Гигиеническая оценка влияния базовых станций сотовой связи на здоровье населения (обзор литературы)

Введение. Базовые станции сотовой связи представляют собой сложный промышленный объект и являются источниками электромагнитных полей радиочастотного диапазона, электромагнитных полей промышленной частоты, а также источником повышенного шума.

По данным Международного агентства по исследованию рака (IARC), магнитное поле промышленной частоты было отнесено к потенциальным канцерогенам по лейкозам у детей, а в мае 2011 г. IARC отнесло электромагнитные поля (ЭМП), создаваемые аппаратами сотовой связи, к категории 2В (потенциальных канцерогенов для людей) по рискам развития глиом у пользователей мобильных телефонов при длительной (более 10 лет) эксплуатации [1].

По данным Международного агентства по исследованию рака, воздействие электромагнитных полей радиочастотного диапазона (ЭМП РЧ) на организм детей и подростков значительно сильнее, чем для взрослого: от 2 до 10 раз (для мозга и костей черепа соответственно), т. к. диэлектрические свойства некоторых тканей, в частности костей, меняются с возрастом. Костный мозг постепенно включает в себя больше жира, а сама кость увеличивается в толщине, затвердевает и теряет воду с течением времени. Обе эти ткани имеют проводимость у детей выше, чем у взрослых, и дети получают более высокое депонирование РЧ-энергии.

По данным Morgan LL и соавт. [2], имеются научные основания для ужесточения требований к ЭМП РЧ и классификации радиочастотных полей как вероятных канцерогенов для человека группы 2А в соответствии с критериями, используемыми Международным агентством по изучению рака (Лион, Франция). Авторы предлагают принять принцип минимальной разумной достижимости для использования технологии сотовой связи.

Цель исследования: проанализировать по данным отечественных и зарубежных литературных источников влияние базовых станций на здоровье населения.

Материалы и методы. Проведен поиск литературы о влиянии на здоровье населения базовых станций сотовой связи и электромагнитного излучения радиочастотного диапазона с использованием ключевых слов: электромагнитные поля радиочастотного диапазона, базовые станции сотовой связи, влияние на здоровье населения в поисковых системах PubMed, по базам данных Scopus, Web of Science, Medline, The Cochrane Library, EMBASE, Global Health, CyberLeninka, РИНЦ и другим за период с 2008 по 2022 год. В первоначальную выборку попало 50 статей, из них 15 статей были исключены из выборки после первичного анализа. Критерии отбора статей: были отобраны только те исследования, в которых изучалось влияние базовых станций сотовой связи на здоровье населения. В ходе выборки было отобрано 35 полнотекстовых материалов, удовлетворяющих вышеуказанным критериям.

Результаты. Базовые станции сотовой связи формируют сложный, изменяющийся во времени, модулированный многочастотный сигнал небольшой интенсивности, но имеющий локальные градиенты. По данным Зубарева Ю.Б. [3], элементы сотовой связи – базовые станции и абонентские терминалы – являются основным фактором электромагнитной нагрузки на население, условия воздействия которого малоконтролируемы, а биологическое действие недостаточно изучено. Данное излучение является совершенно новым фактором, не существующим в природе. ВОЗ ввела термин «электромагнитное загрязнение окружающей среды», основным источником которого являются базовые станции сотовой связи. По данным Зубарева Ю.Б. [3], частоты, на которых работает сотовая связь, совпадают с гамма-, альфа- и дельта-ритмами мозга и могут нарушать его функцию.

В отечественной и зарубежной литературе имеется множество научных доказательств о влиянии ЭМП РЧ на организм ребенка.

Так, в монографии Зубарева Ю.Б. [3] приводятся данные о влиянии ЭМП РЧ на изменение биоэлектрической активности мозга у детей, нарушении функционирования сердечно-сосудистой, нервной, эндокринной систем.

В работах Овсянникова В.А. приводятся данные о влиянии мобильной связи на рост числа случаев замершей беременности [4].

В целях предупреждения заболеваний, обусловленных использованием новых технологий, ряд стран мира используют предупреждающий подход для ограничения контакта детей с источниками электромагнитных полей.

Во Франции¹ запрещено использование Wi-Fi в детских садах и начальных классах школ, все соединения с интернетом должны быть исключительно проводными. Учреждения, предлагающие общественный доступ к Wi-Fi, теперь должны будут отображать символ, указывающий на наличие электромагнитных волн. Помещения общественных зданий – детские сады, больницы и др. – должны быть расположены таким образом, чтобы они не подвергались избыточному влиянию ЭМИ.

Исследование ЭМП РЧ от базовых станций [5] показало, что на величину электромагнитной нагрузки влияло положение окон по отношению к базовой станции, в частности прямая видимость базовой станции, расстояние до антенны. Уровни ЭМП РЧ были выше на улице, чем в помещении, и днем выше, чем ночью.

Авторы ряда публикаций [6][7] отмечают постоянное увеличение в городской среде воздействия на население радиочастотных электромагнитных полей от базовых станций сотовой связи, а также неоднородность электромагнитного поля, возникновение радиочастотных горячих точек. Измерения экспозиметром показывают, что большая часть воздействия обусловлена диапазонами нисходящей сотовой связи. Наиболее доминирующими являются диапазоны 2600 и 2100 МГц, используемые 4G и 3G соответственно. Отмечена необходимость применения как широкополосного анализатора радиочастот, так и портативного экспозиметра для исследования электромагнитных полей радиочастотного диапазона.

Отмечено, что на плотность потока энергии радиочастотного диапазона от базовых станций сотовой связи оказывают большое влияние рельеф местности, здания и деревья, которые вызывают отражение или поглощение. Кроме того, плотность радиочастотной мощности зависит от количества каналов, используемых антенной базовой станции, количества используемых временных интервалов и других специфических факторов мобильной связи. Максимальный уровень радиочастотного излучения базовой станции меняется в течение дня, что является показателем загруженности услуг мобильной связи. Кроме того, распределение плотности радиочастотной мощности в значительной степени определяется диаграммой направленности антенны. Самые высокие значения были получены на балконах в пределах основного лепестка излучения антенны. Было отмечено, что уровни воздействия ЭМП РЧ от базовых станций в спальнях детей существенно возрастают в течение дня, что может иметь пагубные последствия для физического и психического здоровья детей [8].

Baltrėnas P. и соавт. [9] исследовали 10-этажное жилое здание, расположенное рядом с антенной базовой станции мобильной связи, высота здания составляла 30 м, расстояние до базовой станции – 35 м. Антенна базовой станции находилась примерно на высоте шестого этажа. Авторы отмечают, что плотность мощности ЭМП РЧ от базовой станции в квартирах жилого дома на 6-м этаже была примерно в 15 раз больше по сравнению с 1-м этажом и на балконе 6-го этажа была примерно в три раза выше по сравнению с 3-м этажом.

Авторы [10] предлагают 3D-модель распространения радиоволн, которая учитывает геопространственную среду и конфигурацию антенны для прогнозирования ЭМП РЧ. Для 3D-моделирования ЭМП РЧ от базовых станций необходимы следующие входные данные: данные здания, данные антенны базовой станции и цифровая модель местности. В этих исследованиях было показано, что воздействие базовых станций сотовой связи составляло в среднем 35 % от общего воздействия ЭМП РЧ в помещении. Источником ЭМП РЧ в помещении были DECT-телефоны (40 % от общего ЭМП-РЧ в помещении). Доля Wi-Fi составила 7 %, а телевизионных и радиопередатчиков – 7 и 6 % соответственно.

Balmori A. и соавт. осуществлен обзор научных исследований, проведенных в реальных городских условиях при близком расположении базовых станций мобильной связи к квартирам жилых домов. Общие результаты этого обзора показывают три типа воздействия антенн базовых станций на здоровье людей: радиочастотная болезнь, рак и изменения биохимических параметров, выявленные в 73,6 % случаев от общего числа исследований. Авторы статьи отмечают, что особое значение имеют исследования, проводимые вблизи антенн базовых станций на животных или деревьях, которые не могут осознавать свою близость к источникам и которым никогда нельзя приписать психосоматические эффекты [11].

Zothansiama и соавт. [12] исследовали влияние ЭМП радиочастотного диапазона от базовой станции на повреждение ДНК и антиоксидантный статус в культивируемых лимфоцитах периферической крови человека у лиц, проживающих вблизи базовых станций мобильных телефонов, по сравнению со здоровыми контрольными группами. Плотность потока энергии ЭМП радиочастотного диапазона у облученных лиц была значительно выше (p < 0,0001) по сравнению с контрольной группой. Повреждение ДНК оценивали с помощью анализа микроядер с блокировкой цитокинеза в двухъядерных лимфоцитах. Анализ данных облученной группы (n = 40), проживающей в пределах периметра 80 м от базовых станций мобильной связи, показал значительно (p < 0,0001) более высокую частоту повреждений ДНК по сравнению с контрольной группой, проживающей на расстоянии 300 м от базовых станций мобильной связи. Анализ различных антиоксидантов в плазме облученных лиц выявил значительное снижение концентрации глутатиона (p < 0,01), активности каталазы (p < 0,001) и супероксиддисмутазы (p < 0,001) и повышение перекисного окисления липидов по сравнению с контролем.

В исследовании «случай – контроль» [13] параметры генетического повреждения у лиц, проживающих вблизи базовых станций, были существенно выше в основной группе по сравнению с контрольной группой. Генетические повреждения, обнаруженные у участников этого исследования, необходимо принимать с учетом будущего риска заболевания, которое в дополнение к нейродегенеративным расстройствам может привести к раку.

При воздействии ЭМП РЧ может возникнуть электромагнитная гиперчувствительность. Симптомы электромагнитной гиперчувствительности включали: головную боль, артралгию, шум в ушах, головокружение, потерю памяти, усталость, бессонницу, временные сердечно-сосудистые нарушения и поражения кожи [14].

Григорьев Ю.Г. и соавт. [15] провели углубленное исследование о влиянии ЭМП на щитовидную железу детей и подростков. В данной публикации приведен анализ исследований отечественных и зарубежных ученых, занимающихся проблемой изучения влияния электромагнитных полей на состояние щитовидной железы как вновь выявленного критического органа, непосредственно испытывающего данный тип воздействия при использовании нового поколения мобильнойсвязи. В разделе «Распределение поглощенных доз при пользовании мобильными телефонами» приведены исследования распределения и уровня поглощения электромагнитных полей при использовании мобильной связи, включая щитовидную железу. Обсуждаются вопросы моделирования ЭМП с учетом размеров головы и свойства тканей детей, представлены экспериментальные данные отечественных и зарубежных ученых о морфологических и гормональных изменениях в щитовидной железе подопытных животных при воздействии электромагнитных полей сотовой связи.

При изучении состояния здоровья школьников от базовых станций сотовой связи установлено, что у школьников, обучающихся в школах, расположенных вблизи базовых станций, чаще наблюдались нарушения памяти и внимания по сравнению с контрольной группой [16].

Авторы связывают неблагоприятное воздействие ЭМП РЧ с повышенным риском развития сахарного диабета [17], повышенной восприимчивостью к ЭМП РЧ детей [18–22], кожи [23][24], а также неблагоприятным воздействием ЭМП РЧ на репродуктивную функцию [25].

Roser K. и соавт. [26] изучали персональное воздействие ЭМП РЧ на подростков в Швейцарии и проводили оценку вклада различных источников в общую поглощенную дозу ЭМП РЧ мозга и всего тела. Персональное воздействие измерялось с помощью портативного измерительного устройства, охватывающего 13 частотных диапазонов от 470 до 3600 МГц. Участники носили устройство в течение трех дней подряд и вели дневник времени и активности. Всего в исследовании приняли участие 90 подростков в возрасте от 13 до 17 лет. Вклады в электромагнитную нагрузку от базовых станций сотовой связи составили около 20 %. Воздействие источников окружающей среды привело к накоплению 6,0 % дозы ЭМП РЧ для мозга и 9,0 % дозы для всего тела.

В исследовании [27] изучали персональное воздействие ЭМП РЧ в окружающей среде у 529 детей (в возрасте 8–18 лет) с использованием персональных портативных экспонометров в течение трех дней в период с 2014 по 2016 год. Были установлены шесть частотных диапазонов: цифровая беспроводная связь (DECT), телевизионные антенны (широковещательные), мобильные телефоны (восходящая линия связи), базовые станции мобильных телефонов (нисходящая линия связи) и беспроводная связь (WiFi). Среднее персональное воздействие ЭМП РЧ составило 75,5 мкВт/м2 . Нисходящий канал внес наибольший вклад в общее воздействие (медиана 27,2 мкВт/м2 ). Воздействие от восходящей линии связи составило 4,7 мкВт/м2 . Воздействие ЭМП РЧ было выше в течение дня (94,2 мкВт/м2 ), чем ночью (23,0 мкВт/м2 ), и немного выше в выходные дни, чем в будние дни. Дети, живущие в городских условиях, подвергались более высокому воздействию, чем дети в сельской местности. Дети старшего возраста и пользователи мобильных телефонов имели более высокое воздействие восходящей линии связи по сравнению с детьми младшего возраста и теми, кто не пользовался мобильными телефонами. Был сделан вывод о том, что базовые станции сотовой связи вносят основной вклад в персональное воздействие ЭМП РЧ.

Vermeeren G. и соавт. [28] изучали персональное воздействие ЭМП РЧ в школах, яслях, домах и офисах. Предложен метод оценки пространственного и временного воздействия на детей и взрослых в помещении без участия самих испытуемых. Оценена нагрузка от всех источников ЭМП. Установлено, что нисходящие сигналы от систем мобильной связи (Греция – GSM1800: в среднем до 25,6 %, Бельгия – GSM 900: в среднем до 36,6 %) и от внутренних систем (Греция – Wi-Fi 2G: в среднем до 30,1 %, Бельгия – DECT: до 36,2 %) внесли наибольший вклад в общую экспозицию. В Бельгии сигнал GSM 900 в среднем составляет более 20 % от общего значения в каждом месте. В домах основной вклад в общее поле приходится на внутренние источники: вклад DECT в среднем в Бельгии составляет 36,2 %, а в Греции – 28,2 %. В Бельгии средний вклад DECT в школах был значительно ниже (4,4 %) по сравнению с другими помещениями. Более высокие средние показатели для Wi-Fi 2G были получены в бельгийских офисах (13,6 %) и домах (6,7 %). Напротив, в Греции Wi-Fi 2G внес наибольший вклад в домашнюю среду (30,1 %).

Было изучено персональное воздействие ЭМП РЧ от мобильных телефонов [29] (восходящая линия связи) и базовых станций мобильных телефонов (нисходящая линия связи), установленных на крупной выставке. Измерения проводились с помощью персональных экспозиметров, размещенных на испытуемых. Эти экспозиметры были запрограммированы на проведение измерений каждые 4 с в разное время суток; утром, днем и ночью; вокруг выставочного ограждения и внутри ограждения. Измерения проводились в будний день, в выходные и на следующий день после окончания выставки после демонтажа временных базовых станций. Среднее зарегистрированное воздействие ЭМП РЧ от базовых станций (нисходящая линия связи) в дни открытия выставки (утром, днем и ночью) для трех исследованных зон составляло 791,8 мкВт/м2 , в то время как воздействие, создаваемое мобильными телефонами (восходящая линия связи), составляло 59,0 мкВт/м2 . После окончания выставки эти значения составили 391,2 мкВт/м2 (базовые станции) и 10,3 мкВт/м2 (сотовые телефоны) через несколько дней после окончания выставки. Установка базовых станций сотовой связи и большое количество людей, пользующихся мобильными телефонами во время выставки, привели к значительному увеличению персонального воздействия ЭМП РЧ по сравнению с тем, которое регистрировалось в обычные периоды в том же районе.

Авторы [30] указывают, что из-за экспоненциального роста использования беспроводных персональных коммуникационных устройств (например, мобильных или беспроводных телефонов и устройств с поддержкой Wi-Fi или Bluetooth) и инфраструктуры, обеспечивающей их, уровни воздействия радиочастотного электромагнитного излучения в полосе частот 1 ГГц, которая используется в основном для современной беспроводной связи, увеличились с крайне низкого естественного уровня примерно в 1018 раз. Авторы считают, что это самое быстрорастущее антропогенное воздействие на окружающую среду с середины ХХ века и его уровни снова значительно вырастут, поскольку такие технологии, как интернет вещей и 5G,добавят миллионы радиочастотных передатчиков. Беспрецедентное воздействие радиочастотного электромагнитного излучения на человека с момента зачатия до смерти происходило в течение последних двух десятилетий. Доказательства его влияния на ЦНС, включая измененное развитие нервной системы [31] и повышенный риск некоторых нейродегенеративных заболеваний [32], вызывают серьезную озабоченность, учитывая неуклонный рост заболеваемости нервной системы. Существуют доказательства связи между нарушениями развития нервной системы или поведения у детей и воздействием беспроводных устройств.

В независимой научной организации Oceania Radiofrequency Scientific Advisory Association ученые-добровольцы создали крупнейшую в мире онлайн-базу данных рецензируемых исследований радиочастотного электромагнитного излучения и других искусственных электромагнитных полей более низких частот. Недавняя оценка 2266 исследований (включая исследования in vitro и in vivo на экспериментальных системах человека, животных и растений, а также популяционные исследования) показала, что в большинстве исследований (n = 1546, 68,2 %) были продемонстрированы значительные биологические эффекты или эффекты для здоровья, связанные с воздействием антропогенных электромагнитных полей. В 89 % (216 из 242) экспериментальных исследований, в которых изучались конечные точки окислительного стресса, были установлены значительные эффекты [30].

Обсуждение. Этот массив научных данных опровергает известное утверждение о том, что развертывание беспроводных технологий не представляет опасности для здоровья при разрешенных в настоящее время уровнях нетеплового радиочастотного воздействия. Ученые из 41 страны мира (International EMF Scientist Appeal) опубликовали результаты своих научных исследований по электромагнитным полям в рецензируемой литературе и коллективно обратились в ВОЗ и ООН с просьбой принять немедленные меры по снижению воздействия искусственных электромагнитных полей и радиации на население² .

Искусственные электромагнитные поля варьируются от чрезвычайно низкой частоты (связанной с электроснабжением и электроприборами) до низкой, средней, высокой и чрезвычайно высокой (в основном связанной с беспроводной связью). Широко утверждалось, что радиочастотное электромагнитное излучение, будучи неионизирующим излучением, не обладает достаточной энергией фотонов, чтобы вызвать повреждение ДНК.

Радиочастотное электромагнитное излучение вызывает повреждение ДНК, по-видимому, из-за окислительного стресса, аналогично ультрафиолетовому излучению, которое также долгое время считалось безвредным [30][33].

Внедрение новой технологии 5G NR значительно повысило обеспокоенность общественности возможным негативным воздействием на здоровье человека радиочастотных электромагнитных полей [34][35]. На частотах ЭМП РЧ выше 10 ГГц механизм воздействия может отличаться и воздействие 5G становится непредсказуемым. Существующие знания о механизме воздействия ЭМП РЧ на миллиметровых волнах не имеют достаточных экспериментальных данных и теоретических моделей. Недостаточные знания о возможных последствиях для здоровья на миллиметровых волнах и отсутствие экспериментальных исследований 5G NR подчеркивают настоятельную необходимость теоретических и экспериментальных исследований воздействия 5G на здоровье населения.

Заключение. В настоящее время существует острая необходимость в решении проблемы так называемого электросмога. В последние годы отмечается постоянное увеличение в городской среде уровней воздействия на население радиочастотных электромагнитных полей от базовых станций мобильных телефонов, а также неоднородность электромагнитного поля и возникновение радиочастотных горячих точек.

В отечественной и зарубежной литературе имеется достаточное количество доказательств о неблагоприятном воздействии ЭМП РЧ: радиочастотная болезнь, рак и изменения биохимических параметров, повреждения ДНК и др.

В целях предупреждения заболеваний, обусловленных использованием новых технологий, необходимо использовать предупреждающий подход для ограничения контакта групп риска: детей, подростков, больных хроническими заболеваниями и лиц, имеющих водители ритма, беременных женщин и др. – с источниками электромагнитных полей радиочастотного диапазона.