ESTUDO DOS NÍVEIS DE RADIAÇÕES ELETROMAGNÉTICAS DE ALTA FREQÜÊNCIA EM UMA IMPORTANTE AVENIDA DA CIDADE DE SÃO PAULO

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1 ESTUDO DOS NÍVEIS DE RADIAÇÕES ELETROMAGNÉTICAS DE ALTA FREQÜÊNCIA EM UMA IMPORTANTE AVENIDA DA CIDADE DE SÃO PAULO Leonardo Camargo Ponce de Leon 1, Yara Maria Botti Mendes de Oliveira 2, Raquel Cymrot 3 Abstract Nowadays, in view of the increase in its applications, electromagnetic radiation became a very important subject. There are several studies on the issue of biological radiation effects on high frequency bands. By virtue of possible effects on human beings deriving from electromagnetic radiation, issues have raised about the exposure limit regulation. The international guidelines recommend maximum threshold of radiation exposure in high frequency bands, which are the same adopted in Brazil. Measurements were done in Paulista Avenue for the purpose of submitting a comparison between radiation levels and limit levels adopted by ANATEL for the public in general with respect to electric field. Index Terms Electromagnetic radiation; Radiation Effects; Exposure limits regulation; Measurements of the electromagnetic fields INTRODUÇÃO Nas últimas décadas a utilização de equipamentos eletrônicos que produzem campos eletromagnéticos se expandiu muito, influenciando diretamente no aumento do nível da radiação eletromagnética sob o qual os seres vivos estão submetidos. Isto fez surgir então questões de até onde a incidência de radiação eletromagnética, produzida por esses campos eletromagnéticos, pode ser nociva aos seres vivos. Na cidade de São Paulo há uma grande concentração dessas antenas na Avenida Paulista, localização privilegiada geograficamente, que possibilita o alcance do sinal em quase todas as regiões do município, dependendo da potência emitida. Dada a importância do assunto, tal artigo apresenta um estudo sobre a radiação eletromagnética nas faixas indicadas e seus possíveis efeitos em seres humanos. Foram realizadas medições em alguns pontos da Avenida Paulista para verificar se os níveis de radiação presentes atendem aos limites estabelecidos. Foi também realizada uma análise estatística dos valores medidos, análise necessária para validação do estudo das medições nos pontos da Avenida Paulista. O estudo será desenvolvido com uma revisão bibliográfica baseada em pesquisas sobre teoria de ondas eletromagnéticas, a legislação que envolve o assunto será abordada assim como estudos científicos já realizados ou que estão sendo desenvolvidos sobre os efeitos da radiação eletromagnética de altas freqüências, VHF, UHF e microondas. RADIAÇÃO ELETROMAGNÉTICA DE ALTAS FREQÜÊNCIAS Os campos elétrico e magnético oscilam em direções perpendiculares entre si e perpendiculares à direção de propagação da onda. Pode-se dizer que o fenômeno da luz é um fenômeno ondulatório, onde a energia é associada ao campo eletromagnético que se propaga por um meio, perturbando este campo ao fazê-lo [1]. Radiação eletromagnética é a propagação, ou transferência, de energia através do espaço e da matéria pela variação no tempo dos campos elétricos e magnéticos que são caracterizados pela sua freqüência. Já os campos elétricos são campos produzidos por cargas elétricas, assim como os campos magnéticos são produzidos pelo movimento de cargas, ou uma corrente [2]. As radiações são classificadas em não ionizantes e ionizantes dentro de uma extensa faixa de freqüências denominada espectro eletromagnético. Entre as radiações eletromagnéticas, existem alguns tipos principais como a luz, os raios X e ondas de rádio que possuem propriedades muito diferentes, porém, são resultados de vibrações de campos elétricos e magnéticos que se propagam no espaço com a velocidade da luz [3]. As radiações ionizantes referem-se às faixas de freqüência mais altas e são assim caracterizadas por resultarem energia suficiente para ionizar os átomos, como é o caso do Raio X, Raios Gama, etc. A faixa de freqüência considerada neste estudo refere-se a 1 Leonardo Camargo Ponce de Leon, Universidade Presbiteriana Mackenzie - UPM, Rua da Consolação, 896, prédio 6, Consolação, CEP SP/SP, Brasil, lcpleon@hotmail.com 2 Yara Maria Botti Mendes de Oliveira, Universidade Presbiteriana Mackenzie - UPM, Rua da Consolação, 896, prédio 6, Consolação, CEP SP/SP, Brasil, yaraoliveira@mackenzie.com.br 3 Raquel Cymrot, Universidade Presbiteriana Mackenzie - UPM, Rua da Consolação, 896, prédio 6, Consolação, CEP SP/SP, Brasil, raquelc@makenzie.com.br 2007 SHEWC July 22-25, 2007, Santos, Brazil Safety, Health and Environmental World Congress 217

2 radiações não ionizantes por não possuírem energia suficiente para ionizar os átomos. Existem diversas aplicações para as faixas de altas freqüências de VHF, UHF e Microondas como rádio FM, TV, telefonia celular, radares, aplicações médicas, fornos de microondas, entre outras. [4], [5], [6]. A sigla VHF (very high frequency) representa o segmento do espectro de ondas eletromagnéticas compreendidas entre 30 MHz e 300 MHz. UHF (ultra high frequency) encontra-se na região do espectro compreendido entre 300 MHz e 3 GHz. A faixa de microondas de 3,0 GHz a 30,0GHz compreende a SHF (super high frequencies) e de 30,0 GHz a 300,0 GHz a EHF (extra high frequencies). Para caracterizar a radiação absorvida pelo corpo, é necessário encontrar um parâmetro de medida adequado. Para a radiação de radiofreqüência, o parâmetro utilizado é a taxa de absorção específica que representa a taxa a que a energia eletromagnética é absorvida por uma unidade de massa de tecido. A unidade da SAR é o Watt por quilograma de tecido exposto [W/kg] usado em medidas ou cálculos de corpo-presente. Assim, para a radiação de radiofreqüência, os limites de segurança são estabelecidos para o parâmetro SAR [6]. A Taxa de Absorção Específica, ou em inglês Specific Absorption Rate (SAR) é uma das grandezas físicas de maior interesse na quantificação de limites de exposição às radiações eletromagnéticas. Ela representa a média espacial sobre toda a massa exposta à radiações de freqüências maiores que 10 MHz, porque para freqüências menores o conceito de SAR perde o significado, visto que os efeitos biológicos resultantes da exposição humana, são melhor correlacionados com as densidades de corrente resultantes no corpo. A SAR é também considerada como sendo a variação no tempo do aumento da energia absorvida. EFEITOS DA EXPOSIÇÃO À RADIAÇÃO ELETROMAGNÉTICA Chama-se efeito biológico à resposta mensurável do organismo a um estímulo ou a uma alteração no meio envolvente. Um efeito biológico é prejudicial à saúde quando causa alguma alteração detectável na integridade dos indivíduos expostos [6]. A exposição à radiação é considerada pela quantidade de energia de ondas eletromagnéticas atingindo o corpo ou parte dele. As emissões são decorrentes da energia de ondas eletromagnéticas vindo de antenas, a menos que a energia da onda eletromagnética seja suficientemente forte para causar aquecimento ou choque, não existem sensações perceptíveis decorrentes da exposição [7]. Os mecanismos de interação dos campos eletromagnéticos não-ionizantes com sistemas biológicos podem ser agrupados em dois grandes tipos: efeitos térmicos; e efeitos não-térmicos, dependendo se eles são atribuíveis à elevação de temperatura (térmicos) ou à interação direta do campo com a substancia do tecido, sem componente de aquecimento significativa (não-térmicos) [8]. O efeito térmico possui uma aceitabilidade universal, pois é facilmente detectável enquanto os efeitos não-térmicos são muito controversos. Genericamente, todos os efeitos que produzem um aumento de temperatura nos tecidos são chamados efeitos térmicos. Estes efeitos estão sendo estudados há muitas décadas e os resultados da absorção dos campos eletromagnéticos por diferentes tipos de tecidos são relativamente bem conhecidos [9]. Os efeitos térmicos surgem diretamente do aquecimento do tecido, como resultado da absorção de campo eletromagnético em um meio dissipativo. Parte da potencia é refletida pela pele, e parte penetra, dissipando-se rapidamente com a profundidade. Tal absorção deve-se principalmente ao movimento dos dipolos de água e de íons dissolvidos. A taxa com que o corpo humano absorve energia eletromagnética varia com a freqüência, mas pelo menos numa faixa que inclui a dos celulares esta variação é mínima. Por sua vez, a resposta térmica de um corpo depende: da SAR, da cobertura do corpo, do sistema termoregulatório, da condição fisiológica, do meio ambiente e no caso da irradiação apenas sobre uma parte específica do corpo e da vascularização naquela região. Sob circunstâncias normais, os vasos sangüíneos se dilatam e o aquecimento é removido pela corrente sangüínea. Por tanto, o risco principal de dano térmico se concentra nas áreas de baixa vascularização, como os olhos e a têmpora [8]. Os efeitos não-térmicos são efeitos bioquímicos ou eletrofísicos causados pelos campos eletromagnéticos induzidos. Eles podem causar efeitos no sistema nervoso, cardiovascular e imunológico [8]. Entre os principais efeitos não-térmicos conhecidos, temos com exemplo: o fluxo de íons, a barreira cérebrosangue, e o sistema imunológico, além de estudos relacionados ao câncer. Nas exposições a SAR superior a 2 mw/g as células nervosas passam a serem influenciadas. Na faixa de SAR entre 2 mw/g e 3 mw/g houve a ocorrência de câncer ou carcinomas em ratos. Efeitos no sistema imunológico foram constatados em cobaias quando a exposição a SAR é maior que 0,4 mw/g [9]. Estabelecer ligações entre o câncer e a exposição ambiental de qualquer tipo é muito difícil, por causa da falta de uma causa única de câncer, e por uma série de outras razões. Existem dois tipos de estudos que as agências de saúde confiam na investigação dos agentes carcinogênicos suspeitos: estudos epidemiológicos, que envolvem análises estatísticas de registros de saúde de pacientes; e testes padrão, realizados em animais ou em células. Em nenhum dos dois tipos de estudos há evidências que a radiação de microondas cause câncer, mesmo em níveis altos de exposição. A pesquisa nesta área é extensa, mas nada que comprove a relação entre câncer e a exposição à radiação provocada por microondas. Os poucos relatos que indicam a associação entre câncer ou males relacionados ao câncer são de estudos com animais não replicados [8].

3 PRECAUÇÕES REFERENTES À EXPOSIÇÃO A RADIAÇÕES ELETROMAGNÉTICAS O princípio da precaução é apresentado como diretriz para questões ambientais e de saúde pública quando existe a ausência de completa certeza científica. Em contrapartida, os princípios tradicionais das políticas ambientais e de saúde pública requerem que a investigação científica mostre a relação de causa e efeito entre a suspeita de perigo e o dano à saúde ou a degradação ambiental antes de adotar medidas de proteção. A Organização Mundial de Saúde (OMS) não recomenda a adoção do princípio da precaução para a exposição a campos eletromagnéticos de radiofreqüências, pois na determinação dos limites de exposição já foram considerados os fatores de segurança. Segundo a OMS não há embasamento científico que justifique a alteração dos limites de exposição estabelecidos pela Comissão Internacional de Proteção Contra Radiações Não Ionizantes (ICNIRP) e adotados pela Agência Nacional de Telecomunicações (ANATEL) [10]. Os limites de segurança surgem para responder à pergunta: quando é que os efeitos biológicos provocados pela absorção de radiação se tornam prejudiciais à saúde. Desta forma, pode-se dizer que os limites de segurança estabelecem valores máximos permissíveis para os níveis de radiação absorvidos pelo corpo humano [6]. A ICNIRP é grupo de cientistas, especialistas reconhecidos em várias disciplinas científicas, que estão envolvidos em estudos de saúde e segurança sobre exposições a ondas de radiofreqüências. Seus membros são cientistas do governo e acadêmicos e cumpre destacar que entre eles não há representantes de entidades ligadas a sistemas de radiodifusão, operadores de serviços de comunicações sem fio ou indústrias relacionadas à área. As diretrizes são baseadas na literatura científica mundial que foi, durante anos, avaliada pelos membros da ICNIRP. Estas avaliações estão documentadas em vários relatórios e artigos científicos que consideram a epidemiologia, os estudos de laboratório e as análises teóricas usando princípios de diversas ciências (biologia, biofísica e neurofisiologia) [10]. A ANATEL emitiu a Resolução nº 303, publicada no Diário Oficial da União de 10 de julho de 2002, que aprovou o Regulamento sobre Limitação da Exposição Humana a Campos Elétricos, Magnéticos e Eletromagnéticos na Faixa de Radiofreqüências entre 9 khz e 300 GHz. O Regulamento aprovado pela ANATEL é baseado em diretrizes internacionais desenvolvidas por cientistas da ICNIRP, respaldados pela OMS e foi traduzido pela Associação Brasileira de Compatibilidade Eletromagnética (ABRICEM), sob orientação da ANATEL. A aplicação uniforme dessas regras em todo Brasil assegura proteção igual e normas iguais para a instalação e a operação de equipamentos que produzem ondas eletromagnéticas [10], [11], [12], [13]. As Tabelas I e II apresentam os limites estabelecidos para exposição ocupacional e da população em geral, segundo a Regulamentação da ANATEL. TABELA I Limites para exposição ocupacional a CEMRF na faixa de radiofreqüência entre 9 khz e 300 GHz Faixa de Intensidade Intensidade Densidade de Potência da Radiofreqüências de Campo, E (V / m) de Campo, H (A / m) Onda Plana, Seq (W/m2) 9 khz a 65 khz ,4 _ 0,065 MHz a 1 MHz 610 1,6/f _ 1MHz a 10 MHz 610/f 1,6/f _ 10 MHz a 400 MHz 61 0, MHz a 2000 MHz 3f 1/2 0,008f 1/2 f/40 2 GHz a 300 GHz 137 0,36 50 TABELA II Limites para exposição da população em geral a CEMRF na faixa de radiofreqüência entre 9 khz e 300 GHz Faixa de Intensidade Intensidade Densidade de Potência da Radiofreqüências de Campo, E (V / m) de Campo, H (A / m) Onda Plana, Seq (W/m2) 9 khz a 65 khz 87 5 _ 0,065 MHz a 1 MHz /f _ 1MHz a 10 MHz 87/f 1/2 0,73/f _ 10 MHz a 400 MHz 28 0, MHz a 2000 MHz 1,357f 1/2 0,0037f 1/2 f/200 2 GHz a 300 GHz 61 0,16 10 MEDIÇÃO ATUAL DE CAMPO ELÉTRICO NA AVENIDA PAULISTA Foram escolhidos pontos ao longo da Avenida Paulista com grande acesso da população, situados nas direções das torres instaladas nos edifícios da avenida, preferencialmente sem obstáculos [14]. Esses pontos foram numerados, conforme localização descrita no Quadro 1. Ponto Localização 1 Av. Paulista, Praça Oswaldo Cruz 2 Av. Paulista, em frente a FIESP 3 Av. Paulista, em frente a Edifício Gazeta 4 Av. Paulista, em frente ao Parque Trianon 5 Av. Paulista, em frente ao Conjunto Nacional 6 Av. Paulista, esquina com a Av. Consolação QUADRO 1 Relação dos pontos escolhidos para medição. A medição foi realizada em 31 de maio de 2006, no período das 12:20 às 13:25 horas, com a participação de professores dos cursos de graduação de Engenharia e Tecnologia da Universidade Presbiteriana Mackenzie. O equipamento utilizado foi o Wandel & Goltermann EMR 300, foi calibrado para medição de campo elétrico em V/m.

4 Na comparação dos valores medidos com os valores da Tabela II, tem-se que: TABELA III Comparação dos valores medidos X limites exposição da população em geral Local E(M/m) E(V/m) E(V/m) Média das medições 10MHz a 400 MHz 2GHz a 300 GHZ Ponto 1 4, Ponto 2 4, Ponto 3 6, Ponto 4 2, Ponto 5 4, Ponto 6 6, Foi desenvolvida uma análise estatística dos valores medidos. A Tabela IV apresenta as estatísticas para os dados encontrados. TABELA IV Estatísticas das medidas Grupo Contagem Soma Média Variância Ponto ,51 4,0170 0,0359 Ponto ,07 4,1023 0,0188 Ponto ,56 6,4520 0,0692 Ponto ,14 2,6047 0,0065 Ponto ,26 4,4753 0,0473 Ponto ,90 6,8300 0,0599 Nota-se que a variância no Ponto 3 foi 10,56 vezes maior que a variância no Ponto 4. Como a análise de variância paramétrica tem como uma das suposições variâncias iguais em todos os grupos, optou-se por realizar uma análise de variância não paramétrica através do teste de Kruskal Wallis. Obteve-se H = 164,56, com grau de liberdade igual a 5 e nível descritivo do teste P = 0,000. Ao nível de significância de 5% concluiu-se que os valores médios de campos elétricos não são iguais nos 6 pontos. Pode-se verificar que o Ponto 4 apresentou menor média e variância que os demais. O ponto 4 apresentou duas medições que são possíveis outliers, porém foi decidido mantê-las na amostra uma vez que são valores que podem ter ocorrido, por exemplo, devido até a passagem pelo local de pessoas, pois neste ponto tanto a média como a variabilidade foram extremamente baixos e quaisquer pequenas diferenças foram notadas. Através da análise estatística foi constatado que os valores médios de campo elétrico nos seis pontos são distintos. Conclusão que já era prevista, devido diversos fatores que contribuem na incidência de campo elétrico. A Figura 1 apresenta o gráfico de Boxplot para as medições realizadas nos 6 pontos da Avenida Paulista FIGURA 1 Gráfico de Boxplot para as medições nos seis pontos da Avenida Paulista O ponto 4 foi o local com o menor valor de campo elétrico, um fator simples que pode explicar o valor medido é o fato de a medição ocorrer entre ao Parque TRIANON e o MASP, um local dotado de diversas árvores e campo aberto e com ausência de antenas. Os pontos 3 e 6 foram os que apresentaram um valor com maior nível de radiação devido a uma simples explicação, um número muito maior de antenas localizadas próximas aos seus respectivos locais de medições. CONCLUSÃO A princípio, foi verificado que nas medições realizadas na Avenida Paulista, um dos pontos de maior concentração de antenas do país, os valores obtidos de campo elétrico estão bem abaixo dos limites de exposição da população em geral estabelecidos pela ANATEL, que é quem define os limites de segurança adotados no Brasil. Com isso fica claro que os níveis de radiação no local estão dentro do limite de segurança. Foi constatado também que os valores de campo elétrico nos seis pontos são distintos. Uma explicação simples seria a diferença de quantidade de antenas nos locais respectivos das medições. Como no ponto 4 que apresentou o menor valor de campo elétrico, pois o local da medição é entre o Parque TRIANON e o MASP, local muito arborizado e com poucas antenas próximas ao local devido o espaço ocupado pelo MASP. Em contrapartida nos pontos 3 e 6 foram determinados os maiores valores de campo elétrico, valores que podem ser justificados pelo número maior de antenas próximo aos locais das respectivas medições. Porém, em um estudo mais avançado seria possível determinar com maior exatidão e embasamento cientifico os reais fatores que influenciam na contribuição a incidência de radiação de campo elétrico nos locais de medição. Mesmo com inúmeras pesquisas indicando que as aplicações na faixa de alta freqüência não apresentam perigo à saúde do ser humano, muitos cientistas e pesquisadores do mundo todo buscam respostas conclusivas que até então não

5 foram obtidas para assim então tranqüilizar a população. Um dos fatores que dificultam essas respostas é o fator de não ser possível um estudo em longo prazo sobre os efeitos térmicos e não térmicos, já que em gerações passadas não existia a preocupação com os efeitos da radiação nas faixas de altas freqüências, pois sua utilização não era tão grande como é atualmente. Então, fica o questionamento se as gerações futuras sofrerão com os efeitos biológicos causados pela incidência de radiação que cada vez cresce mais devido a maior utilização das faixas de altas freqüências. Observa-se que na maioria dos países são adotados os procedimentos de regulamentação dos limites de exposição que são estabelecidos pelos seus próprios órgãos responsáveis por regular os níveis de radiação das altas freqüências. Com isso, fica claro que não existe mundialmente um padrão de regulamentação. A OMS não recomenda a adoção do princípio da precaução para a exposição a campos eletromagnéticos de radiofreqüências, pois na determinação dos limites de exposição já foram considerados os fatores de segurança. Fica evidente, então, a necessidade de se investir em novos estudos sobre os limites de radiação para que se possa ter um estabelecimento de níveis confiáveis para proteger a população dos possíveis efeitos na saúde humana decorrentes exposição à radiação eletromagnética na faixa de altas freqüências. REFERÊNCIAS 1. HAYT JUNIOR., William L. Eletromagnetismo. 4. ed. Rio de Janeiro: Editora livros técnicos e científicos NETTO, André Lopes; AZEVEDO, Marcelo Artur Madureira. Radiações Não Ionizantes. Disponível em < Acesso em: 22 de setembro MEDEIROS, Regina Bitelli. Radiações não Ionizantes e Interferências Eletromagnéticas. São Paulo, Disponível em: < interferencias_eletromagneticas.pdf>. Acesso em: 22 de setembro AGÊNCIA NACIONAL DE TELECOMUNICAÇÕES. Quadro de Atribuições de Faixas de Freqüências no Brasil. Disponível em: < link=/radiofrequencia/qaff.pdf> Acesso em 20 de março de WIKIPEDIA. Aplicação Microonda. Disponível em: < Microondas>. Acesso em 16 de março < Acesso em: 20 de agosto TUDE, Eduardo. Efeitos da Radiação Eletromagnética de Sistemas Celulares Disponível em: < Acesso em: 16 Abril COSTA DIAS, Mauricio Henrique; SIQUEIRA, Gláucio Lima.Considerações sobre os Efeitos à Saúde Humana da Irradiação Emitida por Antenas de Estações Rádio-Base de Sistemas Celulares. Revista Cientifica Telecomunicações. v. 05, p , n. 01, junho ELBERN, Alwin. Radiação Não-Ionizante. Conceitos, Riscos, e Normas ProRad. Disponível em : < em 15 novembro AGÊNCIA NACIONAL DE TELECOMUNICAÇÕES. Radiofreqüências. Disponível em: < Area=4&CodPrinc=1> Acesso em 17 de março de AGÊNCIA NACIONAL DE TELECOMUNICAÇÕES. Anexo à resolução nº 303 de 2 de Julho de Regulamento sobre Limitação da Exposição a Campos Elétricos, Magnéticos e Eletromagnéticos na Faixa de Radiofreqüências entre 9 khz e 300 GHz Disponível em:< eca/resolucao/2002/anexo_res_303_2002.pdf > Acesso em 20 março AGÊNCIA NACIONAL DE TELECOMUNICAÇÕES. Diretrizes para limitação da exposição a Campos Elétricos, Magnéticos e Eletromagnéticos Variáveis no tempo (até 300 GHz) Disponível em: < releases/1999/release_27_12_1999.pdf > Acesso em 20 março ICNIRP. Guidelines for Limiting Exposure to Time- Varying Electric, Magnetic, and Eletromagnetic Fields, Health Phisics. vol. 74. Nº 4, pp Disponível em:< Acesso em 15 de novembro OLIVEIRA, Yara Maria Botti Mendes de. Medição dos Níveis de Radiação Eletromagnética na Avenida Paulista. 184 f. Tese (Doutorado em Telacomunicações) - Universidade Presbiteriana Mackenzie. São Paulo, ESCOLA SUPERIOR DO MINISTERIO PUBLICO, Poluição Eletromagnética. Caderno Juridico, São Paulo, v. 6, n. 2, p. 288, abril/junho Disponível em: