 1999 roku. Po dwudziestu niemal latach ICNIRP poddał ocenie swoje wskazania z 1998 roku i w ogłoszonym w 2018 roku projekcie Wytycznych nie wprowadzono żadnych istotnych zmian. Badania dotyczące efektu biologicznego mogą być przeprowadzane metodą in vivo, a przeprowadzenie ich metodą in vitro nie wnosi istotnych informacji do sprawy. Z drugiej strony istnieją badania epidemiologiczne, które mogłyby dać odpowiedź na dychotomiczne pytanie: szkodzi – nie szkodzi? Przykładowe badania to INTERPHONE, wykonane w Europie, czy SEER wykonane w Stanach Zjednoczonych i dotyczą głównie oddziaływania terminali sieci komórkowych, czyli popularnie nazywanych komórek. Badania te nie przesądzają o szkodliwości PEM. Autorzy opinii piszą w punkcie 6 Opinii „W dyskusji na temat zagrożeń przy narażeniu na PEM o wartości natężenia pola elektrycznego 60 V/m pod uwagę powinniśmy brać wyniki badań nad skutkami ekspozycji od mobilnych telefonów doręcznych (podczas rozmowy powodują one narażenie głowy użytkownika na PEM tego rzędu), a te wskazują na wzrost ryzyka zachorowania na niektóre nowotwory w populacji długotrwale i intensywnie używającej takie urządzenia (klasyfikacja IARC kancerogenności pola elektromagnetycznego została powiązana z wynikami tych badań).

W powyższej sentencji można podjąć dyskusję co do zasadności stwierdzenia „a te wskazują na wzrost ryzyka zachorowania na niektóre nowotwory” (przytoczone wyżej dwa badania nie wskazują), ale też zastanowić się nad stwierdzeniem, wskazującym na to, że wartości PEM emitowanego przez urządzenie końcowe (telefon) osiąga wartości rzędu 61 V/m. Dwoje z sygnatariuszy Opinii jest współautorami artykułu Pola elektromagnetyczne w otoczeniu telefonów bezprzewodowych i komórkowych (Medycyna Pracy 2015;66(6):803–814), w którym sformułowano wniosek „w większości przypadków dla badanych urządzeń w najbliższych odległościach od nich nie stwierdzono przekroczenia wartości odniesienia (7 V/m) wartości normatywnej dla środowiska ogólnego”. Należy zatem postawić pytanie, które stwierdzenie jest poprawne. Jeśli przyjąć, że prawdziwe jest stwierdzenie z Opinii o wartościach PEM emitowanych z terminali, to zarzut o nie prowadzeniu badań z takimi wartościami PEM jest niesłuszny. W Opinii wiąże się klasyfikacje IARC z wynikami badań epidemiologicznych, a zatem jeśli rzeczywiście badania te dotyczą PEM o wartości 61 V/m, to biorąc pod uwagę, że wyniki tych badań mogą nie być w pełni jednoznaczne, a kategoria 2B nie jest jednoznacznie stwierdzająca o szkodliwości PEM o częstotliwościach radiowych, problem jest dość jasno opisany. Nawiasem mówiąc, bardziej przekonujący jest cytowany artykuł niż niczym nieudokumentowane stwierdzenie Autorów Opinii. Sprawie tej poświęcone zostało sporo miejsca w tym opracowaniu, bo jest ona świadectwem pewnego zagubienia Autorów Opinii. I żeby pozostać jeszcze chwilę przy temacie, to warto przypomnieć, że do kategorii 2B należy też składowa magnetyczna PEM o częstotliwości 50 Hz – na szczęście Rozporządzenie Ministra Zdrowia nie podniosło limitów w tym zakresie częstotliwości i nie ma powodu do protestu (sic!).

Domknięciem dyskusji w sprawie negatywnych skutków zdrowotnych PEM emitowanego przez systemy telekomunikacji bezprzewodowej jest raport ogłoszony w lutym 2020 roku przez amerykańską Agencję ds. Żywności i Leków (Food and Drug Administration) pt. Review of Published Literature between 2008 and 2018 of Relevance to Radiofrequency Radiation and Cancer (https://www.fda.gov/media/135043/download).Na podstawie dogłębnych badań literaturowych autorzy raportu stawiają tezę o braku istotnych powiązań między PEM, a szczególną zachorowalnością na choroby nowotworowe.

Ad. 2. Trafne spostrzeżenie Autorów Opinii, że wartości PEM emitowanego ze stacji bazowych telefonii komórkowej (doręczne terminale są poza dyskusją, bo większość Autorów Opinii stwierdza co innego na temat intensywności ich emisyjności, niż dwoje z nich, którzy w opublikowanym artykule twierdzą coś innego) nie osiągają wartości w najmniejszym stopniu zbliżonych do limitów przyjętych w Rozporządzeniu, powinno budzić ich zadowolenie, a nie krytykę. Podobną ocenę, co do intensywności PEM, w systemie 5G, wyraził jeden z sygnatariuszy Opinii, prof. Roman Kubacki, który dość jednoznacznie  wypowiedział się na ten temat podczas posiedzenia jednej z komisji sejmowych. Autorzy Opinii zajmują się jedynie wartością maksymalną (10 W/m2 i 61 V/m), nie zauważając, że takie wartości są podawane dla częstotliwości wyższej od 2 GHz. Poniżej tej częstotliwości wartości limitacyjne są określone wzorem zależnym od częstotliwości na poziomie f/200, co np. przy częstotliwości 1 GHz daje limit 5 W/m2. Jednym z powodów wprowadzenia limitu 61 V/m są przepisy administracyjno-prawne. Są one potrzebne do:

– obliczeniowego określenia obszaru oddziaływania (nadmiarowo),

– odpowiedniego zakwalifikowania inwestycji,

– przeprowadzenia procesów inwestycyjnych lokalizacyjno- budowlano- środowiskowych.

Z informacji prezentowanych przez operatorów wynika, że niskie wartości emisji PEM osiągane są m.in. przez ograniczenia mocy stacji bazowych, stosując różne zabiegi techniczne. Takie działania wynikały po części z Rozporządzenia Rady Ministrów z dnia 9 listopada 2010 r w sprawie przedsięwzięć mogących znacząco oddziaływać na środowisko (Dz. U. Nr 213/10, poz. 1397). Narzuca znaczne ograniczenia parametrów zwłaszcza dotyczących tiltowania (delikatne pochylanie anteny lub podnoszeniu jej do góry, by w pewnym zakresie sterować kierunkiem propagacji głównej wiązki antenowej) anten, co z punktu widzenia optymalnego działania sieci często jest ważniejsze nawet od mocy dysponowanej.

Jak donosi jeden z operatorów:

W miastach powyżej 500.000 mieszkańców, ponad ½ stacji ma ograniczone parametry – ograniczenie zakresu pochylenia anten, nadawanej mocy, a nawet wyłączone niektóre systemy, etc.

W miastach powyżej 250.000 mieszkańców około ½ stacji ma ograniczone parametry.

W pozostałych miastach ponad ⅓ stacji ma ograniczone parametry.

Stacje „bez ograniczeń” z kolei „wypełniają całą przestrzeń prawną” na dachach i w najbliższej okolicy. (Waldemar Koszałkowski, materiały z XII Warsztaty Kompatybilności Elektromagnetycznej Wrocław 18-20.09.2019).

W oparciu o informację przekazaną przez operatora infrastrukturalnego obsługującego sieci operatorów, ograniczenie parametrów sieci (mocy) pod koniec 2019 roku przewyższyło wartości podane podczas wspomnianych Warsztatów, gdzie dane pochodziły z lutego/marca 2019 r. (Tab.3)

Tab. 3 Zestawienie na koniec 2019, w porównaniu do stanu na luty/marzec 2019

Operatorzy, aby ratować się przed zablokowaniem sieci implementują techniki takie jak MIMO 4×4 nie tylko w paśmie 2600 MHz, ale także w pasmach 2100 i 1800 MHz, co oczywiście oznacza wzrost emisji. Wartość natężenia PEM emitowanego w sieci 5G może zostać oceniona dopiero po jej wdrożeniu, lecz na pewno przekroczy „stare” przepisy normalizacyjne.

Jednym słowem, dobrze się stało, że Ministerstwo Zdrowia podniosło wartości normatywne – da to pewną swobodę w eksploatacji i przy budowie nowoczesnych sieci telekomunikacyjnych. Praca przy niepełnej mocy znamionowej pozwala uniknąć przeciążenia sieci. Obserwacja innych urządzeń technicznych (np. silnik samochodowy) wskazuje na potrzebę pracy z niepełnym wykorzystaniem ich nominalnych możliwości energetycznych.

Ad. 3. Sprzeczność, jaka pojawiła się między Rozporządzenia Ministra Zdrowia i przepisami dotyczącymi kompatybilności elektromagnetycznej urządzeń wydaje się być tym elementem Opinii, który może stać się częścią dyskusji. Sprawa dotyczy głównie urządzeń medycznych, a w szczególności implantowanych stymulatorów serca i defibrylatorów. Istniejący dokument International Electrotechnical Committee (IEC Nr 60601-1-2) podaje warunki odporności sprzętu elektromedycznego w polu elektromagnetycznym: urządzenia ratujące czy podtrzymujące życie ludzkie mają być odporne na działanie pola elektromagnetycznego, którego składowa elektryczna nie przekracza 10 V/m w zakresie częstotliwości 80 MHz – 2,5 GHz. Dla grupy urządzeń, których działanie nie jest bezpośrednio związane z utrzymaniem życia wartość ta wynosi 3 V/m.

Problem niezgodności normatywów środowiskowych z normatywami kompatybilności zauważony jest w Rekomendacji UE, co zauważają również Autorzy Opinii. Sposobem rozwiązania tego dylematu byłoby wprowadzenie limitu odpornościowego urządzeń elektronicznych na poziomie 61 V/m dla częstotliwości powyżej 2 GHz, ale – jak zauważają Autorzy Opinii  – miałoby to przełożenie na cenę tych urządzeń. Tak się nie stało 20 lat temu i takie działania nie zostały podjęte również przy okazji wprowadzania omawianego Rozporządzenia Ministerstwa Zdrowia. Prowadzone przez wiele lat badania funkcjonalności medycznych urządzeń elektronicznych, a w szczególności implantowanych stymulatorów serca i implantowanych defibrylatorów, nie wskazują na to, aby występowały dysfunkcje wspomnianych implantów eksponowanych na szerokie spektrum częstotliwości i dość duży zakres intensywności PEM. Wykonywano badania in vitro i in vivo, a także symulacje komputerowe. Wyniki tych badań do 2008 roku zawarte są w broszurze wydanej w Wydawnictwie CIOP (Andrzej Krawczyk, Anna Pławiak-Mowna, Implanty kardiologiczne w polu elektromagnetycznym środowiska pracy Poradnik dla lekarzy elektrofizjologów i pacjentów, CIOP-PIB, Warszawa 2008). Można też do tego problemu podejść fenomenologicznie i skonstatować, że o braku wpływu PEM, nawet o natężeniu 61 V/m, na pracę  medycznych implantów elektronicznych, świadczy brak raportów, dokumentujących wystąpienie dysfunkcji implantów. Moc dowodowa tego stwierdzenia jest oczywiście niezbyt duża.

Przedstawiona Opinia, jest jedynym poważnym głosem, krytycznym w stosunku do zmiany przepisów. Inne głosy krytyczne nie były na tyle uzasadnione merytorycznie, żeby podejmować z nimi polemikę.

Pomimo istnienia w Europie i na świecie unormowania, do którego obecnie częściowo dołączamy, odbywa się wciąż dyskusja na temat uzasadnienia merytorycznego tego unormowania. W wielu przypadkach dyskusje na temat unormowania zdominowane są  przez przeciwników PEM, w szczególności emitowanego w systemie 5G, i w takich wypowiedziach każde ograniczenia PEM jest zbyt liberalne. Są to w większości przypadków wypowiedzi nie merytoryczne, i nie dające szans na polemikę. Ale, podobnie jak w przypadku przytoczonego w pierwszej części głosu polskich naukowców, z którym można odbyć rzetelną dyskusję, pojawiają się też w światowej przestrzeni publikacyjnej artykuły, które wnikają w istotę unormowania  PEM. W  czasopiśmie Bioelectromagnetics 41:392-397 (2020), głos zabrali nestorzy światowego bioelektromagnetyzmu, prof. Frank Barnes i prof. Ben Greenebaum. W artykule Setting Guidelines for Electromagnetic Exposures and Research Needs wracają do pytania o, wspomniane wyżej, limity podane w Rozporządzeniu UE i obecne w ustawodawstwie większości krajów europejskich. Stwierdzają, iż limity te zostały przyjęte dla krótkich ekspozycji ludzi na PEM. I co do słuszności takich limitów nie mają zastrzeżeń. Problemy pojawiają się w ekspozycji długotrwałej – wówczas to, jak twierdzą obaj badacze, wzrasta liczba  przypadków, wskazujących na występowanie objawów właściwych dla wartości znacznie niższych od wartości normatywnych. Autorzy apelują o badania, które wyjaśnią tę kwestię a także proponują, aby w istniejące normy na PEM  krótkoterminowe powiązać z efektami działań długotrwałych (jeśli takie występują) – wtedy odpowiedzialność za ograniczanie ekspozycji dzieli się między producenta, operatora i odbiorcę sygnału telekomunikacyjnego. Wniosek, jaki nasuwa się z tych, pobieżnie omówionych, rozważań, skłania do pójścia drogą pragmatyzmu i nie naruszania status quo w dziedzinie normalizacji PEM.

W całym procesie normalizacyjnym zasadniczą rolę odgrywają pomiary – trzeba skonfrontować rzeczywistość z ustalonymi limitami. W tym miejscu następuje dość istotne rozejście między przepisami polskimi a przepisami, wynikłymi z Rozporządzenia UE z 1999 roku. Brak w polskim unormowaniu części „ograniczenia podstawowe” (basic restriction), powoduje oparcie procedury weryfikacyjnej wyłącznie na pomiarze ekspozycji PEM.  Jest to poważne zubożenie całego systemu normatywnego, bowiem nie bierze on pod uwagę aspektu fizjologiczno-biologicznego człowieka. Dla przykładu, taki sposób transpozycji normy usuwa z naszego systemu oceny PEM jednostkę SAR, która mówi o energii PEM, pochłoniętej przez organizm ludzki. Nie wprowadza się w polskim u

Sprawę pomiarów weryfikacyjnych reguluje Rozporządzenie   Ministra Klimatu, z dnia 17 lutego 2020 (Dz.U. Warszawa, dnia 18 lutego 2020 r. Poz. 258 Rozporządzenie Ministra Klimatu z dnia 17 lutego 2020 r. w sprawie sposobów sprawdzania dotrzymania dopuszczalnych poziomów pól elektromagnetycznych w środowisku). Rozporządzenie to dopasowuje procedury pomiarowe do wydanego dwa miesiące wcześniej Rozporządzenia Ministra Zdrowia. Rozporządzenie Ministra Klimatu również generuje kilka problemów dyskusyjnych. Po pierwsze napisane jest językiem sztucznie hermetycznym i zrozumienie wszystkich procedur wymaga wysokiej klasy specjalisty. Po wtóre, chcąc dopasować się do nowego unormowania, trzeba jednostki wykonujące ustawowo  pomiary wyposażyć  w aparaturę właściwą do pomiarów selektywnych, jako że przepisy nakazują weryfikację dla każdej częstotliwości, a limity są różne dla różnych częstotliwości. Można wykonywać pomiary w sposób dotychczasowy, czyli miernikiem szerokopasmowym, ale wtedy wartością limitacyjną jest najniższa wartość w danym zakresie częstotliwości (w zakresie 400 MHz – 300 GHz jest to wartość 28 V/m). Rodzi się pytanie, po co zatem podwyższano normy, kiedy warunki pomiaru ustawiają warunki emisji PEM na znacznie niższym poziomie.  

Podsumowując, należy podkreślić że:

  1. Wprowadzenie wartości dopuszczalnych PEM na poziomie podanym w Rekomendacji Unii Europejskiej oraz w dokumencie ICNIRP przyczyni się do bezpiecznego i harmonijnego rozwoju sieci telekomunikacyjnej piątej generacji (5G).
  2. Brak pełnej harmonizacji polskich przepisów z przepisami, obowiązującymi w krajach rozwiniętych technologicznie jest poważnym niedopatrzeniem legislacyjnym.
  3. Brak uzasadnienie dla różnych rozwiązań w przyjętych systemie normatywnym jest przykładem niestaranności w tworzeniu systemów prawnych – w Polsce są wybitni specjaliści w obszarze spraw związanych z polem elektromagnetycznym, którzy na pewno zwróciliby uwagę na wszystkie niedoróbki na etapie tworzenia normy.
  4. Przytoczona w skrócie dyskusja światowych ekspertów wskazuje na potrzebę prowadzenia dalszych prac w aspekcie lepszego poznania i zrozumienia zjawisk bioelektromagnetycznych, jak również w aspekcie normotwórczym.