La valutazione del rischio elettromagnetico
di: Antonio De Marco
fonte: 'Elettricoplus'
18.11.2008
Il D.Lvo 19 novembre 2007 n. 257, a recepimento della direttiva 204 /40 /CE, integra il titolo V del D.Lvo 626 /9 e stabilisce i requisiti minimi per la protezione dei lavoratori contro i rischi per la salute e la sicurezza, derivanti dalla esposizione ai campi elettromagnetici nel campo di frequenza da 0 Hz a 300 GHz, durante il lavoro. Più precisamente il disposto legislativo riguarda la protezione dai rischi dovuti agli effetti nocivi, a breve termine e scientificamente riconosciuti, sul corpo umano. Quando il corpo umano è immerso, ovvero soggetto a campi elettrici, campi magnetici e/o campi elettromagnetici, può subire effetti nocivi per tre condizioni:
a) circolazione di correnti direttamene indotte sul corpo umano;
b) assorbimento di energia da parte del corpo umano;
c) correnti di contatto che si possono instaurare tra i il corpo umano e corpi conduttori (metalli ) soggetti a campi elettromagnetici.
Bisogna subito precisare che il campo elettrico ed il campo magnetico rappresentano ciascuno un determinato stato fisico spaziale, rilevabile attraverso strumentazione, che risulta essere diverso rispetto a quando le due grandezze non sono presenti.
Le sorgenti di esposizione a cui può essere soggetto il lavoratore possono essere diverse: linee elettriche in corrente alternata (media tensione) entranti e/o transitanti, linee elettriche aeree di alta tensione, transitanti nelle adiacenze, cabine elettriche di trasformazione da media a bassa tensione inserite nel volume edilizio delle attività, linee elettriche tranviarie, ferroviarie, in corrente continua transitanti in prossimità del condominio, apparati per telecomunicazioni e stazioni radio base gsm (900 MHz – 1800 MHz) e umts (1900 MHz – 2200 MHz), installati sul tetto o nelle vicinanze, centri di elaborazione dati e videoterminali, sistemi antitaccheggio e apparati di identificazione degli accessi, eccetera.
La potenza, ovvero l’energia elettrica, è caratterizzata da quattro parametri fondamentali che sono la tensione (V) e la corrente (A) e la frequenza (Hz) e la lunghezza d’onda (L).
Il campo elettrico
Si definisce campo elettrico una zona dello spazio in cui un corpo elettricamente carico e statico, è soggetto ad una forza, proporzionale alla carica stessa.
Il campo elettrico può essere, quindi, generato da una o più cariche elettriche in posizione di quiete: la presenza di una o più cariche (elettrone negativa, protone positiva, ione…) determina una perturbazione dello spazio circostante, tale per cui altre cariche risultano attratte o respinte dalla prima particella a seconda del loro segno.
In base alla legge di Coulomb, la forza di attrazione o repulsione tra due cariche puntiformi, è direttamente proporzionale al prodotto delle due cariche diviso per il quadrato della distanza
F = Q1 x Q2 / d x d
Nella pratica, il campo elettrico, dipende dalla tensione, e si può riscontrare in presenza di conduttori in tensione senza passaggio di corrente, come ad esempio può essere una linea elettrica per trasmissione energia, o linea tranviaria, a vuoto (ovvero non è inserito alcun utilizzatore elettrico) o una presa elettrica disponibile, ma senza l’inserimento della spina.
Il campo magnetico
Si definisce campo magnetico una zona dello spazio in cui una carica elettrica in movimento subisce una forza proporzionale alla propria carica ed alla propria velocità istantanea, forza che è diretta in modo perpendicolare alla velocità stessa.
Le cariche elettriche in movimento, costituiscono la corrente elettrica (1 A = 1 C / sec)
Nella realtà trattasi di fluido elettrico: la carica di un elettrone è molto piccola, 1 C corrisponde a 6 miliardi di miliardi di elettroni e conseguentemente la corrente di 1 A corrisponde al movimento di 6 miliardi di miliardi di elettroni al secondo!
Il campo magnetico dipende quindi dalla corrente e si riscontra quando vi è circolazione di corrente come ad esempio la linea elettrica o tranviaria, funzionanti a carico.
In base alla legge di Biot- Savart, l’intensità di campo magnetico, generato da una corrente I che fluisce in un conduttore rettilineo, in un punto dello spazio a distanza R dal conduttore, risulta
H = I / 6,28 x R
In alcuni casi può esserci solo presenza di campo elettrico, o solo di campo magnetico, mentre in altri casi, le due grandezze sono intimamente connesse tra loro e quindi si ha campo elettromagnetico. La differenza è che il campo elettrico - una volta formato - si può mantenere senza la presenza della sorgente, mentre il campo magnetico, richiede la presenza della sorgente: il campo elettrico è creato da cariche (masse) elettriche statiche che generano una tensione, mentre il campo magnetico è generato da cariche (masse) elettrice in movimento generate da una tensione.
Il campo elettromagnetico
Quando il campo elettrico è variabile nel tempo, genera in direzione perpendicolare a se stesso, un campo magnetico pure variabile, che a sua volta, produce un nuovo campo elettrico variabile. I due campi casi concatenati, stabiliscono nello spazio la propagazione di un campo elettromagnetico.
Generalmente, la variazione spaziale e temporale dei due campi concatenati, viene descritta come un treno formato da due onde, una magnetica (intensità di campo magnetico H misurato in A /m o induzione magnetica B misurato i Tesla ovvero Weber/m2 ) ed una elettrica (intensità E misurata in Volt /m) in fase tra loro (aumentano o diminuiscono contemporaneamente) e perpendicolari tra loro.
L’onda elettromagnetica è, quindi, una perturbazione fisica dello spazio che, alla velocità della luce, si propaga trasportando energia e che è costituita dalla oscillazione del campo elettrico e del campo magnetico. Con riferimento agli effetti sul corpo umano, i campi elettromagnetici si possono essere suddivisi in due classi:
- radiazioni non ionizzanti: ovvero Nir (Non ionizing radiation) sono quelle forme di radiazione elettromagnetica con basso contenuto energetico, tale da non essere in grado di ionizzare la materia che investono, che non sono cioè in grado di rompere i legami interni della materia e liberando elettroni. Rientrano in questa tipologia i campi a bassa e bassissima frequenza, le radiofrequenze e le microonde fino a 300 GHz;
- radiazioni ionizzanti: ovvero IR (Iozining Radiation) sono quelle forme di radiazione elettromagnetica che, per la loro elevata energia, hanno invece la proprietà di ionizzare molecole e atomi, ovvero di rompere i legami interni, come ad esempio i raggi X, raggi Gamma, eccetera. La ionizzazione consiste nel fatto che un atomo o un gruppo di atomi (ione), per la perdita o per l’acquisto di elettroni, presenta una carica elettrica positiva (in questo caso si chiama catione) o negativa (si chiama anione).
Il precitato disposto legislativo, integra il Titolo V del D.lvo 626 /94 e si rivolge alla protezione dei lavoratori contro i rischi da campi elettromagnetici da 0 a 300 GHz.
I campi elettromagnetici rientranti nell’intervallo 0 – 300 GHz, possono interagire in diversi modi con le sostanze ed i tessuti degli esseri viventi, vegetali ed animali ed in particolare con il corpo umano. Alcune di queste interazioni sono state già individuate e quantitativamente studiate, mentre altre sono allo studio. Poiché il corpo degli esseri viventi contiene molta acqua, in cui sono disciolte sostanze (sali…) che la rendono molto conduttiva, si verifica che un’onda elettromagnetica che attraversa il corpo umano induce e quindi rilascia in esso una parte dell’energia trasportata, che viene cosi a trasformarsi in calore alterando l’equilibrio biodinamico. Altri meccanismi di interazione riguardano il trasporto di particolari ioni che possono influenzare il metabolismo fino ad interferire con il sistema nervoso.
E’noto che la potenza, ovvero energia elettrica può essere sfruttata ( prodotta, trasportata, utilizzata) sotto forma di corrente continua (tramite due conduttori cosiddetti positivo e negativo), caratterizzata dal fatto che le due grandezze (tensione e corrente) sono stazionarie e cioè non varabili con il tempo e quindi a frequenza zero, e sotto forma di corrente alternata (a due o più fili: fase e neutro, tre fasi più neutro...) caratterizzata dal fatto che le due grandezze (tensione e corrente) sono, istante per istante, varabili con il tempo e quindi hanno una determinata frequenza.
La corrente continua trova, generalmente, impiego nelle batterie e nella trazione elettrica ( tram, treni, metropolitane, filovie...) mentre la corrente alternata, trova maggiore impiego: negli utilizzi industriali, commerciali e domestici trattasi di bassa frequenza, mentre nelle telecomunicazioni ed altre applicazioni trattasi di alta frequenza. Ovviamente è tecnologicamente possibile convertire la corrente continua in alternata e viceversa raddrizzare la corrente alternata fino a farla diventare continua. E’ evidente che durante le attività lavorative gli addetti possono agire ed interagire con questi particolari agenti fisici denominati campi elettromagnetici: le recenti disposizioni legislative stabiliscono la necessità di valutare il rischio e fissano valori di riferimento.
Per quanto riguarda gli effetti fisiologici e patologici, che campi elettrici, magnetici ed elettromagnetici, possono produrre sul corpo umano, devono essere presi in considerazione due livelli, ovvero due valori: valore di azione e valore limite di esposizione, riportati in apposite tabelle tecniche allegate alla legge (vedasi tabella 1 e tabella 2), mentre si ritiene di mettere in evidenza le ragioni fisiche della problematica elettromagnetica, specificando che necessariamente, per assolvere ai compiti , il datore di lavoro, dovrà ricorrere alla prestazione di tecnico abilitato.
- valori di azione : rappresenta il valore l’entità dei parametri direttamente misurabili , espressi in termini di intensità di campo elettrico E (misurato in Volt) , di campo magnetico H (misurato in A/m – Ampere / metro), di induzione magnetica B (misurata in T – Tesla ovvero Wb /mq Weber /m2) e densità di potenza S (misurata in W/m2) che determina l’obbligo di adottare una o più delle misure più avanti specificate. Il rispetto di questi valori assicura il rispetto dei limiti di esposizione;
- valori limite di esposizione: rappresentano i limiti alla esposizione ai 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 a campi elettromagnetici sono protetti contro tutti gli effetti nocivi per la salute conosciuti.
Vedi tabella 1 e tabella 2
Per specificare i valori limite di esposizione, in base alla frequenza, sono utilizzate le seguenti grandezze fisiche:
- densità di corrente J (misurata in mA/m2) riferita a correnti variabili fino a 1 Hz , non superiore a 40 mA /m2, al fine di prevenire effetti sul sistema nervoso;
- tasso di assorbimento specifico di energia Sar (misurata in W/kg) nell’intervallo di frequenza tra 100 kHz e 10 GHz , non superiore a 0,4 W/kg al fine di prevenire stress termico, sul corpo ed eccessivo riscaldamento localizzato nei tessuti.
- densità di potenza S (misurata in W/m2) riferita a correnti variabili nell’intervallo di frequenza tra 10 GHz e 300 GHz, non superiore a 50 W/m2, al fine di prevenire l’eccessivo riscaldamento dei tessuti di superice del corpo.
I valori di azione invece, comprendono l’intensità di campo elettrico E (misurato in Volt / metro), l’intensità di campo magnetico H (misurato in Ampere /metro), l’intensità di magnetica B (misurata in microTesla), la corrente di contatto Ic (misurata in milliAmpere) e la corrente indotta attraverso gli arti IL (misurata in milliAmpere).
I valori di azione sono ottenuti dai valori limite di esposizione, secondo le basi razionali impiegate dalla Commissione internazionale per la protezione delle radiazioni non ionizzanti Icnirp
Nell’ambito della valutazione generale dei rischi, di cui al D.Lvo 626/94 e s. m. e i., il datore di lavoro ha l’obbligo di inserire anche la identificazione dell’ esposizione e valutazione dei rischi elettromagnetici: egli pertanto valuta e, quando necessario, misura o calcola i livelli dei campi elettromagnetici ai quali sono esposti i lavoratori. Qualora, a seguito delle suddette valutazioni, risulta che siano, o possono essere, superati i valori di azione, il datore di lavoro, valuta, ovvero calcola e/o misura i valori limite di esposizione.
Se i valori limite di esposizione non sono superati e si può dimostrare che sono comunque da escludere, rischi legati alla sicurezza (presenza di persone particolari) allora non bisogna fare interventi tecnici. Invece se risulta che anche i valori limite di esposizione sono superati, bisogna mettere in atto una serie di provvedimenti tecnici ed organizzativi intesi a prevenire esposizioni superiori ai valori limite di esposizione, come ad esempio:
a) adottare metodi di lavoro che implicano una minore esposizione ai campi elettromagnetici;
b) scegliere attrezzature che emettano minore intensità dei campi elettromagnetici;
c) installare apposite schermature;
d) predisporre appositi programmi di manutenzione delle attrezzature e delle postazioni;
e) progettare in modo specifico il lay-out dei luoghi e postazioni;
f) limitare la durata di esposizione e la intensità;
g) dotare gli addetti di specifici Dpi.
I luoghi ove sono superati i valori di azione, devono essere indicati con apposita segnaletica
Rimane altresì ferma l’attività di informazione e formazione dei lavoratori circa l’esito della valutazione dei rischi e le misure adottate. Ai fini dei rischi elettromagnetici, se si riscontra che sono superati i valori limite di esposizione, deve essere adottata la sorveglianza sanitaria specifica: di norma, con periodicità annuale, o minore, a discrezione del medico competente, i lavoratori devono essere esposti a sorveglianza sanitaria.
La relazione di identificazione dell’esposizione e valutazione dei rischi, deve essere effettuata almeno con cadenza quinquennale da persona competente, nell’ambito della attività del Servizio di Prevenzione e Protezione, già previsto dal D.Lvo 626 /94 eccetera.
La valutazione deve anche considerare la possibilità di rischi indiretti, quali possono essere le interferenze con attrezzature e dispositivi medici elettronici, ovvero verificando la compatibilità elettromagnetica; tale adempimento viene compiuto accertando la capacità degli apparati elettrici o elettronici di non generare disturbi elettromagnetici tali da perturbare il funzionamento regolare di altri apparati posti nelle vicinanze, con particolare riguardo ai dispositivi medici attivi impiantabili come i Pacemaker PM, i Defibrillatori impiantabili Icd...
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