Elaborato finale - Dipartimento di Fisica e Astronomia and

Transcript

UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI
CATANIA
REGIONE SICILIANA
Assessorato Regionale dell'Istruzione
e della Formazione Professionale
Dipartimento Regionale dell'Istruzione
e della Formazione Professionale
Unione Europea
Fondo Sociale Europeo
Ministero del Lavoro
e delle Politiche Sociali
SICILIA
FONDO SOCIALE EUROPEO
PROGRAMMA OPERATIVO 2007-2013
"Investiamo per il vostro futuro"
UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI CATANIA
FACOLTÀ DI SCIENZE MATEMATICHE, FISICHE E NATURALI
DIPARTIMENTO DI FISICA ED ASTRONOMIA
Master Universitario di II livello in
MONITORAGGIO DELLE RADIAZIONI IONIZZANTI E NON IONIZZANTI
E RISCHIO AMBIENTALE
PROGETTO CIP n. 2007.IT.051.PO.003/IV/12/F/9.2.14/1368 - CUP n. E65C10000850009
Direttore: Prof. Antonio Triglia
MONITORAGGIO DI RADIAZIONI IONIZZANTI E
NON IONIZZANTI IN ALCUNI ISTITUTI SCOLASTICI
DEL COMUNE DI RAGUSA
MARCO LEGGIO
Tutor:
Dott.ssa S. Tormene
A.R.P.A. Ragusa
Prof.ssa G. Immè
Università degli Studi di Catania
A.A. 2010-2011
Catania - luglio 2012
INDICE
ELENCO DELLE FIGURE
ELENCO DELLE TABELLE
SOMMARIO
v
viii
ix
REGIONALE
PER
LA
PROTEZIONE
1. ARPA: AGENZIA
DELL’AMBIENTE
1
1.1. Profilo dell’Agenzia .................................................................... 1
1.2. Le attività dell’Arpa .................................................................... 2
1.3. Organigramma ARPA Sicilia ...................................................... 4
1.4. Le attività della Struttura Territoriale di Ragusa ......................... 5
2.
MONITORAGGIO
FREQUENZA
DEI
CAMPI
ELETTROMAGNETICI
AD
ALTA
9
2.1. I campi elettromagnetici ad alta frequenza ................................. 9
2.1.1. Le sorgenti di campo elettromagnetico a radiofrequenza: le
antenne .............................................................................................. 11
2.1.2. Parametri caratteristici delle antenne: guadagno e diagramma
di radiazione ..................................................................................... 11
2.1.3. Tipologie di antenne ............................................................... 13
2.1.4. Caratteristiche dei campi elettromagnetici emessi dalle antenne
................................................................................................. 15
2.1.5. Il L’esposizione ai campi elettromagnetici a radiofrequenza:
gli impianti per telecomunicazione ........................................................ 17
2.2. Effetti sanitari dei campi elettromagnetici ad alta frequenza ... 26
2.2.1. Effetti acuti dei campi a radiofrequenza e microonde ........... 28
2.2.2. Effetti a lungo termine dei campi a radiofrequenza e
microonde ........................................................................................ 28
2.3. La normativa sui campi elettromagnetici ................................. 31
2.3.1. La normativa italiana ............................................................. 34
2.4. La campagna di monitoraggio dei campi elettromagnetici ad alta
frequenza in alcuni istituti scolastici del comune di Ragusa ........... 39
2.4.1. Liceo Scientifico Statale “E. Fermi” ..................................... 42
2.4.2. Istituto Tecnico Commerciale Aeronatico Statale “F.Besta”
................................................................................................ 46
2.4.3. Istituto Tecnico Industriale Statale “E.Majorana” ................. 49
iii
3.
53
3.1. Il radon ...................................................................................... 53
3.2. Effetti sanitari del radon ............................................................ 59
3.3. La normativa sul radon.............................................................. 62
3.4. I diversi sistemi di monitoraggio del radon e la tecnica di misura
preventiva con camera a ionizzazione.................................................... 65
3.5. La campagna di monitoraggio del radon in alcuni istituti
scolastici del comune di Ragusa ................................................... 72
3.5.1. Liceo Scientifico Statale “E. Fermi” ...................................... 74
3.5.2. Istituto Tecnico Commerciale Aeronatico Statale “F.Besta” . 78
3.5.3. Istituto Tecnico Industriale Statale “E.Majorana” ................. 83
MONITORAGGIO DEL GAS RADON
4. CONCLUSIONI
87
BIBLIOGRAFIA
89
iv
ELENCO DELLE FIGURE
FIGURA 2.1.
Esempio di solido di radiazione e sezioni sui due piani
principali .................................................................... 13
FIGURA 2.2.
Antenna a dipolo a sinistra e antenna biconica a destra
.................................................................................... 14
FIGURA 2.3.
Antenna a horn o a tromba ......................................... 14
FIGURA 2.4.
Antenna a riflettore parabolico................................... 15
FIGURA 2.5.
Rappresentazione di un’onda elettromagnetica piana 16
FIGURA 2.6.
Zone di campo intorno a un’antenna .......................... 17
FIGURA 2.7.
Schiera di antenne log-periodiche .............................. 20
FIGURA 2.8.
Antenna per trasmissioni televisive ........................... 21
FIGURA 2.9.
Schema di riuso delle frequenze con divisione del
territorio in celle ......................................................... 22
FIGURA 2.10.
Antenna per stazione radio base e solido di radiazione .
.................................................................................... 23
FIGURA 2.11.
Tecniche di accesso dei sistemi di telefonia mobile ......
.................................................................................... 24
FIGURA 2.12.
Limiti di esposizioni, valori di attenzione e obbiettivi
di qualità fissati dal d.P.C.M. 08 luglio 2003............. 37
FIGURA 2.13.
Valori limite di esposizione DLgs 257/07 ................. 38
FIGURA 2.14.
Antenna per trasmissioni televisive ........................... 39
FIGURA 2.15.
Monitoraggio Liceo Scientifico “centrale” ................ 42
FIGURA 2.16.
Prima settimana monitoraggio ................................... 43
FIGURA 2.17.
Seconda settimana monitoraggio ............................... 43
FIGURA 2.18.
Terza settimana monitoraggio .................................... 44
FIGURA 2.19.
Quarta settimana monitoraggio .................................. 44
FIGURA 2.20.
Monitoraggio Liceo Scientifico “succursale” ............ 44
FIGURA 2.21.
v
FIGURA 2.22.
FIGURA 2.23.
Terza settimana monitoraggio ................................... 46
FIGURA 2.24.
FIGURA 2.25.
Monitoraggio ITCA “F. Besta” ................................. 47
FIGURA 2.26.
FIGURA 2.27.
FIGURA 2.28.
FIGURA 2.29.
FIGURA 2.30.
Monitoraggio ITIS “E. Majorana” ............................. 49
FIGURA 2.31.
FIGURA 2.32.
FIGURA 2.33.
FIGURA 2.34.
FIGURA 2.35.
Fine della quarta settimana di monitoraggio.............. 51
FIGURA 3.1.
Dose
efficace
media
annua
in
Italia
................................................................................... 55
FIGURA 3.2.
Decadimento alfa del Radio-226 ............................... 56
FIGURA 3.3.
Effetto camino............................................................ 58
FIGURA 3.4.
Possibili vie d’ingresso del gas Radon in una casa .... 58
FIGURA 3.5.
L’alveolo .................................................................... 60
FIGURA 3.6.
Epitelio bronciale ....................................................... 61
FIGURA 3.7.
Rivelatori a carboni attivi .......................................... 67
FIGURA 3.8.
Rivelatori a tracce ...................................................... 68
FIGURA 3.9.
Elettrete ...................................................................... 69
FIGURA 3.10.
Cella di Lucas ............................................................ 70
FIGURA 3.11.
Camera a ionizzazione ............................................... 71
FIGURA 3.12.
Monitoraggio Liceo Scientifico “succursale” ............ 75
vi
FIGURA 3.13.
Planimetria generale Liceo Scientifico con indicazione
dei punti di misura del Radon .................................... 75
FIGURA 3.14.
Andamento temporale della concentrazione di Radon
nell’aula professori del Liceo Scientifico “succursale”
.................................................................................... 76
FIGURA 3.15.
Monitoraggio Liceo Scientifico “centrale” ................ 77
FIGURA 3.16.
nell’aula professori del Liceo Scientifico “centrale” . 77
FIGURA 3.17.
Planimetria generale ITCA con indicazione dei punti di
misura del Radon........................................................ 78
FIGURA 3.18.
Monitoraggio segreteria amministrativa ITCA .......... 79
FIGURA 3.19.
nella segreteria amministrativa ITCA ........................ 79
FIGURA 3.20.
Monitoraggio biblioteca ITCA ................................... 80
FIGURA 3.21.
nella biblioteca ITCA ................................................. 81
FIGURA 3.22.
Monitoraggio segreteria docenti ITCA ...................... 82
FIGURA 3.23.
nella segreteria docenti ITCA .................................... 82
FIGURA 3.24.
Planimetria generale ITIS con indicazione dei punti di
misura del Radon........................................................ 83
FIGURA 3.25.
Monitoraggio segreteria didattica ITIS ...................... 84
FIGURA 3.26.
nella segreteria didattica ITIS .................................... 84
FIGURA 3.27.
Monitoraggio segreteria didattica ITIS ...................... 85
FIGURA 3.28.
nella segreteria didattica ITIS .................................... 85
vii
ELENCO DELLE TABELLE
TABELLA 2.I.
Spettro elettromagnetico ............................................ 10
TABELLA 2.II.
Caratteristiche e usi delle RF ..................................... 10
TABELLA 3.I.
Monitoraggio Radon aula professori Liceo Scientifico
“succursale” ............................................................... 76
TABELLA 3.II.
Monitoraggio Radon aula professori Liceo Scientifico
“centrale” ................................................................... 78
TABELLA 3.III. Monitoraggio Radon segreteria amministrativa ITC . 80
TABELLA 3.IV. Monitoraggio Radon biblioteca ITCA ....................... 81
TABELLA 3.V.
Monitoraggio Radon segreteria docenti ITCA .......... 82
TABELLA 3.VI. Monitoraggio Radon segreteria didattica ITIS .......... 84
TABELLA 3.VII. Monitoraggio Radon segreteria didattica ITIS ........... 85
viii
SOMMARIO
SOMMARIO
Il Project Work seguente nasce a conclusione delle attività
didattiche e di tirocinio svolte durante il Master “Monitoraggio delle
radiazioni ionizzanti e non ionizzanti e rischio ambientale”, il cui
obbiettivo principale era quello di formare esperti capaci di elaborare
corrette valutazioni dei rischi ambientali per la popolazione e per i
lavoratori connessi alle radiazioni ionizzanti e non ionizzanti.
Tale lavoro nasce da un’intensa attività didattica svolta presso il
Dipartimento di Fisica e Astronomia dell’Università degli Studi di
Catania e dal tirocinio presso l’Arpa (Agenzia Regionale per la
Protezione dell’Ambiente) svolto nella Struttura Territoriale di Ragusa.
Quasi a rispecchiare il percorso formativo del Master il lavoro di
Project Work è stato strutturato in modo da trattare argomenti
riguardanti sia il monitoraggio delle radiazioni ionizzanti sia delle non
ionizzanti, trattando ogni argomento con una introduzione teorica
dell’argomento, un cenno agli effetti sanitari sui lavoratori, un richiamo
alle normative vigenti e infine i risultati dei monitoraggi, effettuati
durante il tirocinio, in alcuni istituti scolastici presenti nel territorio del
comune di Ragusa.
Gli studenti delle scuole, oltre a essere oggetto di particolare
attenzione data la loro giovane età anagrafica, sono soggetti a tutte le
normative in merito alla prevenzione e protezione della salute dei
lavoratori. Il Testo Unico per la Sicurezza, DLgs 9 Aprile 2008, n. 81 e
smi, recita all’ art.2 lettera a: “«lavoratore»: persona che,
indipendentemente dalla tipologia contrattuale, svolge un'attività'
lavorativa nell'ambito dell'organizzazione di un datore di lavoro pubblico
o privato, con o senza retribuzione, anche al solo fine di apprendere un
mestiere, un'arte o una professione, esclusi gli addetti ai servizi
domestici e familiari. Al lavoratore così definito e' equiparato: …
l'allievo degli istituti di istruzione ed universitari e il partecipante ai corsi
di formazione professionale nei quali si faccia uso di laboratori,
attrezzature di lavoro in genere, agenti chimici, fisici e biologici, ivi
comprese le apparecchiature fornite di videoterminali limitatamente ai
periodi in cui l'allievo sia effettivamente applicato alla strumentazioni o
ai laboratori in questione;…”.
ix
SOMMARIO
Nel dettaglio sono stati trattati gli argomenti delle radiazioni non
ionizzanti dovute ai campi elettromagnetici a radiofrequenza, riportando
i risultati relativi al monitoraggio effettuato in tre istituti scolastici
presenti nel territorio del comune di Ragusa e delle radiazioni ionizzanti
dovute al gas radon riportando i risultati relativi all’attività di
monitoraggio svolta.
L’esperienza svolta ha mostrato buone condizioni ambientali
all’interno degli istituti scolastici del territorio ragusano in quanto non
sono stati riscontrati valori preoccupanti né di campi elettromagnetici né
tantomeno concentrazioni di radon tali da prevedere particolari misure di
prevenzione e protezione. Le misure effettuate, come vedremo in questo
elaborato, infatti non hanno messo in luce nessun superamento dei valori
di limite imposti dalle normative vigenti.
x
CAPITOLO 1
ARPA AGENZIA REGIONALE PER LA PROTEZIONE DELL’AMBIENTE
1. ARPA: AGENZIA REGIONALE PER LA
PROTEZIONE DELL’AMBIENTE
1.1.
Profilo dell’Agenzia
La legge regionale del 3 maggio 2001, n. 6 riguardante le
“Disposizioni programmatiche e finanziarie per l'anno 2001” all’art. 90
del Titolo VI (DISPOSIZIONI IN MATERIA DI EDILIZIA
RESIDENZIALE PUBBLICA URBANISTICA AMBIENTE E
LAVORI PUBBLICI) sancisce: “Istituzione dell'Agenzia regionale per
la protezione dell'ambiente. 1. Per l'esercizio delle funzioni in materia di
prevenzione e tutela ambientale, di cui al decreto legge 4 dicembre 1993,
n. 496, convertito con modificazioni dalla legge 21 gennaio 1994, n. 61 e
successive modifiche ed integrazioni, da esercitarsi nel rispetto del
decreto legislativo 30 dicembre 1992, n. 502 e successive modifiche ed
integrazioni è istituita l'Agenzia regionale per la protezione dell'ambiente
in sigla (A.R.P.A) ente strumentale della Regione e di seguito
denominata "Agenzia" con sede in Palermo. 2. L'Agenzia è dotata di
personalità giuridica pubblica, di autonomia tecnica, gestionale,
amministrativa e contabile ed è posta sotto la vigilanza dell'Assessorato
regionale del territorio e dell'ambiente da cui promanano gli indirizzi
programmatici”.
L’ARPA nasce quindi allo scopo di fornire servizi volti alla
protezione e tutela dell’ambiente e quindi della salute umana. L’Agenzia
offre infatti servizi di controllo, informazione, ricerca e consulenza sia
agli enti pubblici sia alle imprese private, attraverso una rete di
laboratori ed uffici presenti in ciascuna provincia siciliana. L’attività
dell’ARPA riguarda il controllo della qualità dell’ambiente nella totalità
delle sue matrici, la tutela ed il recupero dello stesso nell’ottica della
sostenibilità dello sviluppo. Tali azioni si realizzano per mezzo di
servizi, controlli e monitoraggi ambientali in grado di acquisire,
elaborare e quindi restituire informazioni sullo stato di salute
dell’ambiente; in tale ottica l’ARPA Sicilia risponde ad esigenze non
soltanto istituzionali, ma anche e soprattutto sociali, esprimendo e
realizzando la comune esigenza di salvaguardia dell’ambiente, inteso sia
come risorsa naturale che come elemento di tutela della salute umana.
1
CAPITOLO 1
Per la realizzazione di tali primari obiettivi, l’Agenzia attua il
monitoraggio ambientale tramite la rilevazione di fattori fisici, geologici,
chimici e biologici; esegue analisi di laboratorio di rilievo ambientale e
di prevenzione sanitaria della collettività; vigila sul rispetto della
normativa vigente e delle prescrizioni contenute nei provvedimenti
autorizzatori rilasciati dalle Autorità competenti in campo ambientale, ed
opera inoltre nell’ambito della produzione e dello scambio di
conoscenze, attuando campagne informative che diffondano nel
territorio regionale nuove realtà e soprattutto nuova coscienza e cultura
ambientale[0].
1.2.
Le attività dell’Arpa
ARPA Sicilia sin dalla sua istituzione, nel 2001, svolge la
funzione di monitorare l’ambiente della regione per diffondere i dati e
favorire presso cittadini ed istituzioni, una maggiore consapevolezza
delle pressioni sull’ambiente siciliano nonché una partecipazione sempre
più consapevole alle scelte che ispirano le azioni di tutela e di
valorizzazione ambientale. L’Agenzia, infatti, tiene sotto controllo i
fattori che possono provocare inquinamento e danni all’ambiente e,
pertanto, essere nocivi per la salute dell’uomo, attraverso la continua
verifica, qualitativa e quantitativa, dei loro valori per segnalare gli
eventuali superamenti dei livelli di sicurezza consentiti dalle norme di
settore. In pratica l’Agenzia, attraverso l’attività della sua sede centrale e
delle sue nove articolazioni provinciali, tiene costantemente sotto
controllo lo stato della qualità delle matrici ambientali nel loro
complesso ed effettua le analisi sugli agenti inquinanti di varia origine e
delle loro ricadute sulla salute dell’ambiente e, quindi, sulla salute
umana. ARPA Sicilia rende così un importante servizio alla nostra
comunità, che in questo modo è costantemente informata sulla qualità
delle componenti caratterizzanti l’ambiente in cui vive e che ne
determinano la qualità della vita.
L’attività istituzionale prevista dal Regolamento sull’assetto
organizzativo dell’Agenzia, oltre al monitoraggio e al controllo,
comprende la tutela ambientale finalizzata alla promozione di
comportamenti culturali orientati ad uno sviluppo sostenibile. Infatti,
tutti noi, come singoli cittadini, abbiamo la responsabilità di contribuire
2
CAPITOLO 1
al mantenimento della qualità dell’ambiente. D’altra parte, essere
informati sulle tematiche ambientali è uno dei principali diritti di
cittadinanza sanciti dalle normative internazionali, europee e nazionali.
Per aiutare ad esercitare il proprio diritto/dovere di cittadinanza,
favorendo la consapevolezza delle conseguenze ambientali dei propri
comportamenti e delle proprie scelte, anche quelle quotidiane, l’impegno
dell’Agenzia si è concentrato su diverse attività, avendo cura di
organizzare i propri uffici e servizi anche nell’ottica di una puntuale
diffusione dei dati ambientali, così come prevedono le norme vigenti.
Attraverso i referenti URP (Ufficio per le Relazioni con il Pubblico)
dell’Agenzia, ogni cittadino può richiedere, direttamente o attraverso le
strutture sanitarie o gli Enti locali di riferimento territoriale, tutte quelle
informazioni relative allo stato di salubrità delle varie matrici ambientali
(aria, acqua e suolo). Anche le pubblicazioni specifiche, quali
l’Annuario regionale dei dati ambientali (che riporta i valori degli
indicatori quantitativi e qualitativi utilizzati a livello internazionale per
descrivere lo stato dell’ambiente), le collane editoriali ARPA Strumenti
e Studi & Ricerche e la rivista Arpaview sono utili alla diffusione delle
conoscenze ambientali raccolte dall’Agenzia. Tutte le pubblicazioni
dell’Agenzia e anche numerosi altri volumi e riviste di settore sono
disponibili al pubblico presso la biblioteca del Centro di
Documentazione della sede centrale. Ma è soprattutto il sito istituzionale
www.arpa.sicilia.it a permettere la diffusione capillare delle conoscenze
ambientali, grazie anche all’implementazione degli specifici sistemi
informativi come la Sezione regionale del Catasto rifiuti – che ha il
compito di raccogliere, quantificare e qualificare i dati e le informazioni
relative alla produzione, movimentazione, detenzione, gestione, recupero
e smaltimento dei rifiuti nel territorio regionale – ed il Sistema
Informativo Regionale per la Valutazione Integrata della qualità dell’aria
(SIRVIA) – che permette la valutazione chimica della qualità dell’aria
per individuare le parti del territorio compromesse da questo punto di
vista e per mettere a punto, laddove occorrano, i più idonei interventi di
pianificazione territoriale contenenti le necessarie misure correttive e
verificarne nel tempo l’efficacia.
I dati delle diverse reti confluiscono presso il CED di ARPA
Sicilia e contribuiscono alla dematerializzazione documentale
dell’Agenzia. L’Agenzia in questi anni si è, inoltre, impegnata nel
3
CAPITOLO 1
settore dell’educazione ambientale, per coinvolgere i cittadini più
giovani e le loro famiglie, normalmente non raggiunti dalle ordinarie
attività tecniche dell’Agenzia, in un progressivo percorso di
avvicinamento alle tematiche ambientali, nella convinzione che sia la
strategia più efficace per migliorare il futuro del nostro territorio. Tutte
le informazioni prodotte dall’Agenzia, così, raggiungono anche i più
giovani attraverso lo specifico sito www.arpa-kids.it, che parla un
linguaggio meno tecnico ma comunque efficace. Inoltre, l’Agenzia
collabora attraverso il Laboratorio Infea con quei soggetti locali che si
occupano a vario titolo di ambiente per fornire loro un supporto
organizzativo e culturale per garantire l’efficacia e la permanenza dei
risultati, attraverso le strategie e le azioni definite nel Piano di
Educazione ambientale, ed agisce in prima persona attraverso le visite
guidate delle scolaresche presso le strutture centrali e territoriali
dell’Agenzia attraverso il progetto ARPA incontra la scuola, finalizzato
ad accrescere comportamenti responsabili nelle nuove generazioni
tramite l’approfondimento e la riflessione di insegnanti e studenti
rispetto alle tematiche dell’ambiente e della sostenibilità del territorio.
1.3.
Organigramma ARPA Sicilia
L’Agenzia è articolata in un struttura centrale con sede a
Palermo e in nove strutture periferiche provinciali. L’organigramma
dell’azienda è così composto:
1.
Direttore Generale
2.
Area di Staff
2.1.1.
Struttura G1 - Coordinamento Area di Staff
2.1.2.
Struttura G2 - Formazione, Informazione e Comunicazione
2.1.3.
Struttura G3– Prevenzione e Protezione, Gestione Qualità e
Promozione dei Sistemi di Gestione Ambientale
3.
Area Amministrativa
3.1.1.
Struttura A1 - Affari Generali e Legali
3.1.2.
Struttura A2 - Bilancio e Contabilità
3.1.3.
Struttura A3 – Patrimonio, Provveditorato ed Economato
4
CAPITOLO 1
3.1.4.
4.
Struttura A4 - Amministrazione Risorse Umane e Politiche
del Personale
Area Tecnica
4.1.1.
Struttura T1 - Controlli Ambientali
4.1.2.
Struttura T2 - Monitoraggi Ambientali
4.1.3.
Struttura T3 - Sistema Laboratori
5.
Strutture Territoriali
5.1.1.
Struttura Territoriale di Agrigento
5.1.2.
Struttura Territoriale di Caltanissetta
5.1.3.
Struttura Territoriale di Catania
5.1.4.
Struttura Territoriale di Enna
5.1.5.
Struttura Territoriale di Messina
5.1.6.
Struttura Territoriale di Palermo
5.1.7.
Struttura Territoriale di Ragusa
5.1.8.
Struttura Territoriale di Siracusa
5.1.9.
Struttura Territoriale di Trapani
1.4.
Le attività della Struttura Territoriale di
Ragusa
Il dipartimento provinciale di Ragusa dell’ARPA si occupa di:
•
attività tecniche, laboratoristiche e di controllo e monitoraggio;
•
progettazione ed efficace attuazione a livello territoriale dei
programmi e dei progetti in materia di Prevenzione e Protezione,
Formazione ed Aggiornamento Scientifico, Educazione
Ambientale,
Rinnovo
Tecnologico
e
Strumentale,
Documentazione e URP;
•
collaborazione e relazioni con Enti, Organismi, Associazioni e
privati cittadini nello svolgimento delle attività di competenza;
5
CAPITOLO 1
•
accordi, convenzioni e protocolli con gli Sportelli unici per le
attività produttive nell’ambito della generale attività di supporto
agli enti locali in tema di protezione ambientale;
•
proposta, nell’ambito delle competenze dell’ARPA Sicilia, alle
Amministrazioni competenti di misure cautelari, di emergenza e
di comunicazione di rischio che si rendano necessarie a livello
provinciale e locale.
•
raggiungimento degli obiettivi fissati dalla Direzione dell’ARPA
Sicilia;
Le principali funzioni del Dipartimento sono riconducibili alle
attività di monitoraggio, controllo e emissione di pareri. Svolge inoltre,
attività di supporto agli enti locali per il rilascio delle autorizzazioni
relative alla tutela ambientale, secondo quanto previsto dalla normativa
vigente. Ha compiti di consulenza e di supporto all'attività di vigilanza
del Dipartimento di prevenzione dell’ASP, ad altri Enti pubblici e
privati. In particolare le attività sono realizzate mediante il presidio del
territorio di competenza, con interventi di vigilanza e controllo sulle
attività umane con ricadute ambientali, in relazione a:
•
acque: superficiali, sotterranee, di scarico
•
aria
•
rumore
•
suolo e rifiuti
•
agenti fisici
In particolare gli interventi sul territorio riguardano:
ARIA: Monitoraggio qualità dell’aria mediante tre centraline dislocate
sul territorio del comune di Ragusa secondo quanto previsto dal D.Lgs
155/2010. Verifica autocontrollo emissioni in atmosfera D L.gs. 152/06;
ACQUA: Monitoraggio acque superficiali, sotterranee, marino –
costiere; controlli acque reflue;
SUOLO E BONIFICHE: Attività di controllo e campionamento siti
inquinati - Parere su terre e rocce da scavo;
6
CAPITOLO 1
RIFIUTI: Attività di controllo su discariche autorizzate, pozzi sentinella,
percolati, impianti di trattamento e recupero dei rifiuti - Sopralluoghi su
richiesta autorità giudiziaria;
SERVIZIO DI LABORATORIO: Esecuzione di analisi per competenze
istituzionali su matrici acqua e suolo;
AGENTI FISICI: Monitoraggio e controllo tramite misure e calcoli
previsionali delle emissioni di radiazioni non ionizzanti a bassa e alta
frequenza. Rilascio di pareri per l’installazione di nuove antenne.
Monitoraggio tramite campagne preventive per valutare la presenza di
gas radon in ambienti di vita e sui luoghi di lavoro.
7
CAPITOLO 2
2
2.1.
MONITORAGGIO DEI C.E.M.
MONITORAGGIO DEI CAMPI
ELETTROMAGNETICI AD ALTA FREQUENZA
I campi elettromagnetici ad alta frequenza
Tutti noi viviamo in un ambiente permeato da campi
elettromagnetici ad alta frequenza, identificando con questo termine
quella parte dello spettro elettromagnetico compreso tra le frequenze 100
kHz e 300 GHz, denominate anche radiofrequenze (RF) [1]. Per
accorgersi di questa presenza pervasiva è sufficiente accendere un
apparecchio che capta tali campi elettromagnetici, quale una radio, una
televisione o un telefono cellulare: la ricezione di una trasmissione
radio-televisiva o la presenza del segnale sul display del telefonino, ci
fanno capire che l’ambiente in cui viviamo è completamente permeato
dai campi elettromagnetici.
L’avvento delle telecomunicazioni, con lo sviluppo dei sistemi
di radiodiffusione, ha quindi di fatto reso l’esposizione a campi
elettromagnetici RF una condizione comune a tutti gli ambienti in cui
vivono membri di popolazioni tecnologicamente evolute come la nostra.
Si tratta di una forma di esposizione relativamente recente per l’uomo, se
consideriamo che le telecomunicazioni hanno una storia di circa un
centinaio di anni e che campi elettromagnetici RF di origine naturale
quali quelli generati dal sole, hanno livelli talmente bassi da non essere
neanche rilevabili se non usando strumentazione particolarmente
sofisticata.
I sistemi per telecomunicazioni, principali responsabili di
questa nostra convivenza con i campi elettromagnetici RF, hanno
peraltro conosciuto negli ultimi anni un grande sviluppo che non
accenna a rallentare. Maggiori e più efficienti possibilità nelle
trasmissioni di dati, immagini e informazioni sono associate a nuove
tipologie di sorgenti quali trasmettitori per la televisione digitale,
antenne per servizi wireless e WiFi, ripetitori per telefonia digitale
UMTS, ripetitori per servizi televisivi su portatili e così via.
Dando uno sguardo allo spettro elettromagnetico (tabella 2.I),
anche abbreviato in spettro EM e definito come l'insieme di tutte le
9
CAPITOLO 2
possibili frequenze delle radiazioni elettromagnetiche, possiamo vedere
la collocazione delle radiofrequenze all’interno delle radiazioni.
Tabella 2.I. Spettro elettromagnetico
Nella tabella 2.II possiamo vedere le applicazioni delle RF e le
loro caratteristiche.
Banda
VLF
LF
MF
HF
VHF
UHF
SHF
EHF
Caratteristiche
Bassa attenuazione a qualunque
ora del giorno e della notte, in
qualsiasi stagione
Bassa attenuazione notturna
Usi
Radio
navigazione,
radio
localizzazione,
comunicazioni
intercontinentali
C.S.
Radio
trasmissioni
AM,
Alta attenuazione diurna
comunicazioni per navi e aerei
Trasmissione a lunga distanza Radio trasmissioni di tutti i tipi a
variabile tra giorno e notte e a media e lunga distanza tra punti fissi
seconda delle stagioni
e mobili
Propagazione
sostanzialmente Televisione, radio trasmissioni FM,
rettilinea
radar, radio navigazione
Televisione, radar, ponti radio, radio
C.S.
navigazione
C.S.
Radar, ponti radio, radio navigazione
Radio
navigazione,
radar,
C.S.
meteorologia
Tabella 2.II. caratteristiche e usi delle RF
10
CAPITOLO 2
Vediamo ora nel dettaglio dove hanno origine queste
radiofrequenze e come si propagano fino al nostro ambiente di vita
quotidiano.
2.1.1.
Le sorgenti di campo elettromagnetico a
radiofrequenza: le antenne
L’antenna è un dispositivo in grado di convertire un segnale
elettrico in onde elettromagnetiche e irradiarle nello spazio circostante o,
viceversa, convertire in un segnale elettrico, che si propaga in un cavo,
un’onda elettromagnetica captata nello spazio. L’antenna è quindi un
trasduttore, in quanto converte le due seguenti forme di energia: onde
elettromagnetiche guidate nei cavi che connettono l’antenna
all’alimentatore e onde elettromagnetiche radiate che si propagano nello
spazio circostante. Le antenne possono pertanto essere di tipo ricevente o
trasmittente a seconda dell’uso cui sono destinate oppure possono
svolgere entrambe le funzioni anche simultaneamente. Anche se
qualsiasi oggetto conduttivo può fare da antenna, l’efficienza nella
conversione tra le due forme di energia è fortemente dipendente dalla
sua forma e dal rapporto tra le sue dimensioni e la lunghezza d’onda
della radiazione elettromagnetica. Forme e dimensioni delle antenne
saranno pertanto progettate per ottenere le maggiori efficienze di
conversione alle diverse frequenze dell’onda elettromagnetica ricevuta o
trasmessa.
2.1.2.
Parametri caratteristici delle antenne:
guadagno e diagramma di radiazione
Le modalità di irradiazione o ricezione dei segnali
elettromagnetici da parte delle antenne sono descritte in gran parte sulla
base dei due seguenti parametri: guadagno e diagramma di irradiazione
[2].
Per definire il guadagno, immaginiamo di avere un’antenna
ideale che irradia energia elettromagnetica allo stesso modo in tutte le
direzioni, che chiameremo radiatore isotropo puntiforme. Per questa
antenna ideale la potenza irradiata, PIRR, è distribuita uniformemente in
ogni direzione e pertanto la densità di potenza irradiata o intensità di
11
CAPITOLO 2
radiazione, SISO, non dipende dalla direzione di irraggiamento e assume
un valore dato dalla seguente espressione:
S ISO =
PIRR
4πr 2
Il radiatore puntiforme isotropico, per quanto sia un modello
puramente ideale, è comunque molto utile come antenna di riferimento,
con la quale confrontare i risultati ottenuti per le antenne reali.
In particolare, si definisce guadagno direttivo di una antenna,
D(q,ϕ),in una determinata direzione (q,ϕ) il rapporto tra l’intensità di
radiazione in quella direzione e l’intensità di radiazione che avrebbe un
radiatore puntuale isotropo a parità di potenza totale irradiata PIRR.
D(ϑ , ϕ ) =
S (r , ϑ , ϕ )
S ISO
Il valore massimo del guadagno direttivo DMAX, prende il nome
di direttività che, per ciascuna antenna, assume un valore costante
rappresentando il guadagno direttivo nella direzione di massimo
irraggiamento dell’antenna.
Per visualizzare la distribuzione spaziale della radiazione emessa
da un’antenna si usa una rappresentazione grafica denominata
diagramma di radiazione.
Il diagramma di radiazione dovrà descrivere graficamente la
distribuzione di grandezze quali l’ampiezza del campo elettrico, la
densità di potenza o il guadagno, nello spazio tridimensionale e, quindi,
dovrà essere rappresentata da una figura solida detta solido di
radiazione. Per comodità si possono considerare, in luogo del solido di
radiazione, due sue sezioni che consentano, grazie a simmetrie su due
piani di riferimento, la ricostruzione del solido (vedi fig. 2.1).
12
CAPITOLO 2
Figura 2.1. Esempio di solido di radiazione e sezioni sui due piani principali
Tipicamente il diagramma di radiazione si esprime in dB, in
quanto i valori rappresentati in termini di ampiezza del campo elettrico,
di densità di potenza o di guadagno, sono normalizzati rispetto al valore
massimo. Il diagramma di radiazione descrive la distribuzione angolare
dell’intensità della radiazione emessa dall’antenna solo a partire dalla
distanza che determina l’inizio della cosiddetta zona di campo lontano.
A distanze inferiori le caratteristiche di emissione dell’antenna non sono
più descrivibili con un diagramma di radiazione in quanto la
distribuzione angolare dell’intensità del campo elettromagnetico dipende
dalla distanza.
2.1.3.
Tipologie di antenne
In funzione dei loro utilizzi, le antenne possono essere realizzate
in modo tale da avere determinati guadagni e diagrammi di radiazione.
Le antenne si possono a grandi linee ricondurre alle seguenti tipologie:
antenne lineari, antenne ad apertura, antenne a riflettore, schiere o
allineamenti di antenne.
Le antenne lineari hanno una forma basata su una struttura di tipo
filiforme con una geometria variabile. Si tratta di antenne che hanno
13
CAPITOLO 2
solitamente simmetria cilindrica con un diagramma orizzontale isotropo
ed un guadagno basso. Due esempi di questa tipologia di antenne sono i
dipoli e le antenne biconiche (figura 2.2).
Figura 2.2. Antenna a dipolo a sinistra e antenna biconica a destra
Le antenne ad apertura sono caratterizzate da una apertura
(bocca) praticata in una parete metallica attraverso la quale viene
irradiata l’onda elettromagnetica. Esse hanno elevati guadagni ed una
buona uniformità del campo elettromagnetico irradiato su porzioni di
piani ortogonali alla direzione di propagazione anche a distanze
prossime all’antenna. Un esempio di antenna ad apertura denominata
horn, o antenna a tromba, è riportata in figura 2.3.
Figura 2.3. Antenna a horn o a tromba
Le antenne a riflettore sono costituite da un illuminatore che
irradia verso una o più superfici riflettenti, così da ottenere fasci
collimati con elevate direttività e guadagni. Le più utilizzate sono a
riflettore parabolico e si basano sulla proprietà di collimazione del fascio
offerta da una superficie parabolica quando illuminata dal fuoco (vedi
figura 2.4).
14
CAPITOLO 2
Figura 2.4. Antenna a riflettore parabolico
Un’ulteriore tipologia di antenne è costituita da quelle ottenute
con una schiera di singoli elementi messi insieme. L’effetto voluto è
quello di aumentare il guadagno finale dell’antenna, inoltre questo tipo
di antenne consente di variare la direzione di massimo irraggiamento del
fascio applicando sfasamenti ai segnali che alimentano i singoli
elementi. Nel caso dell’antenna log-periodica solo un dipolo è
alimentato e induce correnti sugli altri dipoli che sono passivi. In
funzione del dipolo che viene alimentato cambierà la frequenza di
funzionamento dell’antenna, che sarà massima se viene alimentato il
dipolo più corto e minima se viene alimentato il dipolo più lungo.
Antenne come le log-periodiche che funzionano in un ampio intervallo
di frequenze vengono dette a “banda larga”.
2.1.4.
Caratteristiche dei campi elettromagnetici
emessi dalle antenne
Un modello fisico che descrive la propagazione dell’energia
elettromagnetica nello spazio è quello dell’onda elettromagnetica piana,
che ha le seguenti proprietà [3]:
• I campi elettrico (E) e magnetico (H) oscillano con una
certa frequenza f sullo stesso piano e in direzioni
ortogonali tra loro;
• Il piano sul quale oscillano i due campi E e H è
ortogonale alla direzione di propagazione dell’onda;
15
CAPITOLO 2
• Le ampiezze dei campi sono espresse: E in volt/metro
[V/m] e H in ampere/metro [A/m].
L’onda elettromagnetica
rappresentata come in figura 2.5.
piana
può
pertanto
essere
Figura 2.5. Rappresentazione di un’onda elettromagnetica piana
Un’altra importante grandezza fisica che caratterizza l’onda
elettromagnetica è il vettore di Poynting, S, che è legato ai vettori campo
elettrico e magnetico dalla seguente espressione:
r r r
S = E×H
Il modulo del vettore di Poynting, esprime la densità di potenza
dell’onda elettromagnetica: l’energia elettromagnetica che fluisce
nell’unità di tempo attraverso una superficie ortogonale alla direzione di
propagazione.
Nello spazio circostante il centro elettrico possono essere
individuate tre differenti zone delimitate da due distanze r dal centro
elettrico e caratterizzate da differenti modalità di propagazione del
campo elettromagnetico emesso, come rappresentato in figura 2.6:
• zona di campo reattivo o di Rayleigh, dove i campi
elettrico e magnetico sono di tipo quasi-statico e
decrescono con la distanza secondo la funzione 1/r3;
• zona di campo vicino radiato o di Fresnel, dove il campo
elettromagnetico decresce secondo la funzione 1/r2;
• zona di campo lontano o di Fraunhofer, dove il campo
elettromagnetico decresce secondo 1/r.
16
CAPITOLO 2
Figura 2.6. Zone di campo intorno a un’antenna
In funzione dei modelli che si usano e delle approssimazioni
adottate si possono individuare in diversi modi le distanze che segnano il
confine tra le diverse zone di campo. L’approssimazione più usata è la
seguente: il campo reattivo si estende fino a una distanza dal centro di
antenna pari a l/2p,mentre la zona di Fresnel è compresa tra il campo
reattivo ed una distanza che corrisponde al valore maggiore tra la
quantità l e 2D2/l, con D pari alla dimensione massima dell’antenna.
Nella zona di campo reattivo prevalgono, quindi, componenti del campo
di tipo quasi - statico che non rappresentano una propagazione di energia
elettromagnetica. Nella zona di campo vicino, o di Fresnel, si hanno
ancora significative variazioni dell’intensità dei campi elettrico e
magnetico da un punto all’altro, tuttavia in ogni punto di questa zona
riusciamo a correlare il campo elettrico e magnetico uno funzione
dell’altro. Nella zona di campo lontano, la distribuzione spaziale del
campo elettromagnetico e le sue modalità di propagazione sono molto
più semplici di quelle delle altre due zone in quanto, in questo caso, il
campo elettromagnetico si comporta come un’onda piana.
2.1.5.
L’esposizione ai campi elettromagnetici a
radiofrequenza:
gli
impianti
per
telecomunicazione
Negli ambienti frequentati dalla popolazione l’esposizione ai
campi elettromagnetici (CEM) a RF è determinata in modo quasi
esclusivo dagli impianti per telecomunicazione, intendendo con questo
17
CAPITOLO 2
termine i sistemi di antenne trasmittenti installate su tralicci o edifici allo
scopo di comunicare informazioni a distanza.
Vi sono altri dispositivi di diffuso utilizzo, anche domestico,
che possono emettere radiazione a RF come effetto non voluto di
dispersione di energia, quali i forni a microonde, o per trasmettere
segnali non nell’ambito delle telecomunicazioni, quali antifurti, telepass
e telecomandi. Queste tipologie di sorgenti non verranno prese in
considerazioni in quanto emettono campi di livello molto basso, in spazi
confinati o per durate molto limitate, quindi non costituiscono una fonte
significativa di esposizione per la popolazione [4].
Un caso particolare è rappresentato da sorgenti utilizzate come
dispositivi personali, quali i telefoni cellulari. L’esposizione a questo
tipo di apparati merita attenzione perché il loro utilizzo richiede il
posizionamento a breve distanza dalla testa per tempi significativi [5].
I diversi sistemi di telecomunicazioni sono caratterizzati dalla
banda di frequenza ad essi assegnata e dal tipo di modulazione del
segnale trasmesso. La modulazione è una caratteristica essenziale dei
segnali utilizzati nelle telecomunicazioni in quanto, in sua assenza, il
segnale non potrebbe avere alcun contenuto informativo. Infatti una
singola armonica elementare avente una certa ampiezza e frequenza non
è in grado di trasportare alcuna informazione se non quelle relative alla
propria frequenza, ampiezza e fase. Per attribuire un contenuto
informativo al segnale occorre far variare uno o più dei parametri che
caratterizzano la portante secondo una specifica funzione che definisce il
segnale modulante. Si avranno in questo modo segnali modulati in
ampiezza (AM), in frequenza (FM), e in fase (PM). Se il segnale
modulante è una funzione continua si avrà una modulazione di tipo
analogico; se, invece, assumerà solo due possibili valori, del tipo 0 o 1, o
una stringa di questi in modo da rappresentare un’informazione in
formato binario, si avrà una modulazione di tipo digitale. Le principali
tipologie di modulazione digitale di ampiezza, frequenza e fase sono
rispettivamente denominate: ASK (Amplitude Shift Keying), FSK
(Frequency Shift Keying) e PSK (Phase Shift Keying).
Sia i trasmettitori di segnali radio-TV che le stazioni radio base
per telefonia mobile sono progettate per ottenere una copertura mirata di
una parte del territorio, evitando dispersioni inutili di energia
18
CAPITOLO 2
elettromagnetica verso luoghi in cui non ci sono utenti e interferenze in
luoghi coperti da altre antenne. L’intensità dell’esposizione al campo
elettromagnetico in prossimità di un impianto per telecomunicazione non
è determinata solo dalla distanza dall’impianto e dalla potenza con cui
esso viene alimentato, ma anche dalla sua altezza da terra, dalle modalità
di irraggiamento (diagramma di radiazione) e dall’inclinazione verso il
basso del fascio di radiazione (tilt). Vediamo, brevemente, come
funzionano nel dettaglio gli impianti per le telecomunicazioni.
Gli impianti di diffusione radiotelevisiva hanno potenze che
variano, in funzione del bacino di utenza, da qualche kW a qualche
decina di kW; in particolare, potenze maggiori di 1 kW sono
caratteristiche degli impianti progettati per coprire un’estesa area di
servizio. Il bacino di utenza, infatti, può essere costituito da un’area
urbana, da un gruppo di comuni, da una provincia o da un’intera regione;
conseguentemente gli impianti sono localizzati in area urbana, su tralicci
o su edifici, oppure sulle colline circostanti un centro abitato o sui crinali
delle montagne. La trasmissione di un segnale radiotelevisivo segue il
seguente percorso: il segnale viene inviato tramite un ponte radio ad alta
frequenza e a bassa frequenza, realizzato con antenne paraboliche, dallo
studio radiotelevisivo alla posizione del ripetitore dove un sistema di
broadcasting ad alta potenza e di adeguata frequenza emette il segnale
fruibile dall’utenza. Nella stessa postazione può essere presente un
trasmettitore, o anche più di uno che invia il segnale ad altri ripetitori.
Vediamo nel dettaglio ora le trasmissioni radiofoniche. Esistono
diverse tipologie di servizi per diffusione di trasmissioni radiofoniche, a
ciascuno dei quali è assegnata una diversa banda di frequenza. Il servizio
radiofonico maggiormente utilizzato è quello che fa uso di segnali
modulanti in frequenza FM nella banda II VHF: 87.5 kHz – 108 kHz.
I sistemi radianti per le trasmissioni in FM sono costituiti da
schiere di dipoli, di antenne log-periodiche o di pannelli che si estendono
per diversi metri o decine di metri per ottenere una buona direttività del
fascio nel piano verticale. In figura 2.7 è rappresentato un esempio di
impianto radiofonico costituito da una schiera di antenne log-periodiche.
19
CAPITOLO 2
Figura 2.7. Schiera di antenne log-periodiche
Nelle bande di LF, MF e HF assegnate rispettivamente alle
onde lunghe, medie e corte, i servizi radiofonici utilizzano segnali a
modulazione in ampiezza AM con frequenza modulante fino a 4,5 kHz. I
servizi nelle bande LF e HF sono poco utilizzati sul territorio nazionale.
Il servizio in onda corta HF è in particolare utilizzato solo per le
trasmissioni radiofoniche per l’estero in quanto la propagazione delle
onde corte, di tipo ionosferico, è adatta a comunicazioni
intercontinentali.
I sistemi radianti degli impianti in onda media sono costituiti da
monopoli su un piano conduttivo. Il segnale emesso da questi impianti si
propagano lungo una superficie terrestre (onda di superficie) ed è
rilevabile fino a diverse centinaia di chilometri.
Le frequenze assegnate alle trasmissioni televisive riguardano la
banda VHF, UHF, SHF e EHF. I servizi televisivi sono in questo
momento in una fase di importante trasformazione che sta portando
all’abbandono dei segnali con modulazione analogica e all’esclusivo
utilizzo di segnali con modulazione digitale (DVB-T Digital Video
Broadcasting – Terrestrial). La modulazione del segnale televisivo è più
complessa di quella di un segnale radiofonico in quanto, in questo caso,
vi è un maggior numero di informazioni da trasmettere relative a
parametri quali luminosità, colore, suono e sincronismi, tra trasmettitore
e ricevitore, per le scansioni verticali e orizzontali necessarie alla
20
CAPITOLO 2
formazione dell’immagine sullo schermo. Le frequenze del sistema
DVB-T sono nelle stesse bande di quelle assegnate ai sistemi televisivi
analogici, pertanto, il passaggio al digitale non ha richiesto un
cambiamento nei sistemi radianti usati dagli impianti televisivi. Si tratta
di sistemi costituiti da una serie allineata di pannelli contenenti schiere
di dipoli montati in polarizzazione orizzontale. Le dimensioni tipiche dei
pannelli variano da 2 a 4 metri. In figura 2.8 è mostrato un tipico
impianto per trasmissioni televisive. Nella figura si notano, oltre ai
pannelli rettangolari per la diffusione televisiva, le antenne di forma
parabolica per i collegamenti in ponte radio. I diagrammi di radiazione
sono molto simili a quelli degli impianti radiofonici, infatti presentano
come i primi un’elevata direttività sul piano verticale.
Figura 2.8. Antenna per trasmissioni televisive
Per quanto riguarda invece il servizio di telefonia mobile le reti
di trasmissione del segnale elettromagnetico si basa su una copertura del
territorio tramite la sua suddivisione in celle. Ogni cella è servita da una
stazione radio base che trasmette su un certo numero di canali radio
diversi da quelli utilizzati nelle celle adiacenti, allo scopo di evitare
interferenze. Poiché la risorsa radio è limitata, per servire un numero
elevato di utenti è necessario che i canali radio siano ripetuti nella
struttura cellulare, condizione possibile poiché il segnale a
radiofrequenza in propagazione nello spazio si attenua con la distanza.
Le frequenze associate ai canali vengono dunque riutilizzate in celle
differenti, separate tra loro da una distanza d tale che le interferenze
generate dai trasmettitori (SRB) che operano alla stessa frequenza siano
21
CAPITOLO 2
limitate. L’insieme di celle che utilizzano tutti i canali radio disponibili
per il servizio di telefonia mobile è detto cluster e costituisce l’elemento
di ripetizione della banda di frequenza del territorio (vedi figura 2.9).
Figura 2.9. Schema di riuso delle frequenze con divisione del territorio in celle
Diminuendo le dimensioni della cella aumenta il passo di
ripetizione delle frequenze e di conseguenza il numero di comunicazioni
gestibili contemporaneamente dal sistema (traffico telefonico). Questo
comporta che, in aree a bassa densità di utenza, si realizzano celle di
dimensioni elevate ossia aventi un raggio r di copertura grande (qualche
km), viceversa in aree ad alta densità le celle avranno un raggio di
copertura minore (300 – 400 m). A causa delle più limitate aree di
copertura, le stazioni radio base per telefonia mobile sono caratterizzate
da potenze molto più basse di quelle tipiche dei trasmettitori
radiotelevisivi. Le potenze degli impianti per i servizi di telefonia mobile
variano generalmente da alcuni W e alcune decine di W. Essi sono
costituiti da un minimo di uno a un massimo di tre sistemi radianti (celle
o settori), solitamente a schiere lineari di dipoli con riflettore, che
emettono in modo direttivo sul piano verticale, con guadagni variabili
dai 15 dB ai 18 dB [6]. In figura 2.10 si riporta un esempio di sito per
telefonia mobile insieme allo schema di un settore ed al suo solido di
radiazione.
22
CAPITOLO 2
Figura 2.10. Antenna per stazione radio base e solido di radiazione
Il primo sistema diffusamente utilizzato per la telefonia mobile,
ormai dismesso da alcuni anni, è stato il sistema analogico TACS (Total
Access Communication System), detto di “prima generazione”. Questo
sistema opera con sistemi modulanti in frequenza in modo analogico. Il
suo funzionamento si basa sulla tecnica di accesso al canale radio di tipo
FDMA (Frequency Division Multiple Access), che consiste nel far
corrispondere ad ogni frequenza portante un singolo canale radio sul
quale il terminale mobile e la stazione radio base comunicano. Ogni
conversazione richiederà, quindi, l’attivazione continua di due portanti,
una nella banda down-link e una nella banda up - link.
Il sistema GSM (Global System for Mobile communication),
detto di “seconda generazione”, usa segnali con modulazione in
frequenza e fase GMSK (Gaussian Minimum Shift Keying), e sfrutta una
tecnica di accesso mista a divisione di tempo e frequenza:
FDMA/TDMA. La banda assegnata ad un operatore è suddivisa tra
diverse frequenze portanti (FDMA) su ognuna delle quali è possibile
trasmettere più canali con tecnica TDMA (Time Division Multiple
Access). La tecnica TDMA è caratterizzata dalla ripartizione della
singola portante, di ampiezza pari a 200 kHz, in frazioni temporali
denominate time-slot, in modo tale che più utenti possono utilizzare la
stessa portante in istanti e slot diversi. Nei sistemi GSM la trasmissione
del segnale è, pertanto, discontinua perché avviene solo durante il time
slot assegnato e il canale di traffico è identificato da un determinato
intervallo di tempo e da una portante radio. Per questi sistemi la
massima potenza irradiata dalle stazioni radio base si avrà solo in
condizioni limite di traffico, difficilmente realizzabili: tutti i time slot di
tutte le portanti simultaneamente attivati. La potenza irradiata dalle
stazioni radio base GSM è ulteriormente limitata dalle modalità di
23
CAPITOLO 2
funzionamento specifiche di questo servizio: controllo di potenza PC
(Power Control) e trasmissione discontinua DTX (Discontinous
Transmission). La funzionalità PC consente di calibrare i livelli di
potenza da assegnare a ciascun canale di traffico entro un intervallo
predefinito: il sistema regolerà una potenza del canale minima per utenti
mobili vicini alla stazione radio e una potenza del canale massima per
utenti posti ai margini della cella. Tramite la funzionalità DTX, il
sistema è in grado di riconoscere quale dei due interlocutori sta parlando
ad ogni istante di tempo e attiverà pertanto il canale di trasmissione solo
negli istanti in cui l’utente, che è raggiunto dalla stazione radio, è nella
posizione di ascolto.
La terza generazione delle reti di telefonia mobile è
rappresentata dal sistema UMTS (Universal Mobile Telecommunication
System) che utilizza segnali con modulazione digitale QPSK e una
tecnica di accesso a divisione di codice W-CDMA (Wideband – Code
Division Multiple Access), in base alla quale gli utenti trasmettono alla
stessa frequenza e nello stesso istante. La separazione dei vari utenti è
ottenuta assegnando a ciascuno un “codice” diverso. Anche per i sistemi
UMTS valgono le funzionalità PC e DTX che limitano le potente delle
portanti, di ampiezza pari a 5 MHz, rispetto ai valori massimi gestibili
dalla SRB. Nella figura 2.11 sono rappresentate, in forma schematica, le
tre tecniche di accesso prima esposte.
Figura 2.11. Tecniche di accesso dei sistemi di telefonia mobile
24
CAPITOLO 2
Le SRB sono, quindi, caratterizzate da potenze non elevate,
inferiori solitamente a 50 W, a causa della loro piccola area di copertura
(cella). I livelli di esposizioni a tali impianti, che nelle normali
condizioni di funzionamento utilizzano peraltro solo una parte della
potenza massima disponibile, sono generalmente contenuti ben al di
sotto dei valori di riferimenti previsti dalla normativa nazionale.
Per finire prendiamo in analisi i sistemi di trasmissioni WiFi e
WiMAX. I dispositivi ricetrasmittenti genericamente indicati con
l’acronimo WiFI (Wireless Fidelity) fanno parte di una particolare
tipologia di rete wireless a banda larga: la rete WLAN (Wireless Local
Area Networks). Tali dispositivi sono normati dagli standard 802.11
[7,8]. I sistemi radianti sono del tipo omnidirezionali, quali antenne a
stilo, con guadagni molto bassi, dell’ordine di 2 dB. Una ulteriore
tipologia di rete wireless è la WMAN (Wireless Metro Area Networks)
utilizzata per applicazioni in spazi aperti quali quelli necessari per
servire a banda larga regioni periferiche prive di connettività cablata. I
sistemi più avanzati per lo sviluppo di reti WMAN sono quelli basati su
tecnologia WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access)
definita dagli standard IEEE 802.16. I sistemi WiMAX operano nella
banda di frequenze 3,4 GHz – 3,6 GHz. I sistemi radianti degli impianti
WiMAX sono simili a quelli utilizzati per telefonia mobile, con
guadagni variabili tra 15-18dB e con potenze inferiori a 4-5W. Tali
sistemi radianti non sono ancora molto diffusi in quanto la tecnologia
WiMAX non ha avuto un grande successo in controtendenza alle
aspettative dei gestori. I sistemi WiFi, pur essendo di bassa potenza,
possono essere installati in aree dove è possibile la presenza di persone
in prossimità dell’impianto. La distribuzione del campo elettrico emesso
da un dispositivo WiFi con potenza in antenna 100mW, installato in un
ufficio a 2,2 metri dal pavimento assume valori superiori a 6 V/m a
distanze inferiori ai 35 cm dall’access point mentre a distanze superiori a
2 m il campo elettrico si riduce a valori inferiori a 1 V/m. Utilizzando
invece un sistema WiMAX con sistema radiante avente guadagno pari a
16 dB e potenza in antenna 3,5 W si raggiungono i 6 V/m a una distanza
inferiore ai 10 m nella direzione di massimo irraggiamento.
25
CAPITOLO 2
2.2.
Effetti sanitari dei campi elettromagnetici ad
alta frequenza
I campi elettromagnetici interagiscono con le cariche elettriche
presenti nel corpo umano, esercitando forze su di esse, e quindi
provocano una qualche risposta, che può tradursi in un effetto biologico.
Questo non implica necessariamente un effetto di danno alla salute (o
effetto sanitario). Come espresso dall’Organizzazione Mondiale della
Sanità "un effetto biologico si verifica quando l'esposizione alle onde
elettromagnetiche provoca qualche variazione fisiologica notevole o
rilevabile in un sistema biologico", mentre "un effetto di danno alla
salute si verifica quando l'effetto biologico è al di fuori dell'intervallo in
cui l'organismo può normalmente compensarlo, e ciò porta a qualche
condizione di detrimento della salute”. Gli effetti biologici e sanitari
sono diversi secondo la frequenza dei campi esterni che li inducono.
L’importanza relativa di ciascun effetto cambia gradualmente
all’aumentare della frequenza e in alcune zone dello spettro
elettromagnetico coesistono effetti diversi. Si possono comunque
schematicamente individuare intervalli caratterizzati da meccanismi di
interazione, e quindi effetti biologici e sanitari, specifici. Ai fini della
protezione si distinguono solitamente i seguenti tipi di campi: campi
elettrici e magnetici statici (0 Hz), campi elettrici e magnetici a
frequenza intermedia (300 Hz - 10 MHz), campi elettromagnetici a
radiofrequenza e microonde (10 MHz - 300 GHz).
Gli unici effetti sanitari accertati sono di natura acuta (cioè
immediati) e si verificano solo al di sopra di determinati livelli (soglie)
di esposizione. Su questi effetti si basano i limiti di esposizione
raccomandati dalle più autorevoli organizzazioni internazionali. Sono
stati anche ipotizzati effetti a lungo termine che potrebbero derivare da
esposizioni croniche a livelli di campo inferiori ai limiti, ma di questi
effetti la ricerca non ha trovato indicazioni convincenti.
Le risposte dell’organismo umano ai campi elettromagnetici
dipendono in modo determinante dalla frequenza di questi ultimi. I
meccanismi di interazione con i tessuti biologici e con gli organi variano
infatti sostanzialmente nelle diverse regioni dello spettro
elettromagnetico. Schematicamente, si possono distinguere quattro
regioni: campi elettrici e magnetici statici, campi elettrici e magnetici a
26
CAPITOLO 2
frequenza estremamente bassa (ELF, Extremely Low Frequency), campi
elettrici e magnetici a frequenza intermedia (IF, Intermediate Frequency)
e campi elettromagnetici a radiofrequenza e microonde (RF/MW,
Radiofrequency/Microwaves). Sono stati identificati, e sono ben
compresi, alcuni meccanismi di interazione a livello macroscopico che
danno luogo a risposte biologiche ben definite. I campi magnetici statici
possono provocare l’allineamento di molecole dotate di particolare
struttura (magneticamente polarizzate o polarizzabili) mentre i campi
elettrici statici, efficacemente schermati dalle cariche elettriche che si
dispongono sulla superficie del corpo per effetto dei campi stessi, non
penetrano nel corpo e provocano al più sensazioni superficiali. I campi
elettrici e magnetici ELF inducono all’interno del corpo campi elettrici e
correnti elettriche che possono stimolare tessuti elettricamente eccitabili,
in particolare quelli del sistema nervoso e i tessuti muscolari. I campi
elettromagnetici a radiofrequenza e microonde trasportano energia
elettromagnetica che viene assorbita dai tessuti corporei e trasformata in
calore provocando, in definitiva, un aumento di temperatura dell’intero
corpo o di sue parti, secondo le modalità di esposizione. Gli effetti legati
all’aumento di temperatura sono comunemente indicati come effetti
termici. Nel caso dei campi elettromagnetici a frequenza intermedia
possono essere attivi entrambi i meccanismi di stimolazione e di
riscaldamento.
La ricerca di vari decenni, con la pubblicazione di migliaia di
articoli scientifici, ha permesso di identificare chiaramente alcuni effetti
sanitari. I dati indicano che tutti gli effetti accertati sono acuti (cioè si
presentano come risposta immediata all’esposizione) e si osservano solo
al di sopra di determinate soglie, ovviamente più alte delle soglie per gli
effetti biologici. Essendo diversi i meccanismi di interazione, si hanno
effetti acuti diversi per i campi statici, quelli ELF, quelli a frequenza
intermedia e quelli a radiofrequenza e microonde.
Entriamo ora nel dettaglio degli effetti acuti e a lungo termine
per i campi elettromagnetici a radiofrequenza.
27
CAPITOLO 2
2.2.1.
Effetti acuti dei campi a radiofrequenza e
microonde
L’energia elettromagnetica associata ai campi ad alta frequenza
viene assorbita dai tessuti biologici e convertita in calore. Questo
meccanismo di interazione, ben documentato e compreso, è alla base dei
cosiddetti "effetti termici" dei campi elettromagnetici.
L’aumento di temperatura (del corpo intero o di sue parti a
seconda che l’esposizione sia generale o localizzata) è contrastato dai
meccanismi di termoregolazione come l’aumento della circolazione
sanguigna, la sudorazione o la respirazione accelerata. Queste reazioni
biologiche rallentano il processo di riscaldamento e riducono la
temperatura a cui si stabilisce l’equilibrio termico. Per la protezione del
pubblico e dei lavoratori sono stati stabiliti a livello internazionale dei
limiti di esposizione tali da limitare, anche nei soggetti più sensibili,
l’aumento stabile della temperatura ben al di sotto di 1° C, una
variazione inferiore a quelle associate ai normali processi fisiologici e
quindi tollerabile dall’organismo anche per tempi prolungati. Il tempo
richiesto per raggiungere l’equilibrio termico è di qualche decina di
minuti. Per questa ragione i limiti di esposizione non debbono essere
intesi come istantanei, bensì come valori da non superare in media entro
un arco di tempo definito, che in genere è pari a 6 minuti.
2.2.2.
Effetti a lungo termine
radiofrequenza e microonde
dei
campi
a
I possibili effetti a lungo termine dell’esposizione ai campi
elettromagnetici a radiofrequenza e microonde, sono stati oggetto di
numerose ricerche sia di tipo sperimentale, sia di tipo epidemiologico,
incentrate in gran parte sulla loro eventuale cancerogenicità.
I risultati dei numerosi studi di laboratorio su animali da
esperimento condotti per indagare l’eventuale cancerogenicità dei campi
a radiofrequenza e microonde (studi a lungo termine su roditori, studi su
animali geneticamente predisposti allo sviluppo di tumori, studi di cocancerogenicità e studi su eventuali effetti facilitanti lo sviluppo di
tumori da cellule neoplastiche trapiantate) sono piuttosto coerenti
nell’indicare che non vi sia alcun effetto cancerogeno. Anche gli studi di
28
CAPITOLO 2
genotossicità, condotti su cellule umane o animali dopo esposizione ai
campi in vivo o in vitro, si sono dimostrati per la maggior parte negativi,
cioè non hanno dimostrato incrementi nella frequenza di rotture del
DNA a singolo filamento, né di altri indicatori di danno genotossico
(aberrazioni cromosomiche, scambi tra cromatidi fratelli, micronuclei)
nei campioni esposti rispetto alla frequenza osservata nei campioni non
esposti.
Alcuni studi sperimentali avevano segnalato la possibilità che
l’esposizione a livelli sub-termici di campi a radiofrequenza e microonde
potesse aumentare la permeabilità della barriera emato-encefalica
(facilitando così il passaggio di eventuali composti cancerogeni dal
sangue al cervello), ma molti studi successivi non hanno confermato
questo sospetto.
Per quanto riguarda gli studi epidemiologici sugli effetti a lungo
termine dei campi elettromagnetici a radiofrequenza e microonde, sono
state effettuate soprattutto indagini sull’incidenza di tumori in gruppi di
popolazione esposti in ambito professionale o residenziale, e studi sugli
utilizzatori di telefoni cellulari. Alcuni studi su lavoratori
professionalmente esposti hanno indicato un aumento di alcune
neoplasie, ma altri non hanno indicato alcuna associazione tra
esposizione e patologie. Le notevoli disomogeneità tra gli studi, e le
differenze nell’esposizione, non consentono di effettuare meta-analisi
per sintetizzare quantitativamente l’evidenza fornita da questi studi.
Inoltre nessuno di questi studi fornisce indicazioni quantitative adeguate
sull’intensità d’esposizione. La mancanza di utili indicazioni quantitative
sull’intensità d’esposizione costituisce il limite fondamentale anche di
alcuni studi geografici che sono stati condotti sulla frequenza di
neoplasie tra i residenti in prossimità di antenne radiotelevisive.
Un significativo esempio delle incertezze che caratterizzano
queste ricerche e della necessità di valutarne con prudenza i risultati è
fornito dagli studi di alcuni autori britannici che hanno in un primo
tempo confermato un segnalato aumento di leucemie e linfomi intorno
ad un’antenna televisiva, ma non hanno trovato alcun aumento di rischio
quando l’indagine è stata estesa alle 20 maggiori antenne televisive del
paese, aumentando la popolazione in studio e quindi la potenza statistica
dell’indagine.
29
CAPITOLO 2
Nell’insieme, le indagini condotte fino ad ora non forniscono
indicazioni coerenti di un’associazione tra forme tumorali e esposizioni
ai campi elettromagnetici generati da trasmettitori radiotelevisivi. Per i
limiti intrinseci a tutte le analisi epidemiologiche (cioè basate su dati
aggregati e non su dati individuali) non è ragionevole attendersi risultati
più conclusivi da ulteriori indagini di questo tipo. Gran parte della
ricerca epidemiologica recente è stata dedicata alla valutazione dei
possibili effetti cancerogeni dell’esposizione alle microonde emesse dai
telefoni cellulari. Nel 1997 un gruppo di esperti dell’UE raccomandò lo
sviluppo di ricerche epidemiologiche di ampie dimensioni per indagare
la possibilità di effetti a lungo termine associati all’uso dei telefonini.
Sulla base di questa raccomandazione, la IARC ha coordinato uno studio
epidemiologico internazionale, noto come progetto INTERPHONE, che
ha coinvolto numerosi Paesi (Australia, Canada, Danimarca, Finlandia,
Francia, Germania, Inghilterra, Israele, Italia, Giappone, Nuova Zelanda,
Norvegia e Svezia). Il progetto, costituito da diversi studi nazionali casocontrollo basati su un protocollo comune, mirava in particolare a
valutare l’ipotesi che l’uso del cellulare fosse associato ad un incremento
dell’incidenza di tumori cerebrali (glioma e meningioma), del nervo
acustico e delle ghiandole salivari. A questo studio l’Italia ha partecipato
con un gruppo di ricerca dell’Istituto Superiore di Sanità. In questo
studio è stato chiesto ai partecipanti (persone malate e soggetti sani di
controllo) di indicare quando avevano iniziato a usare il telefono
cellulare, il numero di telefonate effettuate e il tempo medio quotidiano
trascorso al telefonino. Tra gli utilizzatori regolari di telefoni cellulari, lo
studio non ha riscontrato alcun aumento di rischio di gliomi o
meningiomi cerebrali, così come non è stato riscontrato nessun aumento
del rischio di tumore cerebrale neppure tra coloro che usavano il
telefonino da dieci anni o più. Principalmente sulla base di questi dati,
tuttavia, nel 2011 la IARC ha classificato i campi elettromagnetici a
radiofrequenza e microonde come "possibilmente cancerogeni" (Gruppo
2B), in quanto l'evidenza epidemiologica è stata giudicata "limitata",
cioè un’interpretazione causale delle evidenze è ritenuta credibile, ma
non è possibile escludere con ragionevole certezza un ruolo del caso, di
distorsioni o di fattori di confondimento. Va comunque tenuto presente
che alcuni membri dello stesso Gruppo di Lavoro della IARC che ha
effettuato la classificazione hanno ritenuto che l'evidenza
epidemiologica fosse "inadeguata" (grado di evidenza inferiore a
30
CAPITOLO 2
"limitata"): se questa opinione fosse stata maggioritaria all’interno del
Gruppo di Lavoro, i campi elettromagnetici a radiofrequenza e
microonde sarebbero stati presumibilmente assegnati al Gruppo 3 dei
"non classificabili in relazione alla loro cancerogenicità per l’uomo".
A seguito della classificazione della IARC, l’Organizzazione
Mondiale della Sanità (OMS), di cui la IARC fa parte, si è espressa in
favore di ulteriori ricerche giustificate dal crescente utilizzo dei telefoni
cellulari e dalla carenza di dati relativi a durate d’uso superiori ai 15
anni. L’OMS non ha invece suggerito revisioni degli attuali standard di
protezione fissati a livello internazionale (finalizzati alla prevenzione
degli effetti noti, di natura termica, dei campi elettromagnetici a
radiofrequenza), né ha suggerito di adottare misure precauzionali di
limitazione delle esposizioni connesse all’utilizzo di telefoni cellulari
[9].
2.3.
La normativa sui campi elettromagnetici
La normativa riguardante i limiti di sicurezza per esposizione a
campi elettromagnetici ha raggiunto, negli anni recenti, una sostanziale
omogeneità a livello internazionale. Nella maggioranza dei casi si tratta
di raccomandazioni o linee guida; l'Italia è uno dei pochi paesi (se non
l'unico) ad avere promulgato un "Regolamento" avente forza di legge
con decreto del Ministero dell'Ambiente del 10 settembre 1998 [10].
Verranno qui di seguito illustrati i seguenti documenti:
a) le linee guida elaborate dalla Commissione Internazionale
per la Protezione dalle Radiazioni Non-Ionizzanti (ICNIRP) da 0 a 300
GHz. "Guidelines For Limiting Exposure to Time-Varying Electric,
Magnetic, and Electromagnetic Fields (up to 300 GHz)", Health Physics,
74 (4), April, 1998 pp. 494-522.
b) lo Standard dell'IEEE approvato dall'American National
Standard Institute (1992) da 3 kHz a 300 GHz. "IEEE Standard for
Safety Levels with Respect to Human Exposure to Radio Frequency
Electromagnetic Fields, 3 kHz to 300GHz", April 27, 1992.
c) la Norma Europea sperimentale del Comitato Europeo di
Normalizzazione Elettrotecnica (1995). "Human Exposure to
31
CAPITOLO 2
Electromagnetic Fields High Frequency (10 kHz to 300 GHz)",
CENELEC, January 1995
d) Il Regolamento emanato con Decreto dal governo italiano.
"Regolamento recante norme per la determinazione dei tetti di
radiofrequenza compatibili con la salute umana", Decreto Ministero
dell'Ambiente n° 381 del 10 settembre1998. GU n° 257 del 3 novembre
1998 e legge quadro 36 del 2001.
I primi tre documenti illustrano i criteri che sono stati seguiti
per definire i livelli di sicurezza e le procedure per la loro attuazione. Il
quarto riporta solo le conclusioni operative. Pertanto esporremo insieme,
in modo comparato i primi tre,e successivamente il quarto.
Le raccomandazioni internazionali a), b), c) contengono alcuni
argomenti comuni:
1) definizioni, glossario e unità di misura;
2) criteri di Base: indicazione degli effetti accertati e
correlazione con le quantità fisiche del campo (corrente nei tessuti, tasso
di energia introdotta, ecc.);
3) effetti diretti e indiretti;
4) fattori di sicurezza;
5) fattore "tempo" (medie temporali, campi pulsati, ecc.);
6) criteri di correlazione tra campo "esterno" e quantità fisiche
significative al variare della frequenza;
7) esposizione simultanea a campi di diversa frequenza.
Le raccomandazioni contengono una parte "tecnica"
(definizioni unità di misura, ecc.), una esposizione dei criteri di Base;
campo e criteri di applicazione;livelli di esposizione consentiti in
funzione della frequenza; metodi di misura. Ciascuna di queste parti è
sviluppata con diversa enfasi a seconda della natura dell'organismo che
le ha prodotte.
Tutti i documenti si prefiggono lo scopo di prevenire il
verificarsi di effetti nocivi alla salute umana, individuando, attraverso
una valutazione critica e sistematica della letteratura pubblicata, quelli di
32
CAPITOLO 2
cui è dimostrata l'esistenza e la relazione di causa-effetto. Gli effetti
nocivi riconosciuti sono:
1) elettrostimolazione di cellule eccitabili dei nervi e dei
muscoli;
2) riscaldamento dei tessuti.
Non sono stati riconosciuti gli effetti nocivi per esposizione a
basso livello e dilunga durata, riportati da alcuni autori, perché non
suffragati da consistenti prove ed argomentazioni scientifiche. Effetti
biologici osservabili non necessariamente si traducono in un effetto
nocivo come visto nel paragrafo precedente.
I documenti a) e c) individuano due insiemi distinti di soggetti
ai quali si riferiscono le norme: Professionalmente esposti e Popolazione
in generale. Per i primi si considera che si tratti di adulti esposti a
condizioni note e controllate, informati della possibilità dei rischi e
istruiti a prendere opportune precauzioni. La Popolazione in generale si
considera composta da individui di tutte le età in varie condizioni di
salute o di particolare suscettibilità e non necessariamente informati dei
rischi e delle eventuali misure precauzionali. Il documento b) non accetta
questa distinzione ma introduce quella tra esposizione in Ambiente
Controllato e la esposizione in Ambiente non Controllato. Ambienti
Controllati si definiscono i luoghi dove l'esposizione può verificarsi per
persone che ne siano consapevoli o che siano di passaggio occasionale e
nei quali i livelli possono superare quelli fissati per gli Ambienti non
Controllati. Questi ultimi sono i luoghi “dove sono esposti individui che
non hanno consapevolezza e controllo della loro esposizione. Le
esposizioni possono verificarsi in abitazioni o ambienti di lavoro dove
non è previsto che i livelli di esposizione possano superare i valori
fissati”. Questa definizione, di per sé poco chiara, rifiuta la distinzione
tra sottogruppi di persone esposte mentre considera l'ambiente in cui può
avvenire l'esposizione. I limiti fondamentalmente vengono fissati per
l'Ambiente non Controllato, dove può essere presente, anche
permanentemente un qualsiasi individuo della popolazione. Limiti più
alti sono consentiti o per esposizioni occasionali o a soggetti informati
del rischio negli Ambienti Controllati, tuttavia lo Standard non dice
nulla sul tipo di controllo o di informazione e questa distinzione non
sembra trovare accoglienza in ambito internazionale. Le Restrizioni
33
CAPITOLO 2
Fondamentali (e i Livelli di Riferimento che ne derivano) vengono
fissati con un opportuno fattore di riduzione (Fattore di Sicurezza)
rispetto alle soglie minime individuate come potenziali cause di effetti
nocivi alla salute. Il concetto di Fattore di Sicurezza è ampiamente
illustrato nel documento c); esso presuppone:
1) l'identificazione del rischio;
2)la scelta di un fattore moltiplicativo che assicuri la
eliminazione del rischio.
Esso tiene conto di condizioni ambientali avverse e della
particolare possibile sensibilità di alcuni soggetti. Il fattore di sicurezza è
una cautela aggiuntiva rispetto ai criteri con cui sono individuate le
soglie di rischio: tali criteri sono già prudenziali perché basati sulle
condizioni più sfavorevoli di esposizione.
I livelli di Campo Elettrico, Campo Magnetico, Densità di
Potenza che assicurano, con fattori di sicurezza più o meno ampi, che
non vengano superate le Restrizioni Fondamentali, sono tabulati e
descritti in grafico in funzione della frequenza. Poiché si tratta di
grandezze che possono variare rapidamente nello spazio e nel tempo
sono anche definite le condizioni spazio-temporali per cui si intendono
definiti i Limiti di Esposizione.
2.3.1.
La normativa italiana
Già dal 1998, con il d.m. n. 381/1998, e poi con la legge quadro
n. 36 del 2001 e i d.P.C.M. 8 luglio 2003 [11] [12], l’Italia ha deciso di
adottare politiche di protezione più spinte sul terreno della tutela rispetto
all’approccio internazionale, ovvero di tenere in debito conto il rischio
connesso con esposizioni prolungate nel tempo a livelli molti bassi,
anche in assenza di una accertata connessione causa – effetto tra
esposizione e patologie. L’Italia ha deciso di basare le proprie politiche
sul principio della prudent avoidance, che afferma come sia prudente
evitare o quantomeno ridurre per quanto possibile un’esposizione a un
agente esterno, se ci sono dei dubbi sulla sua innocuità.
Di conseguenza, questa filosofia viene attuata attraverso una
definizione di valori limite a più livelli: limite di esposizione, che
tutelano dagli effetti sanitari accertati (effetti acuti), valori di attenzione
34
CAPITOLO 2
o misure di cautela, da rispettare negli ambienti adibiti a permanenze
prolungate, nonché obbiettivi di qualità, finalizzati alla ulteriore
riduzione delle esposizioni indebite, da rispettare all’aperto nelle aree
intensamente frequentate.
Secondo la normativa nazionale, il valore di attenzione
rappresenta quindi lo strumento per assicurare che lo sviluppo di
tecnologie non contribuisca in maniera sensibile a un peggioramento
delle condizioni di esposizione degli individui, mentre gli obbiettivi di
qualità tendono a contenere ulteriormente nel medio e lungo periodo i
livelli dei campi elettrici, magnetici ed elettromagnetici nei nostri
ambienti di vita.
La “legge quadro sulla protezione dalle esposizioni a campi
elettrici, magnetici ed elettromagnetici” n.36 del 22 febbraio del 2001
stabilisce i principi fondamentali volti ad assicurare la tutela della salute
dei lavoratori e della popolazione dalle esposizioni a campi elettrici,
magnetici e d elettromagnetici generati da qualsiasi tipo di impianto che
operi con frequenze comprese tra o Hz e 300 GHz, nonché la tutela
dell’ambiente e del paesaggio.
La legge, quindi, allarga gli obbiettivi di tutela non limitandosi
alla tutela della salute ma mirando a tutelare anche l’ambiente ed il
paesaggio. In particolare, la tutela della salute viene conseguita:
1. attraverso la definizione dei tre differenti limiti, limiti di
esposizione, valori di attenzione, obbiettivi di qualità, per gli
impianti fissi sorgenti di emissioni elettromagnetiche
nell’ambiente;
2. tramite l’informazione agli utenti per le attrezzature di uso
domestico e per l’ambito lavorativo, al fine di consentire un
utilizzo consapevole delle apparecchiature stesse.
Nella legge, i valori limite sono i seguenti:
• limite di esposizione: valore che non deve essere superarto in
alcuna condizione di esposizione, ai fini della tutela della salute
dagli effetti acuti;
• valore di attenzione: valore che non deve essere superato negli
ambienti abitativi, scolastici e nei luoghi adibiti a permanenze
35
CAPITOLO 2
prolungate. Esso costituisce la misura di cautela ai fini della
protezione da possibili effetti a lungo termine;
• obbiettivi di qualità: sono i criteri localizzativi, gli standard
urbanistici, le prescrizioni e le incentivazioni per l’utilizzo delle
migliori tecnologie disponibili, che hanno il fine di consentire la
minimizzazione progressiva dell’intensità e degli effetti, nonché
dei valori numerici da rispettare nelle aree all’aperto.
I provvedimenti attuativi di maggiore rilevanza delle legge
36/2001 sono sicuramente quelli che definiscono numericamente i valori
limite per le diverse tipologie di sorgente; questi decreti sono stati
emanati e sono vigenti dal luglio 2003.
Il d.P.C.M. 8 luglio 2003 “fissazione dei limiti di esposizione,
dei valori di attenzione e degli obbiettivi di qualità per la protezione
della popolazione dalla esposizione a campi elettrici, magnetici ed
elettromagnetici generati a frequenze comprese tra 100 kHz e 300 GHz”
riguarda gli impianti delle telecomunicazione e radiotelevisivi; infatti, il
decreto non si applica a impianti radar e agli impianti con emissioni
pulsate, nonché agli impianti delle forze armate e delle forze di polizia,
per i quali è previsto un successivo decreto, mentre per le sorgenti non
riconducibili ai sistemi radio - telecomunicazioni si applicano le
restrizioni di cui alla Raccomandazione del Consiglio dell’Unione
Europea del 12 luglio 1999.
Il d.P.C.M. fissa i limiti di esposizione, i valori di attenzione e
gli obbiettivi di qualità (vedi figura 2.14).
36
CAPITOLO 2
Figura 2.12.
limiti di esposizioni, valori di attenzione e obbiettivi di qualità fissati
dal d.P.C.M. 08 luglio 2003
I valori di attenzione valgono all’interno di edifici adibiti a
permanenza superiore alle 4 ore giornaliere, nelle pertinente esterne di
essi (balconi, terrazzi e cortili) ad esclusione dei lastrici solari. Gli
obbiettivi di qualità, individuati per garantire la progressiva
minimizzazione dell’esposizione, rappresentano i valori di immissione
del campo elettromagnetico che non devono essere superati all’aperto
nelle aree intensamente frequentate, intese anche come superfici
edificate ovvero attrezzate permanentemente per il soddisfacimento di
bisogni sociali, sanitari e ricreativi.
Il d.P.C.M. fissa i limiti di esposizione, i valori di attenzione e
gli obbiettivi di qualità per la popolazione esposta mentre le esposizioni
professionali sono regolamentate dal decreto legislativo 257 del 19
novembre 2007, con cui l'Italia recepisce la direttiva europea
2004/40/CE sulla protezione dai rischi derivanti dall'esposizione dei
lavoratori ai campi elettromagnetici.
Tale decreto è stato integrato nel testo unico per la sicurezza:
DLgs 9 aprile 2008, n. 81 e s.m.i., che all’art. 207 sancisce: “1. Agli
effetti delle disposizioni del presente capo si intendono per:
a) campi elettromagnetici: campi magnetici statici e campi
elettrici, magnetici ed elettromagnetici variabili nel tempo di frequenza
inferiore o pari a 300 GHz; b) valori limite di esposizione: limiti
37
CAPITOLO 2
all'esposizione a campi elettromagnetici che sono basati direttamente
sugli effetti sulla salute accertati e su considerazioni biologiche. Il
rispetto di questi limiti garantisce che i lavoratori esposti ai campi
elettromagnetici sono protetti contro tutti gli effetti nocivi a breve
termine per la salute conosciuti; c) valori di azione: l'entità dei
parametri direttamente misurabili, espressi in termini di intensità di
campo elettrico (E), intensità di campo magnetico (H), induzione
magnetica (B) e densità di potenza (S), che determina l'obbligo di
adottare una o più delle misure specificate nel presente capo. Il rispetto
di questi valori assicura il rispetto dei pertinenti valori limite di
esposizione”.
Quindi: il rispetto dei valori d’azione assicura il rispetto dei
pertinenti valori limite di esposizione e garantisce, pertanto, che i
lavoratori esposti ai campi elettromagnetici di frequenza inferiore a 300
GHz sono protetti contro tutti gli effetti nocivi a breve termine per la
salute conosciuti. I valori limite di esposizione sono riportati
nell'allegato XXXVI, lettera A, tabella 1 del Decreto Legislativo 9 aprile
2008, n. 81 I valori di azione sono riportati nell'allegato XXXVI, lettera
B, tabella 2 del Decreto Legislativo 9 aprile 2008, n. 81 (vedi figure 2.15
e 2.16).
Figura 2.13. Valori limite di esposizione DLgs 257/07
38
CAPITOLO 2
Figura 2.14. Valori di azione DLgs 257/07
2.4.
La campagna di monitoraggio dei campi
elettromagnetici ad alta frequenza in alcuni
istituti scolastici del comune di Ragusa
Il monitoraggio dei campi elettromagnetici (cem) ad alta
frequenza è unímportante attività di Arpa che si affianca a quella
tradizionale di ispezione, controllo e vigilanza svolta tramite rilievi
puntuali, permettendo di tenere costantemente sotto controllo diverse
aree del territorio antropizzato, caratterizzato dalla presenza
concomitante di molteplici sorgenti di campi elettromagnetici (impianti
per radiotelecomunicazione: stazioni radio base per la telefonia cellulare,
impianti radiotelevisivi,..).
In generale, il monitoraggio in continuo dei
elettromagnetici ad alta frequenza risponde ai seguenti obiettivi:
campi
1. analisi della variabilità temporale;
2. analisi di situazioni complesse, ad es. per la presenza di
molteplici sorgenti che variano nel tempo in modo indipendente e di
elementi di perturbazione, (che rendono non del tutto efficaci gli
strumenti previsionali ed i rilievi istantanei);
39
CAPITOLO 2
3. monitoraggio di aree estese;
4. ottimizzazione della pianificazione degli interventi;
5. maggiore visibilità dei dati.
In caso di rilevamento di valori superiori alle soglie di
riferimento normativo, Arpa procede ad una verifica delléventuale
superamento, mediante esecuzione di ulteriori rilievi attraverso altri
metodi di misura secondo le norme tecniche di riferimento.
Le centraline di misura utilizzate, hanno dimensioni e peso
contenuti, che le rendono facilmente trasportabili e ricollocabili, e sono
dotate di capacità di funzionamento autonomo, che ne consente il
posizionamento in ambiente esterno, in quanto alimentate a pannello
solare. Al loro interno si trovano sensori isotropi a banda larga, operanti
nell’intervallo di frequenza compreso tra 100 KHz e 3 GHz, che
registrano in continuo il valore efficace del campo elettrico, mediato su
un intervallo di 6 minuti, secondo i dettami della normativa vigente. Si
parla di monitoraggio in continuo perché la centralina viene posizionata
nelle vicinanze del sito da monitorare e registra continuamente, ogni 2
secondi, il campo elettrico. Le sonde presenti al loro interno hanno le
seguenti caratteristiche:
Marca e Modello:
PMM 8055S
Campo di frequenza:
100 kHz - 3 GHz (“Wide band”);
100 kHz - 860 MHz (“Low band”);
Risoluzione:
0,01 V/m
Sensibilità:
0,5 V/m
Incertezza delle misure:
±10% per f fino a 300 MHz
±15% per f da 300 MHz a 3 GHz.
Le centraline vengono collocate in strutture pubbliche o private
(scuole, asili, ospedali, case di cura, case di riposo) o in edifici privati
abitativi e di lavoro da personale Arpa, in modo tale da garantire la
sicurezza sia della strumentazione sia delle persone che normalmente
accedono ai locali interessati.
40
CAPITOLO 2
La scelta dei siti di monitoraggio avviene di norma in accordo
con le Amministrazioni competenti per territorio, con priorità per i siti
ritenuti più critici (per numero e tipologia di impianti presenti) o più
delicati (asili, scuole, etc). Le campagne di monitoraggio hanno in
genere una durata variabile da un minimo di una settimana ad un
massimo di due o tre mesi, in base alla criticità dei valori rilevati, e alla
variabilità delle sorgenti ed alla disponibilità delle strutture ospitanti.
Nel periodo di misura (durata della campagna) i dati vengono
trasmessi dalle stazioni di misura al centro di controllo della Sezione
provinciale Arpa di riferimento tramite un trasmettitore GSM che
permette di scaricare agevolmente i dati e tenerli costantemente sotto
controllo. I dati scaricati riguardano il periodo monitorato e la media su
un intervallo di sei minuti del campo elettrico misurato.
Nel caso specifico, durante il periodo di stage, l’ARPA in
accordo con la Provincia Regionale di Ragusa responsabile degli istituti
scolastici di istruzione secondaria, ha posizionato le centraline per il
monitoraggio dei campi elettromagnetici a radiofrequenza nei luoghi
pertinenti ad alcuni edifici scolastici presenti nel territorio del comune di
Ragusa per monitorarne l’esposizione ai campi elettromagnetici.
Essendo gli studenti considerati dei lavoratori dal D.Lgs 81 del
2008 e s.m.i denominato “Testo Unico per la Sicurezza”, devono essere
presi in considerazione i valori limiti e di azione per le esposizioni
professionali contenute nel D.Lgs 257 del 2007 per la protezione dei
lavoratori dagli effetti a breve termine delle esposizioni ai cem (vedi
paragrafo precedente). Tali valori sono sicuramente più elevati rispetto
ai valori di attenzione del d.P.C.M. 08 luglio 2003. Questo, infatti, fissa i
valori di attenzione per le esposizioni della popolazione che occupa per
un periodo maggiore di quattro ore un luogo di vita per la prevenzione
dagli effetti a lungo termine dei cem. Durante il nostro monitoraggio
abbiamo visto come in effetti i valori di campo elettrico misurato (le
misure sono state sempre condotte a banda larga e in condizione di
campo lontano) sono di modeste intensità e sempre inferiori al valore di
attenzione fissato per la popolazione che ricordiamo vale 6 V/m.
Il periodo di monitoraggio è stato fissato in quattro settimane
(un mese circa) motivo per cui è stato possibile acquisire i dati solo in tre
strutture scolastiche.
41
CAPITOLO 2
Le strutture monitorate sono state:
1. Liceo Scientifico Statale “E. Fermi”;
2. Istituto Tecnico Statale Commerciale “F.Besta”;
3. Istituto Tecnico Industriale Statale “E.Majorana”.
2.4.1.
Liceo Scientifico Statale “E. Fermi”
Il Liceo Scientifico “E. Fermi” di Ragusa ha un edificio
scolastico molto esteso composto da tre edifici indipendenti, uno di
queste detto “centrale” e due succursali. Vista la grande estensione il
monitoraggio è stato condotto nei punti maggiormente esposti della
scuola, uno esposto a un complesso di antenne appartenente alla
TELECOM e un altro esposto a una stazione radio base appartenente al
gestore telefonico VODAFONE.
Sono stati pertanto individuati i punti maggiormente esposti
grazie all’ausilio di uno strumento portatile per la misura delle RF e
successivamente sono state collocate le centraline per il monitoraggio.
Monitoraggio Liceo Scientifico “E. Fermi” – edificio
“centrale”
Il primo punto di monitoraggio (vedi figura 2.17) è stato
individuato in una pensilina , in cui si affacciano le aule degli studenti,
posizionata proprio di fronte alle antenne, di proprietà della TELECOM,
che si vedono nella figura 2.17 a sinistra (la distanza stimata si attesta a
circa 200 metri).
Figura 2.15. Monitoraggio Liceo Scientifico “centrale”
42
CAPITOLO 2
Il monitoraggio è iniziato giorno 27 aprile 2012 ed è terminato
giorno 20 maggio 2012 per un periodo complessivo di quattro settimane.
Il software di scarico dati utilizzato evidenzia con una linea rossa il
valore di attenzione per il valore del campo elettrico nel range di
frequenze considerate che vale 6 V/m. Si riportano nelle figure
2.18/19/20/21 i risultati del monitoraggio.
Come si vede il valore di attenzione non è mai stato superato
essendo i valori dei campo elettrico molto minori rispetto a 6V/m; l’aver
rispettato il valore di attenzione imposto dal d.P.C.M. 08 luglio 2003
(riguardante le esposizioni della popolazione ai cem) ci permette di
affermare che sono rispettati anche tutti i valori limiti per le esposizioni
professionali.
Figura 2.16. Prima settimana monitoraggio
Figura 2.17. Seconda settimana monitoraggio
43
CAPITOLO 2
Figura 2.18. Terza settimana monitoraggio
Figura 2.19. Quarta settimana monitoraggio
Monitoraggio Liceo Scientifico “E. Fermi” – edificio “succursale”. Il
secondo punto di monitoraggio (vedi figura 2.22) è stato individuato in
una terrazza, vicina alle aule degli studenti, posizionata proprio di fronte
alle antenne, di proprietà della VODAFONE, che si vedono nella figura
2.22 a sinistra (la distanza misurata con telemetro laser è risultata pari a
58 metri).
Figura 2.20. Monitoraggio Liceo Scientifico “succursale”
44
CAPITOLO 2
Il monitoraggio è iniziato giorno 02 luglio 2012 ed è terminato
giorno 30 luglio 2012 per un periodo complessivo di quattro settimane.
Il software di scarico dati utilizzato evidenzia con una linea rossa il
valore di attenzione per il valore del campo elettrico nel range di
Come si vede il valore di attenzione non è mai stato superato essendo i
valori dei campo elettrico molto minori rispetto a 6V/m; l’aver rispettato
il valore di attenzione imposto dal d.P.C.M. 08 luglio 2003 (riguardante
le esposizioni della popolazione ai cem) ci permette di affermare che
sono rispettati anche tutti i valori limiti per le esposizioni professionali.
45
CAPITOLO 2
2.4.2.
Istituto Tecnico
Statale “F.Besta”
Commerciale
Aeronatico
La sede dell’Istituto Tecnico Commerciale Statale “F. Besta” di
Ragusa è un edificio scolastico molto esteso composto da un solo
edificio. Il monitoraggio è stato condotto nel punto maggiormente
esposto della scuola (vedi figura 2.27), in una pensilina posta di fronte a
una stazione radio base appartenente al gestore telefonico VODAFONE
(la distanza stimata si attesta a circa 70 metri). Il punto maggiormente
esposto è stato individuato grazie all’ausilio di uno strumento portatile
per la misura delle RF e successivamente è stata collocata la centralina
per il monitoraggio.
46
CAPITOLO 2
Figura 2.25. Monitoraggio ITCA “F. Besta”
Il monitoraggio è iniziato giorno 10 maggio 2012 ed è
terminato giorno 08 giugno 2012 per un periodo complessivo di quattro
settimane.
Il software di scarico dati utilizzato evidenzia con una linea
rossa il valore di attenzione per il valore del campo elettrico nel range di
professionali.
47
CAPITOLO 2
48
CAPITOLO 2
2.4.3.
Istituto
Tecnico
“E.Majorana”
Industriale
Statale
La sede dell’Istituto Tecnico Industriale Statale “E. Majorana”
di Ragusa è un edificio scolastico molto esteso composto da più edifici
indipendenti. Il monitoraggio è stato condotto nel punto maggiormente
esposto della scuola (vedi figura 2.32), nella piazzola di una scala di
emergenza posta di fronte a una stazione radio base; la distanza stimata
si attesta a circa 150 metri. Il punto maggiormente esposto è stato
individuato grazie all’ausilio di uno strumento portatile per la misura
delle RF e successivamente è stata collocata la centralina per il
monitoraggio.
Figura 2.30. Monitoraggio ITIS “E. Majorana”
terminato giorno 26 giugno 2012 per un periodo complessivo di quattro
settimane.
Il software di scarico dati utilizzato evidenzia con una linea
rossa il valore di attenzione per il valore del campo elettrico nel range di
2.33/34/35/36/37 i risultati del monitoraggio.
professionali.
49
CAPITOLO 2
50
CAPITOLO 2
Figura 2.35. Fine della quarta settimana monitoraggio.
51
CAPITOLO 3
MONITORAGGIO DEL RADON
3. MONITORAGGIO DEL GAS RADON
3.1.
Il radon
Il radon è un elemento radioattivo presente in natura. La sua
radioattività si classifica nella specie della radioattività naturale, cioè
dovuta a elementi contenuti nella crosta terrestre e a sorgenti di origine
cosmica. Ogni persona che vive sulla Terra è esposta a un irraggiamento
esterno da radiazioni che vengono dallo spazio (radiazioni cosmiche) e
da quelle emesse da sostanze radioattive presenti nella crosta terrestre,
nell'aria e nell'acqua fin dalle origini del nostro Pianeta. I raggi cosmici e
gli elementi radioattivi della crosta terrestre sono la causa di due tipi di
esposizione: interna, tramite l’ingestione di elementi radioattivi, ed
esterna, dall'irradiazione. L'esposizione interna, dovuta non solo
all'inalazione ma anche all'ingestione, varia sia con le zone sia con il tipo
di alimentazione. La radiazione cosmica in questo senso contribuisce
ben poco. L'esposizione esterna dovuta agli elementi radioattivi terrestri
dipende invece dalla loro concentrazione nel suolo e quindi varia con la
posizione geografica e la composizione delle rocce.
Esistono in natura degli elementi, come l’uranio, il torio, i quali
hanno la proprietà di emettere spontaneamente delle radiazioni
penetranti, capaci d’impressionare una lastra fotografica e dotate di forte
potere ionizzante. Questa proprietà viene detta radioattività e le sostanze
che la posseggono vengono dette sostanze radioattive. Le sostanze
radioattive terrestri sono i radionuclidi primordiali che decadendo danno
origine ad altri elementi radioattivi. In natura sono di particolare
rilevanza i nuclidi radioattivi appartenenti alle tre famiglie naturali: la
serie dell'Uranio con capostipite 238U, la serie del Torio con capostipite
232
Th e la serie dell'Attinio con capostipite 235U. In ciascuna di queste
serie è presente un isotopo del Radon (Rn). Il 222Rn, prodotto
dall'Uranio-238 che è il più abbondante in natura, è quello con tempo di
dimezzamento più lungo e pertanto è quello che viene maggiormente
considerato. La radioattività venne scoperta casualmente dal francese
Becquerel nel 1896 nel corso di ricerche su dei sali di uranio. In seguito,
soprattutto per merito della polacca Curie, si scoprì che l’emissione era
direttamente proporzionale alla quantità di uranio presente e che gli
53
CAPITOLO 3
effetti radioattivi erano indipendenti dallo stato chimico e dalle
condizioni fisiche (fase di aggregazione, temperatura, pressione) del
materiale attivo. La radioattività infatti è un fenomeno nucleare cioè è
una proprietà che risiede nel nucleo e dipende solamente dalle proprietà
di quest’ultimo. È un processo naturale attraverso il quale gli atomi
instabili di un elemento emettono energia da parte dei nuclei,
trasformandosi in atomi di un diverso elemento (decadimento alfa o
beta) o in stati energetici minori di uno stesso elemento (decadimento
gamma).
La radioattività ambientale è determinata da due componenti: la
radioattività artificiale e quella naturale (fondo naturale di radiazioni).
La radioattività naturale è la principale sorgente di radiazioni a
cui l’uomo è normalmente esposto. Le radiazioni naturali sono, infatti,
da sempre presenti nell’ambiente terrestre e sono state l’unica fonte di
radiazione fino a poco meno di un secolo fa. Ancora oggi, nonostante il
largo impiego di sostanze radioattive artificiali di vario genere, la
radioattività naturale continua a fornire il maggior contributo alla dose
ricevuta dalla popolazione.
La radioattività naturale può essere:
•
di origine terrestre, dovuta ai radionuclidi primordiali, risalenti alla
formazione del sistema solare e presenti in diverse concentrazioni nei
materiali inorganici della crosta terrestre (rocce, minerali). Tra questi
distinguiamo l’238U l’235U e il 232Th che, decadendo, danno origine
alle famiglie radioattive, di cui fanno parte tre dei più importanti
isotopi del Radon: il 222Rn, il 220Rn, il 219Rn. La radioattività naturale
di origine terrestre è dovuta, in parte, anche a radionuclidi singoli
(radionuclidi primordiali che non appartengono alle famiglie
radioattive):40K e 87Rb;
•
di origine extraterrestre, costituita dai radionuclidi cosmogenici
prodotti dalle reazioni nucleari dovute all’interazione dei raggi
cosmici, provenienti dal Sole e dalla galassia, ed elementi presenti
nell’atmosfera.
Nella figura 3.1 vengono riportate le percentuali dei contributi
alla dose delle diverse sorgenti naturali di radiazioni ionizzanti, in Italia.
Confrontando l’esposizione dell’uomo alla radioattività dovuta al Radon
54
CAPITOLO 3
con quella di diversa origine, in generale, si può affermare che il Radon
rappresenta la maggior causa di esposizione alle radiazioni.
Figura 3.1 Dose efficace media annua in Italia
Il radon è un gas radioattivo naturale, incolore, inodore,
chimicamente inerte ed estremamente volatile. Deriva dal decadimento
naturale dell’uranio, un elemento radioattivo primordiale presente
ovunque nella crosta terrestre fin dalla sua formazione. L’uranio è
distribuito in maniera ampia sulla crosta terrestre, la quantità di Radon
dovrebbe dipendere direttamente dalle concentrazione di questo
elemento, ma ciò, in realtà, si verifica solo raramente a causa del fatto
che l’Uranio e il Radio hanno un comportamento geochimico diverso ed
hanno la tendenza a concentrarsi in rocce e minerali differenti.
Il termine “Radon” fu introdotto per la prima volta da Schimt
nel 1918 per indicare l’elemento con massa atomica 222 (222Rn),
derivante dal decadimento radioattivo dell’uranio 238 (238U). Tale
termine è venuto ad indicare l’elemento con numero atomico 86.
Questo elemento ha 26 isotopi che vanno da
questi i tre più importanti presenti in natura sono:
199
Rn a
226
Rn, tra
• il 222Rn, prodotto dal decadimento α del 226Ra (τ= 1600y),
appartiene alla serie di decadimento dell’238U. Tale radionuclide ha una
vita media di 3.82 giorni;
55
CAPITOLO 3
• il 220Rn, detto anche thoron, è prodotto dal decadimento α del
224
Ra (τ = 3.7d), che appartiene alla famiglia di decadimenti di cui è
capostipite il 232Th. Tale radionuclide ha una vita media di 55 secondi;
• il 219Rn, detto anche Actinon, il cui padre radiogenico è l’235U
e ha una vita media di soli 4 secondi.
Dei tre isotopi, sicuramente il più interessante è il 222Rn,
essenzialmente per due motivi, anzitutto perché la sua vita media di 3.82
giorni gli permette di passare attraverso notevoli spessori di suolo o di
materiali e quindi la sua concentrazione in ambienti chiusi o in
atmosfera, in condizioni di scarsa diluizione, può essere molto elevata;
poi perché esso è presente in natura in quantità maggiori rispetto agli
altri due isotopi, grazie all’abbondanza del suo capostipite, l’238U.
Quando si parla di inquinamento da Radon, quindi, si fa riferimento
quasi esclusivamente proprio al 222Rn. Il padre diretto del 222Rn è il
Radio-226 che decade con un tempo di dimezzamento di circa 1500
anni, come mostrato nella figura 3.2:
Figura 3.2 Decadimento alfa del Radio-226
Trattandosi di un decadimento a due corpi, la particella emessa
ha un energia fissa pari a circa 4.48 MeV, mentre l’energia di rinculo del
Radon è di circa 90 keV. Il 226Ra a sua volta deriva dal 238U, il più
abbondante (in natura) degli isotopi dell’uranio.
Il 220Rn a causa della sua vita media breve, ha una probabilità
molto minore di fuoriuscire all’aria aperta, benché la quantità prodotta di
56
CAPITOLO 3
tale isotopo sia confrontabile con quella del
presenza in natura del 232Th.
222
Rn, per l’abbondante
Il 219Rn, invece, è presente in atmosfera in quantità ancora più
esigue a causa sia della sua brevissima vita media che ne impedisce la
fuoriuscita e l’accumulo, sia a causa della percentuale molto bassa con
cui il suo capostipite, l’235U, è presente nella crosta terrestre.
Altra caratteristica importante del Radon è che i figli prodotti
dal suo decadimento hanno una vita media breve (inferiore a trenta
minuti) e sono chimicamente attivi, hanno, quindi, una forte tendenza ad
aderire alle particelle di aerosol presenti in atmosfera per passare poi
rapidamente allo stato di nuclei aggregati che rimangono sospesi
nell’aria dell’ambiente.
In particolar modo il 222Rn decade in quattro radionuclidi
caratterizzati da vite medie inferiori a trenta minuti che sono,
nell’ordine: 218Po,214Pb, 214Bi,214Po. Se inalati tali prodotti aderiscono
alle pareti dell’apparato respiratorio e decadono emettendo particelle α,
β e radiazioni γ. Ciò provoca un incremento della probabilità di contrarre
tumori all’apparato respiratorio.
Il radon diventa di particolare interesse da un punto di vista
sanitario quando è presente negli ambienti confinati: il cosiddetto radon
indoor.
Quando il radon prodotto dal suolo e dalle rocce fuoriesce, si
diluisce nell'atmosfera e la sua concentrazione risulta talmente bassa da
non costituire un rischio per la salute della popolazione. Se invece il gas
radon penetra in un ambiente confinato, tenderà ad accumularsi
raggiungendo livelli tali da rappresentare un rischio.
I valori della concentrazione di Radon quindi si mantengono
decisamente bassi all’aria aperta e in luoghi ben ventilati, mentre
possono raggiungere valori preoccupanti negli spazi chiusi degli edifici;
infatti, una volta penetrato, filtrando dal terreno attraverso i pavimenti o
attraverso gli stessi materiali da costruzione difficilmente si disperde: ciò
soprattutto a causa dell’isolamento termico che fa si che la pressione
all’interno delle case sia leggermente inferiore a quella dell’esterno,
generando il cosiddetto “effetto camino”.(figura 3.3)
57
CAPITOLO 3
Figura 3.3 Effetto camino
Per quanto riguarda le abitazioni e i luoghi di lavoro, però, la
presenza del Radon dipende principalmente dalla tipologia del suolo sul
quale è costruito l’edificio e dai materiali da costruzione utilizzati; tutto
ciò comunque in funzione della permeabilità del suolo stesso (densità,
porosità, microfratturazioni), del suo stato (secco, impregnato d’acqua,
gelato o coperto di neve) e delle condizioni metereologiche (temperature
del suolo e dell’aria, pressione barometrica, velocità del vento).
Normalmente il Radon penetra nelle costruzioni dalla parte
inferiore dell’edificio (crepe, fessure, canali, tubazioni ecc. nella
pavimentazione o nelle pareti a diretto contatto con il terreno).
Figura 3.4 Possibili vie d’ingresso del gas Radon in una casa
Alcuni materiali da costruzione contenenti minerali di origine
vulcanica possono emettere quantità di radon non trascurabili che si
vanno a sommare al contributo dovuto all’emissione dal suolo; infatti la
componente della concentrazione indoor complessiva nelle case italiane,
58
CAPITOLO 3
relativa ai materiali da costruzione, è più rilevante che in altre nazioni. In
molte regioni infatti costruire in tufo è una prassi secolare motivata da
indubbi vantaggi di coibentazione. Senza le necessarie accortezze però il
tufo può rappresentare una consistente componente dell’inquinamento
da “Radon”. È, infine, fondamentale sottolineare che i livelli di
concentrazione di Radon indoor non si mantengono costanti nel corso di
un anno solare, bensì subiscono variazioni stagionali, dovute al
riscaldamento e alla ventilazione interna nonché dalle condizioni
climatiche. In linea generale, la concentrazione di Radon indoor notturna
è più alta che di giorno e d’inverno più che d’estate. A tal proposito,
risulta ovvio che per ottenere una stima significativa dell’esposizione
media annua della popolazione saranno necessarie misure di
concentrazione di radon su lunghi periodi di tempo. Una misura
istantanea, anche se tecnicamente possibile, non è sufficientemente
indicativa dell’esposizione a cui una persona possa essere effettivamente
soggetta nell’ambiente monitorato. Tuttavia, un’informazione istantanea
risulta comunque utile soprattutto nel caso sia necessario ottenere
informazioni preliminari in tempi brevi sul rispetto dei limiti di
concentrazione in aree ritenute a rischio radon; Negli ultimi decenni,
sono state effettuate misure della concentrazione di Radon indoor in gran
parte dei Paesi europei ed è stato rilevato che un basso livello medio
nazionale non esclude l’esistenza di aree limitate caratterizzate da alta
concentrazione di Radon.
3.2.
Effetti sanitari del radon
La modifica del nostro stile di vita rappresenta un importante
fattore di esposizione al Radon; oggi, infatti, rispetto ad un secolo fa,
viviamo molto di più al chiuso ed in ambienti sempre meglio coibentati a
fini di risparmio energetico. Infatti tutte le maggiori organizzazioni di
salute pubblica, ad iniziare dalla Organizzazione Mondiale della Sanità,
auspicano un controllo del livello di Radon in ciascuna abitazione dal
momento che indagini su larga scala, se anche consentono di individuare
un trend, non forniscono indicazioni di dettaglio necessarie a
programmare interventi strutturali di riduzione della concentrazione.
Alcuni studi nell’ultimo decennio hanno dimostrato che l’inalazione di
radon ad alte concentrazioni aumenta di molto il rischio di tumore
polmonare. I risultati di tali studi supportano la tesi scientifica che il
59
CAPITOLO 3
radon è la seconda causa, in ordine di importanza dopo il fumo, del
cancro ai polmoni [13].
Infatti i prodotti del Radon, così depositati, a loro volta
decadono emettendo soprattutto radiazioni alfa che possono danneggiare
le cellule per irradiazione interna. I danni prodotti sono generalmente
riparati dai meccanismi biologici. In alcuni casi uccidono le cellule, ma
esiste anche la probabilità che il danno cellulare sia di tipo degenerativo
e che la cellula mantenga la sua capacità di riproduzione entrando a far
parte di un processo cancerogeno. Non esiste una concentrazione sicura
al di sotto della quale la probabilità di contrarre il tumore è nulla.
Tuttavia
molte
organizzazioni
scientifiche
internazionali,
l’Organizzazione Mondiale della Sanità, la Comunità Europea e singoli
Paesi hanno fissato dei livelli di riferimento per le abitazioni e per gli
ambienti di lavoro al di sotto dei quali ritengono il rischio accettabile. Al
di sopra di questi valori, invece, suggeriscono, e in alcuni casi
impongono, di adottare provvedimenti per la riduzione della
concentrazione.
Vediamo adesso le principali conseguenze del gas radon sulla
salute umana. L’aria viene inalata attraverso il naso o la bocca e inviata
verso il basso per mezzo della faringe e della trachea, che si dividono in
un infinito numero di ramificazioni; giunge poi a minuscole sacche
d’aria dette alveoli (vedi figura 3.5).
Figura 3.5 L’alveolo
Le prime ramificazioni dei bronchi sono rivestite da ciglia,
minuscoli peli che filtrano l’aria che viene inalata ed entro alcune ore
dall’inalazione, provvedono all'esalazione anche delle impurità veicolate
con essa. Il radon emette la propria radiazione prima che le impurità alle
quali è collegato siano eliminate; infatti, molti dei tumori ai polmoni
60
CAPITOLO 3
sono localizzati nelle vie bronchiali superiori perché qui vengono
intrappolate le particelle di polvere che veicolano i figli radioattivi del
radon.
La membrana che riveste i polmoni è detta epitelio ed è
costituita da due strati: lo strato basale e quello esterno connettivo. La
divisione delle cellule (mitosi) è accentuata nello strato basale. Lo strato
mucoso e quello epiteliale esterno, normalmente spessi circa 60 micron,
proteggono le cellule basali. Queste vengono però raggiunte dalle
particelle alfa, se lo spessore dell’abbinamento muco con epitelio esterno
arriva ai 20-30 micron. Le particelle alfa hanno inoltre la possibilità di
penetrare l’epitelio quando nelle vie bronchiali periferiche, in prossimità
degli alveoli polmonari, lo spessore dell’epitelio diminuisce fino a 15
micron.
Figura 3.6 Epitelio bronciale
Si suppone che le radiazioni alfa, a causa della loro grande
massa, entrando in una zona ricca di cellule in mitosi (epitelio basale) e
incontrando il DNA, siano in grado di rompere in piccole parti la doppia
elica, provocando un serio danneggiamento al materiale nucleare.
Questo può dar luogo a mutazioni permanenti delle cellule colpite
aumentando così la probabilità di contrarre tumori polmonari. Le cellule,
naturalmente, con sistemi enzimatici, sono in grado di riparare la catena
spezzata, quando le rotture sono minime, ma non riescono a farlo
quando i danni causati dalle particelle alfa sono di notevole entità.
È soprattutto negli ambienti polverosi che le particelle,
formatesi in seguito al decadimento radioattivo dell'uranio e poi del
radon, si fissano al pulviscolo dell'aria prima dell’inalazione e così
vengono veicolate fino agli alveoli polmonari.
61
CAPITOLO 3
Infatti particelle di aerosol aventi diametro inferiore al decimo
di micron non sono fermate, durante la respirazione, dai peli delle narici
e dal sistema mucociliare dell’apparato respiratorio, di conseguenza sono
in grado di penetrare all’interno del corpo umano, irraggiando
soprattutto i tessuti dei polmoni.
Il deposito delle particelle inalate nelle vie respiratorie dipende
dalle dimensioni geometriche delle particelle stesse:
•
Diametro fino a 0,5µm: deposito prevalente negli alveoli polmonari;
•
Diametro tra 0,5µm e 2µm: deposito alveolare e nasofaringeo;
•
Diametro tra 2µm e10µm: deposito prevalentemente nasofaringeo;
•
Diametro maggiore di 10µm: deposito quasi totale nel nasofaringe.
3.3.
La normativa sul radon
Il problema del radon è relativamente recente, per questa
ragione la normativa italiana non si è ancora totalmente aggiornata agli
standard previsti dalle raccomandazioni internazionali sulle
concentrazioni massime di gas radon nei luoghi di vita. La normativa
presenta delle differenze a seconda dell'ambito al quale si riferisce
(luoghi di lavoro, edifici pubblici, scuole, abitazioni).
Luoghi di lavoro.
In Italia la regolamentazione dell’esposizione al radon nei
luoghi di lavoro è stata introdotta all’inizio del 2001 con l’entrata in
vigore del Decreto Legislativo n. 241/00, che ha recepito la Direttiva
96/29/Euratom, modificando e integrando il DLgs 230/95. Il Capo IIIbis
del Decreto incentra l’attenzione su luoghi di lavoro sotterranei in
generale e particolari, quali grotte, tunnel, etc, nei quali è obbligatorio
effettuare la misura annua della concentrazione di radon e luoghi di
lavoro in aree che hanno elevata probabilità di alte concentrazioni di
radon (talvolta chiamate radon-prone areas o aree a maggiore presenza
di radon), che devono essere individuate dalle Regioni. In assenza delle
indicazioni previste dal decreto, per garantire una uniforme applicazione
delle norme sul territorio nazionale la Conferenza dei Presidenti delle
Regioni e Province autonome ha approvato le Linee guida per le misure
di concentrazione di radon in aria e nei luoghi di lavoro sotterranei.
62
CAPITOLO 3
Per quanto riguarda i livelli di azione e di riferimento per la
concentrazione di radon nei luoghi di lavoro e nelle scuole, il Decreto
stabilisce che, se la concentrazione media annua di radon nei luoghi di
lavoro supera il livello di azione di 500 Bq/m3, il datore di lavoro deve
mettere in atto azioni di rimedio per ridurre la concentrazione di radon, e
procedere a verificare l’efficacia dell’intervento con una nuova misura di
durata annuale, il tutto entro 3 anni dalla prima misura. Le azioni di
rimedio non sono dovute se il datore di lavoro dimostra che non viene
superata la dose di 3 mSv/anno ai lavoratori, dose da valutarsi tenendo
conto del tempo di permanenza nell’ambiente di lavoro. Nelle scuole, se
la concentrazione di radon supera 500 Bq/m3, non è prevista la
valutazione della dose, è necessario procedere alla riduzione della
concentrazione. Per le azioni di rimedio e le valutazioni di dose la
normativa attuale prevede che il datore di lavoro si avvalga di un esperto
qualificato (art. 10-quinquies DLgs 230/95 e s.m.i.). Nel caso invece che
la concentrazione di radon superi il livello di riferimento di 400 Bq/m3,
è necessario ripetere la misura (per tenere conto della variabilità annua e
dell’incertezza sul risultato della misura) nell’anno successivo.
Nell’attuale quadro normativo nazionale gli edifici pubblici non
sono distinti dai luoghi di lavoro; il testo della prossima direttiva in
corso di adozione da parte dell’Unione Europea prevede invece livelli di
riferimento per gli edifici con accesso al pubblico uguali a quelli delle
abitazioni, ovvero 200 Bq/m3 per edifici futuri e 300 Bq/m3 per edifici
esistenti.
I criteri per l’individuazione delle aree a maggiore presenza di
radon devono essere fissati dalla Sezione Speciale della Commissione
Tecnica prevista all’art. 10-septies del citato Decreto, che a distanza di
10 anni non si è ancora insediata. Anche in assenza di criteri emanati a
livello nazionale e di criteri accettati a livello internazionale per definire
le aree, molte Regioni hanno intrapreso indagini sul territorio per
conoscere la distribuzione dei livelli di radon. È importante sottolineare,
a questo proposito, che la normativa italiana (D.Lgs 230 e s.m.i.)
richiede che vengano identificate non solo le aree a maggiore probabilità
di elevati valori di concentrazione di radon, ma anche le caratteristiche
dei luoghi di lavoro maggiormente correlate con alti valori di
concentrazione di radon.
63
CAPITOLO 3
Abitazioni.
In Italia non è presente uno strumento normativo per la protezione
dall’esposizione al radon nelle abitazioni; l’elaborazione di una proposta
normativa in tal senso è stata prevista nell’ambito del Piano Nazionale
Radon (PNR) (Ministero della Salute, 2002), le cui prime attività sono
finanziate con un progetto del CCM (Centro per il Controllo delle
Malattie); la realizzazione del progetto è affidata all’Istituto Superiore di
Sanità. È tuttavia da sottolineare che la situazione a livello internazionale
è molto cambiata, in quanto i principali organismi hanno emanato nuovi
livelli di riferimento per limitare l’esposizione al radon nelle abitazioni. I
nuovi livelli raccomandati sono in generale più bassi dei precedenti, a
causa della rivalutazione dei rischi attribuibili all’esposizione al radon,
derivati dai recenti studi epidemiologici (WHO, 2009).
A tale proposito l’Organizzazione Mondiale della Sanità
raccomanda un livello di riferimento compreso fra 100 e al massimo 300
Bq/m3 (WHO, 2009), e la International Commission for Radiological
Protection ha subito dopo raccomandato anch’essa un livello non
superiore a 300 Bq/m3 (ICRP Statement, 2009). Anche la International
AEA (IAEA) sta adottando un livello di 300 Bq/m3 nei Basic Safety
Standard che sono in corso di pubblicazione. Quando è superato il livello
di riferimento per le abitazioni, i suddetti organismi internazionali
raccomandano di realizzare interventi per ridurre la concentrazione di
radon, ovvero effettuare quelle che sono chiamate “azioni di rimedio”,
che sono generalmente finalizzate a ridurre l’ingresso del radon
nell’edificio e/o ad aumentare il ricambio dell’aria interna attraverso
l’immissione di aria esterna (la quale contiene solitamente valori molto
bassi di concentrazione di radon).
Sulla base di tali recenti raccomandazioni, anche la bozza di
Direttiva introduce la normativa sul radon nelle abitazioni e nei luoghi
pubblici (distinti questi ultimi dai luoghi di lavoro); la direttiva prevede
un livello di riferimento diverso per abitazioni e edifici pubblici esistenti
(300 Bq/m3) e futuri (200 Bq/m3), nell’ottica di ridurre in generale
anche con le nuove costruzioni e ristrutturazioni l’esposizione al radon.
L’introduzione nella normativa italiana di livelli di riferimento per le
abitazioni avverrà dunque al più tardi con il recepimento della prossima
direttiva europea in materia, per la quale è stato avviato l’iter di
approvazione. La Direttiva in corso di approvazione prevede fra l’altro:
64
CAPITOLO 3
-
che siano misurati gli edifici pubblici nelle radon-prone
areas;
-
l’introduzione di tecniche costruttive adatte a prevenire
l’ingresso del radon proveniente dal suolo e dai materiali da
costruzione e il conseguente accumulo a livelli elevati negli
edifici di nuova costruzione;
-
che anche i materiali da costruzione siano soggetti a
regolamentazione sulla base del contenuto di radionuclidi
naturali.
3.4.
I diversi sistemi di monitoraggio del radon e la
tecnica di misura preventiva con camera a
ionizzazione
Esistono molte tecniche di misura della concentrazione del Radon e
dei suoi prodotti di decadimento. La scelta di uno di questi metodi
dipende principalmente dall’obiettivo che si vuole raggiungere, in
quanto esso determina da una parte il grado di accuratezza delle misure,
dall’altra il tipo di tecnica più adatta. Una tecnica ambientale, mirante a
stabilire quale sia la concentrazione in un dato locale o a sostenere una
prima valutazione della situazione di rischio, si baserà su tecniche più
speditive e generalmente meno costose, mentre uno studio dosimetrico,
mirante a misurare con precisione i contributi di dose dovuti a ciascun
componente della progenie, richiederà tecniche più sofisticate e
complesse.
I metodi di misura del Radon possono essere classificati in base
alle tecniche di campionamento:
1. misure con campionamento istantaneo;
2. misure con campionamento continuo;
3. misure con campionamento integrato nel tempo.
Il 222Rn è un elemento che può essere misurato con relativa facilità:
infatti esso è un emettitore α, ma, includendo anche i decadimenti dei
figli, la radiazione emessa comprende anche particelle β e radiazione γ.
Sono stati sviluppati tre diversi metodi per la misura della
65
CAPITOLO 3
concentrazione del Radon o dei suoi prodotti di decadimento classificati
in tre diverse categorie:
1. istantaneo: la misura viene eseguita in tempi brevi rispetto alle
variazioni di concentrazione, perciò il valore fornito dallo strumento
è praticamente “istantaneo”. Sebbene tali misure forniscano
informazioni sulla concentrazione di Radon in tempi brevi, risultano
poco indicative se non vengono ripetute più volte nell’arco della
giornata, data la variabilità della concentrazione del gas in
dipendenza di vari parametri ambientali;
2. continuo: tale metodo permette di determinare le variazioni
temporali della concentrazione di Radon indoor e outdoor. Tali
strumentazioni permettono di visualizzare l’andamento della
concentrazione di Radon, con campionamenti continui di volumi
d’aria noti, in periodi variabili tra pochi minuti e qualche ora. Questa
metodologia permette, poi, di mettere in relazione la concentrazione
di Radon con la variabilità di parametri ambientali quali umidità
relativa, pressione atmosferica e temperatura. L’attendibilità delle
misure eseguite con un metodo di campionamento continuo dipende
essenzialmente dalla quantità d’aria esaminata e dalla durata
dell’acquisizione;
3. integratore: questo metodo è utilizzato per determinare
concentrazioni medie in intervalli di tempo selezionati. Esso prevede
l’utilizzo di strumenti che forniscono una misura integrata, appunto,
su intervalli temporali che possono variare da qualche giorno ad un
anno a secondo del rivelatore utilizzato ed assumono un’importanza
rilevante nell’ambito di studi di tipo sanitario, soprattutto
relativamente a valutazioni dell’esposizione a cui è sottoposta in
media la popolazione, e al calcolo della conseguente dose assorbita,
in campagne di misura di vaste proporzioni.
Le misure più attendibili sono sicuramente quelle effettuate su tempi
dell’ordine dell’anno, anche se caratterizzate da incertezze dovute alla
variabilità stagionale della concentrazione di Radon. Le misure vengono
generalmente effettuate con dispositivi a riempimento, nei quali l’aria
viene introdotta o mediante una pompa di aspirazione (sistemi attivi)
oppure per diffusione mediante un mezzo filtrante (sistemi passivi).
66
CAPITOLO 3
I rivelatori passivi. Per rivelatori passivi si intendono dispositivi
che non necessitano di alimentazione elettrica; dopo un tempo di
permanenza, la cui durata dipende dal tipo di rivelatore, vengono rimossi
e soggetti in laboratorio a procedure di tipo chimico-fisico per la
determinazione della concentrazione media nel periodo di integrazione.
Gli intervalli di tempo nei quali tali rivelatori operano possono andare
dai due giorni nel caso dei canestri di carbone attivo, a qualche mese
(sino ad un anno) nel caso dei rivelatori a tracce e dei rivelatori ad
elettrete. La tecnica dei carboni attivi. Rutherford fu il primo a mostrare
che il carbone può essere utilizzato per trattenere il Radon mediante
adsorbimento e fare una misura della sua concentrazione in aria. Per
adsorbimento si intende la ritenzione superficiale della sostanza da parte
di un liquido o di un solido, mentre la penetrazione della sostanza
all’interno del materiale è chiamato assorbimento. L’attività del Rn-222
è determinata mediante spettrometria gamma, di solito con un rivelatore
di NaI(Tl). I picchi analizzati sono quelli corrispondenti alle
diseccitazioni dei nuclei prodotti nei decadimenti di Pb-214 (242, 295 e
352 KeV) e Bi-214 (609 KeV). Questo metodo risulta piuttosto semplice
ed economico, ma richiede rigorosi controlli sui fattori di correzione e di
calibrazione. L’accuratezza della misura può infatti essere influenzata
dal tempo di esposizione, dal peso del carbone, dalla accuratezza con cui
viene eseguita la spettrometria e dall’eventuale adsorbimento dell’acqua
presente nell’atmosfera. La correzione per la ritenzione dell’acqua, che
di solito è valutata pesando il rivelatore prima e dopo l’esposizione, può
essere superiore al 50%. I rivelatori in uso sono contenitori di metallo
cilindrici con un diametro compreso tra 5 e 10 cm e un altezza tra i 2 e i
5 cm, riempiti con una quantità di carbone variabile da 25 a 250 g. Nella
figura 3.9 è illustrato un esempio di tali rivelatori.
Figura 3.7. Rivelatori a carboni attivi
I rivelatori a carboni attivi possono inoltre essere riutilizzati per
ulteriori esposizioni, dopo aver perso memoria della loro precedente
67
CAPITOLO 3
misura, in seguito ad un riscaldamento ad alte temperature che elimina il
Radon residuo.
Rivelatori a tracce nucleari. I rivelatori a tracce nucleari o
SSNTD (Solid State Nuclear Track Detector) sono costituiti da lastre
composte da particolari materiali plastici e sono largamente utilizzati per
monitorare l’esposizione al radon della popolazione. I rivelatori più usati
sono: CR39 (Allildigicolcarbonato), l’LR115 (nitrato di cellulosa) e il
Makrofol (policarbonato).
Il passaggio di una particella carica pesante attraverso queste
particolari plastiche produce delle fratture ai legami polimerici del
materiale lungo la traiettoria della particella e provoca delle tracce che, a
temperatura ambiente, si conservano per un determinato tempo.
La larghezza della traccia varia a seconda del mezzo e
dell’intensità della ionizzazione e risulta più marcata in prossimità della
parte finale della traccia. La lastra dopo essere stata esposta (per il CR39
si attendono solitamente tre mesi) deve subire un processo di sviluppo
chimico che evidenzia e fissa in modo permanente la traccia della
particella. Per il CR39 lo sviluppo consiste nell’immersione della lastra
in una soluzione di NaOH ad alta concentrazione ad una temperatura di
70°C per circa 7 ore. In questo caso il tipico diametro di una traccia
provocata da una particella dopo lo sviluppo è di circa 10-20 mm. I
dosimetri che utilizzano i rivelatori nucleari sono di varie geometrie e
possono prevedere o meno l’utilizzo di filtri per determinare una
differenziazione nelle tracce. Nella figura 3.8 vediamo alcuni tipi.
Figura 3.8. Rivelatori a tracce
Rivelatori a elettrete. Questo tipo di rivelatori si basa sull'uso di
un voltmetro digitale per misurare la variazione di potenziale indotta su
un elettrete dalla raccolta degli ioni prodotti dal decadimento del Radon
68
CAPITOLO 3
e dei suoi figli. L'elettrete è un disco di materiale dielettrico,
generalmente Teflon, che presenta una carica elettrica stabile se rimane
imperturbato. Nella figura 3.9 possiamo vedere un esempio di un
rivelatore ad elettrete. Il rivelatore, inizialmente chiuso viene aperto per
permettere l’ingresso del campione di aria contenente il Radon da
misurare. L'elettrete è posto in una camera contenente un certo volume
di aria e raccoglie gli ioni prodotti dalle particelle emesse nel
decadimento del Radon e dei suoi figli. In seguito a tale fenomeno il
potenziale elettrostatico si riduce in modo proporzionale alla
radioattività presente nella camera. Misurando la differenza di potenziale
durante un certo intervallo di tempo e utilizzando appropriati fattori di
calibrazione si determina la concentrazione media di Radon nella camera
e quindi nell'ambiente.
Figura 3.9. Elettrete
I rivelatori attivi.
Metodi che utilizzano lo scintillatore ZnS(Ag). Il solfuro di
zinco attivato in argento è uno scintillatore inorganico utilizzato fin dai
primi esperimenti sulla radioattività. Va notata la grande efficienza di
scintillazione, cioè la frazione dell’energia della particella incidente che
è convertita in luce visibile, rispetto a quella dello NaI(Tl). Questo
scintillatore è disponibile unicamente in forma policristallina e di
conseguenza si può usare esclusivamente in sottili strati, sensibili solo a
particelle a e a ioni pesanti. Spessori maggiori di 25 mg/cm2 diventano
inutilizzabili a causa della sua opacità alla propria radiazione di
luminescenza.
La cella di Lucas. La cella di Lucas è uno dei più semplici e
utilizzati strumenti di misura della concentrazione del Radon. La tecnica
69
CAPITOLO 3
di misura è stata sviluppata da Lucas nel 1957. Il gas contente il Radon
viene introdotto in un contenitore di forma cilindrica le cui pareti sono
ricoperte di un sottile spessore (20 mg/cm-2) di ZnS(Ag). Il contenitore è
dotato di una finestra di quarzo trasparente ai fotoni di luminescenza
prodotti dallo scintillatore che viene accoppiato otticamente con un
fotomoltiplicatore, come indicato nella figura 3.10:
Figura 3.10. Cella di Lucas
Per evitare che i prodotti di decadimento si depositino sul
quarzo, attirati dalla carica negativa indotta dal fotomoltiplicatore, si
riveste la finestra di un sottile strato di ossido di stagno. L’efficienza di
rivelazione di questo tipo di celle, cioè il rapporto tra il numero di
impulsi elettrici che fuoriescono dal fotomoltiplicatore e il numero di
decadimenti all’interno della cella, è tipicamente del 70-80%. Le
particelle per essere rivelate devono raggiungere la parete della cella e, a
causa delle brevi distanze che possono percorrere in aria (circa 5 cm), la
grandezza delle celle di Lucas è limitata a poche centinaia di centimetri
cubici rendendone possibile l’uso solo con concentrazioni di Radon
superiori a 40 Bq·m-3. La cella di Lucas può essere utilizzata per un
campionamento continuo, con periodi di misura di circa 30 minuti,
facendo flussare l’aria al suo interno con una velocità di 3 l/min. Questo
tipo di misura ha bisogno di una correzione a causa della deposizione dei
prodotti di decadimento sulle pareti della cella. A tale proposito si
effettua una misura preliminare del fondo prima di introdurre il
campione; tale misura verrà successivamente sottratta a quella ottenuta
con il campione di Radon. Ovviamente l’accumulo dei prodotti di
decadimento costituisce un notevole svantaggio nell’utilizzo di tale
70
CAPITOLO 3
metodo di misura, poiché la contaminazione della cella aumenta ogni
volta che viene utilizzata per una nuova misura.
Una differente tecnica di conteggio utilizza al posto dello
ZnS(Ag) uno scintillatore liquido. Il campione d’aria da misurare è fatto
passare attraverso un solvente organico nel quale il Radon è altamente
solubile anche a basse temperature; il solvente è poi introdotto in un
recipiente contenente uno scintillatore liquido con il quale viene
miscelato. Questa tecnica permette la misura di grandi campioni d’aria
con celle di conteggio di volume ridotto e può essere una valida
alternativa alle celle di Lucas, nonostante la presenza di un conteggio di
fondo relativamente elevato.
Camera a ionizzazione. Le particelle emesse dal decadimento del
Radon-222 e dei suoi discendenti, possono essere rivelate in camere a
ionizzazione. La camera a ionizzazione, come mostrato nello schema
seguente (figura 3.11), è costituita da un contenitore cilindrico metallico
(catodo) che si trova ad un diverso potenziale rispetto all’elettrodo
centrale (anodo), sul quale viene prelevato il segnale prodotto dal
rivelatore.
Figura 3.11. Camera a ionizzazione
Il campione di aria contenente Radon viene introdotto nel
volume del rivelatore attraverso un filtro in grado di rimuovere le
particelle di aerosol a cui sono legati i prodotti di decadimento del
Radon; una volta introdotto all’interno del rivelatore il Radon decade nei
suoi figli, ma l’attività totale misurata è legata solamente al quantitativo
di Radon iniziale. Le particelle emesse dal decadimento del Radon e dai
suoi figli ionizzano l’aria creando delle coppie ione-elettrone. Queste
71
CAPITOLO 3
cariche vengono raccolte dal campo elettrico esistente nella camera e
durante il loro percorso inducono una corrente elettrica sul filo, che varia
a seconda del tipo di particella ionizzante. La misura può essere eseguita
dopo alcune ore dall’introduzione del campione d’aria all’interno della
camera, affinché sia raggiunto l’equilibrio secolare tra il Radon e i suoi
prodotti di decadimento. La sensibilità di questo strumento è dell’ordine
di 10-14 A Bq-1 , l’incertezza di misura è dell’ordine del 10-20%, mentre
la minima concentrazione rivelabile dipende fortemente dal tempo di
misura e dal volume della camera e, per una camera con un volume di 1
litro, con un tempo di misura di circa 1000 minuti, è di poco minore di 1
Bq/m3.
3.5.
La campagna di monitoraggio del radon in
alcuni istituti scolastici del comune di Ragusa
Il monitoraggio del gas radon è unímportante attività di Arpa
che si affianca a quella di altri agenti fisici come le radiazioni non
ionizzanti ad alta e bassa frequenza, che permette di tenere
costantemente sotto controllo le concentrazioni di gas radon in luoghi di
lavoro, scuole, ambiente di vita e in genere diversi luoghi antropizzati.
Il monitoraggio è stato condotto con uno strumento portatile a
camera a ionizzazione commercializzato in Italia dalla RadTech e
prodotto in Germania dalla GENITRON INSTRUMENTS chiamato
AlphaGUARD. È uno strumento portatile compatto per la
determinazione in continuo della concentrazione del Radon e della
relativa progenie, oltre ai parametri climatici, in ambienti di lavoro o
abitativi. La misura viene ripetuta e registrata automaticamente in
memoria ogni 10 minuti. AlphaGUARD può funzionare in maniera
autonoma con batterie oppure con alimentazione di rete. Il rivelatore
AlphaGUARD è costituito da una camera a ionizzazione ad impulsi
associata a spettrometro alfa ed analizzatore DSP (Digital Signal
Processing) in grado di riconoscere la forma specifica degli impulsi
dovuti al Radon. La presenza dello spettrometro alfa e dell’analizzatore
DSP rende lo strumento sensibile solo al Radon e insensibile a raggi X –
gamma – cosmici, al trizio ed ai gas nobili (come Xe133). Inoltre lo
strumento non è soggetto a disturbi dovuti a vibrazioni e urti; a campi
magnetici, all’umidità relativa nell’intero range 0–100%. L’insieme delle
72
CAPITOLO 3
caratteristiche assicura al rivelatore una sensibilità molto elevata (pari a
1 cp, a 20 Bq/m3) ed un fondo proprio molto basso (minore di 1 Bq/m3).
Il range di misura va da 2 Bq/m3 a 2000000 Bq/m3 lo strumento in
dotazione dell’ARPA può funzionare solo in modalità a “flusso”
mediante pompa a portata variabile e calibrata.
L’AlphaGUARD garantisce la massima efficienza nella misura
del Radon, una risposta veloce e precisa alle diverse concentrazioni ed
un funzionamento a lungo termine senza la necessità di alcuna
manutenzione periodica. Lo strumento attivo AlphaGUARD è
indispensabile per:
•
conoscere con precisione l'andamento giornaliero o settimanale
della concentrazione di Radon in un dato ambiente di lavoro o
abitativo;
•
mappare con precisione un ambiente per evidenziare gli eventuali
punti deboli dai quali diffonde il gas, e quindi pianificare la
messa in opera dell'intervento di bonifica maggiormente consono
alla situazione;
•
controllare l'efficacia degli interventi di bonifica effettuati;
•
effettuare misurazioni nelle condizioni ambientali più critiche (di
temperatura o umidità).
La campagna di monitoraggio, sviluppata durante il periodo di
stage e oggetto del presente elaborato, è stata condotta dall’ARPA in
accordo con la Provincia Regionale di Ragusa responsabile degli istituti
scolastici di istruzione secondaria. Tale monitoraggio ha riguardato
alcune scuole presenti nel territorio del comune di Ragusa. Per ogni
scuola sono stati scelti i luoghi a maggior rischio di presenza di Radon
(non sono mai stati trovati locali sotterranei per cui sono stati monitorati
locali a piano terra) ed è stato condotta una campagna di misura della
durata di una settimana per ogni luogo selezionato. Le misure sono state
condotte a “flusso” scegliendo tra le opzioni presenti nella pompa una
portata di 0.5 L/min. Questa scelta è stata fatta dopo un confronto dei
dati rivelati ad una misura durata due giorni tra un AlphaGuard che
misura in modalità “diffusione” (studio condotto in collaborazione con il
Dott. Rosario Mineo Responsabile del SERVIZIO N.3. Rete
Sismometrica Provinciale, Rete Rilevamento Emissioni Gas Radon,
73
CAPITOLO 3
Sistema informatico in rete in uso al settore e relativa gestione ed
ottimizzazione, Gestione ed ottimizzazione del sito web del settore della
Provincia Regionale di Ragusa) e l’AlphaGuard dell’ARPA di Ragusa
riscontrando tra i due strumenti valori di concentrazioni con scarti
minimi.
Essendo gli studenti considerati al pari dei lavoratori dal D.Lgs
81 del 2008 e s.m.i e dal D.Lgs. 241/00 nelle scuole la concentrazione
del Radon non deve superare i 500 Bq/m3, se la concentrazione di radon
supera infatti tale valore, non è prevista la valutazione della dose, è
necessario procedere alla riduzione della concentrazione. Le strutture
monitorate sono state:
4. Liceo Scientifico Statale “E. Fermi”;
5. Istituto Tecnico Commerciale e Aeronautico Statale
“F.Besta”;
6. Istituto Tecnico Industriale Statale “E.Majorana”.
All’interno di tali edifici scolastici, tutte le aule e gli uffici
presentano le stesse caratteristiche costruttive: sono infatti edifici coevi
realizzati con la stessa tecnica costruttiva dell’epoca e quindi con
materiali da costruzione aventi le stesse caratteristiche; inoltre tutti gli
edifici non hanno locali sotterranei poiché tutte le strutture sono state
costruite a partire dal piano campagna. Vista quindi la similitudine di
tutte le aule dal punto di vista costruttivo e altimetrico, il monitoraggio è
stato condotto scegliendo locali come le segreterie, le aule professori,
biblioteche, etc, tutti locali in cui gli studenti hanno un accesso limitato
in modo che non potessero toccare direttamente lo strumento falsando in
tal modo la misura, rimanendo comunque validi i dati sulle
concentrazioni per qualsiasi aula studenti per i motivi sopra spiegati.
3.5.1
Liceo Scientifico Statale “E. Fermi”
Il Liceo Scientifico “E. Fermi” di Ragusa ha un edificio
scolastico molto esteso composto da tre edifici indipendenti, uno di
queste detto “centrale” e due succursali. Nonostante la grande estensione
del complesso scolastico, tutte le aule e gli uffici dei diversi edifici
presentano le stesse caratteristiche costruttive: sono infatti edifici coevi
realizzati con gli stessi materiali da costruzione e tutti gli edifici non
74
CAPITOLO 3
hanno locali sotterranei. Il monitoraggio è stato condotto nelle due aule
professori, per prima quella della succursale e per seconda quella della
centrale. In figura 3.12 vediamo l’AlphaGuard posizionato all’interno
dell’aula professori della succursale, mentre in figura 3.13 riportiamo la
planimetria generale in cui evidenziamo i punti di misura dove è stato
posizionato lo strumento per il monitoraggio.
Figura 3.12. Monitoraggio Liceo Scientifico “succursale” aula professori
Figura 3.13. Planimetria generale Liceo Scientifico con indicazione dei punti di misura
del Radon
Il monitoraggio è iniziato giorno 9 maggio 2012 ed è terminato
giorno 14 maggio 2012 per un periodo complessivo di cinque giorni. I
risultati mostrano la tipica variabilità giorno/notte e valori al di sotto dei
limiti di legge. In figura 3.14 viene riportato il grafico con l’andamento
temporale della concentrazione di Radon all’interno del locale
esaminato, mentre la tabella 3.I riassume i dati del monitoraggio.
75
CAPITOLO 3
Figura 3.14. Andamento temporale della concentrazione di Radon nell’aula professori
del Liceo Scientifico “succursale”
Risultati monitoraggio
Inizio monitoraggio (data/ora)
09/05/2012 ore 10.20
Fine monitoraggio (data/ora)
14/05/2012 ore 10.40
Valore massimo
124.5 +/- 37.25 Bq/m3
Valore medio
38.35 Bq/m3
Tabella 3.I. Monitoraggio Radon aula professori Liceo Scientifico “succursale”
Riportiamo di seguito i risultati del monitoraggio aula
professori Liceo Scientifico “centrale”. In figura 3.15 vediamo
l’AlphaGuard posizionato all’interno dell’aula professori della centrale,
mentre in figura 3.13 riportiamo la planimetria generale in cui
evidenziamo i punti di misura dove è stato posizionato lo strumento per
il monitoraggio.
76
CAPITOLO 3
Figura 3.15. Monitoraggio Liceo Scientifico “centrale” aula professori
terminato giorno 21 maggio 2012 per un periodo complessivo di cinque
giorni. I risultati mostrano la tipica variabilità giorno/notte e valori al di
sotto dei limiti di legge. In figura 3.16 viene riportato il grafico con
l’andamento temporale della concentrazione di Radon all’interno del
locale esaminato, mentre la tabella 3.II riassume i dati del monitoraggio.
Figura 3.16. Andamento temporale della concentrazione di Radon nell’aula professori
del Liceo Scientifico “centrale”
77
CAPITOLO 3
16/05/2012 ore 11.50
21/05/2012 ore 9.50
Valore massimo
245.0 +/- 59.75 Bq/m3
Valore medio
84.40 Bq/m3
Tabella 3.II. Monitoraggio Radon aula professori Liceo Scientifico “centrale”
3.5.2
Istituto Tecnico Commerciale e Aeronautico
Statale “F.Besta”
L’Istituto Tecnico Commerciale e Aeronautico Statale
“F.Besta” di Ragusa (denominato in seguito ITCA) ha un edificio
scolastico molto esteso composto da un solo edificio. Tutte le aule e gli
uffici del complesso scolastico presentano le stesse caratteristiche
costruttive: sono infatti stati edificati contemporaneamente e quindi
realizzati con gli stessi materiali da costruzione, inoltre non ci sono
locali sotterranei. Il monitoraggio è stato condotto nelle due segreterie,
amministrativa e docenti nella biblioteca. In figura 3.17 è riportata la
planimetria generale in cui evidenziamo i punti di misura dove è stato
posizionato lo strumento per il monitoraggio.
Figura 3.17. Planimetria generale ITCA con indicazione dei punti di misura del Radon
78
CAPITOLO 3
Il monitoraggio della segreteria amministrativa (vedi figura
3.18) è iniziato giorno 22 maggio 2012 ed è terminato giorno 29 maggio
2012 per un periodo complessivo di sette giorni. I risultati mostrano
valori al di inferiori ai limiti di legge. In figura 3.19 viene riportato il
grafico con l’andamento temporale della concentrazione di Radon
all’interno del locale esaminato, mentre la tabella 3.III riassume i dati del
monitoraggio.
Figura 3.18. Monitoraggio segreteria amministrativa ITCA
Figura 3.19. Andamento temporale della concentrazione di Radon nella
segreteria amministrativa ITCA
79
CAPITOLO 3
22/05/2012 ore 11.00
29/05/2012 ore 09.20
Valore massimo
137.00 +/- 39.00 Bq/m3
Valore medio
42.65 Bq/m3
Tabella 3.III. Monitoraggio Radon segreteria amministrativa ITCA
Il monitoraggio della biblioteca (vedi figura 3.20) è iniziato
giorno 05 giugno 2012 ed è terminato giorno 12 giugno 2012 per un
periodo complessivo di sette giorni. I risultati, mostrano la tipica
variabilità giorno/notte e valori molto più elevati rispetto alle altre aule
monitorate, questo si spiega con la minore presenza umana all’interno
della stanza che porta a maggiori ricambi d’aria a seguito dell’apertura
della porta di ingresso e delle finestre per aerare i locali. Tuttavia i valori
rimangono inferiori ai limiti di legge. In figura 3.21 viene riportato il
grafico con l’andamento temporale della concentrazione di Radon
all’interno del locale esaminato, mentre la tabella 3.IV riassume i dati
del monitoraggio.
Figura 3.20. Monitoraggio biblioteca ITCA
80
CAPITOLO 3
biblioteca ITCA
05/06/2012 ore 10.30
12/06/2012 ore 10.00
Valore massimo
282.00 +/- 59.25 Bq/m3
Valore medio
110.32 Bq/m3
Tabella 3.IV. Monitoraggio Radon biblioteca ITCA
Il monitoraggio della segreteria docenti (vedi figura 3.22) è
iniziato giorno 12 giugno 2012 ed è terminato giorno 25 giugno 2012 per
un periodo complessivo di tredici giorni. I risultati mostrano la tipica
variabilità giorno/notte e valori che sono inferiori ai limiti di legge. In
figura 3.23 viene riportato il grafico con l’andamento temporale della
concentrazione di Radon all’interno del locale esaminato, mentre la
tabella 3.V riassume i dati del monitoraggio.
81
CAPITOLO 3
Figura 3.22. Monitoraggio segreteria docenti ITCA
segreteria docenti ITCA
12/06/2012 ore 10.30
25/06/2012 ore 10.40
Valore massimo
288.00 +/- 59.25 Bq/m3
Valore medio
88.29 Bq/m3
Tabella 3.V. Monitoraggio Radon segreteria docenti ITCA
82
CAPITOLO 3
3.5.3.
Istituto Tecnico
Majorana”
Industriale
Statale
“E.
L’Istituto Tecnico Industriale Statale “E. Majorana” di Ragusa
(denominato in seguito ITIS) ha un edificio scolastico molto esteso
composto da un solo edificio. Tutte le aule e gli uffici del complesso
scolastico presentano le stesse caratteristiche costruttive: sono infatti
stati edificati contemporaneamente e quindi realizzati con gli stessi
materiali da costruzione, inoltre non ci sono locali sotterranei. Il
monitoraggio è stato condotto nelle due segreterie, didattica e
amministrativa. In figura 3.24 è riportata la planimetria generale in cui
evidenziamo i punti di misura dove è stato posizionato lo strumento per
il monitoraggio.
Figura 3.24. Planimetria generale ITIS con indicazione dei punti di misura del Radon
Il monitoraggio della segreteria didattica (vedi figura 3.25) è
iniziato giorno 27 giugno 2012 ed è terminato giorno 03 luglio 2012 per
un periodo complessivo di sette giorni. I risultati mostrano la tipica
variabilità giorno/notte e valori al di inferiori ai limiti di legge. In figura
3.26 viene riportato il grafico con l’andamento temporale della
tabella 3.VI riassume i dati del monitoraggio.
83
CAPITOLO 3
Figura 3.25. Monitoraggio segreteria didattica ITIS
segreteria didattica ITIS
27/06/2012 ore 11.00
03/07/2012 ore 10.30
Valore massimo
390.00 +/- 72.00 Bq/m3
Valore medio
122.31 Bq/m3
Tabella 3.VI. Monitoraggio Radon segreteria didattica ITIS
Il monitoraggio della segreteria amministrativa (vedi figura
3.27) è iniziato giorno 03 luglio 2012 ed è terminato giorno 10 luglio
2012 per un periodo complessivo di sette giorni. I risultati mostrano la
84
CAPITOLO 3
tipica variabilità giorno/notte e valori inferiori ai limiti di legge. In figura
3.28 viene riportato il grafico con l’andamento temporale della
tabella 3.VII riassume i dati del monitoraggio.
Figura 3.27. Monitoraggio segreteria didattica ITIS
segreteria didattica ITIS
03/07/2012 ore 10.40
10/07/2012 ore 09.50
Valore massimo
102.00 +/- 33.00 Bq/m3
Valore medio
29.22 Bq/m3
Tabella 3.VII. Monitoraggio Radon segreteria didattica ITIS
85
CONCLUSIONI
4.
CONCLUSIONI
Il Project Work, a conclusione delle attività didattiche e di
tirocinio svolte durante il master “Monitoraggio delle radiazioni
ionizzanti e non ionizzanti e rischio ambientale”, ha perseguito
l’obbiettivo di monitorare l’esposizione ai campi elettromagnetici ad alta
frequenza e alle radiazioni ionizzanti dovute al gas radon presente nei
locali destinati alle attività scolastiche in tre scuole presenti all’interno
del territorio del comune di Ragusa.
Tale lavoro è stato sviluppato durante il tirocinio presso l’Arpa
(Agenzia Regionale per la Protezione dell’Ambiente) svolto nella
Struttura Territoriale di Ragusa, e si inquadra perfettamente all’interno
delle attività di prevenzione e controllo degli Agenti Fisici (vedi primo
capitolo) svolte dall’Agenzia nelle sue strutture provinciali.
Il monitoraggio dei campi elettromagnetici ad alta frequenza
nelle tre scuole (Liceo Scientifico Statale “E. Fermi”, Istituto Tecnico
Commerciale Aeronautico Statale “F. Besta” e Istituto Tecnico
Industriale Statale “E. Majorana”) è stato condotto, come visto,
utilizzando centraline di monitoraggio in continuo posizionate nei punti
maggiormente esposti a sorgenti di campi elettromagnetici, stazioni
radio base per la telefonia cellulare e impianti radiotelevisivi. I risultati
dell’intensa attività di monitoraggio, riportati nel capitolo secondo di
questo elaborato, non hanno mostrato mai superamenti dei valori di
attenzione previsti dalla normativa vigente in materia di protezione della
popolazione dall’esposizione ai campi elettromagnetici.
Il monitoraggio del gas radon all’interno dei locali scolastici dei
tre istituti sopraccitati è stato condotto utilizzando uno strumento
portatile a camera a ionizzazione denominato AlphaGUARD. I risultati
dell’attività di monitoraggio, riportati nel capitolo terzo di questo
elaborato, non hanno mostrato valori di concentrazioni elevate del gas
radon, inoltre non sono mai stati superati i valori di attenzione massimi
imposti dalle normative vigenti. Tuttavia questa tecnica è utilizzata per
avere una prima valutazione della situazione di rischio presente in un
dato locale e in futuro sarebbe auspicabile fare una campagna di misure
condotta con metodologie che permettono di determinare valori di
87
CONCLUSIONI
concentrazione di Radon media annua, ad esempio la tecnica che utilizza
i rivelatori a tracce.
Concludendo, l’esperienza svolta ha mostrato una buona
situazione ambientale all’interno degli istituti scolastici del territorio
ragusano in quanto non sono stati riscontrati valori preoccupanti ne di
campi elettromagnetici ne tantomeno concentrazioni di radon tali da
prevedere particolari misure di prevenzione e protezione. Le misure
effettuate, come visto in questo elaborato, infatti non hanno messo in
luce nessun superamento dei valori di soglia limite imposti dalle
normative vigenti.
88
BIBLIOGRAFIA
BIBLIOGRAFIA
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edizione, 2001
[11]
D.P.C.M. 8 LUGLIO 2003, Fissazione dei limiti di esposizione, dei valori di
attenzione degli obbiettivi di qualità per la protezione della popolazione dalla
esposizione a campi elettrici, magnetici ed elettromagnetici generati a
frequenze comprese tra 100 kHz e 300 GHz, G.U. 28 agosto 2003, n. 199
[12]
D.P.C.M. 8 LUGLIO 2003, Fissazione dei limiti di esposizione, dei valori di
attenzione degli obbiettivi di qualità per la protezione della popolazione dalla
esposizione a campi elettrici, magnetici alla frequenza di rete (50Hz) generati
dagli elettrodotti, G.U. 29 agosto 2003, n. 200
[13]
http://www.epicentro.iss.it/problemi/radon/epid.asp
89

Elaborato finale - Dipartimento di Fisica e Astronomia and

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