WiFi sui treni: un pericolo per la salute?

E’ di qualche giorno fa la notizia dell’esposto del Codacons a varie procure della Repubblica a proposito del livello dell’esposizione ad onde elettromagnetiche sui treni italiani dotati di WiFi che supererebbe “complessivamente i limiti fissati dalla legge, e rappresenta pertanto un potenziale pericolo per la salute dei passeggeri”.

Cito dall’articolo su Corriere.it: “Le misurazioni, spiega il Codacons, sono state eseguite sul treno 9655 Frecciarossa delle ore 19 in servizio tra Milano e Roma e sul treno Italo 9940 delle ore 13,55 in servizio tra Roma-Ostiense e Milano-Porta Garibaldi. Sul primo le misurazioni avrebbero registrato un superamento del 60,4% dei limiti fissati per legge. Sul secondo i limiti invece sarebbero stati superati del 272%. Il Codacons conclude che cioè è ancora più gravi se si considerano i limiti previsti dall’Agenzia Internazionale per la Ricerca sul Cancro (IARC): i valori sul treno Frecciarossa farebbero registrare un superamento dei limiti del 588%, mentre per il treno Italo si arriverebbe addirittura a un +6.800%”.

I numeri citati dal Corriere non sembrerebbero lasciare spazio a dubbi, con percentuali indubbiamente superiori a tutti i limiti normativi. E i numeri sono numeri, i numeri non possono mentire. O no?

Quando si parla di questi argomenti, non me ne vogliano gli appartenenti alla categoria, ho imparato a non fidarmi troppo dei giornalisti. Per cui ho deciso di approfondire e sono andato a cercare la fonte della notizia sul sito del Codacons.

Dall’articolo del Codacons troviamo conferma di una anomalia che a prima vista mi era subito balzata agli occhi: la denuncia si basa su due singole misure su due treni differenti, cioè una singola misura su ognuno dei due treni. Chiunque abbia fatto un qualsiasi corso sperimentale sa che per avere una significatività sperimentale una misura deve essere ripetuta e maggiore è il numero di ripetizioni, maggiore l’affidabilità della misura (si riducono in questo modo le incertezze intrinseche al processo stesso di misura). Qui invece siamo in presenza di una singola misura.

Ma andiamo avanti. Sul sito del Codacons si trova qualche numero in più rispetto all’articolo del Corriere. Sul Frecciarossa “i valori relativi al campo magnetico, registrati nell’intervallo di tempo tra le ore 19:21 e le ore 19:32, raggiungono il picco di 5,56 microTesla” mentre “i valori relativi al campo elettromagnetico in banda UHF, invece, tra le ore 21:19 e le ore 21:38 raggiungono il picco di 4,65 V/m e non scendono al di sotto di 1,5 V/m”.

Si capisce dunque che sono state effettuate due diverse misure, di durata molto ridotta rispetto alla durata dell’intero viaggio (11 minuti e 18 minuti circa), di cui vengono riportati i valori di picco e un valore minimo. In questi casi il valore di picco diventa interessante quando è notevolmente superiore al valore medio, cioè quando gli effetti nei momenti di picco potrebbero essere significativi di per sé. Altrimenti è più significativo riportare i valori medi e la deviazione standard (cioè quanto i singoli valori si allontanano dalla media). In queste misure il valore di picco ed il valore minimo non differiscono più di tanto (c’è solo un fattore 3), per cui siamo nel caso in cui sarebbe interessante conoscere la media.

Ancora dall’articolo “Sommando le due misurazioni, si ottiene che l’inquinamento al campo magnetico a 50 Hz e quello al campo elettromagnetico in banda UHF superano mediamente del 60,4% i limiti massimi fissati dalla legge italiana per quanto concerne i livelli dei valori di attenzione, ossia quelli che non devono essere superati in quei luoghi dove le permanenze sono prolungate (come appunto su un treno)”

Scopriamo dunque che le diverse misure si riferiscono al campo magnetico a 50 Hz (quello associato alla corrente alternata che abbiamo anche in casa) e al campo elettromagnetico in banda UHF (una parte della radiofrequenza, cioè quella porzione di spettro elettromagnetico utilizzata dai segnali radio, televisivi, dalle reti cellulari e dalle reti dati, ognuna ad intervalli di frequenza predefiniti). E qui arriviamo alla seconda anomalia: come si possono sommare misure di due cose diverse? C’è qualche cosa che non va. Inoltre il campo magnetico a 50Hz cosa c’entra con le reti WiFi?

Ma proseguiamo con le misure sul treno Italo: “i valori relativi al campo magnetico, registrati nell’intervallo di tempo tra le ore 14:43 e le ore 17:14, raggiungono picchi pari a 33,48 microTesla” mentre “non è stato possibile procedere invece alla misurazione del campo elettromagnetico in banda UHF, in quanto … il servizio wi-fi … non risultava attivato. Considerando quindi unicamente il campo magnetico, si registra un superamento medio dei livelli dei valori di attenzione del 272%”.

Ovviamente qui stiamo parlando ancora di campo magnetico a 50Hz, che ancora una volta supererebbe i limiti di legge, ma il WiFi era spento, per cui “sulla base di tali rilevazioni, ha presentato un esposto … chiedendo di disporre la disattivazione del wi-fi su tutti i treni nelle tratte in cui vengono superati complessivamente i limiti fissati dalla legge”.

Sembrerebbe dunque che in base a due misure, di cui una sola sulle emissioni in radiofrequenza, venga chiesto di disattivare il WiFi ma solo nelle tratte in cui i limiti vengono superati, il che ci fa pensare che negli altri tratti i livelli non vengano superati.

Ovviamente queste anomalie potrebbero essere semplicemente un limite del comunicato stampa, per cui è meglio andare a studiare le relazioni tecniche:

Per poter comprendere a fondo le relazioni tecniche dobbiamo introdurre alcuni concetti fisici associati con le onde elettromagnetiche. Un’onda elettromagnetica è formata da un campo elettrico ed un campo magnetico che oscillano in piani ortogonali e i cui vettori sono ortogonali alla direzione di propagazione dell’onda stessa. La descrizione matematica di un’onda elettromagnetica è una soluzione delle equazioni di Maxwell

File:Onde electromagnetique.svg

I due campi elettrico e magnetico di un’onda non sono indipendenti, ma sono accoppiati e le equazioni di Maxwell descrivono la relazione tra le loro ampiezze e la velocità di propagazione c:

c = E/B

per cui basta misurare una delle due componenti per sapere il valore della seconda.

Le onde elettromagnetiche formano uno spettro che definisce diversi tipi di radiazione elettromagnetica in funzione della frequenza di oscillazione (o della lunghezza d’onda). Onde radio, microonde, la luce fino ai raggi X ed ai raggi gamma, sono diversi tipi di onde elettromagnetiche, e la loro varietà ci fa capire che siamo continuamente soggetti a questo tipo di radiazione. Il Sole, gli impianti radiotelevisivi, i cellulari e le reti dati, i sistemi radar e in generale tutti i sistemi elettrici in corrente alternata sono sorgenti di onde elettromagnetiche.

File:EM Spectrum Properties it.svg

La frequenza delle onde è correlata con l’energia trasportata da un singolo fotone, per cui onde di frequenza maggiore sono più energetiche (e quindi più pericolose per la salute) rispetto a quelle di frequenza minore. Questa caratteristica definisce alcune onde elettromagnetiche (raggi X e raggi Gamma) come ionizzanti, in quanto possiedono abbastanza energia da poter ionizzare (strappare gli elettroni più esterni) gli atomi o le molecole con cui interagiscono, causando quindi danni cellulari in modo diretto (danni al DNA ad esempio). I raggi UV pur non essendo ionizzanti sono comunque abbastanza energetici da poter causare ad esempio vari tipi di tumori della pelle o, nella loro variante meno energetica i raggi UV-A, ustioni. Tutte le onde di frequenza inferiore, come le onde luminose o le onde radio, sono meno energetiche e non provocano danni diretti alle cellule, ed i loro effetti sono effetti perlopiù termici, per i quali in ogni caso servono potenze elevate (pensate al forno a microonde ad esempio che ha una potenza intorno agli 800-1000 W).

L’intensità di un’onda elettromagnetica, cioè la potenza per unità di superficie mediata nel tempo, è legata all’intensità del campo elettrico dalla formula seguente:

dove Eqm è il valore medio del campo elettrico, c (pari a 3 108 m/s) è la velocità della luce e m0 (pari a 4p 10-7 T*m/A) è la costante di permeabilità magnetica nel vuoto. Possiamo sempre calcolare il tutto con il valore del campo magnetico invece di quello del campo elettrico utilizzando la formula precedente. Il campo elettrico E si misura in V/m, il campo magnetico B si misura in T (tesla), mentre il campo magnetico nella materia H si misura in A/m. La relazione tra B e H è la seguente (con m = m0 nel vuoto):

mathbf  B = mu cdot mathbf  H

Una volta introdotte tutte le quantità fisiche e le relazioni tra di esse, andiamo ad esaminare gli strumenti utilizzati nelle misure del Codacons. Il primo strumento è un misuratore di campo che misura in due bande:

  • ELF (Extremely Low Frequency), tra 10 Hz e 100 KHz
  • RF (Radio Frequency) tra 100 KHz e 6 GHz

mentre il secondo strumento è un acquisitore ed analizzatore di spettro che opera solo in radio frequenza tra 100 KHz e 3 GHz, cioè nelle frequenze in cui si trovano le reti WiFi, che operano a frequenze maggiori di 2 GHz.

Andiamo ora a confrontare le misure effettuate sui due treni con i limiti di legge. Riporterò evidenziati in grassetto nero i risultati presentati dal Codacons, mentre in grassetto blu i risultati elaborati dal sottoscritto sulla base delle stesse misure. Iniziamo dalla componente a 50 Hz, a cui la rete WiFi non contribuisce. Per gli elettrodotti a 50 Hz il Decreto del Presidente del Consiglio dei Ministri 8 luglio 2003 indica i seguenti limiti per il campo magnetico (o induzione magnetica)

limite di esposizione: 100 mT
limite di attenzione: 10 mT
obiettivo di qualità: 3 mT

Il limite di esposizione è il valore massimo da non superare in nessun caso, nemmeno nei picchi, mentre il limite di attenzione e l’obiettivo di qualità sono da intendersi come mediane dei valori nell’arco delle 24 ore nelle normali condizioni di esercizio. Si nota come le norme siano molto stringenti e a fronte di un dato limite di esposizione fissano limiti di attenzione e di qualità molto inferiori (10 e 30 volte di meno).

Riguardo a questi limiti, il documento del Codacons cita limiti più restrittivi, pari rispettivamente a 2 mT, 0.5 mT e 0.2 mT relativi ad un decreto mai approvato e di cui non sono riuscito a trovare gli estremi, mancando ogni riferimento. Parlerò invece in seguito delle raccomandazioni dello IARC (Agenzia Internazionale per la Ricerca sul Cancro) dell’OMS.

Arriviamo alle misure sul treno ITALO:

Da cui il Codacons calcola gli “abnormi risultati” rispetto ai limiti di legge

V_ATT 50Hz  = 27,19/10 = 272%
OB_QUAL 50Hz = 27,19/3 = 907%

Effettivamente queste misure superano i limiti normativi di attenzione e di qualità (ma non quelli di esposizione, nemmeno nei valori di picco) ma si nota che il valore preso in considerazione non è il valore misurato sulla poltrona, come ci si aspetterebbe per una misura attendibile del rischio, ma il valore misurato sulla mensola (quella in alto dove si mettono le valigie) che probabilmente si trova molto vicino alle antenne WiFi. Poiché l’intensità va come 1/r2, è normale che molto vicino alle antenne il valore sia molto maggiore (ma sempre minore del valore di esposizione). Ricalcolando i valori di attenzione e di qualità con le misure sulla poltrona abbiamo invece i seguenti risultati:

V_ATT 50Hz  = 1,30/10 = 13%
OB_QUAL 50Hz = 1,30/3 = 43%

che sono ampiamente entro entrambi i limiti di legge.

Passiamo alle misure a 50Hz sul treno FrecciaRossa. Dal documento del Codacons: “I valori di induzione magnetica registrati sulla tratta Milano-Bologna, nell’intervallo di tempo tra le ore 19.21 e le ore 19.32 (Serie 1 del grafico A seguente), raggiungono il picco di 5,56 microTesla alle ore 19:21:35. E le misure, mediate in periodi di 6 minuti, secondo quanto stabilito dalla Raccomandazione 199/519/CE (Serie 2 del grafico A seguente) mostrano un andamento compreso tra 2,02 e 2,42 microTesla nel periodo di misurazione effettuato tra le ore 19:21 e le 19:33.”

Da cui si ottengono i valori di

V_ATT 50Hz  = 2,2/10 = 22%
OB_QUAL 50Hz = 2,2/3 = 73%

di nuovo entro i limiti di legge.

Andiamo ora ad analizzare la misura del campo elettromagnetico in radiofrequenza, effettuata sul solo treno Frecciarossa: “Il successivo grafico B) riporta l’andamento dell’induzione magnetica registrata in acquisizione automatica a intervalli regolari (1 sec.) ponendo lo strumento di misura in postazione fissa, sul lato del vestibolo posteriore della vettura 4 al posto 4B.”

“I valori di campo elettromagnetico in banda UHF registrato sulla tratta Firenze-Roma, nell’intervallo di tempo tra le ore 21.19 e le ore 21.38 (Serie 1 del grafico B), sono tipici dell’esposizione che può registrarsi a causa del servizio Wi-Fi in tutta la tratta Torino-Napoli, la cui durata può superare le quattro ore. Essi raggiungono il picco di 4,65 V/m e non scendono al disotto di 1,5 V/m. La misura più elevata (mediata sull’intervallo di 6’, come prescritto dalla Raccomandazione 1999/519/CE) pari a 3,73 V/m è stata registrata dalle 21:23:36 alle 21:29:35 ed è rimasta costante nelle successive registrazioni, fino all’ultima acquisizione … avvenuta dalle 21:23:52 alle 21:29.”

Il grafico viene indicato come grafico dell’induzione magnetica, ma poi i risultati vengono dati in termini di campo elettrico (V/m). Inoltre si suppone che la misura effettuata e durata meno di 20 minuti sia indicativa dell’intero viaggio. Vista la variabilità durante il periodo considerato, l’intero viaggio potrebbe essere sempre intorno a 2 V/m così come sempre intorno a 4 V/m. Ma il bello deve ancora venire. Sempre dal documento del Codacons le misure effettuate rispetto ai limiti (entrambi a 6 V/m per la RF) sono
V_ATT UHF =  OB_QUAL UHF  =  (3,73/6) 2 = 38,4%

A parte che (3.73/6)2 fa 38.6 % e non 38.4, preparatevi al bello: “Sommando quindi i contributi (1) e (2) si ottiene che l’inquinamento al campo magnetico a 50 Hz e quello al campo elettromagnetico in banda UHF superano il livello normalizzato del 100% del tetto fissato dai regolamenti per quanto concerne il valore di attenzione
V_ATT 50Hz + V_ATT UHF = 22% + 38,4% = 60,4%
saturandone di fatto il 60%  e superando ampiamente l’obiettivo di qualità:
OB_QUAL 50Hz  +   OB_QUAL UHF  = 73,3% + 38,4 % = 111,7%

Sorvolando sul fatto che nella normativa non si fa cenno a sommare i contributi delle misure in RF con quelle in ELF, un valore cumulativo del 60% non supera il livello normalizzato del 100% ma si trova sotto. Cioè i valori misurati sono il 60% del limite, non lo superano del 60% come invece riportato nel comunicato del Codacons

“l’inquinamento al campo magnetico a 50 Hz e quello al campo elettromagnetico in banda UHF superano mediamente del 60,4% i limiti massimi fissati dalla legge italiana per quanto concerne i livelli dei valori di attenzione”

mentre effettivamente l’obiettivo di qualità viene superato, ma solo di un 10%, cioè di un fattore 0.1 che non definirei come ampio. Se infatti volessimo calcolare l’incertezza (o l’errore) associata a questi numeri, dal grafico B si vede che le oscillazioni sulla misura sono ben oltre il 10% (arrivano fino ad un fattore 2 ovvero 200%) per cui il superamento degli obiettivi di qualità non è significativo.

Il superamento dei limiti degli impressionanti fattori di 588% e di 6800%, riportati dalla stampa, deriva dall’utilizzare come limite le raccomandazioni dello IARC (Agenzia Internazionale per la Ricerca sul Cancro) dell’OMS, pari a 0.4 mT per i campi ELF.

Nel caso del 6800% il relatore del documento ha almeno l’onestà di indicare “Tuttavia va anche precisato che questo è il valore alla “mensola” mentre quello al posto 12/14 risulta comunque pari al 260%
V_ATT 50Hz  =  1,04/0,4 = 260%
che come detto prima non rappresenta un valore di superamento (come ribadito ancora dal Codacons), ma un fattore moltiplicativo. Il valore di superamento sarebbe correttamente il 160%. Nonostante la precisazione, è proprio il valore di superamento di 6800% che arriva sui giornali assicurando l’eco mediatica. Giusto per ribadire il concetto, ricordiamoci comunque che stiamo parlando di livelli di attenzione. In ogni caso non sono riuscito a trovare, nel documento dello IARC Carcinogenicity of radiofrequency electromagnetic fields, alcun riferimento a questo limite di 0.4 mT.

Concludendo, queste due relazioni tecniche si basano su un numero veramente esiguo di misure, contengono errori metodologici, evidenti forzature dei dati (utilizzo delle misure sulla mensola) ed errori di interpretazione dei valori percentuali che pur inferiori ai limiti vengono presentati come superiori agli stessi. In ogni caso tutti i valori presentati rimangono al di sotto dei limiti di legge fatta eccezione per le misure combinate rispetto all’obiettivo di qualità che a mio modo di vedere non superano i limiti in modo significativo.

Nell’interesse generale e per un effettivo monitoraggio sul rispetto dei limiti di legge si auspicano un maggior numero di misure per periodi di tempo più prolungati e in più posizioni all’interno dei treni e soprattutto, se si vuole incolpare di tutto ciò il servizio WiFi sui treni, una serie di misure che evidenzino le differenze dei livelli di campo elettromagnetico in presenza o meno del suddetto servizio, in modo da poter effettivamente valutare l’impatto della rete wireless sui livelli complessivi.

E soprattutto evitiamo inutili allarmismi senza fondati motivi.

Riferimenti normativi
ELF:
http://www.bosettiegatti.com/info/norme/statali/2003_dpcm0807_bis.htm
RF:
http://www.ambientediritto.it/Legislazione/elettrosmog/2003/dpcm%208lug2003%20gu199.htm
http://archivio.ambiente.it/impresa/legislazione/leggi/1998/dm381-98.htm
IARC:
Carcinogenicity of radiofrequency electromagnetic elds Published Online June 22, 2011 DOI:10.1016/S1470- 2045(11)70147-4

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This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Author: Luca Di Fino

Fisico e insegnante di ruolo nella scuola primaria superiore. Come ricercatore ha lavorato all’esperimento ALTEA sulla ISS. Ha lavorato come sviluppatore di app per dispositivi Microsoft.

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