SUGÁRZÁSOK 5.2 Modern berendezések és készülékek által keltett elektromágneses terek, az ún. elektroszmog lehetséges egészségi ártalmai Tárgyszavak: elektromágneses tér; elektronika; berendezés; egészségi hatás. Az ember szervezetében az évmilliók folyamán a Föld természetes elektromágneses sugárzásainak kitéve fejlődött ki a töltéssel bíró terek és az áramuk sajátos érzékeny rendszere. A külső fizikai hatásoknak ezzel a földtörténeti részével tehát problémátlan az együttélésünk. Ez nyilvánvalóan nem mondható el a néhány évtizede az ipari automatizálás, a háztartások villamosítása és a mára hézagmentessé sűrűsödött kommunikációs rendszer által az emberiségre telepedett elektroszmogról. Pl. csak Németország területén a mobiltelefóniát kiszolgáló 50 000 bázisállomás működik és a hálózatbővítő tervek alapján az évtized végére 100 000 nagyfrekvenciájú adó fog az országban sugározni, a meglevőkkel együtt egymástól 0 m távolságban. A hálózathoz mintegy 55 M mobiltelefon tartozik, s ehhez járulnak a rádióhullámokkal érintkezők milliói. Ennek a különböző eredetű, mindenütt jelen levő láthatatlan elektromágneses környezetnek vélt vagy valós egészségi ártalmai a lakosság egyre nagyobb részét foglalkoztatják, sőt aggasztják. Németországban több mint 6000 polgári megmozdulás adott már hangot tiltakozásának, vagy követel hiteles és tárgyilagos felvilágosítást a sugárzás veszélyéről, ill. veszélytelenségéről. Mindezek nyomán erkölcsi és gazdasági szempontból egyaránt felvetődik az ez irányú fejlődés hasznos, áldásos vagy éppen terhelő, fenyegető volta.
Az elektromágneses terek fajtái A villamos berendezéseket elektromosan feltöltött tér veszi körül. A töltések elmozdulása, vagyis az elektromos áram környezetében mágneses tér is indukálódik. A két tér egymást és egymás időbeli változásait kölcsönösen feltételezve hozza létre az elektromágneses teret (mezőt), amely lehet sztatikus, kisfrekvenciájú és nagyfrekvenciájú tér. E terek összessége, benne a környezetünket alkotó természetes és civilizációs forrásokkal, kibővítve az infravörös (IV) és ultraibolya (UI), valamint a legnagyobb frekvenciájú röntgen- és gammasugárzással, képezi a teljes elektromágneses spektrumot. Sztatikus terek Az előbbi két típusnak megfelelően ismeretesek elektrosztatikus és magnetosztatikus terek. A földfelszín és az ionoszféra közötti természetes elektromos tér erőssége az időjárási viszonyoktól függően 0,1-től 0,5 kv/m-ig változik. Biológiai reakciói a testfelületre korlátozódnak, ahol influencia által felhalmozódik a töltés (ez a hajon 1 kv/m térerősségtől kezdve észlelhető). Nagyobb térerőnél kellemetlen, de ártalmatlan szikrázás is előfordul, az életveszélyes szívkamra-fibrilláció kiváltásának határerőssége 450 kv/m. Magnetosztatikus térben a saját mágneses térrel bíró vagy mágnesezhető tárgyakra, pl. fémimplantátumokra ható erők mozgó testrészekben ártalmas feszültségeket kelthetnek. Ilyen több mt erősségű mágneses terek azonban igen ritkán, az iparban villamos hőfejlődés következtében és a gyógyászatban magrezonanciás tomográfia alkalmazásakor lépnek fel. A Föld mágneses terében a mérsékelt égöv szélességén 40 50 µt az érték. Kis- és nagyfrekvenciájú terek Az 1 khz tartományba eső kisfrekvenciás elektromágneses váltakozó terek nagyfeszültségű hálózatok és vasúti vezetékek mentén, transzformátor- és váltóállomások körül, valamint villamos háztartási gépek és eszközök közvetlen közelében lépnek fel, szigorúan ezekhez köt-
ve, mivel intenzitásuk a kibocsátó forrástól távolodva igen gyorsan csökken (1. ábra, 1. táblázat, 2. táblázat). 12 10 a mágneses fluxus sűrűsége, µt 8 6 4 2 0-50 -40 - -20-10 -7 0 7 10 20 40 50 távolság, m 1. ábra Egy 220 kv-os nagyfeszültségű vezetékből kiáramló mágneses fluxus sűrűségének csökkenése a vezeték nyomvonalának közepétől számított távolsággal 1. táblázat Kisfrekvenciás váltakozó elektromos terek (50 Hz-ig) jellemző értékei Berendezés, eszköz Nagyfeszültségű vezeték, 220 kv Ébresztőrádió Melegítő takaró Vasaló Villanyborotva Hajszárító Televíziókészülék Villanytűzhely Fénycső Izzólámpa Lakóhelyiségek jellemző értéke Elektromos térerő, V/m 1000 2000 120 4500 100 100 80 90 8 120 5 5 40 A forrástól mért távolság, cm 20 m 1 50 1
2. táblázat Kisfrekvenciás váltakozó mágneses terek (50 Hz-ig) jellemző értékei Berendezés, eszköz Mágneses térerősség µt A forrástól mért távolság Nagyfeszültségű vezeték, 220 kv, 1000 A 5 14 közvetlenül alatta Nagyfeszültségű vezeték, 220 kv, 1000 A 1 3 50 m Kisfeszültségű trafóállomás 100 5 cm cm Kisfeszültségű trafóállomás 1 5 2 m Melegítő takaró 1 cm Villanyborotva 90 1 cm Hajszárító 7 cm Televíziókészülék 4 cm Fénycső 0,5 2 1 m cm Izzólámpa <0,02 kb. 1 m Lakóhelyiségek jellemző értéke 0,05 0,1 Nagyfeszültségű sugárzások forrásai 3. táblázat Elektromágneses sugárforrás Frekvencia, MHz/rendszer Teljesítmény, W Babyfon 433/446 0,01 Vezeték nélküli telefon 800-1900/CT1/CT2 0,01 Vezeték nélküli telefon 1880-1900/DECT digitális 100 Hz, pulzálva 0,25 CB-rádió 27 <4 Üzemi rádióhálózat 413-4 6 Mobilrádió, C-hálózat, bázisállomás 450 465; analóg 35 csatorna Mobiltelefon C-hálózatban 450 465; analóg 2 Mobiltelefon D-hálózatban 890 960 GSM, 217 Hz pulzálva 2 Mobiltelefon E-hálózatban 1710 1880 DCS, 217 Hz pulzálva 1 Ultrarövidhullámú rádióadó 88 108 <100 000 Repülőradar 1000 1 000 000 200 20 000 Mikrohullám 2,45 GHz 500 1200
A Hz-től 0 GHz-ig terjedő frekvenciatartományba tartozó elektromágneses terek alkalmazási területe az elmúlt egy-két évtizedben ugrásszerűen megnőtt, az élet valamennyi szférájába betört, minden mozzanatát és szakaszát átjárja (3. táblázat). A kisfrekvenciás tartománnyal szemben a nagyfrekvenciájú elektromágneses tér nincs vezetéshez, hordozóközeghez kötve, hanem fénysebességű sugárzással hatol a környezetbe, az űrben vagy vákuumban is. Frekvenciatartomány-határok Az emberi egészség megóvása érdekében az 1997 óta hatályos 26. számú német szövetségi immisszióvédelmi rendeletben 50 Hz-es elektromos térerősségre 5 kv/m-ben, mágneses térerősségre 100 µt-ben megszabott határértékek megegyeznek a Nemzetközi Sugárvédelmi Szövetség (International Radiation Protection Association, IRPA), valamint a német Szövetségi Környezetvédelmi és Reaktorbiztonsági Minisztérium keretében működő Sugárvédelmi Szakbizottság ajánlásaival, amelyek lényegesen leszállítják a korábban érvényben levő, az 1995. évi 0848 jelű DIN VDE-szabványban rögzített, elektromos térre 6670 V/m-es és mágneses térre 424 µt-os értékeket. Még mindig igen messze vannak azonban az elismert elméleti és gyakorlati szakemberek és intézmények által szükségesnek és elérhetőnek tartott, két nagyságrenddel kisebb határértékektől. Minthogy e téren kijelölt értékhatárok a biológiai hatóképesség veszélyeit hivatottak korlátozni, gyakran teljesítménysűrűségként, mw/cm 2 -ben vagy W/m 2 -ben adják meg ezeket. Ezek a jól mérhető értékek a nagyfrekvenciájú sugárzás biológiai intenzitását jellemző; fajlagos abszorpciós rátából (Spezifische Absorptionsrate, SAR, egysége W/kg), vezethetők le és azt határozzák meg, hogy a szervezet mennyi nagyfrekvenciájú energiát vesz fel, amely helyi hőhatást fejthet ki. Ez a termikus hatás veszélyére való erős utalás azt demonstrálja, hogy a hevesen vitatott, nem termikus jelenségek nem befolyásolták a határértékek megállapítását (4. táblázat).
4. táblázat A nagyfrekvenciájú sugárzás határértékei néhány országban Ország Teljesítménysűrűség, mw/cm 2-0 MHz rádió, televízió 460 MHz C-hálózat 900 MHz D-hálózat 1800 MHz E-hálózat 2-0 GHz radar, mikrohullám Napi expozíció, óra IRPA/INIRC 0,20 0,23 0,45 1,00 24 NSZK-immisszióvédelmi 0,20 0,23 0,45 0,90 1,00 24 rendelet NSZK, DIN VDE (1991) 1,00 1,15 2,25 5,00 6 Oroszország 0,01 0,01 0,01 0,01 24 Svájc 0,23 0,045*/0,45 0,09*/0,9 1,00 * Kína 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 24 USA 0,20 0, 0,60 1,3 10 24 Franciaország 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 24 Svédország 5,00 1,00 1,00 5,00 * Érzékeny használatú területekre meghatározott értékek Kis- és nagyfrekvenciájú terek veszélyei A kisfrekvenciájú terek az emberi testben elektromos áramokat keltenek, amelyek bőséges tapasztalatok szerint ártalmatlanok, ezzel szemben a mágneses térkomponensek hatásának számos, az egészséget érintő jelenséget tulajdonítanak. Ilyenek a tobozmirigy melatoninkiválasztásának csökkenése, s vele a bioritmus rendellenességei fáradékonysággal és alvászavarokkal, az immunrendszer gyengülése, megnövekedett rákveszély (a két utóbbi különösen sok vita tárgya). Vitán felül áll viszont, hogy a nagyfrekvenciájú elektromágneses terek előidézhetnek egészségi ártalmakat. Minden érvényben levő szabályozás elismeri a hőhatás miatti helyi túlmelegedés veszélyét, amely nagy nedvességtartalmú, csekély hővezető képességű és rossz vérellátású szövetekben, pl. a szemlencsében és a férfiak heréiben elváltozásokat okozhat. A nagyfrekvenciájú terek okozta, ugyancsak szkeptikusan fogadott nem termikus hatások közül feltétlenül bővebb vizsgálatot érdemelnek a
pulzáló digitális átviteli rendszerekkel az emberi szervezetben elsősorban a sejtműködés szintjén előidézett jelenségek. Állatkísérletekben ezek a terek tudományosan elismert biokémiai reakciókat váltottak ki az agyban, továbbá magatartásbeli és a legkülönbözőbb testi zavarokat embereken és állatokon. A kísérleti tapasztalatok nagy részének fiziológiai jelentősége még tisztázatlan lévén, az eredmények fogadtatása inkább negatív, és a nem hőhatáson alapulók, kevés kivételtől eltekintve, nem kerültek be sem nemzetközi, sem állami szabályozásba. Tekintettel azonban arra, hogy a változatos egészségi ártalmaknak legalábbis gyanúja fennáll, néhány országban elővigyázatosságból már csökkentették a határértékeket, és kezdik komolyan venni az e téren nagyobb biztonságot, hatósági beavatkozást és védelmet követelő lakossági megmozdulásokat. Az elektromágneses terek hatásainak csökkentése lakóházban Külső beavatkozás Az építőipar, az új biztonsági igények üzleti lehetőségeit felismerve az elektromágneses sugárzás elleni védelem széles palettáját kínálja a speciális tégláktól, sugárzás-visszaverő vakolaton és különféle sugárvédő anyagokon át az egészségre veszélyes sugárzásokat semlegesítő, kétes értékű berendezésekig. Ezek az olykor drága anyagok és eszközök feltétlenül szakértői felülvizsgálatra szorulnak, hatásuk, anyagi minőségükön kívül alkalmazásuk, beépítésük helyétől, módjától is függ annyira, hogy elhibázott használatuk, az ún. antennahatás folytán akár az elektromágneses tér helyi felerősödését okozhatja. Ezért az elektroszmog elleni védelemnek az egész épületre és a lakásban levő tárgyakra ki kell terjednie komplex, hézagmentes árnyékolási terv alapján. E téren pozitív eredményeket mutatnak fel 2000-ben publikált egyetemi intézeti vizsgálatok, amelyek igazolták pl. a Thermoplan AS cég lyukacsos tégláinak ( Poroton-Ziegel ), ugyanígy a vályogházaknak és beültetett tetőknek sugárvédő hatását. Árnyékoló téglák és fémszerkezetes tetők hiányában bizonyított sugárvédelmet lehet elérni speciális vakolatok, fémrácsok, poliamidgyapotra vagy gipszkartonra felvitt fémes fóliák, valamint a tetőtérben alumíniumbevonatú lég- és gőzzáró bélések segítségével. A védelmi koncepció gyenge pontjait képező nyílászárók esetében a leghatásosabbak a különböző formában fémbevonatú üveg, rács,
finom háló, tömör fémajtó alkalmazott fémek. A napsugárzást visszaverő redőnyök és speciális függönyök kompromisszumot képeznek a hatás és költség között. A fémes árnyékoló anyagok, berendezések, védelmi rendszabályok megbízható hatásának feltétele a hibátlan földelés, ennek hiányában ugyanis a rendszer egyes részei közötti csatolások a kondenzátorelv alapján előidézhetik az említett antennaeffektust. A külső védőintézkedések az egészségre ártalmas váltakozó elektromos és mágneses térerőnek az épület belsejében végrehajtott minimálása nélkül természetesen értelmüket vesztik, ugyanis a nagyfeszültségű vezetékből, transzformátorállomásból vagy a tetőre szerelt bázisállomásból kiinduló sugárzás terhelése már néhány méter távolságban kisebb, mint a gépesített háztartásoké. Védekezés a lakásban A villamos háztartási gépek és eszközök elektromos vagy mágneses terének egészségi kockázata a tipikus használati állapotukban kialakuló térerősségtől, a környezetükben való tartózkodás idejének szokásos hosszától és az energia kisugárzásának frekvenciájától és módjától (pl. pulzálás, modulálás) függnek. Nagy terhelést főként a villamos energia hővé való átalakításához szükséges erős áram váltja ki, pl. villanykályhák, vízmelegítők, padlófűtés, melegítőtakaró esetében, amelyek környezetében a tartózkodási idők is hosszúak. Közepes erősségű sugárzás is terhelő lehet, ha az a fej közelében tartósan hat. A kibocsátók e transzformátorral működő csoportjába tartoznak a fénycsövek, halogénlámpák, hifitornyok, rádióébresztők, hosszabbító kábeleikkel és kapcsolóikkal együtt. Nagyfrekvenciás tér általi terhelésnek lakásban főleg a mobiltelefonok teszik ki a modern embert, ezen belül is a digitális alapú drótnélküli rendszerűek, amelyeket állandó pulzáló nagyfrekvenciás átvitel köt öszsze a stacionárius bázissal. A háztartási berendezések körüli elektromágneses tér esetleges ártalmait könnyű elkerülni: hatásuk a készüléktől 1 2 m távolságban már elhanyagolható, egy hálózati fali kapcsolótól (220 V, 50 Hz) 17 cm-re csupán 10 V/m a térerősség (a megengedett határérték 5000 V/m-ével szemben!). Ritkán gondolnak viszont a használók a háztartási gépek transzformátorainak folyamatos sugárzására. Mivel a házi berendezése-
ket többnyire a transzformátor szekunder oldalán kell be- és kikapcsolni, a trafó állandó primer oldali üzemben van, tehát fölöslegesen fogyaszt energiát és tart fenn maga körül elektromágneses mezőt. Amennyiben az elektroszmog minimálása volna a lakásvilágítás megválasztásának döntő kritériuma, a hagyományos izzókat kellene előnyben részesíteni, a fénycsövek és az energiatakarékos égők a hozzájuk tartozó transzformálás és fojtás következtében lényegesen erősebb parazita váltakozó teret, ráadásul részben nagyobb: Hz frekvenciájú sugárzást keltenek. De lakásban a legerősebb mágneses teret az újabban divatos nagyfeszültségű halogénvilágítás hozza létre, részben a feszültség 220-ról 12 V-ra való transzformálása, részben a rendszerint egymáshoz igen közeli vezetékekben folyó tetemes áramok következtében, amelyek környezetéből az indukált mágneses tér csillapítatlanul terjed. Ez utóbbi problémát meg lehet előzni sodrott kábel használatával, amelyben az oda-vissza folyó áramok mágneses terei kiegyenlítik egymást. Az elektromos tér elnyomására hatásos, de nem olcsó módszer a zavarásra érzékeny készülékek gyári védelmét szolgálóhoz hasonló hajlékony drótszövet vagy fémmel átszőtt fólia használata. A megbízható árnyékolás feltétele itt is a hézagmentesség és a szakszerű központi földelés. Ez az eljárás nem érinti a mágneses tereket, ezek semlegesítésére speciális sodrott kábel alkalmas, amellyel 80%-os eredményt lehet elérni. Lakáson belül nagyfrekvenciás elektromágneses tér jöhet létre mikrohullámú berendezés, babyfon (a másik szobában alvó csecsemőt lehallgató és sírását közvetítő készülék) működése és maroktelefon használata közben. E terek parazita sugárzása konstrukciós biztonsági rendszabályokkal megakadályozható, ezzel szemben nem zárható ki a funkciójukhoz szükséges távközlési pálya mentén megjelenő egészségi kockázat. Itt egyetlen megoldás marad: a nagyfeszültségű berendezéseknek a vélhetően minimális egészségi veszélyeztetés szempontja szerinti kiválasztása, pl. lemondás a digitális DECT-rendszerű vezeték nélküli telefonról az analóg CT1+technika javára. A DECT-rendszer beszélőkészüléke és a rögzített eleme között 100 Hz-es pulzáló frekvencia megszakítatlan kapcsolatot tart fenn, a CT1+-technikánál ez az összeköttetés a telefonálások időtartamára korlátozódik. Aki nem akar lemondani a DECT-rendszer előnyeiről, legalább válasszon a bázisállomástól minél távolabbi helyeket hosszabb tartózkodásra. Hasonlóképpen a személyes alkalmazkodás figyelmét és programját kívánja meg a mobiltelefonok esetleges veszélye: csak akkor kell őket
vezetékes készülék helyett használni, amikor ez nem kerülhető el, ill. nélkülözhetetlen előnyökkel (nemcsak kényelemmel!) jár együtt. Új mobiltelefon vásárlásakor nagyobb gondot kellene fordítani arra, hogy fajlagos abszorpciós rátája, azaz SAR-értéke jóval 2 W/kg alatt legyen, a gyártóknak pedig termékeik reklámozására kellene felhasználniuk a 2 W/kg alá szorított specifikus abszorpciós rátát. A német mobiltelefon-gyártók 2001 végén közzétett nyilatkozatukban önként vállalták, hogy intenzíven foglalkoznak ezzel a kérdéssel. A német Állami Sugárvédelmi Bizottság mint e tárgyban legjobb szövetségi tanácsadó testület a berendezések fejlesztésére és rendszerek felállítására vonatkozó ajánlásában szintén szerepel az elektromágneses mezők okozta expozíció minimálása mint minőségi kritérium. Ebbe az irányba mutatnak a szakminisztériumi illetékeseknek azok a nyilatkozatai is, amelyek értelmében az elektromágneses terek lehetséges egészségi veszélyeit elhárító intézkedéseket a hatályos 26. immisszióvédelmi rendelet szabályozásán túl kell szigorítani. Az erre fordítandó összeg megemelése a jelenlegi fokozott takarékosság idején mindennél meggyőzőbben szól a kérdés tisztázásának és következtetések levonásának fontossága és sürgőssége mellett. Összeállította: Dr. Boros Tiborné Jütterschenke, P.: Ist Elektrosmog eine Herausforderung für die Bautechnik? = Bautechnik, 81. k. 2. sz. 2004. p. 126 133. Klitzing: Wieviel Elektrosmog verträgt der Mensch? = Bio, 2002. 3. sz. p. 66 71.