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ISSN: 1390-7204
Artículo Recibido: dd/mm/aaa – Aceptado: dd/mm/aaaa
Niveles de radiación electromagnética no ionizante en la
ciudad de Riobamba
Non-Ionizant electromagnetic radiation levels in Riobamba city
α
Pedro Infante Moreira.
β
Luis Castillo Heredia,
ཱ
Fidel Gilart González
α
Facultad de Informática y Electrónica, Escuela Superior Politécnica de Chimborazo, Riobamba, Ecuador
β
Corporación Nacional de Telecomunicaciones, Guayaquil, Ecuador
ཱ
Centro Nacional de Electromagnetismo Aplicado, Universidad de Oriente, Santiago de Cuba, Cuba
α
pinfante@espoch.edu.ec,
β
javier_ch7@hotmail.com,
ཱ
fg@uo.edu.cu
with the International Commission on Protection against Non-
Ionizing Radiations (ICNIRP) guidelines and the Ecuadorian
safety regulations against environmental EMF was analyzed. The
results showed that the electric field levels are well below the
established limits. However, due to the city's growth and the
increase in the number of antennas in the future, it is
recommended to maintain regular monitoring to assess the
temporal evolution and study the electromagnetic environment's
spatial distribution.
Keywords: Mobile telephony, base stations, exposure to
radiofrequency electromagnetic fields, population exposure,
electromagnetic environment.
I. I
NTRODUCCIÓN
Con el rápido desarrollo de las telecomunicaciones
inalámbricas se han incrementado grandemente las persistentes
preocupaciones de la población acerca de los posibles efectos
adversos de salud de la excesiva exposición al campo
electromagnético (CEM) de radiofrecuencia (RF). Las
empresas dedicadas a dar estos servicios han ido avanzando a
pasos agigantados a la par con la tecnología en el área de las
telecomunicaciones, compitiendo entre sí por dar un mejor
servicio y eficiencia a los usuarios, pero al mismo
tiempo
invadiendo el medio ambiente con las radiaciones
electromagnéticas de RF generadas por los sistemas de radio,
TV y telefonía celular [1], [2], [3]. Con el paso del tiempo la
exposición ambiental al CEM de RF ha devenido no solo un
tópico científico, sino también un asunto social. Al igual que
en otros países, existe una atención aguda de la población a la
exposición al CEM de RF cerca de las estaciones base de
telefonía celular inalámbrica en Ecuador, país que ha
sobrepasado el 100% de penetración de la telefonía móvil y
tiene también un despliegue denso de estaciones base.
En general la preocupación de la población se encuentra
sustentada principalmente por tres factores: 1) la difusión por
los medios masivos de comunicación de opiniones, sin el
suficiente respaldo científico, que vinculan las señales de los
teléfonos móviles con enfermedades complejas cómo el cáncer, 2)
el impacto visual que genera la aparición en un breve lapso de
tiempo de las torres que soportan los sistemas radiantes por
diversas zonas de las ciudades y 3) la existencia de estándares
Resumen— La proliferación acelerada de antenas de
estaciones base de telefonía celular en el área urbana de las
ciudades, ha generado una masiva preocupación en la
ciudadanía, debido a los temores acerca de los posibles efectos
nocivos de los campos electromagnéticos en la salud. En este
trabajo se presentan los resultados de la caracterización de la
exposición poblacional del campo electromagnético (CEM)
producido en un
ambiente urbano por sistemas de comunicación
inalámbricos, tales como estaciones base de telefonía celular y
antenas de radio y TV. La caracterización se hizo en la vecindad
(entre 10 y 150 m) de 26 antenas de la ciudad de Riobamba –
Ecuador (en total 168 puntos de medición), utilizando un
medidor de campo de banda ancha NARDA NBM 550, operando en
el rango de frecuencias desde 100 kHz a 3 GHz. Se
registraron los valores máximos de la intensidad del campo
eléctrico y la coordenada del Sistema de Posicionamiento Global
(GPS) en cada punto medido. Se estudió el cumplimiento con las
directrices de la Comisión Internacional sobre Protección frente a
Radiaciones No Ionizantes (ICNIRP) y las
regulaciones ecuatorianas de seguridad frente al CEM
ambiental. Los resultados mostraron que los niveles del
campo eléctrico están muy por debajo de los límites establecidos.
Sin embargo, debido al crecimiento de la ciudad y al
incremento de antenas en el futuro, se recomienda mantener un
monitoreo regular en la zona con la finalidad de evaluar la
evolución temporal y de estudiar la distribución espacial del
ambiente electromagnético.
Palabras claves: Telefonía celular, estaciones base,
exposición al campo electromagnético de radiofrecuencia,
exposición poblacional, ambiente electromagnético.
Abstract— The accelerated proliferation of mobile phone
base stations in urban areas in different cities has generated a
massive concern among citizens due to fears about t
the possible
harmful effects of electromagnetic fields on health. The
electromagnetic field (EMF) characterization is shown in this
research. It was generated in an urban environment by wireless
communication systems, such as cell phone base stations and
radio and TV antennas. The characterization was carried out in a
neighborhood (between 10 and 150 m) with 26 antennas in
Riobamba city (168 measurement points) using a NARDA NBM
550 broadband field meter, operating with a frequency range
from 100 kHz to 3 GHz. The maximum values of the electric
field's intensity and the Global Positioning System (GPS)
coordinates were recorded in each measured point. Compliance
/ ENERO - JUNIO 2021
Fecha de Recepción: 04/Oct/2020. Fecha de Aceptación: 30/Oct/2020. DOI: 10.47187/perspectivas.vol3iss1.pp18-22.2021
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superpuso a una capa vectorial de la ciudad de Riobamba
obtenida en el software “OpenStreetMap”. En la Fig. 1 se
muestra un mapa de Riobamba con la ubicación de las 26
antenas de estaciones bases presentes durante la campaña
de medición.
Fig. 1. Ubicación de las antenas de las estaciones base en Riobamba durante la
campaña de medición.
III. RESULTADOS
En total se hicieron 168 mediciones del valor máximo de
la intensidad del campo eléctrico en la ciudad de
Riobamba, de ellas 158 en la vecindad de 26 antenas, 7 en
parques y 3 en mercados. Los valores mínimo, medio,
máximo y la desviación estándar del valor de la
intensidad del campo eléctrico medido fueron,
respectivamente, 0.08, 1.34, 10.67 y 1.21 V/m. En la
vecindad de las 26 antenas los valores correspondientes
fueron: 0.42, 1.40, 10.67 y 1.22 V/m, en los 7 parques: 0.22,
0.55, 1.15 y 0.34 V/m, y en los 3 mercados: 0.08, 0.14, 0.18 y
0.06 V/m.
Fig. 2. Número de sitios medidos versus Porcentaje del nivel de referencia (28 V/
m).
Como se puede ver, los valores de la intensidad del campo
eléctrico medidos en parques y mercados fueron mucho más
bajos que los medidos en la vecindad de las antenas. Por otro
lado, ninguno de los 168 valores medidos superó el nivel de 28
V/m, el valor más bajo mostrado en la Tabla I para la
exposición poblacional en el intervalo de frecuencias entre
100 kHz y 3 GHz, el cual fue considerado como nivel
de referencia en este trabajo. La Fig. 2 muestra, del total de los
168 valores medidos, la cantidad de ellos que se
encuentran en
los rangos de porcentaje indicados con
respecto al nivel de referencia considerado. Como se puede
ver, la mayoría de los valores medidos (74) se encontró entre el
2% y el 4% de éste.
Fig. 3. Histograma del valor máximo de la intensidad del campo eléctrico.
En la Fig. 3 se muestra el histograma generado del análisis
estadístico de las mediciones de la intensidad del campo
eléctrico en la ciudad de Riobamba. Como se puede ver, los
valores medidos se ubicaron preferentemente dentro del
intervalo comprendido entre 0.5 y 1.0 V/m (68 de 168).
Solamente 1 valor (10.67 V/m) se ubicó entre 10.5 y 11 V/m,
resultado realmente útil por su contribución a las definiciones
de las regulaciones para al sector automotor.
Con el objetivo de determinar la probabilidad de que la
intensidad del campo eléctrico sea mayor o igual que el valor
de referencia de 28 V/m, los datos experimentales de la Fig. 3
fueron ajustados a una función de densidad de probabilidad
Log-Logistic de valor medio
P
=1.27951, parámetro de
escala
D
=1.0669, y parámetro de forma
E
como
la mostrada en la Fig. 4. La función de densidad de
probabilidad Log-Logistic viene dada por (1) y el valor
medio se define mediante (2):
݂(ݔ; ߙ, ߚ)=
ቀ
ഁ
ഀ
ቁቀ
ೣ
ഀ
ቁ
(ഁషభ)
ቆଵାቀ
ೣ
ഀ
ቁ
ഁ
ቇ
మ
(1)
ߤ =
ഀഏ
ഁ
ୱ୧୬ቀ
ഏ
ഁ
ቁ
(2)
Los cálculos arrojaron que la probabilidad de que en algún
punto de la zona estudiada de la ciudad de Riobamba se
presenten intensidades del campo eléctrico superiores o
iguales a 28 V/m es menor o igual que 4.8986x10-6.
Por tanto, se puede afirmar que bajo las condiciones
actuales es improbable que en áreas públicas de transito libre
para la población se superen los límites de exposición para
esta. No obstante, en las zonas donde la intensidad del
campo eléctrico medido superó los 3 V/m debe tenerse
especial cuidado con los equipos electrónicos que sean
susceptibles a estos niveles de campo electromagnético,
tales como los teléfonos celulares que se encuentren cerca del
equipo de medición en el instante en que se está llevando a cabo
la señal de tono, en una llamada de transmisión o recepción.
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de protección frente a las radiaciones electromagnéticas no
ionizantes con límites muy diferentes. De estos tres factores,
el tercero es el que reviste mayor interés en las autoridades
regulatorias, ya que los límites de protección establecidos por
la Comisión Internacional sobre Protección frente
a Radiaciones No Ionizantes (ICNIRP, por sus siglas en
inglés) [4], adoptados en muchos países, son a veces 20 veces
mayores que los establecidos por países como Rusia,
China, Italia, o Suiza [5].
TABLA I.
NIVELES DE REFERENCIA DE ACUERDO A LAS REGULACIONES
ECUATORIANAS (VALORES RMS NO PERTURBADOS).
Tipo de
exposición
Rango de
frecuencias
f
Intensidad
de campo
eléctrico
E (Vm
-1
)
Intensidad
de campo
magnético
H (Am
-1
)
Densida
d de
potencia
S (Wm
-2
)
Ocupacional
3 – 65 kHz 610 24,4 –
0,065 – 1 MHz 610 1,6 / f –
1 – 10 MHz 610 / f 1,6 / f –
10 – 400 MHz 61 0,16 10
400 – 2000
MHz
3 f
0,5
0,008 f
0,5
f / 40
2 – 300 GHz 137 0,36 50
Poblacional
3 – 150 kHz 87 5 –
0,15 – 1 MHz 87 0,73 / f –
1 – 10 MHz 87 / f
0,5
0,73 / f –
10 – 400 MHz 28 0,073 2
400 – 2000
MHz
1,375 f
0,5
0,0037 f
0,5
f / 200
2 – 300 GHz 61 0,16 10
El 11 de enero de 2005 el Consejo Nacional de
Telecomunicaciones (CONATEL), ente de administración y
regulación de las telecomunicaciones en Ecuador, emitió la
Resolución 01-01-CONATEL-2005 “Reglamento de
Protección de Emisiones de Radiación No Ionizante Generadas
por Uso de Frecuencias del Espectro
Radioeléctrico” (CONATEL, 2005) [6]. Esta regulación
se basa en la Recomendación K-52 de la Unión
Internacional de Telecomunicaciones (UIT)
“Orientación sobre el cumplimiento de los límites de
exposición de las personas a los campos electromagnéticos” [7],
la cual a su vez se basa en los niveles de referencia de la
ICNIRP, y concierne a los sistemas de telecomunicación
que operan en el rango de frecuencias de 9 kHz a 300 GHz.
La misma incluye los límites de exposición, los requerimientos
para personas o entidades a cargo de la medición del CEM, así
como los requerimientos para la instalación de estaciones
radioeléctricas para las telecomunicaciones. Los límites
ecuatorianos se muestran en la Tabla I.
A pesar de la implementación de estos límites, la inquietud en
las personas no ha desaparecido. A medida que aumenta el
número de estaciones base, el nivel de rechazo de la
población al despliegue de infraestructuras radiantes ha ido
aumentando [8], [9], [10], [11]. De aquí la importancia de
caracterizar los niveles de CEM producidos por las antenas de las
estaciones base y los transmisores de radio y TV, y evaluar si
ellos cumplen o no con los límites señalados a nivel
nacional e internacional. El estudio presentado en este artículo
pretende contribuir con los niveles de ensayo y las definiciones
metodológicas, así como informar a la población general
acerca de los niveles más críticos de CEM en la ciudad de
Riobamba. A continuación, se presentan los resultados de esa
caracterización.
II. METODOLOGÍA
Este trabajo se enfocó en la medición de inmisión del CEM
(intensidad total del campo eléctrico registrada en un punto, sin
discriminar su origen y dentro de un margen amplio de
frecuencias) en banda ancha entre 100 kHz y 3 GHz. La
metodología usada fue la recomendada por la Superintendencia
de Telecomunicaciones de Ecuador (SUPERTEL) [12], la cual
se basa en la Recomendación ITU-T. K52 [7].
Las mediciones del CEM en los puntos seleccionados se
realizaron usando un medidor de campo NARDA NBM 550 y
un Sistema de Posicionamiento Global (GPS) Garmin Etrex.
Estas se llevaron a cabo en la vecindad de 26 antenas de
telefonía celular situadas en diferentes zonas de la ciudad de
Riobamba, así como en 7 parques y 3 mercados de dicha ciudad
caracterizados por una alta afluencia de personas. Las
mediciones se seleccionaron en la vecindad de las 26 antenas
de telefonía celular ya que la intensidad del campo eléctrico es
mayor en esa zona, y la muestra de la capacidad instalada de
las antenas en la ciudad de Riobamba, representa el 90%
aproximadamente. En la vecindad de cada antena se hicieron
mediciones en 6 – 10 posiciones a diferentes distancias, esto
es, entre 10 y 50 m, entre 51 y 100 m y entre 101 y 150 m,
separadas angularmente entre sí entre 30 – 45 grados. Los
puntos de medición fueron desplegados prioritariamente a lo
largo de las direcciones de los lóbulos principales de las
antenas de las estaciones base. El sensor de campo del NARDA
NBM-550 se ubicó a una altura promedio de 1.5 metros sobre
el nivel del suelo y en cada uno de los puntos seleccionados se
midió la intensidad del campo eléctrico, tomando la lectura del
valor máximo. La distancia entre la antena de medición y los
operadores no fue menor de 0.5 m. Cada medición se realizó
promediando durante un tiempo de 6 minutos. Una vez
terminada esta, se encendía el GPS y se registraban las
coordenadas geográficas del punto involucrado. Para escoger
los puntos de medición, se lo hicieron en las vecindades de las
antenas de estaciones base y, se tuvieron en cuenta las áreas de
concentración de la población en lugares próximos a la estación
base, tales como escuelas, parques, hospitales, entre otros,
debido al posible riesgo en la salud producida por las
radiaciones electromagnéticas.
Las mediciones se hicieron en días laborables y en horario
laboral, es decir, entre las 10 a.m. y las 4 p.m., ya que en esas
condiciones se desarrolla el mayor número de actividades
generadoras de radiación electromagnética [9]. En el
momento de las mediciones todos los instrumentos se
encontraban calibrados. No se hicieron mediciones en días
lluviosos. No se consideraron las variaciones temporal y
espacial. En este trabajo solo se registraron las exposiciones
de la población en exteriores.
Los resultados de las mediciones fueron puestos en una
base de datos e indexados con las coordenadas GPS. Sobre los
datos obtenidos se realizó un análisis estadístico descriptivo:
se determinaron el mínimo, la media, el máximo y la
desviación estándar, así como el porcentaje de los valores
medidos con respecto al límite establecido. Los datos se
representaron gráficamente mediante un histograma y fueron
ajustados también a una función de densidad de probabilidad
Log-Logistic.
En el software “Radio Mobile” fue creada una capa de
puntos con las coordenadas geográficas de las antenas de las
estaciones base y de radio y televisión, así como de los puntos
(sitios) donde se midió el campo eléctrico. Esta capa se
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Artículo Recibido: dd/mm/aaa – Aceptado: dd/mm/aaaa
[17] Simona Miclaus, Paul Bechet and Marius Gheorghevici, “Long-term exposu-
re to mobile communication radiation: an analysis of time-variability of
electric field
level in GSM900 downlink channels”, Radiat. Prot. Dosim., Vol. 154, No. 2,
pp. 164–173 (2013), doi:10.1093/rpd/ncs169.
[18] Zaher Mahfouz, Leen Verloock, Wout Joseph, Emmeric Tanghe,
Azeddine Gati, Joe Wiart, David Lautru, Victor Fouad Hanna and Luc
Martens, “Comparison of temporal realistic telecommunication base station
exposure with worst-case estimation in two countries”, Radiat. Prot. Dosim.,
Vol. 157, No. 3, pp. 331 – 338 (2013), doi:10.1093/rpd/nct155
[19] Sam Aerts, Joe Wiart, Luc Martens, Wout Joseph. “Assessment of long-
term spatio-temporal radiofrequency electromagnetic field exposure”,
Environmental Research 161 (2018) 136–143.
[20] FANDINO, Milena P.; ARANA, Victoria A.; TRILLERAS, Jorge E.
Análisis Comparativo de los Niveles de Exposición a Campos
Electromagnéticos Irradiados por Estaciones de Telefonía Móvil en el
Municipio de Soledad, Atlántico, en Colombia. Inf. tecnol., La Serena, v. 29,
n. 4, p. 157-166, agosto 2018.
/ ENERO - JUNIO 2021
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Fig. 4. Función de densidad de probabilidad Log-Logistic ajustada a los datos.
Es conocido que la medición en un cierto instante de tiempo
o
en una posición fija en el espacio, como se hizo aquí, pudiera no ser
representativa para una exposición promediada en el tiempo
o
espacialmente, ni para la evaluación de la exposición máxima de las
emisiones de las antenas de las estaciones base de los celulares. La
gran variabilidad en el tiempo y la naturaleza cuasi-estocástica
del tráfico de los canales de las comunicaciones móviles necesita
de un análisis cuidadoso [13]. Por tanto, siendo este el
primer estudio de estas características en la ciudad de
Riobamba, se recomienda mantener un monitoreo regular en el
área con el propósito de evaluar la evolución temporal del ambiente
electromagnético, relacionadas con el tráfico y las condiciones de
propagación [14], [15], [16], [17], [18], [19], [20]. Se recomienda
también realizar mediciones de emisión (las originadas por una
fuente particular, que opera a una frecuencia específica) para estudiar
la distribución espacial de la intensidad del campo eléctrico gene-
rado por las fuentes más relevantes sobre el volumen de modelos
anatómicos humanos específicos (hombre, mujer y niño
promedios), con el propósito de potenciar evaluaciones fiables de
la tasa de absorción específica (SAR) en los seres humanos. Un
objetivo futuro de este trabajo de investigación será desarrollar un
modelo matemático de la función de densidad de probabilidad
de la distribución del nivel del campo sobre 24 h y 7 días, que
permita predicciones exactas de la exposición de largo plazo a
partir de las mediciones de corto plazo.
IV.
CONCLUSIONES
Las mediciones de inmisión de la intensidad del campo
eléctrico realizadas en la ciudad de Riobamba utilizando un
medidor de campo de banda ancha NARDA NBM 550,
operado en el rango de frecuencias entre 100 kHz y 3 GHz,
arrojaron que, bajo condiciones típicas dentro del entorno
urbano de la ciudad, es muy poco probable encontrar al público
general expuesto a intensidades del campo eléctrico producido por
sistemas de comunicación inalámbricos, tales como
estaciones base de telefonía celular y antenas de radio y TV,
superiores a las estipuladas en las recomendaciones
internacionales y en las regulaciones nacionales de Ecuador.
No obstante, se recomienda mantener un monitoreo regular en la
zona, con la finalidad de evaluar la evolución temporal y
estudiar la distribución espacial del ambiente
electromagnético. Finalmente, se espera que el resumen de las
mediciones presentadas en este trabajo pueda contribuir
socialmente y pueda también ser usado como referencia
técnica con relación a las condiciones ambientales
electromagnéticas y las mediciones.
RECONOCIMIENTOS
Los autores desean expresar su más sincero agradecimiento a
la ARCOTEL de Riobamba por los instrumentos de medición
facilitados, así como por el apoyo logístico brindado por su
personal técnico y administrativo. De igual manera desean
expresar su agradecimiento a la ESPOCH por el respaldo
brindado a la materialización del Convenio SUPERTEL-
ESPOCH.
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/ ENERO - JUNIO 2021
