بررسی استانداردهای میزان تشعشعات آنتن های موبایل در ایران و جهان

تعداد کاربران تلفن های همراه در سال 2016 به رقم 4.61 میلیارد نفر رسیده و این عدد قبل از پایان دهه جاری میلادی از 5 میلیارد نفر فراتر خواهد رفت. با افزایش تعداد مشترکین و به تبع آن بیشتر شدن اپراتورهای مخابراتی، هر روز شاهد نصب دکل های موبایل یا همان «ایستگاه های پایه فرستنده/گیرنده» موسوم به BTS در مناطق مختلف هستیم.

این ایستگاه های پایه یکی از اجزای ضروری برای برقراری ارتباط موبایلی از جمله تماس صوتی و انتقال داده هستند، و اگر همین الان از پنجره اتاقتان به بیرون نگاه کنید، حداقل یکی از آنها را می بینید.

همچون دیگر آنتن های بیسیم، آنتن های متصل به BTS هم میدان الکترومغناطیسی با فرکانس بالا (HF) در اطراف خود ایجاد می کنند که فرکانس آنها بین چند صد مگاهرتز تا چند گیگاهرتز متغیر است. به همین دلیل از زمان افزایش تعداد این ایستگاه ها، نگرانی در مورد اثرات امواج حاصل از آنها روی سلامت انسان نیز افزایش یافت، به خصوص اینکه تا به حال اینقدر به منبع تشعشعات و امواج نزدیک نشده بودیم.

لزوم استانداردسازی منابع تشعشعات الکترومغناطیسی

سازمان بهداشت جهانی (WHO) که متولی سلامت ساکنین کره زمین است، چارچوبی را برای استانداردسازی تشعشعات میدان های الکترومغناطیسی ترتیب داده (دانلود فایل پی دی اف) که در مقدمه آن می خوانیم:

با رشد تولید و انتقال برق، توسعه سیستم های مخابراتی جدید و پیشرفت های پزشکی و صنعتی، انسان ها بیش از پیش در معرض میدان های الکترومغناطیسی قرار می گیرند. نیاز به درک اثرات بالقوه EMF بر سلامت انسان از مدت ها پیش احساس شده، اما اکنون به توسعه چارچوبی مشخص برای تضمین سلامتی عموم مردم نیاز داریم.

WHO قویاً استفاده از استانداردهای موجود بین المللی را پیشنهاد می کند، و البته هر کشوری می تواند بسته به نیاز خود، استاندارد داخلی مطابق با نمونه های جهانی را توسعه دهد.

طبق چارچوب پیشنهادی سازمان بهداشت جهانی، این استانداردها در سه دسته جای می گیرند:

• استاندارد پرتوگیری، که هدف آن حفاظت فردیست و به صورت حداکثر مقدار پرتوگیری کل یا قسمت های مختلف بدن تعیین می گردد. مراجع اصلی این استانداردها در حال حاضر کمیسیون بین المللی حفاظت در برابر پرتوهای غیر یونساز (ICNIRP)، کمیته بین المللی ایمنی الکترومغناطیسی (ICES) در مؤسسه مهندسان برق و الکترونیک (IEEE) و همچنین دیگر نهادهای استاندارد ملی در کشورهای مختلف هستند.
• استاندارد پرتوزایی که به ملاحظات مهندسی لوازم الکترونیکی می پردازد و ضمن کمینه کردن تداخل الکترومغناطیسی با دیگر تجهیزات، بالاترین بهره وری را نیز مد نظر دارد. این دسته استانداردها توسط مؤسساتی همچون IEEE، کمیسیون بین المللی الکتروتکنیک (IEC) و کمیته اروپایی استانداردسازی الکتروتکنیک (CENELEC) تدوین می شود.
• استانداردهای اندازه گیری، که نحوه کسب اطمینان از برقراری دو دسته فوق را تشریح می کنند. استانداردهای سنجش EMF معمولاً توسط تمامی سازمان های فوق و بدنه های ملی استانداردسازی ملی تعیین می شوند.

تاریخچه استانداردهای جهانی برای تشعشعات EMF

جالب است بدانید استانداردهای مربوط به میزان تابش/جذب امواج بیسیم به چندین دهه قبل باز می گردد، اما به مرور و با افزایش منابع تابش، قوانین موجود با سختگیری بیشتری اعمال شدند. در ادامه فهرستی از استانداردهای حدود مجاز پرتوگیری را مشاهده می کنید:

• در سال 1966 استاندارد ANSI C95/1 محدودیت 10 میلی وات بر هر سانتیمتر مربع را وضع کرد.
• در سال 1982 مؤسسه IEEE این مقدار را تا حد 1 میلی وات بر هر سانتیمتر مربع کاهش داد.
• در سال 1986 شاهد کاهش مجدد این مقدار از سوی NCRP به میزان 580 میکرووات بر هر سانتیمتر مربع بودیم.
• در سال 1992 مؤسسه ANSI نیز حد مجاز پرتوگیری را 1 میلی وات بر سانتیمتر مربع اعلام کرد.
• در سال 1996 کمیسیون ارتباطات فدرال، استاندارد 580 میکرووات بر هر سانتیمتر مربع را وضع نمود.
• نهایتاً در سال 1998 سازمان ICNIRP محدودیت 450 میکرووات بر هر سانتیمتر مربع را در فرکانس 900 مگاهرتز، و محدودیت 950 میکرووات بر هر سانتیمتر مربع را برای فرکانس 1900 مگاهرتز اعلام کرد.

گفتنیست استاندارد مؤسسه ICNIRP در حال حاضر در بیشتر کشورهای جهان از جمله ایران مورد استفاده قرار می گیرد، ضمن اینکه بازنگری کلی استاندارد سال 1998 نهاد فوق در دست تهیه است، اما هنوز برای عموم منتشر نشده.

استاندارد ملی ایران برای پرتوهای غیر یونساز

سازمان ملی استاندارد ایران (INSO) در سال جاری، تجدیدنظر دوم استاندارد «پرتوهای غیر یونساز-حدود پرتوگیری» را منتشر ساخت. این استاندارد که نخستین بار در سال 1385 تدوین شد، بر اساس راهنمای سال 1998 مؤسسه ICNIRP توسعه یافته و سپس با تغییرات سال جاری به روز رسانی شد.

استاندارد 8567 (دریافت فایل پی دی اف)، حدود پرتوگیری از پرتوهای غیر یونساز شامل پرتوهای الکترومغناطیسی در بازه فرکانسی صفر تا 3 میلیون گیگاهرتز را در بر می گیرد.

دو اصل مهم «توجیه پذیری» و «بهینه سازی» در این استاندارد لحاظ شده. توجیه پذیری بدین معناست که سود فعالیت ها بیشتر از مخاطرات پرتوی آنها باشد و در ارزیابی سود و مخاطرات، تمامی پیامدهای مهم و قابل توجه در نظر گرفته شوند. در مورد بهینه سازی نیز تصریح شده که اقدامات ایمنی به کار گرفته شده، بالاترین سطح ایمنی که به طور منطقی قابل دستیابی است را فراهم سازند.

تشریح استاندارد ملی ایران برای تشعشعات آنتن های BTS

برای درک بهتر این سازوکار مرجع، ابتدا به چند تعریف کاربردی اشاره می کنیم:

• پرتو غیر یونساز: شامل همه پرتوها و میدان های طیف الکترومغناطیسی هستند که قادر به یونسازی در بدن انسان نیستند. در این پرتوها، انرژی هر فوتون کمتر از 12.4 الکترون ولت بوده و طول موج آنها بیشتر از 100 نانومتر است، یعنی با فرکانس کمتر از 3 میلیون گیگاهرتز منتشر می شوند (لازم است بدانید پرتوهای یونساز از جمله آلفا، بتا، گاما و پرتو اکس، انرژی بسیار بالایی داشته و می توانند الکترون ها را از اتم یا مولکول جدا ساخته و آنها را به حالت یونیزه درآورند، به همین دلیل اثرات مخرب آنها در هر شرایطی روی بافت زنده به اثبات رسیده است و استفاده از آنها قوانین مخصوص به خود را دارد.).
• آهنگ جذب انرژی (SAR): به آهنگ انرژی رادیویی جذب شده در واحد جرم بافت گفته می شود.
• پرتوگیری مردم: پرتوگیری طبیعی افراد جامعه ناشی از فعالیت های پرتوی و منابع مجاز است، که با پرتوگیری شغلی و پزشکی تفاوت دارد.
• کمیت های پایه: کمیت هایی هستند که مستقیماً با اثرات بیولوژیکی زیانبار پرتوهای الکترومغناطیسی مرتبط اند، نظیر شدت میدان الکتریکی، شدت میدان مغناطیسی، و چگالی توان در بافت بدن.
• سطوح مرجع: مقادیر جذب و پیک میدان های الکتریکی و مغناطیسی و چگالی توان در محیط و جریان های تماسی که افراد می توانند بدون ایجاد اثر آسیب رسان و با فاکتورهای ایمنی قابل قبول در معرض آنها قرار گیرند.

در ادامه، جدول تقسیم بندی پرتوهای غیر یونساز را می بینید، و توجه داشته باشید که امواج موبایل در دسته مایکروویو و فرکانس 300 مگاهرتز الی 300 گیگاهرتز جای می گیرند.

بر اساس استاندارد ملی ایران، حدود پایه پرتوگیری مردم در فرکانس های مختلف طبق جدول زیر بیان شده است:

در توضیحات این جدول آمده است که به دلیل غیر یکنواختی الکتریکی بافت های بدن، چگالی های جریان باید بر سطح مقطع 1 سانتیمتر مربعی عمود بر مسیر جریان اندازه گیری شوند. همچنین سنجش مقدار SAR به طور متوسط در بازه های 6 دقیقه ای انجام می شود.

در ادامه استاندارد ملی ایران به شماره 8567، سطوح مرجع (حدود کمیت های کاربردی) پرتوگیری مردم برای پرتوهای الکترومغناطیسی مختلف نیز آمده است که این مقادیر را در جدول زیر مشاهده می کنید:

این جدول به گونه ای است که بر اساس آن باید حدود پایه رعایت شود. اگر بتوان این موضوع را ثابت کرد و نشان داد که اثرات مضر غیرمستقیم نیز بروز نمی کند، می توان پرتوگیری را در میدان های بالاتر نیز انجام داد. همچنین برای فرکانس های بالاتر از 100 کیلوهرتز، قوانین سختگیرانه تری وضع شده است.

لازم به ذکر است اعداد و ارقام استانداردهای فوق دقیقاً مطابق با استاندارد ICNIRP بوده (دریافت فایل پی دی اف) و هم اکنون در کشورهای متعددی از جمله استرالیا، کانادا، کشورهای اروپایی و ژاپن به کار گرفته می شوند.

استانداردهای تعیین محل احداث و نصب دکل های BTS

آنتن های نصب شده روی دکل های BTS الگوی انتشار امواج خاصی دارند، به گونه ای که با افزایش فاصله از آنها، چگالی توان میدان آنتن بر حسب مجذور فاصله کاهش می یابد. در جدول زیر مقدار چگالی توان ایستگاه های پایه موبایل را بر حسب فاصله از آنها مشاهده می کنید:

همچنین این امواج در زاویه خاصی منتشر می شوند و در فواصل نزدیک به فرستنده/گیرنده، دامنه انتشار میدان به 5 الی 10 درجه در راستای افق محدود است. در تصویر زیر حالت انتشار این امواج را مشاهده می کنید:

از آنجا که BTS ها برای پوشش منطقه وسیع تر، معمولاً در ارتفاع بلند و روی دکل های 15 الی 50 متری یا روی بام ساختمان های مرتفع نصب می شوند، بنابراین نکته مهمی که باید هنگام انتخاب محل نصب آنها رعایت کرد، فاصله مستقیم با ساختمان های مسکونی مجاور است.

به عبارت دیگر باید به الگوی انتشار و کاهش چگالی توان میدان آنتن بر حسب فاصله توجه داشت. با دقت در این موضوع و ملاحظات مربوطه، می توان گفت که نصب BTS روی یک ساختمان مسکونی، تأثیری بر سلامتی ساکنین آن و البته آنتن دهی موبایل در آنجا ندارد.

البته باید به این نکته نیز توجه کرد که توان عملیاتی ایستگاه پایه موبایل به منطقه تحت پوشش و تعداد تماس های قابل پردازش توسط آن بستگی دارد، ولی معمولاً در بازه 10 الی 50 وات جای می گیرد. برای مقایسه، بهتر است بدانید فرستنده های رادیویی و تلویزیونی در بازه توانی چند هزار وات الی چند میلیون وات عمل می کنند و در بهترین حالت، توان آنها چند صد برابر بیشتر از آنتن های موبایل است.

نتیجه گیری

تمام مواردی که تا به اینجا ذکر شد، صرفاً در قالب استانداردها و راهکارهای پیشنهادی از سوی سازمان های ملی و بین المللی بودند، و تقریباً می توان مطمئن بود که سازندگان مطرح تجهیزات مخابراتی تمامی این استانداردها را رعایت می کنند، ضمن اینکه کلیه اپراتورهای ایرانی نیز از همین تجهیزات بهره می گیرند.

همچنین مراحل تعیین محل احداث ایستگاه های پایه، دکل های محلی و آنتن های رادیویی نیز با محاسبات دقیق و تحت نظارت ارگان های مختلف قانونی و ذیربط صورت می گیرد.

علاوه بر این، در تمامی کشورها از جمله ایران، نهادهای قانونی ذیربط به صورت مستقل بر عملکرد اپراتورهای موبایل نظارت دارند و سنجش پرتوزایی را بدون اطلاع اپراتورها و به صورت دوره ای در مناطق مختلف انجام می دهند. این اطلاعات هر از گاهی از سوی مرکز نظام ایمنی هسته ای کشور منتشر می گردد.

با این حال، گروه های مستقل نیز می توانند با محاسبات ساده و در اختیار داشتن دستگاه سنجش مناسب، از وضعیت دکل های مخابراتی موبایل کشور و میزان تابش در مناطق مختلف آگاه شوند. ما نیز قصد داریم در آینده نزدیک چنین آزمایشی را به صورت میدانی انجام داده و نتایج آن را با شما در میان بگذاریم.