UNIVERZITET U SARAJEVU

ELEKTROTEHNIČKI FAKULTET U SARAJEVU

Predmet:

„Projektovanje telekomunikacionih sistema“

Seminarski rad:

PREDIKCIJA GUSTINE SNAGE ZRAČENJA BAZNIH STANICA MOBILNE TELEFONIJE

Profesor: Kandidat

Dr.Sci. Mesud Hadžialić Ivan Gakić, dipl. ing. el.

Sarajevo, februar 2014. god.

2 | P a g e

Sadržaj

1. Spektar elektromagnetnog zračenja ................................................................................................................. 5

2. GSM sistemi mobilne tehnologije...................................................................................................................... 6

1. Tehničke karakteristike GSM sistema ................................................................................................................ 6 2. Zračenje mobilnih uređaja ................................................................................................................................. 6 3. Predikcija zračenja GSM antena pomoću aproksimacije zračenja ravanskim talasom ..................................... 7

3. Zdravstveni rizici visokofrekventnih zračenja .................................................................................................. 10

4. Smjernice Međunarodne asocijacija za zaštitu od nejonizirajućeg zračenja (ICNIRP) .................................... 11

1. Međunarodna asocijacija za zaštitu od zračenja ............................................................................................. 11 2. Granične vrijednosti propisane ICNIRP preporukama ...................................................................................... 12 3. Referentne vrijednosti za istovremenu izloženost višestrukim izvorima zračenja ........................................... 14

5. ITU-T smjernice za procjenu zračenja .............................................................................................................. 15

6. Zakonska regulativa u Bosni i Hercegovini ...................................................................................................... 18

1. Pravilo 37/2008 o ograničavanju emisija elektromagnetnog zračenja ........................................................... 18 2. Zakonska regulativa i utjecaj niskofrekvetnih zračenja na zdravlje čovjeka ................................................... 20

7. Procjena utjecaja elektromagnetnih zračenja na životnu sredinu .................................................................. 21

1. Procjena utjecaja zračenja na okoliš u procesu dobijanja dozvola za građenje .............................................. 21 2. Procjena jačine električnog polja usljed zračenja baznih stanica za granične vrijednosti propisane Pravilom

37/2008 o ograničavanju emisija elektromagnetnog zračenja ....................................................................... 23

8. Zaključak .......................................................................................................................................................... 26

9. Literatura ......................................................................................................................................................... 27

3 | P a g e

Sažetak

Radeći u Zavodu za planiranje razvoja Kantona kao stručni savjetnik, između ostalog i na poslovima definisanja urbanističko tehničkih uslova za izgradnju GSM baznih stanica, konstatovao sam određeni broj nedostataka u postojećoj zakonskoj regulativi i procedurama pri izdavanju dozvola za gradnju, a koje sam analizirao u ovom radu. Na federalnom kao i na kantonalnom nivou ne postoje posebne regulative koje bi uvjetovale prethodnu procjenu utjecaja na okoliš i izradu studija utjecaja na okoliš za telekomunikacijske predajnike, kao ni smjernice za definisanje lokacija na kojima je dozvoljeno postavljanje tk. predajnika. Nedostatak regulative za posljedicu ima postavljanje telekomunikacionih predajnika na školama, bolnicama, objektima individualnog stanovanja, kao i objektima koji se nalazi u neposrednoj blizini područja povećane osjetljivosti. Rezultat neuređenosti regulative je između ostalog, da uz zahtjev za izdavanja urbanističke saglasnosti za postavljanje tk. predajnika bilo koje snage, operatori nije obavezan dostaviti studiju procjene utjecaja na okoliš.

Obzirom da u Bosni i Hercegovini postoje tri operatora koji posjeduju dozvolu za pružanje GSM usluga, i da se najveći broj zahtjeva za izgradnju telekomunikacionih predajnika odnosi na postavljanje GSM baznih stanica, u cilju konkretnije analize problema, ograničena je analiza samo na GSM bazne stanice bazirane na tehnologijama GSM900 i GSM1800. U radu su predstavljeni zaključci analize rezultata od preko 200 studija koje su obrađivale utjecaj visokofrekvetnih elektromagnetnih zračenja na zdravlje čovjeka, preporuke referentnih vrijednosti za ograničavanje jakosti zračenja Međunarodne asocijacija za zaštitu od nejonizirajućeg zračenja (ICNIRP) i smjernice ITU-T za procjenu zračenja. Urađen je osvrt na važeće zakonske regulative na svim nivoima u BiH, a koje se odnose na predmetnu problematiku, sa posebnim osvrtom na Pravilo 37/2008 o ograničavanju emisija elektromagnetnog zračenja, usvojeno od strane Regulatorne agencija za komunikacije BiH (oktobar 2008. god.).

Osnovni cilj rada je ukazati na nedostatke u postojećim zakonskim regulativama koje regulišu postupak planiranja i izgradnje telekomunikacionih predajnika, i predstaviti nekoliko pozitivnih primjera procedura koje kroz postupak dobijanja dozvola za građenje, podrazumjevaju preliminarnu procjenu zračenja na okoliš i na okolne objekte.

4 | P a g e

Značenje pojmova:1

Elektromagnetno polje je periodično promjenjivo električno i magnetno polje koje određuju četiri vremenski i prostorno zavisne fizičke veličine: jačina električnog polja E (V/m), električna indukcija D (F/m), jačina magnetskog polja H (A/m) i magnetna indukcija B (T).

Efektivna izračena snaga (engl. Equivalent radiated power – ERP) u određenom smjeru je proizvod snage dovedene na antenu i dobitka antene u odnosu na polutalasni dipol.

Granične vrijednosti su najviše dopuštene efektivne vrijednosti veličina elektromagnetnog polja: jačina električnog i magnetnog polja, te efektivna izračena snaga (e.r.p.) izvora elektromagnetnog zračenja.

Jačina električnog polja (E) je vektorska veličina koja pokazuje nivo električnog polja i određena je silom na mirujući električni naboj, a izražava se u voltima po metru (V/m).

Jačina magnetnog polja (H) je vektorska veličina koja pokazuje razinu magnetnog polja, a izražava se u amperima po metru (A/m).

Magnetna indukcija (B) je vektorska veličina koja pokazuje nivo magnetnog polja, a određena je silom koja djeluje na električni naboj u pokretu i izražava se u teslama (T).

Specifična apsorbirana energija (SA) je apsorbirana energija elektromagnetskog vala po jedinici mase biološkog tkiva, koja se izražava u džulima po kilogramu (J/kg). Upotrebljava se kao osnovno ograničenje u frekvencijskom području od 300 MHz do 10GHz, i to u slučaju impulsnih elektromagnetnih polja.

Gustina snage (S) je odnos snage i površine okomite na smjer prostiranja elektromagnetnog talasa, a izražava se u vatima po kvadratnom metru (W/m2). Upotrebljava se kao osnovno ograničenje u frekvencijskom području od 10 MHz do 300GHz.

Osnovna ograničenja su ograničenja na izlaganje djelovanju električnih, magnetnih i elektromagnetskih polja koja se direktno baziraju na utvrđenim zdravstvenim učincima i biološkim razmatranjima djelovanja tih polja. Ovisno o frekventnom području, fizikalne veličine na koje se odnose osnovna ograničenja su: gustina magnetnog toka (B), gustina struje (J), specificna apsorbirana snaga (SAR) i gustina snage (S).

Referentni nivoi su mjerljivi nivoi zračenja elektromagnetskih polja putem kojih se praktično utvrđuje prekoračenje osnovnih ograničenja. Referentni nivoi izvedeni su iz odgovarajucih osnovnih ograničenja uz pomoć mjerenja i/ili izračuna, ili se odnose na spoznajne i štetne indirektne utjecaje izlaganja djelovanju elektromagnetnih polja. U referentne nivoe mogu se ubrojati slijedeće fizičke veličine: jačina električnog polja (E), jačina magnetnog polja (H), magnetna indukacija (B), gustina snage (S), struja grane (IL), struja dodira (IC); za impulsna elektromagnetna polja: specifična apsorbirana energija (SA). Usklađenošcu s graničnim vrijednostima referentnih nivoa, propisanim ovim Pravilnikom, obezbjeđuje se usklađenost s odgovarajučim osnovnim ograničenjima.

Područje povečane osjetljivosti:

o područja stambenih naselja u kojima se stanovništvo zadržava i do 24 sata dnevno, o škole, ustanove predškolskog odgoja, porodilišta, bolnice, turistički smještajni objekti, te dječija igrališta, o površine neizgrađenih parcela koje su prema urbanističkom planu namijenjene u svrhe navedene pod a) i b)

ove tacke,

Specificna apsorbirana snaga (SAR) je mjera brzine apsorpcije energije po jedinici mase biološkog tkiva, koja se izražava u vatima po kilogramu (W/kg). Upotrebljava se kao osnovno ograničenje u frekventnom području od 100 kHz do 10 GHz. (izvor: ITU-T; Guidance on complying with limits for human exposure toelectromagnetic fields; (K.52 12/2004))

GSM (engl. Global System for Mobile Communications) označava telekomunikacijski sistem definiran kao Globalni sistem za mobilne komunikacije. GSM mreža označava telekomunikacionu mrežu odredenu GSM Tehničkom specifikacijom.

UMTS (engl. Universal Mobile Telecommunications System) mreža označava telekomunikacijsku mrežu baziranu na standardu IMT-2000/UMTS. Licencirana pokretna usluga označava sve usluge treće generacije pokretnih bežičnih komunikacija baziranih na standardu IMT-2000/UMTS, koje podržavaju inovativne multimedijalne usluge iznad mogućnosti GSM usluga. (izvor: Regulatorna agencija za komunikacije;.)

1 Regulatorna agencija za komunikacije, Pravilo 37/2008 o ograničavanju emisija elektromagnetnog zračenja; Sarajevo, oktobar 2008. god., pp. 1-3

5 | P a g e

1. SPEKTAR ELEKTROMAGNETNOG ZRAČENJA

Čovjek je svakodnevno izložen elektromagnetnim zračenima, koje mogu biti iz prirodnih i vještačnih izvora. Osnovni izvor elektromagnetnog zračenja iz prirodnog izvora je Sunce, sa spektrom zračenja od 10 nm do 5000 nm. Spektar Sunčevog zračenja emituje visokofrekventne elektromagnetne talase u rasponu frekvencija od 60THz do 30PHz. Unutar vidljivog spektra (elektromagnetni talasi valnih duljina od 380 nm do 780 nm) se nalazi više od 47% energije spektra Sunčevog zračenja, 7% otpada na energiju spektra koja spada u UV zračenja (od 10 nm do 380 nm), dok na spektar infracrvenog zračenja (od 700 nm do 1 mm) otpada 46% energije spektra. Energiju Sunčevog zračenja unutar spektra infracrvenog zračenja osjećamo kao toplinu.

Ulaskom u atmosferu dolazi do refleksije i raspršivanja Sunčevog zračenja, a koje direktno ovisi o valnoj dužini elektromagnetnih talasa, tako da na Sunčeva zračenja talasnih duljina manjih od 180 nm (frekvencije veće od 1,6PHz) najveći utjecaj imaju molekule kisika (O2), molekule ozona (O3) vrše raspršivanje i apsorbciju Sunčevih zračenja od 200 nm do 300 nm (UV zrake frekvencija 1PHz do 1,5PHz), molekule vode (H2O) raspršuju i apsorbiraju zračenja u infracrvenom spektru (384GHz - 790GHz), dok čestice aerosola (krutih čestica: prašina, čađ, pepeo i sl.) ravnomjerno raspršuju zračenja svih valnih duljina. Iako se atmosfera sastoji procentualno od 99% plinova dušika i kisika, najveći utjecaj na apsorbciju Sunčevnog zračenja imaju plinovi (vodena para, ugljen dioksid) i čestice (prašina i dim) manje koncentracije. Najveći apsorberi infracrvenih talasa su molekule kisika i ugljen dioksida, koje upijaju zračenja uglavnom izvan Sunčevog spektra. Iako Sunce emituje elektromagnetna zračenja visokih frekvencija, obzirom da je ljudski organizam navikao ovu vrstu zračenja, ne ulaze u pojam elektrosmoga.

Pod pojmom elektrosmoga podrazumjevamo zračenja nastala od vještačkih izvora : o Visokonaponski elektroenergetski dalekovodi i transformatorske stanice, (niskofrekventna zračenja) o Saobraćajni vodovi (željeznički, tramvaj, trolejbus), o AM i FM radiodifuzija, o GSM i UMTS bazne stanice i bežični (engl. Wireless) predajnici, o Bežični uređaji korisnika: mobilni aparati, kućni DECT (engl. Digital Enhanced Cordless Telecommunications)

telefoni, Bežični LAN (engl. WLAN stations), o Kućni uređaji korisnika: mikrovalna pečnica, laptop.

Slika 1. Spektar elektromagnetnog zračenja sa prikazom frekvencija zračenja pojedinačnih emitera

Izvor: Swiss Agency for the Environment, Forests and Landscape SAEFL, Electrosmogin the environment; (June 2005), pp. 4-5, „obradio autor“

Spektar elektromagnetnog zračenja se može općenito podijeliti na nejonizirajuće i jonizirajuće zračenje. Nejonizirajuće zračenje se može podijeliti na niskofrekventna zračenja, visokofrekventna zračenja, infracrvena zračenja, zračenje vidljivog svjetla i ultraljubičasta zračenja. Za razliku od nejonizirajućeg zračenja, jonizirajuće zračenje ima dovoljno energije da izvrši direktnu izmjenu u strukturi atoma i molekula. Prijelaz iz nejonizirajućeg u jonizirajuće zračenje je unutar ultraljubičastog spektra.

6 | P a g e

2. GSM SISTEMI MOBILNE TEHNOLOGIJE

1. Tehničke karakteristike GSM sistema

GSM (engl. Global System for Mobile Communications) predstavlja digitalni sistem sa frekvencijskom i vremenskom raspodelom kanala u radio-opsegu (FDMA/TDMA) sa 8 vremenskih slotova po jednom radio-nosiocu, što znači da jedan radio-kanal širine 200kHz podržava 8 tzv. ″fizičkih kanala″ koji mogu biti saobraćajni ili kontrolni kanali. Osnovna verzija GSM sistema spada u sisteme druge generacije (2G). Osnovna jedinica GSM mreže je ćelija, gdje svaka ćelija ima baznu stanicu BTS (engl. Base Transceiver Station) koja emituje servis koristeći dodeljenu grupu radio-kanala. Podaci o kvalitetu prijemnog i predajnog signala baznih stanica i mobilnih stanica se šalju kontroleru baznih stanica BSC (engl. Base Station Controller) koji vrši dinamičku kontrolu snage mobilnih stanica i baznih stanica, osiguravajući kvalitet komunikacije. Tokom uspostavljene veze, mobilna stanica ″osluškuje″ susedne bazne stanice koje pripadaju istoj GSM mreži i kontinualno šalje izveštaje o izmerenom kvalitetu signala aktivne i susednih baznih stanica BSC-u. Radio-kanali dodeljeni jednoj ćeliji se razlikuju od radiokanala dodeljenih susednim ćelijama. Ćelija koju opslužuje BTS može biti omnidirekciona ili sektorska, pri čemu se dodjeljeni kanali u pojedinačnim sektorima moraju biti različiti. GSM mreže druge generacije za prijenos signala na radio-interfejsu, uključujući i GPRS (engl. General Packet Radio Service) prijenos podataka, koriste GMSK (engl. Gaussian minimum shift keying) modulaciju koja predstavlja jednu vrstu fazne modulacije. U okviru GMSK modulacije svakom emitovanom simbolu odgovara jedan bit. Za prijenos podataka u sklopu 2G mreže koristi se i EDGE tehnologija (engl. Enhanced Data rates for GSM Evolution) koja koristi isti radio kanal širine 200kHz, TDMA multipleksiranje, ali uz novi tip modulacije i novi tip kanalskog kodovanja tj. 8PSK (engl. 8-Phase Shift Keying) tj. modulacije u okviru koje svakoj grupi od tri uzastopna bita odgovara jedan simbol, što odgovara povećanju brzine protoka informacija za tri puta u odnosu na GPRS prijenos podataka. EDGE tehnologija je poznata i kao 2,5G.

UMTS (engl. Universal Mobile Telecommunications System) predstavlja mrežu treće generacije mobilne tehnologije (3G). UMTS standard je komponenta IMT-2000 (engl. International Telecommunications Union) standarda, koji omogućava implementaciju javnih mobilnih mreža treće generacije na tlu Evropskog kontinenta (a i šire). UMTS koristi širokopojasno CDMA (engl. Code Division Multiple Access) modulaciju. Za potrebe realizacije UMTS sistema, na svetskoj adminstrativnoj radio konferenciji WARC'92 rezervisani su opsezi 1885-2005MHz i 2110-2200MHz. Širina jednog radio kanala je 5MHz, unutar kojeg su raspoređeni nosioci sa korakom od 200kHz. UMTS može raditi u dva moda rada: FDD (engl. Frequency Division Duplex) i TDD (engl. Time Division Duplex). FDD mod se primenjuje u slučajevima kada treba obezbediti pokrivanje širih teritorija kvalitetnim UMTS servisom (makro i mikro ćelije), dok je TDD mod planiran uglavnom za manje lokalne zone (mikro i piko ćelije). TDD koristi frekventni pojas 1900 – 1920MHz i 2010-2025Mhz za komunikaciju u oba smjera. Sistemi u BiH i regiji podržavaju isključivo FDD duplex način rada.

Tabela 1. Osnovne tehničke karakteristike GSM sistema

GSM mreža 𝜆 Širina kanala

Frekvencijski pojas

Downlink

smjer od bazne stanice ka mobilnoj jedinici

Uplink

smjer od mobilne jedinice ka baznoj stanici

GSM 900 0,31- 0,33m 200kHz 925-963Mhz 880 – 915Mhz

GSM1800 0,16-0,17m 200kHz 1805-1880 1710-1785Mhz

UMTS 0,14 – 0,16m 5MHz 2110-2200Mhz

FDD: 2110 - 2170 MHz

1885-2005Mhz

FDD: 1920 - 1980 MHz

2. Zračenje mobilnih uređaja

Mobilni uređaji emituju najveću snagu zračenja pri samom uspostavljanju poziva, nakon čega se nivo zračenja smanjuje (sistemom dinamičke kontrole izlazne snage), na nivo koji je dovoljan da osigura dovoljnu kvalitetu poziva. Mobilni uređaji imaju znatno manju nazivnu snagu od predajnika baznih stanica, ali zbog blizine korištenja mobilnog uređaja i direktnog prislanjanja uređaja uz glavu, tokom njihovog korištenja smo izloženi višestruko većim nivoima zračenja od zračenja koje primamo od baznih stanica. Zračenje baznih stanica izlaže cijelo tijelo jednakim količinama zračenja, dok je pri korištenju mobitela zračenje koncentrisano prije svega u

7 | P a g e

Slika 2. Ravanski talas

E – električno polje

H – magnetno polje

području glave. Ukoliko je mobitel u stanju pripravnosti, vrši se emitiranje impulsnog signala u periodu od nekoliko minuta. Zračenje baznih stanica je kontinuirano tokom vremena dok intenzitet zračenja ovisi prije svega o broju aktivnih komunikacijskih kanala.

Mobilni telefoni zrače snagom u rasponu od 0,1W do 2,0 W, u zavisnosti od udaljenosti bazne stanice i kvaliteta GSM mreže. Nivo zračenja mobilnih uređaja može se smanjiti prije svega odabirom uređaja sa manjim vrijednostima SAR ili korištenjem slušalica i mikrofona koji su žicom povezani sa uređajem (engl. Hands-free device). Posebnu pažnju je potrebno posvetiti na trenutak uspostavljanja poziva, i prisloniti slušalicu na uho nakon samog uspostavljanja poziva.

3. Predikcija zračenja GSM antena pomoću aproksimacije zračenja ravanskim talasom

Problem predikcije nivoa električnog polja u lokalnoj zoni GSM/UMTS bazne stanice može se razmatrati na više načina. Najprecizniji proračun je moguće uraditi korištenjem Maxwell-ovih jednačina prostiranja elektromagnetnog polja. Ova metoda se zbog velikog broja ulaznih informacija u praksi ne primjenjuje, već se koriste predikcijske metode proračuna nivoa električnog polja, a koje za ovu svrhu daju zadovoljavajuću tačnost.

Svako EM zračenje koje proizvede antena bilo kakve geometrije, ako je udaljenost od antene dovoljno velika, ponaša se kao sferni val. Prema tome za velike udaljenosti svaka se antena može predočiti točkastim izvorom EM zračenja koje zrači energiju radijalno. Ako se prijemna antena nalazi dovoljno daleko (Fraunhofferova zona) od izvora zračenja, na mjestu prijema sferni val možemo smatrati planarnim (ravnim). Pod Fraunhofferovom zonom podrazumjevamo daleku zonu zračenja (za 𝑅 > 5 ∙ 𝜆), u kojoj elektromagnetni talas ima karakter ravanskog talasa. Ukoliko nam je poznata dimenzija predajne antene, granicu između bliske i daleke zone zračenja računamo pomoću relacije:

𝑅0 >2 ∙ 𝐷2

𝜆

𝐷 – najveća dimenzija antene 𝜆 – talasna dužina ravanskog talasa 𝑅0 − 𝐹𝑟𝑎𝑢𝑛ℎ𝑜𝑓𝑒𝑟𝑜𝑣𝑎 𝑑𝑖𝑠𝑡𝑎𝑛𝑐𝑎

Karakteristike ravanskog talasa (udaljenost veća od R0): o planarna geometriju (okomit smjer posrtiranja električnog i magnetnog polja), o električno i magnetno polje su u fazi, o gustoća snage je okomita na smjer širenja o jakost električnog i magnetnog polja opada sa udaljenosti, ali je njihov odnos konstantan

Bliska zona zračenja je područje locirano u blizini antene, gdje električno i magnetno polje nisu u fazi i ne mogu se opisati ravanskim talasom. Za antene koje imaju veliku talasnu dužinu, bliska zona zračenja se naziva Frenelov region.

U nastavku je opisana procedura korištena u radu „Predikcija gustine snage elektromagnetnog zračenja baznih stanica mobilne telefonije, (INFOTEH-JAHORINA Vol. 7, Ref. B-II-12, p. 198-202, mart 2008.god.)“, autora Darko Šuka. Proračun nivoa električnog polja potrebno je raditi za „najgori slučaj“, gdje su usvojene pretpostavke da je zračenje baznih stanica na maksimumu (istovremeni rad svih kanala), intenzitet reflektovanog talasa je 100%, bez utjecaja fedinga, za optimalne vremenske uslove.

Osnovni parametri kojima je određeno zračenje baznih stanica za mobilnu telefoniju su: o P – snaga na ulazu antene (engl. Transmitting power) je snaga dovedena na antenu. Tipične vrijednosti

nazivnih snaga varira u vrijednostima od 50 – 2000 W. o EIRP i ERP – snaga zračenja predajne antene o E – jačina električnog polja (engl. Electric field strength) o S - gustina snage zračenja (engl. Power flux density) je snaga zračenja na jedinici površine (W/m2)

Mjerenjem jedne od navedenih vrijednosti (E, H i S), možemo dobiti ostale dvije. Relacija koja povezuje jačinu električnog polja, jačinu magnetnog polja i gustinu snage zračenja ravanskog talasa data je relacijom:

8 | P a g e

𝑆 = 𝐸 ∙ 𝐻 =𝐸2

𝑍0= 𝐻2 ∙ 𝑍0 �

𝑊𝑚2� 2

𝑍0 =𝐸𝐻

= 377Ω

𝑍0 − 𝑘𝑎𝑟𝑎𝑘𝑡𝑒𝑟𝑖𝑠𝑡𝑖č𝑛𝑎 𝑖𝑚𝑝𝑒𝑑𝑎𝑛𝑐𝑎

EIRP Efektivna/ekvivalentna izotropna snaga zračenja je snaga zračenja predajne antene, dobijena kao proizvod snage na ulazu i dobitka antene. ERP (engl. Effective Radiated Power) je snaga zračenja predajne antene, dobijena kao proizvod snage na ulazu i dobitka antene u određenom smjeru. Ukoliko smjer zračenja nije definisan, uzima se se najveća vrijednost dobitka antene. Osnovna razlika ERP u odnosu na EIRP je u tome što se kod ERP dobitak antene posmatra u odnosu na idealni poluvalni dipol (𝐿 = 𝜆/2), dok se dobitak antene kod EIRP računa u odnosu na idealnu izotropnu antenu. Pod izotropnom antenom se podrazumijeva (teoretski idealna) antena koja ravnomjerno zrači u svim smjerovima. Izotropna antena se koristi kao referentna antena s kojom uspoređujemo realne antene. Pomoću izotropne antene/radijatora možemo objasniti pojam dobitka antene kao broj koji nam kazuje koliko puta veća treba biti ukupna zračena snaga izotropnog radijatora od ukupne privedene snage razmatrane antene da bi se izotropnim radijatorom na određenoj udaljenosti postigla jednaka gustoća što je ima razmatrana antena u smjeru maksimalnog zračenja.

𝐺𝑝𝑑[𝑑𝐵𝑑] = 𝐺𝑖𝑧𝑜 [𝑑𝐵𝑖] − 2,15𝑑𝐵

𝐸𝐼𝑅𝑃 = 𝐸𝑅𝑃 + 2,15𝑑𝐵 [𝑑𝐵]

𝐸𝐼𝑅𝑃 = 1,64 ∙ 𝐸𝑅𝑃 [𝑊]

𝐺𝑖𝑧𝑜 − 𝑑𝑜𝑏𝑖𝑡𝑎𝑘 𝑖𝑧𝑜𝑡𝑟𝑜𝑝𝑛𝑒 𝑎𝑛𝑡𝑒𝑛𝑒 [𝑑𝐵𝑖]

𝐺𝑝𝑑 − 𝑑𝑜𝑏𝑖𝑡𝑎𝑘 𝑖𝑑𝑒𝑎𝑙𝑛𝑜𝑔 𝑝𝑜𝑙𝑢𝑣𝑎𝑙𝑛𝑜𝑔 𝑑𝑖𝑝𝑜𝑙𝑎 [𝑑𝐵𝑑]

Zračena snaga baznih stanica ovisi o broju kanala po baznoj postaji, broju privremeno uspostavljenih veza, te kvaliteti i sadržaju prenesene informacije. Bazne stanice takođe imaju mogućnost dinamičkog prilagođenja snage u zavisnosti od uslova pojedine veze, tako da zrače snagom na ulazu antene od 5.0 do 25.0 W po kanalu. Antenski sustav bazne stanice se obično sastoji od više kanala. Maksimalna snaga odašiljača pojedine bazne stanice se dimenzionira prema dometu područja pokrivanja. Porast pretplatnika uvjetuje instaliranje sve većeg broja baznih stanica, koje s druge strane zbog njihove blizine rade s nižom razinom snage da bi se spriječilo neželjeno međudjelovanje između susjednih baznih stanica.

𝐸𝐼𝑅𝑃[𝑑𝐵𝑚] = 𝑃[𝑑𝐵] + 𝐺[𝑑𝐵𝑖] − 𝐿[𝑑𝐵]

𝐸𝐼𝑅𝑃 − 𝐸𝑓𝑒𝑘𝑡𝑖𝑣𝑛𝑎 𝑖𝑧𝑜𝑡𝑟𝑜𝑝𝑛𝑎 𝑧𝑟𝑎č𝑒𝑛𝑎 𝑠𝑛𝑎𝑔𝑎 𝑏𝑎𝑧𝑛𝑒 𝑠𝑡𝑎𝑛𝑖𝑐𝑒 𝑃 − 𝑠𝑛𝑎𝑔𝑎 𝑛𝑎 𝑢𝑙𝑎𝑧𝑢 𝑎𝑛𝑡𝑒𝑛𝑒 𝐺 − 𝑑𝑜𝑏𝑖𝑡𝑎𝑘 𝑎𝑛𝑡𝑒𝑛𝑒 𝐿 − 𝑜𝑚𝑠𝑘𝑖 𝑔𝑢𝑏𝑖𝑐𝑖 𝑢 𝑓𝑖𝑑𝑒𝑟𝑖𝑚𝑎 𝑖 𝑘𝑜𝑛𝑒𝑘𝑡𝑜𝑟𝑖𝑚𝑎 Slika 3. Blok shema bazne stanice

Izvor: Darko Šuka, op.cit. p. 201, „obradio autor“

2 Darko Šuka, Predikcija gustine snage elektromagnetnog zračenja baznih stanica mobilne telefonije, (INFOTEH-JAHORINA Vol. 7, Ref. B-II-12, p. 198-202, mart 2008.god.), p. 200

bazna stanica

fider konektor konektor

-0,2dB -0,2dB -1,5dB

sektor 3

sektor 2

sektor 1

P=40dB (10W)

G=15dBi

Snaga zračenja po kanalu: EIRP = 40dB-1,9dB+15dBi EIRP=56,9dBm=489,78W

9 | P a g e

Gustina snage zračenja antene se dobija pomoću relacije:3

𝑆 =𝐺 ∙ 𝑃

4 ∙ 𝜋 ∙ 𝑅2=

𝐸𝐼𝑅𝑃4 ∙ 𝜋 ∙ 𝑅2

=1,64 ∙ 𝐸𝑅𝑃4 ∙ 𝜋 ∙ 𝑅2

EIRP-Ekvivalentna izotropna snaga zračenja [dBm] ERP-Ekvivalentna snaga zračenja [dBm] S – gustina snage zračenja [W/m2] G – dobitak antene P – snaga na ulazu antene dBi – pojačanje antene, tj. (izotropni) dobitak antene u odnosu na hipotetičku izotropnu antenu. dBm – pojačanje u decibelima u odnosu na ref. vrijednost snage od 1mW; 𝑑𝐵𝑚 = 10 ∙ 𝑙𝑜𝑔 �𝑖𝑧𝑙𝑎𝑧𝑛𝑎 𝑠𝑛𝑎𝑔𝑎

1𝑚𝑊�

U praksi se antenski sustav bazne stanice sastoji od N kanala, pa se ukupna gustina snage zračenja računa preko relacije: 3

𝑆 =𝑁 ∙ 𝐺 ∙ 𝑃4 ∙ 𝜋 ∙ 𝑅2

=𝑁 ∙ 𝐸𝐼𝑅𝑃4 ∙ 𝜋 ∙ 𝑅2

𝑡𝑗. 𝐸 =√30 ∙ N ∙ EIRP

𝑅2

Karakteristike zračenja antene prikazujemo u obliku vertikalnog i horizontalnog dijagrama. Na osnovu podataka o visini i tiltu antene, i kuta usmjerenosti glavne latice računa se mjesto najbliže antenskom stubu, na kojem će snop elektromagnetskog zračenja prepolovljene snage pasti na zemlju:3

𝐿 =ℎ

𝑡𝑔 �𝜃𝐷2 �

Slika 4. Vertikalni dijagram zračenja

𝜃0 – smjer maksimalnog zračenja po elevaciji (z ravan) 𝜙0 – smjer maksimalnog zračenja po azimutu (y ravan) 𝜃𝐷 – kut usmjerenosti je kut po elevaciji (z ravan) oko glavnog smjera zralenja unutar kojeg gustoća snage zračenja ne pada ispod polovice vrijednosti maksimalnog zračenja. 𝜙𝐷 – kut usmjerenosti je kut po azimutu (y ravan) oko glavnog smjera zračenja unutar kojeg gustoća snage zračenja ne pada ispod polovice vrijednosti maksimalnog zračenja. 𝑠 – faktor potiskivanja sekundarnih latica

3 Darko Šuka, op.cit. p. 201,

.

x

z

Emax 𝐸𝑚𝑎𝑥

√2�𝑆𝑚𝑎𝑥

2 � 𝜃𝐷 𝜃0

y

𝐸𝑚𝑎𝑥

𝑠 .

h

L

10 | P a g e

3. ZDRAVSTVENI RIZICI VISOKOFREKVENTNIH ZRAČENJA

Zaključci analize rezultata od preko 200 studija koje su obrađivale utjecaj elektromagnetnih zračenja na zdravlje čovjeka, su prikazani u stidiji “High frequency radiation and human health, Institute for Social and Preventive Medicine, Basel, 2003. g.“, a čiji su rezultati sumirani u Tabeli 2.

Tabela 2. Potvrđeni, vjerovatni i mogući efekti visokofrekvetnih zračenja na ljudsko zdravlje.

Visoki zdravstveni rizik, direktan i ozbiljan utjecaj na

ljudsko zdravlje, sa smrtonosnim posljedicama i

skraćivanjem životnog vijeka.

Zračenje ima direktan utjecaj na kvalitet života i opće zdravlje, čiji efekti

nisu smronosni.

Utjecaj zračenja postoji, ali njegov utjecaj na zdravlje

čovjeka nije utvrđen i dovoljno istražen.

Izvor zračenja

Potvrđen utjecaj zračenja na zdravlje čovjeka, na osnovu

neupitnih znanstvenih dokaza.

Toplotni utjecaj (utječe na sposobnost pamćenja, nastanak katarakte,

nastajanje unutrašnjih opekotina)

Razni izvori visokofrekvetnih

zračenja, intenziteta iznad

graničnih vrijednosti

Utjecaj zračenja na zdravlje čovjeka u određenom broju

studija, ali čiji utjecaj nije u potpunosti

dokazan

Nemjerljivi simptomi (nesanica, glavobolja,

problemi koncentracije, umor i sl.)

Mobilni telefoni

Moždane aktivnosti Mobilni telefoni

Nesanica Mobilni telefoni

Utjecaj zračenja na zdravlje čovjeka je moguć, ali rezultati

studija nisu neupitno dokazani.

Leukemija TV / radio predajnici

Karcinom mozga Mobilni telefoni

Kvalitet sna Radio predajnici

Elektromagnetna

osjetiljivost Mobilni telefoni

Kognitivne funkcije, utjecaj na reflekse Mobilni telefoni

Nema potvrđenih pokazatelja

Smrtnost Mobilni telefoni

Razni tipovi karcinoma Razni izvori

zračenja

Dobijeni podaci nisu dovoljni da bi se dao konkretan zaključak

Mrtvorođenje Dijatermiski

uređaji

Utjecaj na genetski materijal

Izloženost zračenju na

radnom mjestu

Karcinom dojke Razni izvori

zračenja Karcinom na oku Mobilni telefoni Karcinom testisa Radari

Mentalni Razni izvori

zračenja

Nemjerljivi simptomi (nesanica, glavobolja, i

sl.)

Bazne stanice mobilne

komunikacije

Hormonski poremećaji Razni izvori zračenja

Poremećaj imunog

sistema Razni izvori

zračenja

Visoki krvni pritisak Radio predajnici Izvor: Swiss Agency for the Environment, Forests and Landscape SAEFL, Electrosmogin the environment; (June 2005), pp. 13-14, „obradio autor“

11 | P a g e

4. SMJERNICE MEĐUNARODNE ASOCIJACIJA ZA ZAŠTITU OD NEJONIZIRAJUĆEG ZRAČENJA (ICNIRP)

1. Međunarodna asocijacija za zaštitu od zračenja

Godine 1974. Međunarodna asocijacija za zaštitu od zračenja (engl. International Radiation Protection Association - IRPA) formirala je radnu grupu koja je imala zadatak suočiti se sa sve većim brojem problema vezanim za utjecaje nejonizirajuća zračenja. U maju 1992. godine je formirana organizacija nezavisna od IRPA, pod nazivom Međunarodni komitet za zaštitu od nejonizirajućeg zračenja (engl. International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection ICNIRP), sa ciljem da istraži potencijalne rizike nejonizirajućih zračenja i uspostavi međunarodne smjernice sa graničnim vrijednostima izloženosti cijelog spektra nejonizirajućeg zračenja. U nastavku ćemo se osvrnuti na Preporuke graničnih vrijednosti promjenjivih električnih, magnetnih i elektromagnetih polja frekvencije do 300GHz, 1998. god. (engl. Guidelines for limiting exposure to time varying electric, magnetic and electromagnetic fields up to 300GHz, u daljem tekstu: ICNIRP preporuke). Cilj ICNIRP preporuka je odrediti smjernice za granične vrijednosti zračenja, a za koja je dokazano da imaju mjerljivi utjecaj na zdravlje čovjeka. Sa druge strane biološke promjene u organizmu nastale nejonizirajučim zračenjem ne moraju imati štetan utjecaj na zdravlje, i nisu obuhvaćene ICNIRP preporukama.

Osnova za određivanje referentnih vrijednosti visokonaponskih zračenja, korišteni su rezultati studijskih i labaratorijskih istraživanja (Michaelson and Elson 1996), kao i epidemijološka istraživanja, a koja su dovela do zaključka da pri višim frekvencijama (100 kHz–300 GHz) izlaganje ljudskog tijela visokofrekventnom elektromagnetnom zračenju u dužini od 30 minuta specifične aprorbirane snage od 1 do 4W/kg će povećati temperaturu tijela za 1 °C. Izlaganjem tijela vrijednostima većim od 4W/kg usljed zagrijavanja može doći do oštećenja tkiva. Osjetljivost organa u tijelu na povećanje temperature usljed izloženosti zračenju se značajno razlikuje, pa za graničnu vrijednost od strane ICNIRP usvojena vrijednosti SAR 0,4W/kg, za normalne uslove okoline, čime je osigurano da i u najnepovoljnijim slučajevima (visoke ambijentalne temperature, vlažnosti, fizičke aktivnosti) temperaturni utjecaj ne pređe sigurnosnu granicu. Preporučene referentne vrijednosti jakosti električnog polja i magnetne indukcije od strane ICNRIP-a su bazirane na vrijednostima iznad kojih je prisutan momentalan i direktan utjecaj na zdravlje čovjeka kao što je: stimulacija perifernih nervih završetaka i mišića; opekotine uzrokovane direktnim kontaktom sa provodnikom pod naponom; povišene temperature tkiva uzrokovane apsorpcijom energije zračenja. Povećani rizik od kancerogenih bolesti usljed dugotrajnog izlaganja nejonizirajućem zračenju nije prihvaćen kao osnovan, obzirom da je zaključak ICNIRP bio da ne posjeduju dovoljan broj dokaza na osnovu kojih bi mogli odrediti granične vrijednosti.

Potrebno je napomenuti da je u samim ICNIRP preporukama navedena moguća povezanost nastajanja kancerogenih bolesti usljed dugotrajne izloženosti magnetnoj indukciji (magnetnom fluksu) niskofrekvetnih zračenja frekvencije 50/60Hz (vodovi pod naponom), i to za značajno niže granične vrijednosti od onih koje su navedene, a što u ICNIRP preporukama nije usvojeno obzirom da nisu postojali neoborivi dokazi.

U ovisnosti od frekvencije elektromagnetnih talasa, zračenje će imati drugačiji utjecaj na tijelo, a prema ICNIRP preporukama je izvršena sljedeća podjela: o 100kHZ – 20MHz: na nižim frekvencijama je izražena apsorpcija u torzu, koja sa porastom frekvencija opada,

i koncentriše se na suženja u tijelu (vrat, noge) o 20MHz – 300MHz: apsorpcija je prisutna u cijelom tijelu, sa izraženom apsorpcijom perifernim dijelovima

tijela (glava) o 300MHz – 10GHz: pojava koncentrisanih lokalnih apsorpcija o >10GHz: zbog plitke penetracije zračenja pri višim frekvencijama apsorpcija se primarno dešava na površini

tijela, zbog čega za procjenu zračenja nije moguće koristiti SAR vrijednosti.

Utjecaj mobilne tehnologije na čovjeka, prema dostupnim podacima, možemo podijeliti na: o toplotni utjecaj (zagrijavanje tkiva) o stimulativni utjecaj podrazumjeva prije svega nemjerljive efekte na zdravlje čovjeka (razdražljivost, umor,

nesanica, problemi koncentracije)

Toplotni i stimulativni utjecaji su srazmjerni gustini zračenja i vremenu izloženosti.

12 | P a g e

2. Granične vrijednosti propisane ICNIRP preporukama

Potrebno je napomenuti da su u ICNIRP preporukama definisane tvz. temeljna ograničenja (engl. basic restriction), a koje se izravno povezuju uz do sada potvrđene zdravstvene učinke elektromagnetskih polja. Zaštita od potvrđenih štetnih zdravstvenih učinaka zahtijeva da temeljna ograničenja nisu prekoračena. Temeljna ograničenja u Pravilniku postavljena u odnosu na sljedeće veličine: o gustoća struje za izvore zračenja od 1 Hz do 10 MHz, o specifična apsorbirana snaga za izvore zračenja od 100 kHz do 10 GHz, o gustoća struje i specifična apsorbirana snaga za izvore zračenja od 100 kHz do 10 MHz, o gustoća snage za izvore zračenja od 10 GHz do 300 GHz.

Od navedenih veličina je u praksi jedino mjerljiva gustoća snage izvora, i to na samoj površini izloženog tijela, dok se ostale vrijedosti dobijanu na osnovu računarskih simulacija. Ove vrijednosti u praksi nisu mjerljive, i zahtjevaju upotrebu složenih sofverskih modela ljudskog tijela, tako da su ICNIRP preporukama definisane i mjerljive referentne vrijednosti/nivoi (engl. Reference levels), čije vrijednosti zadovoljavaju propisane granice temeljnih ograničenja. Referentne veličine za koje su propisane vrijednosti su: o jakost električnog polja, o jakost magnetskog polja, o gustoća magnetskog toka, o dodirna struja i gustoća snage (ekvivalentnoga ravnog vala).

U donosu na tip populacije izložene zračenju, izvršena je podjela na: o područje profesionalne izloženost (engl. occupationally exposed population): odrasle osobe svjesne rizika,

sa znanjem o potencijalnim rizicima zračenja. Profesionalna izloženost podrazumjeva prije svega izloženost punoljetnih osoba koje su upoznate sa potencijalnim rizicima elektromagnetnih zračenjima, i koji su trenirani da poduzaju potrebne mjere predostrožnosti.

o područje povećane osjetljivosti (engl. general public): osobe svih uzrasta, različitog zdravstvenog stanja, a koje ne moraju biti nužno svjesne da su izložene zračenju. Po ovim pojmom Pravilnikom se podrazumjevaju individue ili grupe različite starosne dobi, koji ne moraju biti svjesni da su izloženi elektromagnegnim zračenjima, i za koje se ne može očekivati da posjeduju potrebno znanje da preduzmu mjere predostržnosti i da minimiziraju efekte zračenja.

Tabela 3. Referentne vrijednosti za promjenjiva magnetna i električna polja za frekvencije do 10Ghz za područja profesionalne izloženost

Frekvencija signala Jakost električnog polja

Jakost magnetnog polja

Magnetna indukcija

Gustaća snage (W)

1Hz / 1,63∙105 2∙105 /

1 – 8 Hz 20,000 1,63∙105/f2 2∙105/f2 /

8 – 25 Hz 20,000 20000/f 25000/f /

0,025 – 0,82 kHz 500/f 20/f 25/f /

0.82–65 kHz 610 24,4 30,7 /

0.065–1 MHz 610 1,6/f 2/f /

1–10 MHz 610/f 1,6/f 2/f /

10–400 MHz 61 0,16 0,2 10

400–2,000 MHz 3∙ �𝑓 0,008∙ �𝑓 0,01∙ �𝑓 f/40

2–300 GHz 137 0,36 0,45 50

f – uvrstiti vrijednost frekvencije prikazane u tabeli u istom redu

Izvor: ICNIRP; Guidelines for limiting exposure to time varying electric, magnetic and electromagnetic fields (up to 300GHz), ICNIRP PUBLICATION, HEALTH PHYSICS 74 (4):494‐522; 1998. p. 511

13 | P a g e

Tabela 4. Referentne vrijednosti za promjenjiva magnetna i električna polja za frekvencije do 10Ghz za područja posebne osjetljivosti

Frekvencija signala Jakost električnog polja

Jakost magnetnog polja

Magnetna indukcija

Gustaća snage (W)

1Hz / 32000 40000 /

1 – 8 Hz 10,000 32000/f2 40000/f2 /

8 – 25 Hz 10,000 4000/f 5000/f /

0,025 – 0,8 kHz 250/f 4/f 5/f /

0.8–3 kHz 250/f 5 6,25 /

3–150 kHz 87 5 6,25 /

0.15–1 MHz 87 0,73/f 0,92/f /

1–10 MHz 87/f2 0,73/f 0,92/f /

10–400 MHz 28 0,073 0,092 2

400–2,000 MHz 1,375∙ �𝑓 0,0037∙ �𝑓 0,0046∙ �𝑓 f/200

2–300 GHz 61 0,16 0,20 10

f – uvrstiti vrijednost frekvencije prikazane u tabeli u istom redu.

Izvor: ICNIRP; Guidelines, op.cit. p. 511

Slika 5. Uporedni dijagram referentnih vrijednosti za područja posebne osjetiljivosti i profesionalne izloženosti

Izvor: ICNIRP; Guidelines, op.cit. p. 512. „obradio autor“

14 | P a g e

Navedene ICNIRP preporuke se odnose prije svega na definisanje graničnih vrijednosti za zračenja za koja je neupitno dokazan utjecaj na zdravlje čovjeka. Usvajanjem nacionalnih pravilnika sa mnogo nižim dozvoljenim vrijednostima dugoročne izloženosti zračenju od ICNIRP preporučenih graničnih vrijednosti moguće je preventivno djelovati i spriječiti moguće negativne utjecaje zračenja, za koja još ne postoje neoborivi znanstveni dokazi, ali postoje sumnje negativnog utjecaja zračenja na zdravlje. Uzmimo za primjer usvojene pravilnike u Švicarskoj, gdje su dozvoljene vrijednosti zračenja jakosti električnog polja baznih stanica za deset puta manje od ICNIRP preporučenih graničnih vrijednosti, dok su usvojene granične vrijednosti magnetne indukcije visokonaponskih vodova manje za sto puta. Ovako usvojene vrijednosti imaju za cilj da smanje negativne efekte dugoročne izloženosti zračenjima, i jedne su od najstrožijih usvojenih preporuka u Europi. Uzimajući u obzir izuzetnu kompleksnost bioloških procesa u organizmu i složenost testiranja utjecaja cjelokupnog spektra zračenja na pojedinačne procese, nije moguće sa sigunošću utvrditi bezbjedne granične vrijednosti i mogući utjecaj dugoročne izloženosti. Odabirom nižih graničnih vrijednosti je moguće preventivno djelovati i izbjeći moguće negativne efekte dugotrajnih izloženosti zračenju za koje se sumnja da imaju utjecaja na zdravlje.

3. Referentne vrijednosti za istovremenu izloženost višestrukim izvorima zračenja

U praksi je čovjek izložen brojnim izvorima zračenja, od niskofrekventnih zračenja visokonaponskih dalekovoda, radio talasa, baznih stanica i mobilnih telefona, WiFi uređaja i sl., a čiji utjecaj moramo posmatrati kumulativno. Istovremena izloženost elektromagnetnim poljima različitih frekvencija definisana je Pravilnikom pomoću sljedeće relacije: 4

�𝐸𝑖𝐸𝐿,𝑖

1𝑀𝐻𝑧

𝑖=1𝐻𝑧

+ �𝐸𝑖𝑎≤ 1

10𝑀𝐻𝑧

𝑖>1𝑀𝐻𝑧

�𝐻𝑗𝐻𝐿,𝑗

65𝑘𝐻𝑧

𝑗=1𝐻𝑧

+ �𝐻𝑖𝑏≤ 1

10𝑀𝐻𝑧

𝑗>65𝑘𝐻𝑧

𝐸𝑖 – jakost električnog polja frekvencije i 𝐸𝐿,𝑖 – referentna vrijednost jakosti električnog polja za frekvenciju i a=610 [V/m] – područje profesionalne izloženosti a=87 [V/m] - područje povećane osjetljivosti b=24,4 [A/m] (30,7 μT) – područje profesionalne izloženosti b=5 [A/m] (6,25 μT) - područje povećane osjetljivosti

Navedenim relacijama je definisano ograničavanje kumulativanog efekata magnetnog i električnog polja, tj. stvaranja induciranih struja u organizmu.

Visokofrekvetna zračenja imaju toplotni efekat na čovjeka, koji usljed izlaganju više izvora zračenja imaju kumulativan efekat, a koji je ograničen zadovoljavanjem sljedeće relacije: 4

� �𝐸𝑖𝑐�21𝑀𝐻𝑧

𝑖=100𝑘𝐻𝑧

+ � �𝐸𝑖𝐸𝐿,𝑖

�2

≤ 1300𝐺𝐻𝑧

𝑖>1𝑀𝐻𝑧

� �𝐻𝑗𝑑�21𝑀𝐻𝑧

𝑗=100𝑘𝐻𝑧

+ � �𝐻𝑗𝐻𝐿,𝑗

�2

≤ 1300𝐺𝐻𝑧

𝑗>1𝑀𝐻𝑧

c=610/f [V/m] - područje profesionalne izloženosti c=87/f2 [V/m] - područje povećane osjetljivosti d=1,6/f [A/m] - područje profesionalne izloženosti d=0,73/f2 [A/m] - područje povećane osjetljivosti

4 ICNIRP; Guidelines, op.cit. p. 514

15 | P a g e

5. ITU-T SMJERNICE ZA PROCJENU ZRAČENJA

Iz seta ITU-T K smjernica kojima su definisane preporuke za zaštitu od interferencija, izdvojit ćemo sljedeće: 1. ITU-T K.52 Smjernicama za poštivanje ICNIRP referentnih vrijednosti zračenja (engl. ITU-T Guidance on

complying with limits for human exposure to electromagnetic fields) preporuke za zaštitu od elektromagnetnih zračenja,

2. ITU-T_K61 (engl. Guidance to measurement and numerical prediction of electromagnetic fields for compliance with human exposure limits for telecommunication installation); kojima su opisane tehnike i metodologije mjerenja i računske procjene jačine gustine zračenja,

3. ITU-T_K70 (engl. Mitigation techniques to limit human exposure to EMFs in the vicinity of radio communication stations), kojima su opisane metode proračuna kumulativne jačine gustine zračenja, iz više različitih izvora zračenja. U sklopu K. 70 preporuka je i priručnik za korištenje softvera za procjenu jačine zračenja (engl. EMF estimator), koji se može koristiti za prikaz dijagrama zračenja antene, procjenu jačine zračenja jedne antene kao i procjenu jačine kumulativnog zračenja iz više izvora.

Uzimajući u obzir temu rada, detaljnije će biti opisane ITU-T K.52 preporuke, kojima su su određene preporuke za zaštitu od elektromagnetnih zračenja, te su su propisane procedure za procjenu jačine zračenja bilo mjerenjem ili proračunskim putem. Ukoliko su nacionalnim zakonima, pravilnicima ili smjernicama posebno definisane procedure procjene i mjerenja elektromagnetnog zračenja, a koje su u skladu sa ITU-T K.52 smjernicama, prednost imaju nacionalni propisi. ITU-T K.52 smjernice se odnose na frekvetni opseg od 9kHz do 300GHz.

ITU-T K.52 smjernicama je preporučeno određivanje seta tipskih rješenja, koja će za svaku kategoriju predajnika i za svaki mogući slučaj izloženosti čovjeka zračenju, odrediti maksimalne vrijednosti zračenja antene.

Prvi korak u određivanju procjene jačinje zračenja je svrstavanje predajnika u jednu od sljedećih kategorija: o sigurni predajnici (engl. inherently comliant) su predajnici koji u osnovi zadovoljavaju propisane granične

vrijednosti zračenja, i za koje nisu potrebne posebne mjere zaštite. Prema ITU-T K.52 smjernicama, svi predajnici sa maksimalnom EIRP snagom ispod 2W, su klasificirani kao sigurni predajnici.

o nominalno sigurni predajnici (engl. normally compliant) predajnici mogu proizvesti zračenja čiji nivoi su iznad propisanih graničnih vrijednosti, uz napomenu da se u praksi (zbog nedostupnosti antena) zonama prekoračenja ne može biti izloženo stanovništvo.

o uslovno sigurni predajnici (engl. provisionally compliant) su predajnici koji zahtjevaju dodatna mjerenja i zadovoljavanje propisanih preventivnih mjera (posebnog obilježavanja i ograničavanja zona prekoračenja), u cilju zadovoljavanja propisanih graničnih vrijednosti.

Procjena zračenja prema ITU-T K.52 smjernicama definiše četri moguća slučaja izloženosti čovjeka: o slučaj I: u neposrednoj blizini antene se nalazi zona ograničenja, koja je dostupna opštoj populaciji. o slučaj II: antena je postavljena u neposrednoj blizini objekta u/na kojem se na visini antene može naći

stanovništvo (područja povećane osjetljivosti). o slučaj III: antena je postavljena na visini h1, u neposrednoj blizini objekta visine h2 (h2 < h1) o slučaj IV: antena je instalirana visini h1 na nepristupačnom mjestu (antenski stub, dimnjak i sl.) Slika 6. Zbirni prikaz četri moguća slučaja izloženosti čovjeka

h1=20

h2 ≈h

h2 < h1

I slučaj II slučaj III slučaj

h2 ≈ 2m

IV slučaj

d

α – ugao glavne latice

h2

h'=h1 - h2

16 | P a g e

Izvor: 4: ITU-T K.52, Guidance on complying with limits for human exposure to electromagnetic fields; 15/2004, ITU-T, pp. 16-18, „obradio autor“

U ITU-T K.52 smjernicama je opisana procedura procjene gustine zračenja za svaki pojedinačan slučaj. Za lokaciju na kojoj je postavljen (ili na kojoj se planira postaviti) predajnik, potrebno je definisati najbliže tačke (objekte, javne površine) dostupne stanovništvu.

Za procjenu jakosti zračenja potrebno je poznavati sljedeće parametre: o maksimalnu EIRP antenskog sistema o dobitak antene O frekvenciju signala O visina postavljanja antene, lokacija, azimut i ugao glavne latice (dijagram zračenja), procjenu vjerovatnoće

da čovjek bude izložen zračenju)

Polazimo od osnovne relacije za procjenu zračenja, koju prilagođavamo za pojedinačne slučajeve i parametre predajnika: 5

𝑆(𝑅,𝛼,𝜙) = (1 + 𝜌)2 ∙𝐸𝐼𝑅𝑃

4 ∙ 𝜋 ∙ 𝑅2∙ 𝐹(𝛼,𝜙) �

𝑊𝑚2�

𝛼 – ugao glavne latice 𝜙 – azimut pravca glavne latice 𝜌 – refleksioni koeficjent tla F(α,ϕ) – relativni/numerički dobitak (vrijednosti: 0 - 1) 𝐴𝑠𝑙 – slabljenje bočne latice

Parametar relativnog dobitka se može dobiti iz dijagrama zračenja antene. Obzirom na temu seminarskog rada, u nastavku će biti predstavljene ITU-T K.52 smjernice, a koje se odnose na procjena zračenja GSM baznih stanica. U cilju pojednostavljenja proračuna, u ITU-T K.52. opisanom postupku su urađene sljedeće aproksimacije, prikazane u tabeli 5.

Tabela 5.

GSM900

GSM1800

UMTS

o u pravcu glavne latice zračenja (𝜃 < 𝛼 + 𝜃𝑑/2), za GSM antenske sisteme, F(α,ϕ)=1

o za bočne latice (𝜃 > 𝛼 + 𝜃𝑑/2), F(α,ϕ)=Asl ℎ′ = ℎ1 − ℎ2

slučaj I i IV

reflektovani talas je maksimalnog intenziteta (𝜌 = 1)

𝑆 =4 ∙ 𝐸𝐼𝑅𝑃

4 ∙ 𝜋 ∙ (𝑑2 + ℎ′2)

slučaj II i III : refleksija talasa od tla se može zanemariti

𝑆 =𝐸𝐼𝑅𝑃

4 ∙ 𝜋 ∙ (𝑑2 + ℎ′2)

Nakon što smo odredili jakost zračenja za pojedinačnu lokaciju (objekte i javne površine dostupne stanovništvu), potrebno je odrediti maksimalnu vrijednost snage zračenja EIRP th antene, koja predstavlja uslov da je snaga zračenja antene manja od definisane snage zračenja za specifičan slučaj date mjerne tačke (𝐸𝐼𝑅𝑃 < 𝐸𝐼𝑅𝑃𝑡ℎ). Zadovoljavanjem ovog uslova se smatra da su zadovoljene i propisane granične vrijednosti za svaku pojedinačnu tačku procjene.

Za svaku pojedinačnu tačku za koju vršimo procjenu zračenja, u obzir moramo uzeti kumulativne efekte zračenja, u slučaju istovremene izloženosti više izvora zračenja. Nakon što smo dobili ukupnu vrijednost snage zračenja svakog pojedinačnog antenskog sistema, potrebno je izvršiti poređene dobijene vrijednosti sa definisanim pragom zračenja 𝐸𝐼𝑅𝑃𝑡ℎ, prema relaciji: 6

�𝐸𝐼𝑅𝑃𝑖𝐸𝐼𝑅𝑃𝑡ℎ

≤ 1𝑖

Prema ITU-t K.52. smjernicama, praga zračenja (𝐸𝐼𝑅𝑃𝑡ℎ) se određuje uvrštavanje graničnih vrijednosti snage zračenja za datu frekvenciju određene nacionalnim pravilnicima, uzimajući u obzir specifični slučaj izloženosti. 5 ITU-T K.52, op. cit. p. 11 6 ITU-T K.52, op. cit. p. 9

17 | P a g e

Ukoliko postoji opasnost od pojavljivanja nedozvoljenih nivoa zračenja, potrebno je za takav predajnik (predajnici kategorisani kao uslovno sigurni predajnici) odrediti sljedeće zone: o zona sigurne udaljenosti (engl. compliance zone) obuhvata elektromagnetna zračenja čija je jačina zračenja

ispod propisanih referentnih/graničnih vrijednosti za područja povećane osjetljivosti, o zona profesionalne izloženosti (engl. occupational zone) obuhvata elektromagnetna zračenja jačine zračenja

ispod propisanih referentnih/graničnih vrijednosti za područja povećane osjetljivosti, a iznad propisanih referentnih/graničnih vrijednosti za područja profesionalne izloženosti,

o zona prekoračenja (engl. exceedance zone) obuhvata elektromagnetna zračenja čija je jačina zračenja iznad propisanih referentnih/graničnih vrijednosti za područja profesionalne izloženosti. U ovim zonama je potrebno ograničiti pristup samo posebno treniranom osoblju, uz mogućnost privremenog reduciranja nivoa zračenja tokom njegovog servisiranja, uz propisano maksimalno vrijeme izloženosti i korištenje posebne zaštitne odjeće.

Slika 7.

zona sigurne udaljenosti

zona profesionalne izloženosti zona prekoračenja

18 | P a g e

6. ZAKONSKA REGULATIVA U BOSNI I HERCEGOVINI

Regulativa na snazi u Bosni i Hercegovini: o Pravilo 37/2008 o ograničavanju emisija elektromagnetnog zračenja, oktobar 2008. god., RAK;

Za područje Republike Srpske: o Pravilnik o zaštiti od elektromagnetnih polja do 300 GHz (RS 112/05, 40/07), o Pravilnik o izvorima nejonizujućeg zračenja od posebnog interesa (RS 112/05), o Pravilnik o izmjenama i dopunama Pravilnika o zaštiti od elektromagnetskih polja do 300 ghz. (RS 40/07);

Jonizirajuća zračenja su obuhvaćena zakonskom regulativom na nivou Bosne i Hercegovine: o Zakon o radijacijskoj i nuklearnoj sigurnosti u Bosni i Hercegovini ("Službeni glasnik BiH" broj 88/07) o Zakon o odgovornosti za nuklearnu štetu ("Službeni glasnik BiH" broj 87/13)

BAS standardi: 50383 o BAS EN 61566: Mjerenje izloženosti zračenju u radio-frekvencijskom elektromagnetnim poljima – Jačina

polja u frekvencijskom opsegu od 100kHz do 1 GHz, o BAS EN 50364:2010: Ograničenje izlaganja ljudi elektromagnetnim poljima od uređaja koji rade u

frekventnom opsegu od 0 Hz do 300 GHz, korištenih u elektronskom nadzoru (EAS), radiofrekventnoj identifikaciji (RFID) i sličnim primjenama,

o BAS EN 50385:2005: Standard za proizvod za dokazivanje usklađenosti radio baznih stanica i fiksnih terminalnih uređaja za bežične telekomunikacione sisteme sa osnovnim zabranama ili referentnim nivoima koji se odnose na izloženost ljudi elektromagnetnom polju radio frekvencija ( 100MHz – 10 GHz ),

o BAS EN 50385:2005: Standard za proizvod za dokazivanje usklađenosti radio baznih stanica i fiksnih terminalnih uređaja za bežične telekomunikacione sisteme sa osnovnim zabranama ili referentnim nivoima koji se odnose na izloženost ljudi elektromagnetnom polju radio frekvencija ( 100MHz – 10 GHz ).

o BAS EN 50383:2011: Osnovni standard za proračun i mjerenje jačine elektromagnetnog polja i specifičnog nivoa apsorbcije (SAR-Specific Absorbtion Rate) koji se odnose na izloženost ljudi od baznih radio stanica i fiksnih terminalnih stanica za bežične telekomunikacione.

1. Pravilo 37/2008 o ograničavanju emisija elektromagnetnog zračenja

Na nivou Bosne i Hercegovine, Regulatorna agencija za komunikacije BiH (u daljem tekstu: RAK), je usvojila Pravilo 37/2008 o ograničavanju emisija elektromagnetnog zračenja, oktobar 2008. god. (u daljem tekstu Pravilo 37/2008). Pravilo 37/2008 se primjenjuje na sve korisnike dozvola izdatih od strane Regulatorne agencije za komunikacije, izuzimajući pokretne radio stanice, radio stanice koje se koriste u amaterske svrhe, kao i usmjerene radio veze u koje spadaju zemaljske i satelitske veze. U roku od osam dana nakon postavljanja telekomunikacionog predajnika, Pravilom 37/2008 je definisana obaveza izrade elaborata sa izjavom o sigurnosti i izvještajem o nivou zračenja. Izradu elaborata i mjerenja obavlja sam vlasnik tk. predajnika (nosilac dozvole) ili pravna osoba koju angažuje nosilac dozvole. RAK na osnovu dostavljenog elaborata i kontrole parametara izdaje potvrdu o sigurnosti. Izvještaj o izmjerenim nivoima zračenja se radi u skladu sa mjernim metodama propisanim u Pravilu 37/2008, prema kojem su definisane tri mjerne metode: o brzi pregled se primjenjuje pri proračunu nivoa elektromagnetnih zračenja sa više izvora. Mjerenje je

potrebno izvršiti izotropnim antenama koje pokrivaju frekventno područje analiziranog signala. Ukupnu jakosti električnog/magnetnog polja dobijamo „sabiranjem po snazi“ srednjih vrijednosti jačine električnog/ magnetnog polja pojedinačnih izvora:

)()(1

22∑=

=n

iii HiliEHiliE

o skeniranje promjenjivog frekvetnog opsega je metoda koja se primjenjuje kada je potrebno mjeriti nivoe

elektromagnetnog zračenja po određenim frekvencijama unutar skeniranog opsega (9kHz-3GHz). Rezultati mjerenja moraju uzeti u obzir kumulativne efekte zračenja:

�𝐸𝑖𝐸𝐿,𝑖

1𝑀𝐻𝑧

𝑖=1𝐻𝑧

+ �𝐸𝑖𝑎≤ 1 − 𝑒𝑓𝑒𝑘𝑎𝑡 𝑖𝑛𝑑𝑢𝑐𝑖𝑟𝑎𝑛𝑖ℎ 𝑠𝑡𝑟𝑢𝑗𝑎 𝑢 𝑜𝑟𝑔𝑎𝑛𝑖𝑧𝑚𝑢

10𝑀𝐻𝑧

𝑖>1𝑀𝐻𝑧

� �𝐸𝑖𝑐�21𝑀𝐻𝑧

𝑖=100𝑘𝐻𝑧

+ � �𝐸𝑖𝐸𝐿,𝑖

�2

≤ 1300𝐺𝐻𝑧

𝑖>1𝑀𝐻𝑧

− 𝑒𝑓𝑒𝑘𝑎𝑡 𝑧𝑎𝑔𝑟𝑖𝑗𝑎𝑣𝑎𝑛𝑗𝑎 𝑜𝑟𝑔𝑎𝑛𝑖𝑧𝑚𝑎

19 | P a g e

o metoda detaljnog ispitivanja se koristi za mjerenje elektromagnetnog zračenja u bliskoj zoni zračenja, za mjerenje polja visokog intenziteta, impulsnih signala.

Za od 9kHz do 300GHz postoje definisane granične vrijednosti prema Pravilu 37/2008. Rezultati mjerenja (efektivne vrijednosti električnog/magnetnog polja) moraju biti ispod propisanih graničnih vrijednosti u Pravilu 37/2008. Ukoliko su izmjerene vrijednosti ispod propisanih graničnih vrijednosti, smatra se da su zadovoljena i osnovna ograničenja, i da RAK može izdati potvrdu o sigurnosti. Granične vrijednosti veličina elektromagnetnog polja su definisane u tabeli 6.

Tabela 6.

Frekvencija f (MHz)

Efektivne vrijednosti veličina elektromagnetnog polja Područje povećane osjetljivosti Područje profesionalne izloženosti

Jačina električnog polja E [V/m]

Jačina magnetnog polja H [A/m]

Jačina električnog polja E [V/m]

Jačina magnetnog polja

H [A/m] 0,009 – 0,15 34,8 2 87 5

0,15 – 1 34,8 0,292/f 87 0,73/f 1 – 10 34,8/f1/2 0,292/f 87/f1/2 0,73/f

10 – 400 11,2 0,0292 28 0,073 400 – 2000 0,55f1/2 0,00148 f1/2 1,375 f1/2 0,0037 f1/2

2000 – 300 000 24,4 0,064 61 0,16

Izvor: RAK, Pravilo 37/2008 o ograničavanju emisija elektromagnetnog zračenja; Sarajevo, oktobar 2008. god., str. 9.

Vezane napomene7 o u frekventnom podrucju od 100 kHz do 10 GHz uzima se srednja vrijednost za Sekv, E2, H2 i B2 u 6-minutnom

intervalu, dok se za frekventno podrucje iznad 10 GHz uzima srednja vrijednost za Sekv, E2, H2 i B2 u 68/ƒ1,05 minutnom intervalu (ƒ je izražen u GHz),

o za impulsna elektromagnetna polja u frekventnom podrucju od 100 kHz do 10 MHz vršne granične vrijednosti dobivaju se množenjem odgovarajucih vrijednosti iz Tabele 4 sa faktorom 10(0,665 log(ƒ/100 000) +0,176) (ƒ je izražen u Hz),

o za impulsna elektromagnetna polja u frekventnom podrucju od 10 MHz do 300 GHz vršne granične vrijednosti dobivaju se množenjem odgovarajucih vrijednosti iz Tabele 4 sa faktorom 32,

o u frekventnom području od 100 kHz do 10 GHz uzima se srednja vrijednost za E2 i H2 u 6-minutnom intervalu, dok se za frekventno područje iznad 10 GHz uzima srednja vrijednost za E2 u 68/ƒ1,05 minutnom intervalu (ƒ je izražen u GHz).

Vrijednost sigurnosnih udaljenosti primjenjuju se u cilju provjere u postupku izdavanja potvrde o sigurnosti. Sigurnosna udaljenost predstavlja najveću horizontalnu udaljenost od osovine antenskog stuba na kojoj se može boraviti, i navedene vrijednosti se koriste u cilju provjere dobijenih rezultata u izvještaju, u postupku izdavanja potvrde o sigurnosti.

Tabela 7.

Frekvetno područje Najveća EIP (W) Sigurnosna udaljenost (m)

9 kHz – 1 MHz 600 5

1 – 30 MHz 600 15

30 – 70 MHz 100 6

70 – 470 MHz 250 10

470 MHz – 3 GHz 1000 15

3 – 300GHz 30 000 50

Izvor: RAK, Pravilo 37/2008 op. cit. p. 9

Potrebno je istaknuti da su granične vrijednosti usvojene Pravilom 37/2008 nekoliko puta niže od referentnih vrijednosti usvojenih od strane ICNIRP. 7 RAK, Pravilo 37/2008 op. cit. p. 9.

20 | P a g e

2. Zakonska regulativa i utjecaj niskofrekvetnih zračenja na zdravlje čovjeka

Pravilom 37/2008 za frekventni opseg od 9kHz do 300GHz su preuzete referentne vrijednosti preporučene od strane ICNRIP-a. Iako su u ICNRIP preporukama date vrijednosti za kompletan opseg od 1Hz do 300GHz, Pravilom 37/2008 nisu obuhvaćena niskofrekvetna zračenja frekvetnog opsega od 1Hz – 9kHz. Ukoliko se kratko osvrnemo i na problematiku utjecaja niskofrekvetnih zračenja, možemo konstatovati da referentne vrijednosti jakosti električnog polja i magnetne indukcije za niskofrekventne izvore zračenja nisu propisane posebnim propisima u FBiH, već su propisane vrijednosti sigurnosnih udaljenosti i širine područja sigurnosti za visokonaponske dalekovode. Pravilnikom o tehničkim normativima za izgradnju nadzemnih elektroenergetskih vodova nazivnog napona 1kV do 400 kV (“Službeni list SFRJ”, broj 65/88), koji je na i dalje snazi odlukom DERK-a, definisane su najmanje dozvoljene udaljenosti provodnika i dijelova mreže pod naponom od drugih objekta. Ipak, u praksi se susrećemo sa čestom ilegalnom gradnjom objekata koji ulaze u propisane zone područja sigurnosti, i koji se mogu legalizirati ukoliko u postupku legalizacije zadovolje najmanje dozvoljene udaljenosti provodnika i dijelova mreže pod naponom, bez obzira opasnost kontinuiranoj izloženosti visokim vrijednostima magnetne indukcije. Obzirom da nisu propisane refentne vrijednosti jakosti električnog polja i magnetne indukcije za niskofrekventne izvore zračenja, zakonske procedure jesu zadovoljene. U radu „Elektromagnetna polja i sigurna razdaljina od opterećenih dalekovoda“ (Predrag Nosović, Muris Bakalović, INFOTEH-Jahorina, maj 2011.god.) objavljeni su rezultati mjerenja magnetne indukcije kod dalekovoda nazivnog napona 400kV i nominalne struje 1900A, pri propisanoj sigurnosnoj udaljenosti od 6 metara, a koji prelaze vrijednosti magnetne indukcije od 50μT. Ukoliko uzmemo za primjer Hrvatsku, gdje je Pravilnikom o zaštiti od elektromagnetskih polja definisan maksimalni dopušteni iznos magnetske indukcije za frekvencije od 50Hz je 40 μT, vidimo da ovakva legalizacija objekta u Hrvatskoj ne bi bila dopuštena.

U Zbirnom izvještaju povezanosti izloženosti niskofrekvetnim zračenjima i bolesti raka koji je objavila Svjetska zdravstvena organizacija – Internacionalna agencija za istraživanje kancerogenih bolesti (engl. World Health Organization, International Agency For Reserch On Cancer), je navedeno da ne postoji dovoljno dokaza na osnovu kojih je moguće povezati uzrokovanje kancerogenih bolesti niskofrekventnim zračenjem. Ipak, iako statična električna, statična magnetna polja i niskofrekventna električna polja nisu klasificirana kao uzročnici kancerogenih bolesti, povezanost uzrokovanja kancerogenih bolesti za niskofrekventna magnetna polja nije isključena. Iako nepotvrđena, sumnja da niskofrekventna magnetna polja povećavaju rizik pojave leukemije kod djece je dovoljna da se poduzmu određene mjere koje će spriječiti dugotrajna izlaganja niskofrekventnim magnetnim poljima, a posebno u blizini rezidencijalnih objekata, obrazovnih i zdravstvenih ustanova.

21 | P a g e

7. PROCJENA UTJECAJA ELEKTROMAGNETNIH ZRAČENJA NA ŽIVOTNU SREDINU

1. Procjena utjecaja zračenja na okoliš u procesu dobijanja dozvola za građenje

Na federalnom kao i na kantonalnim novoima ne postoje posebne regulative ni propisi koji bi uvjetovali prethodnu procjenu utjecaja na okoliš i izradu studija utjecaja na okoliš za telekomunikacijske predajnike. Zakonom o zaštiti okoliša ( 'Službene novine FBiH' broj 38/09, 33/03) je na nivou FBiH definisna potreba zaštite od štetnih utjecaja na okoliš za jonizirajuća i nejonizirajuća zračenja, dok su federalnim i kantonalnim pravilnicima definisane liste pogona i postrojenja za koje je potrebna procjena utjecaja na okoliš i okolinska dozvola. Ovi pravilnici prije svega prepoznaju postrojenja energetike (hidroelektrane, vjetroelektrane, termoelektrane), hemijske, metalne, mineralne industrije i sl. Telekomunikacioni predajnici ne nalaze se listi postrojenja, te prema tome ne postoji zakonska obaveza procjene utjecaja na okoliš u sklopu izdavanja urbanističkih saglasnosti, kao ni izdavanja okolinske dozvole.

Rezultat neuređenosti regulative je da uz zahtjev za izdavanja urbanističke saglasnosti za postavljanje tk. predajnika bilo koje snage, operatori nije obavezan dostaviti studiju procjene utjecaja na okoliš. Procjena utjecaja zračenja na okoliš u procesu dobijanja dozvola za građenje je praksa u mnogim zemljama, tako je u Republici Srbiji Zakonom o proceni uticaja na životnu sredinu, definisano da je studija o procjeni utjecaja i saglasnost na studiju o procjeni uticaja, odnosno odluka da nije potrebna procjena uticaja na životnu sredinu, sastavni dio dokumentacije koja se prilaže uz zahtev za izdavanje odobrenja za izgradnju ili uz prijavu početka izvođenja projekta. Za sve telekomunikacione predajnike efektivne izračene snage iznad 250W, može se zahtevati procena uticaja na životnu sredinu.

Kao primjer procedura izdavanja građevinske dozvole, u nastavku će biti opisana procedura koja je na snazi u Švicarskoj. Investitor je dužan da podnese zahtjev za dozvolu za građenje općinskim organima, u sklopu kojeg se obavezno podnosi i projektna dokumentacija sa sadržajem: o vrijednostima predajne snage antene, o smjera zračenja antene, o procjena jakosti električnog polja u blizini instalisane antene.

Nakon što je nadležna općinska služba zaprimila zahtjev, dužna je dostavljenu projektnu dokumentaciju staviti na javni uvid, nakon čega zainteresirane strane mogu podnijeti svoje primjedbe. Pravo na žalbu određuje općina, a na osnovu procjenjenog radijusa utjecaja zračenja planirane antene, a što se određuje prema informacijama u dostavljenoj projektnoj dokumentaciji. Dostavljenje primjedbe se uzimaju u razmatranje, a po potrebi se uključuju i odjel nadležne kantonalne institucije (konsultantni odjeli odgovorni za pitanja nejonizirajućih zračenja), na osnovu čega donose konačna odluka. U slučaju da su procijenjene vrijednosti zračenja antene unutar granica određenih Švicarskim nacionalnim pravilnikom zaštite od neionizirajućeg zračenja, daje se odobrenje za građenje za predmetnu lokaciju. Općinsko rješenje (odobrenje za građenje) se nakon usvajanja dostavlja investitoru i svim zainteresiranim stranama koje su podnijele primjedbu. Na dostavljeno rješenje, zainteresirane strane imaju pravo žalbe nadležnom općinskom ili kantonalnom sudu. Značajno je napomenuti da u slučajevima gdje je procijenjeni nivo zračenja 80% od graničnih vrijednosti, potrebno je prije puštanja u pogon izvršiti dodatna mjerenja, kojima se potvrđuje da li su nivoi zračenja ispod dopuštenih i da li izgrađena antena zadovoljava propisane uslove.

Granične vrijednosti propisane Švicarskim nacionalnim pravilnikom se odnose na intenzitet zračenja pri maksimalnoj predajnoj snazi bazne stanice i pri maksimalnom opterećenju (broj poziva, količine podataka). o GSM900 MHz 4 V/m o GSM1800 i UMTS bazna stanica 6 V/m o kombinacija GSM900/GSM1,800/UMTS 5 V/m

Osim frekvencije, na jačinu polja utječe i parametar ERP, prema kojem su određene vrijednosti minimalne udaljenosti od izvora zračenja, na kojima je izračenje ispod vrijednosti propisanih pravilnikom. Potrebno je napomenuti da se bezbjedonosne udaljenosti značajno smanjuju ukoliko zračenje prolaskom kroz zid objekta.

22 | P a g e

Tabela 8 Sigurnosne vrijednosti udaljenosti od antene, za različite vrijednosti snage zračenja antene

ERP GSM 900 GSM 1800/UMTS

10W 5,5m 3,7m

100W 18m 12m

300W 30m 20m

700W 46m 31m

1000W 55m 37m

2000W 78m 52m

Izvor: Swiss Agency for the Environment, op. cit. p. 44 „obradio autor“

Slika 8. Na slici je prikazan dijagram zračenja bazne stanice ERP snage 1000W, frekvencije 900MHz (GSM900), visine antenskog stuba 20 metara, sa antenom usmjerenom nekoliko stupnjeva prema zemlji. Plavom linijom je prikazana vrijednosti jakosti električnog polja ICNIRP preporučene granične vrijednosti (41V/m), dok je crvenom linijom prikazana granična vrijednost definisana Švicarskim nacionalnim pravilnikom zaštite od neionizirajućeg zračenja (4 V/m)

Izvor: Swiss Agency for the Environment, op. cit. p. 42 „obradio autor“

Slika 9: Na slici je prikazan dijagram jakosti električnog polja u funkciji udaljenosti izvora zračenja. Crnom linijom je prikazano električno polje izmjereno na visini od 15 metara iznad tla, dok su crvenom linijom prikazane izmjerene vrijednosti električnog polja na visini od 1,5 metara iznad tla. Vidimo da je električno polje najjače na udaljenosti od 90 metara od izvora, nakon čega dolazi do postepenog slabljenja.

Izvor: Swiss Agency for the Environment, op. cit. p. 42

4 V/m (nacionalni pravilnik) 41 V/m (ICNIRP)

h=20m

6m 55m

.

V/m2

23 | P a g e

2. Procjena jačine električnog polja usljed zračenja baznih stanica za granične vrijednosti propisane Pravilom 37/2008 o ograničavanju emisija elektromagnetnog zračenja

Primjer procjene jačine električnog polja za GSM baznu stanicu, za granične vrijednosti definisane Pravilom 37/2008 je opisan u nastavku. Analiziran je slučaj planirane GSM bazne stanice koja se sastoji od antenskog stuba visine 30 metara, na koji su planirane tri sektorske GSM antene širine glavne latice 65° po azimutu i 9,5° po elevaciji, bez nagiba antene, sa dobitkom od 17dBi u frekventnom opsegu od 880 od 960MHz, sa planirana četri aktivna kanala. Na antenu se dovodi signal maksimalne snage 6,31W (38dBm), dobitak antene je 17dBi (50,12 puta veći u odnosu na izotropni radijator), pa se snaga izračena u prostor računa prema relaciji:

𝐸𝐼𝑅𝑃 = 38𝑑𝐵𝑚 + 17𝑑𝐵𝑖 = 55𝑑𝐵𝑚 = 316,23𝑊

Bliža i dalja zonu zračenja u prezentiranom istraživanju je dobijena pomoću apriksimacije da je zona dalekog polja već na rastojanju od nekoliko talasnih duživa (5 ∙ 𝜆), tako da uzimajući u obzir frekventni opseg od 880 – 960MHz, talasne dužine se kreću u rasponu od 0,31 do 0,34 metra. Uzmemo li nepovoljnije vrijednosti u obzir, granica bliže zone zračenja se nalazi na rastojanju od 1,55 metar.

Gustina snage zračenja dobija se izrazom:

𝑆 =𝐺 ∙ 𝑃

4 ∙ 𝜋 ∙ 𝑅2=

𝐸𝐼𝑅𝑃4 ∙ 𝜋 ∙ 𝑅2

=1,64 ∙ 𝐸𝑅𝑃4 ∙ 𝜋 ∙ 𝑅2

�𝑊𝑚2�

Prema RAK-ovom Pravilu 37/2008 o ograničavanju emisija elektromagnetnog zračenja, za frekventni opseg koji pokriva predmetni GSM900 predajnik, u tabeli 9. definisane su sljedeće granične vrijednosti jačine električnog polja.

Tabela 9.

Frekventni opseg Područje povećane osjetljivosti Područje profesionalne izloženosti

Jačina el. polja E (V/m) Jačina el. polja E (V/m)

400-2000MHz 0,55∙ �𝑓 1,375∙ �𝑓

880MHz 16,31 V/m 40,78

Na osnovu ovih vrijednosti moguće je proračunati sigurne zone sa aspekta utjecaja elektromagnetnih zračenja za „najgori slučaj“. što podrazumjeva istovremen rad sva četri kanala u maksimalnom kapacitetu (aktivni svi komunikacioni i saobraćajni „fizički kanali“) i maksimalne izlazne snage. Zone sigurnosti za područje povećane osjetljivosti i profesionalne izloženosti su prikazane u tabeli 10.

Tabela 10.

Visina mjerenja

Sigurna zona od ose antenskog stuba, za definisane granične vrijednosti jačina el. polja E (V/m) prema Pravilu 37/2008.

Područje povećane osjetljivosti Područje profesionalne izloženosti

30 metara 11,945 metara 4,77 metara

28,6 metara 8,455 metara 3,38 metara

24 | P a g e

Slika 10. Grafički prikaz zona sigurnosti

Prema ITU-T K.52 smjernicama, refleksija talasa od tla u ravni glavnog snopa zračenja se može zanemariti.

Sigurne zone udaljenosti unutar glavnog snopa zračenja, izvan koje je jačina električnog polja ispod graničnih vrijednosti vrijednosti propisanih Pravilom 37/2008, računamo na sljedeći način.

𝑅 = �𝑍0 ∙ 4 ∙ 𝐸𝐼𝑅𝑃4 ∙ 𝜋 ∙ 𝐸2

Uzimajući maksimalnu vrijednosti kuta usmjerenosti (bočni snop latice), gdje je gustina snage zračenja pada na polovice vrijednosti maksimalnog zračenja, granicu sigurne udaljenosti računamo:

𝑅 = �𝑍0 ∙ 4 ∙ 𝐸𝐼𝑅𝑃2 ∙ 4 ∙ 𝜋 ∙ 𝐸2

Snop elektromagnetnog zračenja prepolovljenje snage pada na zemlju pada pod uglom usmjerenosti od 4,75° na udaljenosti L:

𝑡𝑔 �9,5°2� = 28

𝐿 ; 𝐿 = 28

𝑡𝑔�9,5°2 �

= 336,96𝑚

Jačina električnog polja na udaljenosti 361.03m od bazne stanice na tlu, u najgorem mogućem slučaju (100% reflektovani talas i istovremeni rad sva 4 kanala ) je:

𝐸 = �𝑍0 ∙ 4 ∙ 4 ∙ 𝐸𝐼𝑅𝑃2 ∙ 4 ∙ 𝜋 ∙ 𝑅2

= 0,76 �𝑉𝑚�

Zaključak proračuna predikcije sigurnosne zone je da se unutar 11,94 metra po osi glavne latice, i na udaljenosti od 8,45 metara (pri visini posmatranja 28,6 metara) ne smije nalaziti opšta populacija. Izvan tog područja, vrijednosti jačine električnog polja padaja se nalaze ispod graničnih vrijednosti navedenih u Pravilu 37/2008 o ograničavanju emisija elektromagnetnog zračenja. Granica za područje profesionalne izloženosti je po osi glavne latice na 4,77 metara, unutar kojeg se ne smije zadržavati u intervalima dužim od 6 minuta.

Dobijene procjenjene vrijednosti se u praksi ne dostižu, obzirom da je procjena urađena za „najgori slučaj“. Također, potrebno je napomenuti da u proračun nisu uzeti efekti slabljenja zračenja, koje se dešava usljed prolaska kroz određene prepreke. Veliki otpor zračenju pružaju zidovi od betona i opeke, dok je slabljenje veoma malo kroz staklene površine i drvene konstrukcije. Slabljenje elektromagnetnog zračenja prilikom prodiranja kroz zid se može apriksimirati u rasponu od 10 do 20dB, a što ovisi od konstrukcije same zgrade.

Ovisno o korištenoj tehnologijji bazne stanice mogu biti konfigurisane tako, da jedan isti kabinet, u jednom trenutku, pruža servise i u GSM900 i GSM1800 mreži kao i simultano pružanje GPRS, EDGE i UMTS servisa. Dijagram zračenja antene bazne stanice će ovisiti osim o karakteristikama korištene opreme, korištene tehnologije GSM sistema, broja kanala i jačine signala koji se emitira. Signali različitih radio kanala koji se

Područje povećane osjetljivosti

h=28,6m

361,03m

8,45

4,75°

Područje profesionalne izloženosti

4,77m 11,94m

h=30m

h=2m

25 | P a g e

emituju preko iste antene nisu u korelaciji, pa je ukupni nivo električnog polja predajnika određujemo pomoću sabiranja intenziteta svih električnih polja:

𝐸𝑢𝑘 = ��𝐸𝑖2𝑖

Iako u praksi izuzev saobraćajnih „fizičkih“ kanala, ostali kanali neće biti uvijek aktivni, uzimajući u obzir da prilikom proračuna uzimamo „najgori slučaj“ potrebno je pretpostaviti da svi fizički kanali aktivni, i da je intenzitet zračenja maksimalan.

Raspodjela gustoće snage na površini kugle dovoljno velikog polumjera nazivamo prostorni dijagram zračenja. Budući da se iz dijagrama snage ne vidi polarizacija najčešće se daje dijagram za dvije komponente električnog polja polarno (vertikalni dijagram) i azimutalno (horizontalni dijagram) te fazni pomak jedne komponente u odnosu na drugu.

Ukoliko su zadovoljene granične vrijednosti definisane u Pravilu 37/2008, zadovoljene su i ICNIRP preporučene referentne vrijednosti.

Tabela 11. Zone sigurnosti za ICNIRP preporučene referentne vrijednosti

Frekventni opseg

(ICNIRP Preporuke)

Područje povećane osjetljivosti Područje profesionalne izloženosti

Jačina el. polja E (V/m) Jačina el. polja E (V/m)

400-2000MHz 1,375∙ �𝑓 3∙ �𝑓

880MHz 40,78 V/m 88,9 V/m

Visina mjerenja

Sigurna zona od ose antenskog stuba, za definisane granične vrijednosti jačina el. polja E (V/m) prema ICNIRP Preporukama.

Područje povećane osjetljivosti Područje profesionalne izloženosti

30 metara 4,77 metara 2,19 metara

28,6 metara 3,38 metar 1,55 metar

26 | P a g e

8. ZAKLJUČAK

Konstantan porast broja instalisanih baznih stanica povećava kvalitet usluga i konkurentnost tržišta, što za krajnjeg korisnika kao rezultat ima smanjenje cijena pojedinačnih usluga. Porastom broja instaliranih baznih stanica na jednom području, smanjuje se površina pojedinačnih ćelija, kao i efektivna snaga zračenja pojedinačne antene, a time i utjecaj elektromagnetnog zračenja na čovjeka. Ipak, potred navedenih benefita, potrebno je istaknuti određene nedostatke. Obzirom da zakonska regulativa ne propisuje obavezu procjene utjecaja zračenja na okoliš u sklopu samog postupka izdavanja urbanističkih saglasnosti, kao ni smjernice za preporučene lokacije za postavljanje tk. predajnika, česti su slučajevi instalacije antena na školama, bolnicama, objektima individualnog stanovanja, kao i objektima koji se nalazi u blizini područja povećane osjetljivosti. Također, u praksi su česti primjeri zahtjeva za izgradnjom tk. predajnika (GSM baznih stanica) u sklopu parcele individualnih objekata stanovanja, čime sam vlasnik parcele ostvaruje značajnu materijalnu korist. Sa druge strane, vlasnici susjednih objekata u neposrednoj blizini antene su izloženi povećanom nivou zračenja, što uz narušavanje vizualnog karaktera naselja, uzrokuje njihovo opravdano nezadovoljstvo. Odgovornost nadležnih organa je prije svega zaštita javnog interesa, a koja se trenutno ne provodi u svim aspektima. Jedan od glavnih razloga je nedovoljno razrađena zakonska regulativa koja pokriva predmetnu tematiku. Istaknut ćemo utvrđene nedostatke važećeg Pravila 37/2008 o ograničavanju emisija elektromagnetnog zračenja: o Pravilom nisu obuhvaćena niskofrekvetna zračenja frekvetnog opsega od 1Hz – 9kHz, o Mjerenja može obavljati i sam vlasnik tk. predajnika, što dovodi u pitanje objektivnost izmjerenih rezultata, o Nedostatak propisanih udaljenosti tk. predajnika od objekata/područja posebne osjetljivosti,

Osim navedenih nedostataka u regulativi dodatan problem u definisanju urbanističko tehničkih uslova predstavljaju i priloženi idejni projekti, koji su najčešće tipska rješenja sa prikazanom lokacijom i visinom antenskog stuba, bez opisanih tehničkih karakteristika tk. predajnika, dijagrama zračenja i sl.

Potrebno je zahtjevati od investitora detaljniji nivo razrade idejnog projekta, a koji će sadržavati procjenu nivoa zračenja na lokacijama koja se nalaze u neposrednoj blizini antene, kao i određivanje zona sigurnosti unutar kojih su očekivani nivoi zračenja ispod graničnih vrijednosti određenih Pravilom 37/2008. Također, u sklopu idejnog projekta je potrebno uraditi geodetski snimak objekata/područja od posebne osjetljivosti koji se nalaze u neposrednoj blizini planiranog tk. predajnika. Pri procjeni zračenja potrebno je u kalkulaciju uzeti u obzir kumulativno zračenje svih tk. predajnika u neposrednoj blizini lokacije planiranog tk. predajnika. Procjene ukupnog zračenja moguće je uraditi bilo računski, ili pomoću softverskih analizatora ukupne jačine zračenja (ITU-U: EMF estimator).

Procjena utjecaja zračenja na okoliš u procesu dobijanja dozvola za građenje, kao i uključivanje zainteresirane javnosti u proces izdavanja potrebnih dozvola je praksa u mnogim zemljama. Konačan sud o samom izdavanju dozvole ima nadležni organ, a koji valjanu odluku može donijeti samo na osnovu procjene utjecaja zračenja na okoliš dostavljene u sklopu idejnog projekta, te na taj način udovoljiti zaštiti javnog interesa.

27 | P a g e

9. LITERATURA

1. Swiss Agency for the Environment, Forests and Landscape SAEFL; Electrosmogin the environment; June 2005 2. Darko Šuka, Predikcija gustine snage elektromagnetnog zračenja baznih stanica mobilne telefonije,

(INFOTEH-JAHORINA Vol. 7, Ref. B-II-12, p. 198-202, mart 2008.god.), 3. ICNIRP; Guidelines for limiting exposure to time varying electric, magnetic and electromagnetic fields (up to

300GHz), ICNIRP PUBLICATION, HEALTH PHYSICS 74 (4):494‐522; 1998. 4. ITU-T K.52, Guidance on complying with limits for human exposure to electromagnetic fields; 15/2004, ITU-T. 5. ITU-T_K61; Guidance to measurement and numerical prediction of electromagnetic fields for compliance

with human exposure limits for telecommunication installation; 09/2003. 6. ITU-T_K70, Mitigation techniques to limit human exposure to EMFs in the vicinity of radio communication

stations, 06/2007. 7. Regulatorna agencija za komunikacije; Pravilo 37/2008 o ograničavanju emisija elektromagnetnog zračenja;

Sarajevo, oktobar 2008. god. 8. Institut za sigurnost Zagreb; Pravilnik o zaštiti od elektromagnetskih polja; NN 204/03 9. Zakon o o zaštiti okoliša ( 'Službene novine FBiH' broj 38/09, 33/03)