استانداردهای جهانی درباره تشعشع و سلامت یا مضرات دکل مخابرات

 1. مقدمه

پرتوهای تابشی مختلف ساخته شده از امواج الکترومغناطیسی که محیط زندگی روزمره ما در احاطه آنها قرار گرفته، در کنار ایجاد امکانات فنآوری و امکان بهره مندی از سرویس های روز موبایل و اینترنت بی سیم، نگرانی درباره تشعشع و مضرات دکل‌ مخابرات مانند دکل ایرانسل و دکل همراه اول و رایتل را نیز برانگیخته است. بدلیل رشد روزافزون فنآوری ارتباطات که افزایش تعداد دکل‌ مخابرات و سایت‌های BTS در محیط‌های شهری را در پی داشته است این نگرانی را نیز افزایش داده و باعث توجه به استانداردهای جهانی و روش‌های سنجش اثرات و مضرات ممکن منابع آن شده است. این مقاله روش‌های علمی تحقیق و پژوهش درباره موضوعات مرتبط با تشعشع، استانداردها، روش‌های اندازه‌گیری و نتایج ثبت‌شده از وسایلی که زندگی در یک محیط الکترومغناطیسی به ما تحمیل می‌کند را بررسی کرده است.

در سیصد سال گذشته تحولاتی که فنآوری ایجاد کرده در ابعاد گوناگون، زندگی روزمره را دچار تحول و دگرگونی ساخته است. بشرِ امروز اولین بارقه‌های این تغییر را با انقلاب صنعتی در قرن هجدهم تجربه کرد. انقلاب صنعتی با جایگزینی نیروی ماشین به جای نیروی انسان در کارخانه‌ها سرمنشاء چندین قرن تحول عمیق سیاسی، نظامی و اداری بوده که هنوز ابعاد جهانی آن در تغییرات اقلیمی و زیست محیطی به طور کامل شناخته نشده است.

گرچه به نظر می‌رسد فنآوری به رشد و توسعه تحقیقات علمی کمک کرده و دانش ما از جهان پیرامون هر روز بیشتر می‌شود اما ابعاد تغییراتی که در اکوسیستم سیاره ایجاد شده آنچنان عمیق است که بررسی دقیق آن، از بزرگ‌ترین و چالش‌برانگیزترین مباحث میان محققان و دانشمندان به‌شمار می‌آید.

این عدم شناخت از تاثیرات فنآوری بر مکانیزم‌های زیستی بدن انسان، زمانی که درباره فنآوری ارتباطات و مخابرات و تحولاتی که در کمتر از 30 سال گذشته ایجاد شده‌اند؛ صحبت می‌کنیم، عمیق‌تر است.

2. چرا هنوز تحقیقات علمی قابل اتکا و معتبر درباره سلامت یا مضرات دکل و دیگر وسایل ارتباطی در دسترس نداریم؟

هزاران محقق در مراکز پژوهشی سراسر دنیا نسبت به تحولات دیجیتال بی‌توجه نبوده‌اند و درباره اثرات ابزارهای دیجیتالی مثل موبایل، مودم، تبلت و لپ تاپ هایی که ساعت‌های طولانی در روز از آنها استفاده می‌کنیم، پژوهش‌های گسترده‌ای انجام داده‌اند، ولی به دلیل عمر کوتاه ابزارهای فنآوری اطلاعات و ارتباطات نسبت به یک مقیاس اپیدمیولوژیک یعنی حداقل 30 سال، نتایج علمی قابل اتکا با درصد بالا در حوزه تاثیرات و مضرات این ابزارها وجود ندارد، چرا که در میان شیوه‌های گوناگون تحقیقات و پژوهش‌های علمی، تنها "مطالعات اپیدمیولوژیک" دارای بیشترین وزن اعتباری بوده و از نظر علمی قابل اتکا شمرده می‌شود.

طبق طبقه‌بندی که در زمینه اعتبار تحقیقات علمی مورد توافق دانشمندان قرار گرفته، تحقیقات در حوزه سلولی کمترین درجه اعتبار را داراست و بعد از آن تحقیقات و مطالعات در آزمایشگاه های حیوانات قرار دارد که وزن اعتباری آن از مطالعات کلینیکال کمتر است. در نهایت معتبرترین مطالعات علمی مطالعات اپیدمیولوژیک است که در یک دوره زمانی حداقل 30 ساله توسط دانشمندان مختلف انجام می‌شوند ولی به یک نتیجه واحد می‌رسند.

از آنجاییکه موبایل ، اینترنت و ابزارها و سیستم‌های مخابراتی مانند دکل مخابرات و دکل‌های BTS که بستر ارتباطات رادیویی و مخابراتی را فراهم می‌کنند قدمتی کمتر از 30 سال دارند هنوز مطالعاتی با نتایج قابل اتکا از مضرات ممکن موبایل‌ یا دکل‌ مخابرات مثل دکل ایرانسل یا دکل همراه اول بدست نیامده است. با این حال پژوهشگران در حوزه‌های مختلف با توجه به تشعشع امواج الکترومغناطیسی که از دستگاه‌ها و ابزارهای دیجیتال ساطع می‌شود می توانند اثرات گرمایی این دستگاه‌ها را بر بدن انسان بسنجند و مدل های علمی متنوعی برای اثر گرمایی تهیه شده است. بر همین اساس نیز استانداردهایی برای ساخت و استفاده این ابزارها توسط سازمان‌ بهداشت جهانی و کمیته‌های زیرمجموعه آن تدوین و منتشر شده است.

3. مرجع جهانی توصیه‌های ایمنی برای احراز سلامت یا مضرات دکل و دیگر وسایلی که امواج الکترومغناطیسی ساطع می‌کنند، چه سازمانی است؟

ابزارهای الکتریکی و الکترونیکی مانند تلویزیون، رادیو ، مودم WiFi، دکل مخابرات، دکل‌های انتقال برق، موبایل و مایکروفر به محیط اطراف خود امواج و میدان‌هایی الکترومغناطیسی ساطع و القا می‌کنند. اثرات جانبی میدان‌ها و امواج الکترومغناطیسی بر سلامت انسان در تحقیقات زیادی مورد پژوهش قرار گرفته‌اند.

از آنجاییکه امواج ساطع شده از بسیاری از این ابزارها اغلب در بازه طول موج‌های رادیویی و مایکروویو قرار دارند و تشعشات آنها در دسته غیر یونیزان دسته بندی می‌شود، کمیسیون بین المللی حفاظت در برابر تشعشعات غیریونیزان (International Commission on Non Ionizing Radiation Protection) که اختصارً ICNIRP نامیده می‌شود، مسئولیت تهیه استانداردهای ایمنی مربوطه را برعهده دارد.

این کمیسیون متشکل از متخصصانی در زمینه‌های پزشکی ، زیست شناسی ، فیزیولوژی، اپیدمیولوژی ، فیزیک، مخابرات، سازگاری الکترومغناطیسی و ... است و مسئولیت ارزیابی تاثیر تشعشعات غیر یونیزان الکترومغناطیس بر سلامتی بشر و ارائه راهکارهایی برای سازمان‌های بین المللی و مجامع ملی جهت گسترش و برنامه ریزی سیاست های سلامت جامعه را برعهده دارد.

این کمیسیون از سوی سازمان بهداشت جهانی (WHO) در این حوزه به رسمیت شناخته شده و فعالانه با آن و دیگر سازمان‌های بین‌المللی همچون سازمان بین‌المللی کار ( ILO ) و اتحادیه اروپا (EU) همکاری می‌کند.

راهکارهای پیشنهادیِ کمیسیونِ ICNIRP به عنوان استانداردهای پیوستِ قوانین ملی در بیش از 30 کشور جهان به تصویب رسیده است و به عنوان اصول پیشنهادات و رهنمود های پذیرفته شده در خصوص حفاظت از عموم مردم و کارکنان مشاغل در کشورهای زیادی از جمله ایران مورد استفاده قرار می‌گیرد.

4. مقایسه اثرات تشعشع برخی ابزارهای رایج زندگی با استاندارد جهانی ICNIRP

بر اساس یک پژوهش معتبر علمی بعمل آمده در چندین کشور جهان، متوسط میزان تشعشع اندازه گیری شده از تعداد 172000 مورد دکل مخابرات ( دکل BTS)، بین 0.1 درصد تا 1 درصد میزان استانداردی بوده که ICNIRP به عنوان محدوده ایمنی در فضای باز تعیین کرده است.

در نمودار زیر که از مقاله Valberg et al. در سال 2007 و از یک ژورنال معتبر برداشته شده است، مقدار تشعشع برخی تجهیزات مثل دکل مخابرات (دکل BTS) مانند دکل ایرانسل، دکل همراه اول و دکل رایتل، مودم وای فای (WLAN Access Point)، گوشی‌های موبایل، پایشگر کودک، تلویزیون و رادیو را نسبت به مقدار خط راهنمای تعیین شده در استاندارد ICNIRP محاسبه و درصد حاصله را که به معنای درصد از حد آستانه مخاطره آمیز می باشد، نشان داده شده است.

در این مطالعه، میزان تشعشع میانگین ایستگاه های پایه موبایل BTS در فاصله 100 متری از آنتنهای آن معادل 0.01 درصد، گوشی تلفن بی سیم خانگی با استاندارد DECT در فاصله 20 سانتی متری معادل 3.93 درصد استاندارد و میزان تشعشع مودم وای فای (WLAN Access Point) معادل 0.41 درصد استاندارد بوده است.

در میان همه این ابزارها ، پایشگر کودکان یا Baby Monitor در فاصله 20 سانتیمتری از آن نزدیک به 10 درصد محدوده استاندارد تشعشع را داشته و به همراه گوشی تلفن بی سیم خانگی بیشترین تشعشع را در مقایسه با ابزارهای دیگر بخود اختصاص داده است.

این درحالی است که معمولا به دلیل کوچک بودن و نفوذ زیاد موبایل در زندگی روزمره، توجه عمومی به اثرات آن بر سلامتی معمولا بسیار کمتر از توجه به سلامت یا مضرات دکل مخابرات مانند دکل ایرانسل، دکل همراه اول و دکل رایتل در سطح جامعه دیده می‌شود.

به جز استاندارد جهانی ICNIRP ، کشورهای مختلف برای تعیین درجه ایمنی در ساخت و استفاده از ابزارهایی که میدانهای الکتریکی و مغناطیسی از خود ساطع می‌کنند، استانداردهای منطقه‌ای یا کشوری نیز تعیین کرده‌اند. مبنای این معیارها هم اغلب شرایط جمعیتی، اقلیمی و بومی سازی فنآوری بوده است.

یکی از این استانداردهای تشعشع، که برای تعیین سلامت یا مضرات دکل مورد استفاده قرار می‌گیرد، استانداردی است که اتحادیه اروپا تعیین کرده است و اندازه‌گیری هایی که با وسایل الکترونیکی دقیق انجام شده نشان می‌دهد با معیار قرار دادن استاندارد اروپایی، تشعشع دکل مخابرات (دکل BTS) یک به چهل و پنج از میزان استاندارد است. یعنی تشعشعی که مثلا از دکل ایرانسل یا دکل همراه‌اول و رایتل در محیط اطراف پراکنده می‌شود، چهل و پنج بار کمتر از میزانی است که استاندارد اروپایی برای سلامت تعیین کرده است.

این معیار در مورد دکل‌های انتقال برق فشار قوی، یک سوم است، به عبارت دیگر مطابق استاندارد اروپایی حاشیه اطمینان سلامت برای دکل‌های انتقال برق فشار قوی حدود ۶6 درصد است، در حالی‌که حاشیه اطمینان سلامتی برای دکل مخابرات (دکل BTS) حدود ۹۸ درصد است.

در مقایسه با دیگر وسایل و ابزارهایی که به طور روزمره مورد استفاده قرار می‌دهیم تشعشع اجاق های مایکروویو که به طور معمول در آشپزخانه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد یک سیزدهمِ استاندارد اروپایی اندازه گیری شده‌اند و حاشیه اطمینان تا خط راهنمای استاندارد سلامت اروپایی از تشعشع دستگاه‌های جاروبرقی چهار پنجم است.

مقایسه ابزارها و وسایلی که روزانه با آنها مواجهه می‌شویم نشان می‌دهد که با توجه به استانداردهای سلامت تعیین شده، تشعشع دکل مخابرات مانند دکل ایرانسل، همراه اول و رایتل بیشترین فاصله را با میزان استاندارد اروپایی سلامت دارد و در مقایسه با خطوط فشار قوی، اجاق مایکروویو، جارو برقی، فرستنده تلویزیون کمترین میزان نگرانی نسبت به زندگی در مجاورت این دکل‌ها برای شهروندان ایجاد می‌کند.

5. تشعشع دکل مخابرات چگونه در محیط اطراف منتشر می‌شود؟

آنتن هایی که روی دکل های مخابرات نصب شده اند از خود امواج الکترومغناطیسی ساطع می‌کنند و طبق پژوهش‌های علمی، اثرات این امواج بر محیط پیرامون، با معیار «چگالی سطحی توان موج الکترومغناطیسی» مورد محاسبه و سنجش قرار می‌گیرد. واحد اندازه‌گیری چگالی سطحی توان موج الکترومغناطیسی که S نامیده می‌شود، میکرووات بر سانتی‌متر مربع است. به این ترتیب در نگاه اول به نظر می‌آید با دور شدن از دکل مخابرات اثرات امواج آن کمتر می‌شود و مضرات دکل نیز کاهش می‌یابد.

در واقع در یک حالت خاص بفرضِ یک تک آنتن دوقطبی ساده در فضای باز و زمینِ الکتریکی آرمانی بصورت یک صفحه مسطح با ابعاد بینهایت، که چنین فرضی در واقعیت و در محیط پرتراکم شهری اشتباه محض است، توان جذب شده در بدن فرد در سطح زمین، ناشی از تابش سایت BTS تا فاصله حدود ۵۰ تا ۳۰۰ افزایش یافته و پس از آن شروع به کاهش می‌کند.

به عبارت دیگر چگالی توان در سطح زمین در محل دکل کمترین مقدار بوده و با دور شدن شخص از سایت BTS روی زمین، بسته به نوع سایت و ارتفاع دکل بین ۵۰ تا ۱۵ متر، تا فاصله حدود ۵۰ تا ۳۰۰ متری به نقطه اوج می‌رسد و پس از آن با دور شدن شخص از دکل مخابرات، چگالی توان دوباره کم می‌شود.

در یک نمای دیگر چنانچه زاویه نگاه از بالای دکل BTS انتخاب شود و باز بفرض تک آنتن دوقطبی ساده در فضای باز و سایر فرضیات یاد شده، رفتار چگالی توان تابشی برحسب فاصله از سایت مطابق تصویر زیر خواهد بود. یعنی در فاصله نزدیک به پایه دکل مخابرات، تشعشع امواج ناچیز است و محدوده زیر دکل تا شعاع حدودی کمتر از ۵۰ متر کمترین میزان تشعشع وجود دارد. تشعشع در محدوده ۵۰ تا ۳۰۰ متر به حداکثر می‌رسد و پس از آن با دور شدن از دکل، دوباره توان تابشی رو به کاهش می‌گذارد.

6. چرا تعیین یک معیار فاصله برای سنجش ایمنی توان تابشی دکل مخابرات در محیط‌های شهری اشتباه است؟

چنانچه در بخش قبل گفته شد، فاصله طبق تعریف بر روی توان موج تابشی تاثیر دارد ولی توجه به این نکته ضروری است که امواج الکترومغناطیسی که از آنتن های نصب شده روی دکل مخابرات گسیل می‌شوند، شدیداً تحت تاثیر محیط اطراف قرار دارند و الگوهای بالا صرفاً با فرض دکل مخابرات در یک فضای باز و تک آنتن دوقطبی و زمین الکتریکی آرمانی اتفاق می‌افتند. در واقع محیط شهری و عوامل طبیعی باعث بروز ۴ دسته کلی مداخله موج با موانع می‌شوند که عبارتند از تاثیرات حاصله از تجمیع پرتوهای انعکاسی (Reflection)، پرتو مستقیم (Direct)، پرتوهای خمیده شده (Diffraction) و پرتوهای ناشی از پراکندگی (Scattering)، که نتیجه نهایی آن بروز پدیده Multi Path Fading یا پژمردگی سیگنال چند مسیره است.

در واقعیت محیط‌های شهری که مملو از موانعی مانند ساختمان‌ها، اتومبیل‌های پارک شده یا در حال حرکت، موانع طبیعی مانند کوه‌، تپه، درخت، دریاچه و … هستند، انتشار موج دچار تغییرات زیادی می‌شود، شرایط آب و هوایی از قبیل باران و برف یا مه نیز اثرات خاص خود را دارد، و به همین دلیل نمی توان صرفاً معیار فاصله را در سنجش توان تابشی دکل مخابرات و در نتیجه سلامت یا مضرات دکل، بکار گرفت.

7. با چه روشی تشعشع دکل مخابرات را اندازه‌گیری می‌کنند؟

در شرایط واقعی در محیط پرتراکم شهری که علاوه بر موج مستقیم ، موج انعکاسی از موانع، موج خمش یافته از لبه ساختمانها و موج پراکنده شده از سطوح با جنس خاص نیز وجود دارند، توان جذب شده در بدن انسان ناشی از تابش دکل مخابرات و سایت BTS تابع پیچیده‌ای از فاصله، نوع آنتن، پارامترهای فنی آنتن، توان تزریق شده به آنتن، تراکم جمعیتی محل، تراکم ساخت و ساز محل، جنس مواد ساختمان‌ها، شرایط آب و هوایی، توزیع جغرافیایی کوه، دریاچه، تپه، رودخانه و … است و لذا بطور کامل قابل فرموله شدن نیست.

بنابر این، تنها معیار قابل اتکا، نتایج اندازه‌گیری RMS (Root Mean Square) در سه بُعدِ فضا و یک بُعدِ زمان است که می‌تواند در تعیین سلامت یا مضرات دکل قابل اطمینان و استناد باشد. این اندازه‌گیری توسط دستگاه‌های مخصوصی انجام می‌شود که با قرار گرفتن در هر نقطه از شهر می‌توانند پارامترهای میدان الکتریکی، میدان مغناطیسی و چگالی سطحی توان موج الکترومغناطیسی را اندازه گیری کنند.

یک نمونه از این دستگاه‌ها طبق استانداردهای جهانی در یک برهه زمانی ۶ دقیقه، تعداد ۷۲۰ نمونه RMS را اندازه‌گیری می‌کنند و در نهایت میانگین زمانی نمونه‌ها را گزارش می‌دهند. مقدار آستانه استاندارد که از آن به بعد، پرتوگیری اثر منفی روی سلامتی بافت‌های زنده می‌گذارد، تابع فرکانس نیز است، لیکن استاندارد ملی ایران با کد 8567 پرتوهای ناشی از آنتنهای اپراتورهای موبایل را برای فرکانس 900 مگاهرتز و سختگیرانه، و مقدار آن را ۴۴۰ میکرو وات برسانتی‌متر مربع (یا میدان الکتریکی 41 ولت بر متر) تعیین کرده است.

همچنین طبق آنچه که در کشورهای اروپایی متداول است، بلحاظ اینکه علاوه بر اپراتورهای موبایل، اپراتورهای دیگر اینترنت، و همچنین سازمانهای مختلف مانند رادیو FM، تلویزیون آنالوگ VHF، پلیس، آتش نشانی، ارتش، و ... از فرکانسهای کمتر از 900 مگاهرتز (از 10 مگاهرتز تا 400 مگاهرتز) نیز استفاده می کنند، مقدار آستانه استاندارد را بازهم سخت گیرانه تر برای بازه فرکانسی گفته شده برابر با 208 میکرووات بر سانتی متر مربع در نظر گرفته اند که میدان الکتریکی معادل آن برابر با 28 ولت بر متر خواهد بود.

اندازه‌گیری‌های انجام شده در اطراف‌ دکل‌های مخابراتی در شهرهای مختلف نشان می‌دهد، توان تابشی سایت‌های BTS مثل دکل ایرانسل، دکل همراه اول یا دکل رایتل در ایران اغلب تا خط استاندارد فاصله زیادی دارد، پس نگرانی مردم در خصوص مضرات دکل بی مورد است. تصویر زیر نمودار اندازه‌گیری‌های انجام شده توسط سازمان تنظیم مقرارت و ارتباطات رادیویی را در بازه زمانی ۱۳ فروردین ۱۳۹۸ لغایت ۱۹ فرورودین ۱۳۹۸ را در میدان جمهوری شهر تهران نشان می‌دهد. همانطور که دیده می شود حد آستانه استاندارد برابر با 28 ولت بر متر در نظر گرفته شده است که یک خط چین قرمز با نام Standard Limit نشان داده شده است.

فاصله اندازه‌گیری‌های انجام شده تا فاصله استاندارد با میانگین 0.98 ولت بر متر نشان می‌دهد میزان پرتوهای تابشی دکل‌های مخابراتی برای سلامت شهروندان نگران کننده نیستند. برای محاسبه عدد درصد دقیق حاشیه امن، طبق فرمولهای موجود لازم است عدد Avg.Value که 0.98 است را بر 28 تقسیم کرده نتیجه را به توان 2 رسانده آنگاه به 100 ضرب کنیم، که با این کار به عدد 0.12 درصد می رسیم.

8. اِعمال استانداردهای پرتوهای تابشی و کنترل مضرات دکل در ایران چگونه انجام می‌شود؟

در ایران براساس قانون، متولی حفاظت در برابر اشعه، دفتر امور حفاظت در برابر اشعه - سازمان انرژی اتمی ایران است وکنترل مضرات دکل را سازمان تنظیم مقررات و ارتباطات رادیوئی با اندازه‌گیری اثر تجمعی شدت میدان امواج الکترومغناطیسی انجام داده و نتایج را برای ارزیابی و تأیید به سازمان انرژی اتمی ارسال می‌کند.

سازمان تنظیم مقررات و ارتباطات رادیوئی مکان‌یابی سامانه‌های اندازه‌گیری 24 ساعته را براساس شاخص‌های مختلفی مانند تراکم جمعیت، زمان پرتوگیری، وجود افراد حساس در مکان‌هائی مثل بیمارستانها، مدارس و مهدکودک‌ها، سرای سالمندان، شیرخوارگاهها و ... را انجام داده است، آنگاه نتیجه را بر اساس استاندارد 27 ولت بر متر یا همان 208 میکرووات بر سانتیمتر مربع که بسیار سخت گیرانه تر از اساس استاندارد کمیسیون بین‌المللی حفاظت در برابر پرتوهای غیر یونساز (ICNIRP) و همچنین استاندارد ملی ایران (کد ۸۵۶۷) است، میزان پرتوگیری امواج الکترومغناطیسی را در مناطق مختلف گزارش می‌کند.

خاطر نشان می سازد شهریور ماه 1397 نیز سامانه اندازه گیری تجمعی شدت امواج الکترومغناطیس به منظور پایش تشعشعات تجهیزات رادیویی، با نصب ۷۰ ایستگاه ثابت در شهر تهران و ۱۸ ایستگاه ثابت در شهر شیراز راه اندازی شده است، که گراف فوق از همان سایت اقتباس گردیده است.

این سامانه به صورت آنلاین نتایج اندازه‌گیری امواج الکترومغناطیسی در نقاط مختلف تهران و شیراز را قابل دسترسی کرده است. از طریق این سامانه شهروندان می‌توانند به صورت آنلاین حاشیه امن سلامت یا مضرات دکل مخابرات ، مثل دکل ایرانسل، دکل همراه اول و دکل رایتل را کنترل کنند و با مشاهده اندازه تشعشع در هر نقطه دلخواه از رعایت استاندارد در این حوزه مطمئن شوند.