Inquinamento elettromagnetico: effetti biologici e tutela sanitaria | Ingegneri.info

Inquinamento elettromagnetico: effetti biologici e tutela sanitaria

Come si definisce l'inquinamento elettromagnetico? E come va valutata la tutela sanitaria? Guida e panoramica

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L’inquinamento elettromagnetico può essere definito come l’alterazione dei valori del campo elettromagnetico naturale in una determinata porzione del territorio.
Il campo magnetico terrestre, la cui esistenza è conosciuta da molti secoli, è solo una delle manifestazioni elettromagnetiche naturali. Più recentemente è stato scoperto che campi elettromagnetici sono generati anche dai fulmini durante i temporali, che sono emessi dal sole e dalle galassie, che l’intero universo si trova immerso in una sorta di “bagno elettromagnetico”, che il calore e la luce, che percepiamo con i nostri sensi, sono anch’essi campi elettromagnetici.
Sul nostro pianeta è da sempre presente un “fondo elettromagnetico naturale” nel quale si sono sviluppate ed evolute le specie biologiche.
Il fondo elettromagnetico naturale è rimasto pressoché immutato fino all’avvento dell’era elettrica. Si è valutato che dall’inizio del secolo, il fondo elettromagnetico nelle città (grazie alle radiofrequenze), ha avuto un incremento superiore al milione di volte. Questa probabilmente è tra le maggiori alterazioni che l’attuale modello di sviluppo ha provocato sull’habitat urbano. Inoltre, se da un lato la pervasività delle tecnologie elettriche e di quelle elettroniche sembra ormai irreversibile, dall’altro il loro grado di penetrazione mostra un trend in continua espansione.

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Effetti biologici

L’esposizione ad elevati livelli di campo elettrico e magnetico provoca, negli organismi viventi, effetti acuti (effetti a breve termine), ben noti e quantificati.
Nel campo delle bassissime frequenze (ELF), gli effetti acuti si manifestano per livelli di campo centinaia di volte più alti di quelli riscontrati quotidianamente (si tenga presente che i livelli di esposizione al campo magnetico terrestre vanno da 0,03 a 0,07 milliTesla (mT)).
Gli effetti possono determinare stimolazioni del sistema nervoso e visivo, allorché la densità di corrente indotta nelle cellule e nei tessuti superi la soglia di eccitabilità.
A mero titolo di confronto di differenti modalità d’esposizione ad ELF, nella tabella seguente sono riportati i valori tipici di correnti indotte (ossia il movimento di cariche prodotto per effetto della esposizione a campi elettrici e magnetici variabili nel tempo), espresse in micro Ampere, circolanti nel corpo umano nel caso di permanenza al di sotto di una linea elettrica oppure in vicinanza di un elettrodomestico.
Dalla stessa tabella, si evince che l’intensità della corrente indotta in un individuo che si trovi al di sotto di una linea elettrica sia confrontabile con quelle indotte a causa della sua vicinanza a un elettrodomestico, o dal contatto con un apparato non perfettamente isolato (correnti di perdita) dal punto di vista elettrico. Le soglie di sensibilità, rilascio e fibrillazione risultano di ordini di grandezza superiori ai valori di ordinaria esposizione.

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Per quanto riguarda l’esposizione a lungo termine a valori più bassi di campo elettrico e magnetico, da una ventina d’anni viene indagata l’esistenza di possibili effetti sanitari, quali l’induzione di tumori derivanti da esposizione prolungata. L’attenzione è rivolta in particolare alla componente magnetica (la cui variazione nel tempo genera correnti indotte nella materia).
Le ricerche possono essere ricondotte a due filoni:
• studi di laboratorio “in vivo” (su animali) e “in vitro” (su sistemi di cellule) in condizioni sperimentali ben definite e controllate;
• indagini epidemiologiche che si riferiscono ad analisi statistiche sull’insorgere di malattie in gruppi di popolazione, che presentano normalmente un’ampia variabilità nelle abitudini di vita e nelle esposizioni ad agenti/inquinanti nocivi.
Alcune indagini epidemiologiche hanno dato esiti negativi, altre hanno invece riportato una correlazione tra la leucemia infantile e il risiedere vicino ad una linea elettrica. Non è stata però evidenziata l’esistenza certa di una relazione dose-risposta, né è stato individuato il meccanismo di interazione tra campi e cellule viventi per spiegare eventuali effetti.
Sulla base delle attuali conoscenze possono essere tratte le seguenti indicazioni:
• dopo innumerevoli ricerche non sono emerse evidenze concrete che i livelli di campo elettrico e magnetico riscontrati abitualmente rappresentino un reale danno per la salute;
• il rischio connesso ai normali livelli di esposizione, qualora ne fosse confermata l’esistenza, non potrebbe che essere molto basso.

Nel campo delle alte frequenze, l’interazione bioelettromagnetica si manifesta essenzialmente in effetti termici. Per tale motivo, nella dosimetria da irraggiamento a tali campi elettromagnetici, viene definito un apposito parametro: il SAR (Specific Absorption Rate), che rappresenta la potenza assorbita per unità di massa espressa in Watt/kg.
Per calcolare i valori di SAR occorre conoscere la distribuzione, punto per punto, del campo elettromagnetico all’interno del sistema osservato.
Nel caso di esseri viventi la misura diretta dei valori del campo elettromagnetico (EM) è un’operazione praticamente impossibile da effettuare, per cui è necessario ricorrere a tecniche di misura indiretta e/o a simulazioni al computer per la stima delle grandezze di interesse.
La dosimetria sperimentale consiste nell’analisi in laboratorio della distribuzione di SAR in cavie animali (in vivo) o in fantocci (in vitro) che simulano animali, parti del corpo o l’intero corpo umano. I fantocci vengono realizzati con tessuti artificiali aventi le stesse caratteristiche elettromagnetiche dei tessuti reali e possono essere antropomorfi e non antropomorfi, omogenei, se l’involucro viene riempito con un unico tessuto sintetico, o non omogenei, se vengono realizzati con diversi strati.
La misura dell’energia elettromagnetica assorbita (SAR) all’interno del tessuto biologico o del fantoccio che lo rappresenta, viene effettuata mediante l’uso di opportuni sensori.

Tutela sanitaria (e principi precauzionali)

Le linee guida dell’ICNIRP (International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection; nuova organizzazione scientifica che ha sostituito l’IRPA/INIRC a partire dal 1992) rappresentano il riferimento per la normativa comunitaria (e per la normativa italiana di recepimento) relativo alla tutela sanitaria dall’esposizione ai campi elettromagnetici per tutto lo spettro di frequenze che va dalle ELF alle alte frequenze.
Nel panorama mondiale, la tutela dagli ipotizzati effetti a lungo termine non è contemplata negli strumenti legislativi. In qualche Stato (California, Australia e Svezia) vengono adottati atteggiamenti riconducibili a principi cautelativi quali il “prudent avoidance”. Tale principio è stato elaborato negli Stati Uniti dai ricercatori della Carnegie Mellon University i quali hanno ritenuto che i risultati degli studi epidemiologici potessero giustificare l’adozione, in casi particolari, di iniziative a carattere prudenziale. Tale approccio giustifica l’adozione di misure per la riduzione dell’esposizione ai campi magnetici, a patto che esse siano a costo molto modesto. Quindi, l’applicazione di tali principi è suggerita come strumento decisionale per affrontare, caso per caso, situazioni locali e particolari e per valutare, sulla base di un’attenta analisi costi-benefici, l’opportunità e la fattibilità di misure di riduzione dell’esposizione. Ad esempio, in California e in Australia, l’applicazione del principio cautelativo significa, per le nuove realizzazioni, adottare tali misure mitigative ogni qualvolta ciò può essere realizzato ad un costo limitato, inteso come un onere aggiuntivo non superiore al 4% del progetto del progetto.

Per quanto riguarda le ELF, già nel 1990 l’IRPA/INIRC (International Radiation Protection Association/Non-Ionizing Radiation Committee) aveva pubblicato il documento “Interim guidelines on limits of exposure to 50/60 Hz electric and magnetic fields” raccomandando valori limite di esposizione prolungata di 10 KV/m per il campo elettrico e 0,5 mT (=500 µT) per l’induzione magnetica.
Successivamente, l’ICNIRP, con le linee guida “Guidelines for limiting exposure to timevarying electric, magnetic, and electromagnetic fields up to 300 GHz” emanate nel 1998, ha fissato i primi limiti di esposizione ai campi elettromagnetici. Tali limiti sono stati aggiornati, con riferimento ai campi magnetici statici, nel 2009 con le revisioni che la stessa ICNIRP ha compiuto con le “Guidelines on limiting exposure to static magnetic fields” e nel 2010, con riferimento ai campi elettrici e magnetici nell’intervallo di frequenze 1 Hz-100 kHz con le “Guidelines for Limiting Exposure to Time-Varying Electric and Magnetic Fields from 1 Hz to 100 kHz”.
Riguardo alle frequenze superiori a 100 kHz, l’ICNIRP, con uno statement del 2009 (Guidelines for limiting exposure to time-varying electric, magnetic, and electromagnetic fields up to 300 GHz) ha, sostanzialmente, confermato quanto indicato nelle raccomandazioni del 1998.
A valle di questi lavori dell’ICNIRP, i valori di riferimento per campo elettrico ed induzione magnetica, per i campi a 50 Hz, cioè per le ELF, sono passati per la popolazione a: 5 KV/m e 0,1 mT (=100 µT). Essi rappresentano valori di campo di almeno un ordine di grandezza inferiore alla soglia di stimolazione del sistema nervoso.
Per quanto riguarda i potenziali effetti a lungo termine, l’ICNIRP nel 1998, alla luce anche degli ultimi studi, aveva ribadito che: “Attualmente non c’è alcuna evidenza convincente circa gli effetti carcinogenici di tali campi, e questi dati [i dati disponibili n.d.r.] non possono essere usati come base per sviluppare linee guida per l’esposizione”.

La posizione dell’ICNIRP, ribadita nel 2010, conferma, per esposizioni inferiori ai limiti riportati nelle Linee Guida, l’assenza di effetti acuti dannosi per la salute. Per quanto riguarda gli effetti cronici, indagini di laboratorio e studi su animali non hanno portato ad associazioni con l’esposizione ai campi a bassa frequenza.
Più conservativa, per gli effetti a lungo termine, appare la posizione dell’Agenzia Internazionale per la Ricerca sul Cancro (IARC) che ha classificato già dal 2001 i campi magnetici a frequenza estremamente bassa come possibilmente cancerogeni per l’uomo (IARC, 2002). La dizione “possibilmente cancerogeno” è usata dall’IARC quando non esiste una prova, ma solo un sospetto, che l’agente svolga un ruolo nei processi tumorali (ad esempio, anche l’assunzione di caffè è considerata tale).
Per quanto riguarda le alte frequenze, che come detto cedono la loro energia essenzialmente sotto forma di effetti termici, studiosi e ricercatori di tutto il mondo e comitati scientifici internazionali sono concordi nel ritenere che, per non avere alcun effetto fisiopatologico, è sufficiente che l’innalzamento di temperatura provocato dall’esposizione a tali campi non superi il livello di soglia di 1 °C in alcuna parte del corpo umano.
I livelli di SAR corrispondenti a questo incremento termico vengono, quindi, presi come riferimento per la stesura della regolamentazione dei livelli di emissioni a radiofrequenza, previa l’introduzione di ulteriori margini di sicurezza. A scopo orientativo, nella tabella seguente vengono illustrati gli incrementi di temperatura (ΔT) necessari per indurre un qualsiasi tipo di alterazione patologica, a livello di specifici organi e dell’intero corpo.
Effetti assolutamente analoghi si presentano quando si viene sottoposti a situazioni dì stress di tipo termico come, ad esempio, lavoro in ambienti ad alta temperatura, stati febbrili ed esposizione al sole, piuttosto che a irraggiamento da campi elettromagnetici.

Cervello ΔT 4,5 °C Danneggiamento termico dei neuroni
Occhio ΔT 3 – 5 °C Opacizzazione del cristallino
Pelle ΔT 10 – 20 °C Danneggiamento termico
Intero corpo ΔT 1 – 2 °C
ΔT 0,06 – 0,08 °C
Vari effetti fisiologici
Soglia di semplice percezione del calore

Come già detto, i valori di SAR sono stabiliti in funzione del fatto che la deposizione di energia nel tessuto non deve, in nessun caso, indurre un riscaldamento maggiore di 1 °C in alcuna parte del corpo ed i valori adottati in base allo standard tecnico indicato dalla comunità scientifica sono di gran lunga inferiori ai valori che potrebbero evidenziare questi effetti. Infatti sono stati introdotti ulteriori margini di sicurezza e i valori di riferimento sono in generale ridotti di 10-50 volte rispettivamente per soggetti esposti consapevolmente e non consapevolmente. I soggetti esposti consapevolmente sono gli addetti all’installazione ed alla manutenzione delle antenne ed in generale tutti i lavoratori che operano in ambienti dove è nota la presenza di particolari campi elettromagnetici, gli esposti non consapevolmente rappresentano l’intera popolazione.

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