Kinh nghiệm quốc tế về vấn đề tiêu chuẩn an toàn bức xạ

Tại Hội thảo về tương thích điện từ và an toàn bức xạ vô tuyến điện diễn ra tại Thành phố Hồ Chí Minh vào tháng 9/2020 vừa qua, Trung tâm Kỹ thuật - Cục Tần số vô tuyến điện báo cáo "Kinh nghiệm quốc tế về vấn đề tiêu chuẩn an toàn bức xạ". Ban biên tập Tạp chí Điện tử giới thiệu tới quý bạn đọc trích lược báo cáo.

Các nguồn RF hoạt động trong các dải tần số khác nhau và có thể được phân thành hai loại chính: nguồn RF hoạt động gần và nguồn RF hoạt động xa cơ thể con người. Đối với nguồn RF hoạt động gần cơ thể thường là các bộ phát di động, điển hình như điện thoại di động, điện thoại không dây (DECT), wifi và các hệ thống không dây khác. Những thiết bị này khi hoạt động gần cơ thể có thể gây ra hiện tượng gia nhiệt trên vùng mô tiếp xúc và lân cận do hiệu ứng trường gần và thường được đánh giá theo tỉ lệ hấp thu riêng SAR (Specific Absorption Rate).

Ảnh minh họa. (Nguồn Internet)

Nguồn RF hoạt động xa cơ thể thường là các máy phát được lắp cố định, ví dụ như các trạm gốc thông tin di động, các đài phát thanh, truyền hình, các hệ thống ra-đa quân sự, dân sự và các hệ thống di động dùng riêng... Mức độ ảnh hưởng tới sức khỏe con người từ những nguồn này được đánh giá thông qua mức độ phơi nhiễm trường điện từ lên toàn bộ cơ thể ở trường xa, thường được thể hiện bằng thông số cường độ trường và mật độ công suất PD (power-density).

Để đánh giá mức độ tác động của các nguồn RF này tới sức khỏe con người, một số tổ chức trên Thế giới đã đưa ra các tiêu chuẩn, khuyến nghị, hướng dẫn chung về an toàn bức xạ vô tuyến. Các quốc gia trên thế giới sẽ cân nhắc những khuyến nghị này, kết hợp với các nghiên cứu của quốc gia để xây dựng tiêu chuẩn quốc gia dành riêng.

Giới hạn trường gần

Các thiết bị vô tuyến sử dụng gần với cơ thể con người, đặc biệt là các thiết bị cầm tay như điện thoại di động, sẽ gây ra hiệu ứng gia nhiệt cục bộ tại các vùng mô tiếp xúc trực tiếp hoặc gần với nguồn phát do năng lượng được hấp thu qua mô. Phơi nhiễm vô tuyến từ các thiết bị cầm tay thường sẽ cao hơn một vài bậc so với từ các trạm phát di động hoặc các trạm phát thanh truyền hình [4] [5] [6] và được đánh giá dựa trên giá trị SAR. Giới hạn theo SAR có thể phụ thuộc vào loại mô tế bào chịu phơi nhiễm, ví dụ như vùng đầu, mắt, vành tai, phần thân người hoặc các chi.

Có hai giá trị SAR được xem xét là SAR biến đổi và SAR trung bình, trong đó mức SAR trung bình 1,6 W/kg được lấy trung bình trên mỗi 1 g mô dựa trên việc cân nhắc liều lượng hấp thụ năng lượng không đồng đều; và mức SAR trung bình 2 W/kg lấy trung bình trên 10 g mô được xem xét dựa theo lý do sinh học có liên quan đến các tế bào vùng mắt [26].

Trong khi mức ngưỡng SAR 2 W/kg, khuyến nghị theo ICNIRP 1998, 1999/519/EC và ANSI/IEEE C95.1-2006, được nhiều quốc gia chấp nhận thì Hoa Kỳ lại quy định mức SAR khắt khe hơn 1,6 W/kg theo FCC. Một số quốc gia khác như Canada, Hàn Quốc [7] [8] cũng áp dụng mức giới hạn phơi nhiễm 1,6 W/kg này theo IEEE Std C95.1-1999 [9].

Giới hạn SAR của Việt Nam được quy định trong tiêu chuẩn TCVN 3718-1:2005, theo đó giới hạn phơi nhiễm đối với con người được xây dựng trên cơ sở có một ngưỡng tham chiếu phơi nhiễm RF với SAR trung bình trên toàn cơ thể là 4W/kg trước khi có khả năng xuất hiện các ảnh hưởng gây bất lợi tới sức khỏe. Giới hạn phơi nhiễm do nghề nghiệp dựa trên cơ sở giảm mức phơi nhiễm tham chiếu này xuống còn 1/10, tức là bằng 0,4W/kg. Giới hạn phơi nhiễm không do nghề nghiệp sẽ bằng 1/5 của giới hạn phơi nhiễm nghề nghiệp tức là bằng 0,08 W/kg lấy trung bình trên toàn cơ thể và SAR đỉnh không vượt quá 1,6 W/kg lấy trung bình trên 1g mô; riêng bàn tay, cổ tay, bàn chân và mắt cá nhân cho phép mức SAR đỉnh là 4W/kg; thời gian lấy trung bình là 6 phút.

Bảng 1: So sánh mức giới hạn SAR của một số quốc gia

Đối với giới hạn phơi nhiễm vô tuyến trường gần từ các thiết bị di động, cầm tay (SAR), trên thế giới có 152 quốc gia áp dụng mức giới hạn theo khuyến nghị quốc tế (2 W/kg trung bình trên 10g mô), 19 quốc gia áp dụng mức giới hạn do FCC đưa ra (1,6W/kg, trung bình trên 1g mô), 2 quốc gia vẫn giữ mức giới hạn cũ từ thời Liên bang Xô Viết, tuy vậy tính thực thi của giới hạn này là không rõ ràng. Các nhà sản xuất thường sẽ tuân theo mức giới hạn quốc tế nếu như mức giới hạn quốc gia không được quy định rõ [31].

Hình 1: Bản đồ các quốc gia theo mức giới hạn SAR được áp dụng [31]

Giới hạn phơi nhiễm trường xạ

a) Một số mức tham chiếu quốc tế

Tại các tần số dưới 10MHz (bước sóng 30m), ảnh hưởng thần kinh trên cơ thể người thường là do hiệu ứng trường gần, các mức tham chiếu được đưa ra chủ yếu là cho cường độ điện trường (V/m). Giữa 10MHz và 300GHz, mức tham chiếu được đưa ra theo PD (W/m2), để ngăn ngừa sự gia nhiệt quá mức trong mô tế bào ở gần hoặc ở trên bề mặt cơ thể. Giá trị PD đối với phơi nhiễm công cộng thấp hơn 5 lần so với phơi nhiễm nghề nghiệp.

Hình 2: So sánh mức tham chiếu của ICNIRP 1998 và ICNIRP 2020 đối với phơi nhiễm nghề nghiệp [33]

Hình 3: So sánh mức tham chiếu của ICNIRP 1998 và ICNIRP 2020 đối với phơi nhiễm công cộng [33]

Hình 4: So sánh mức giới hạn của IEEE C95.1-2019 và ICNIRP 1998 đối với phơi nhiễm môi trường công cộng [28]

Hình 5: So sánh mức giới hạn của IEEE C95.1-2019 và ICNIRP 1998 đối với phơi nhiễm cục bộ [28]

Với các trạm phát cố định, giới hạn phơi nhiễm cho môi trường công cộng, không xáo trộn và không được kiểm soát là phụ thuộc chính vào đặc điểm của môi trường công cộng đó. Các Cơ quan quản lý viễn thông hướng tập trung vào phơi nhiễm công cộng, nhưng các cơ quan quản lý khác thường quan tâm tới phơi nhiễm nghề nghiệp. Ủy ban Châu Âu, theo Chỉ thị 2013/35/EU [13], chấp nhận giá trị giới hạn do ICNIRP 1998 đưa ra về phơi nhiễm nghề nghiệp; mức giới hạn cho môi trường công cộng theo ICNIRP 1998 và theo Ủy ban Châu Âu (EC) 1999/519/EC [14] là giống nhau. Giới hạn phơi nhiễm được quy định trong ICNIRP 1998, 1999/519/EC và ANSI/IEEE C95.1-2006 [16] đối với phát xạ chính từ các trạm phát cố định ở dải tần trên 10 MHz là tương đương nhau [26]; điều này vẫn đúng đối với các phiên bản cập nhật mới của ICNIRP 2020 và IEEE C95.1-2019 tại dải tần trên 30MHz [28] [33].

b) Giới hạn phơi nhiễm tại một số quốc gia

+ Hoa Kỳ

Hoa Kỳ và Nhật Bản có quy định giống nhau về mức tham chiếu PD. Theo FCC 1997 OET Bulletin 65 và FCC CFR 47 [17], FCC dựa chủ yếu trên tiêu chuẩn IEEE C95.1- 1999 [9], tuy được sửa đổi thành IEEE C95.1-2006 [16] nhưng FCC vẫn áp dụng mức giới hạn cũ. Trong khi đó ANSI thừa nhận IEEE C95.1-2006 [16] và được chỉ định thành ANSI/IEEE C95.1-2006.

Mức tham chiếu phơi nhiễm vô tuyến chính thức của Hoa Kỳ và Nhật Bản áp dụng cho dải tần số từ 300-1500MHz là f(MHz)/150 W/m2, bằng 4/3 lần so với mức tham chiếu của hướng dẫn ICNIRP 1998 là f(MHz)/200 W/m2 (cho dải tần 400-1500MHz). Tuy đã đưa ra thảo luận và nhận nhiều ý kiến góp ý, nhưng Hoa Kỳ vẫn giữ nguyên các mức giới hạn phơi nhiễm này.

+ Nhật Bản

Nhật Bản xác định mức giới hạn PD theo FCC, tuy vậy dải tần số được quy định lên tới 300GHz, trong khi Hoa Kỳ chỉ quy định đến 100Ghz. Nhật Bản và Hoa Kỳ sử dụng đơn vị đo PD là mW/cm2 khác so với ICNIRP W/m2, ta có công thức chuyển đổi: W/m2 = 0,1 mW/cm2.

Bảng 2: Giới hạn phơi nhiễm môi trường công cộng, không kiểm soát tại Hoa Kỳ và Nhật Bản [26]

+ Canada

Năm 2009, Health Canada (HC), đơn chị chủ quản chịu trách nhiệm bảo vệ sức khỏe và sự an toàn của người dân Canada, đã thiết lập các mức giới hạn phơi nhiễm vô tuyến tham chiếu theo Hoa Kỳ và được quy định trong Canada Safety Code 6 (SC6). Đến năm 2015, HC xem xét lại các giới hạn này và công bố các mức tham chiếu mới trong SC6 (2015) [11], theo đó các giới hạn được thiết lập khắt khe hơn trên một số dải tần khi xem xét mô hình tương tác giữa trường điện từ với cơ thể người và cũng để nhằm tạo ra khoảng bảo vệ tốt hơn cho dân chúng, bao gồm cả trẻ sơ sinh và trẻ em, cụ thể:

Bảng 3: Mức tham chiếu của Canada Safety Code 6 [26]

Bảng sau so sánh mức ngưỡng được áp dụng giữa các quốc gia theo PD, áp dụng cho môi trường không kiểm soát trong dải tần số từ 20MHz - 6GHz, theo đó có thể thấy Canada là quốc gia áp dụng mức giới hạn khắt khe nhất.

Bảng 4: So sánh một số mức tham chiếu (V/m2) [26]

+ Trung Quốc

Trung Quốc là quốc gia duy nhất áp dụng song song 2 chuẩn quốc gia về phơi nhiễm vô tuyến với các giới hạn khác nhau, trong đó một tiêu chuẩn về phát xạ trường điện từ được ban hành bởi Cơ quan bảo vệ môi trường quốc gia GB 8702-88 [19] và tiêu chuẩn quốc gia do Bộ Y tế ban hành, GB 9175 [20], chỉ quy định mức giới hạn về cường độ trường, không đưa ra giới hạn về SAR. Riêng đối với các trạm phát, tiêu chuẩn quốc gia GB 8702-88 được áp dụng, tuy nhiên, trong triển khai thực tế, các nhà cung cấp dịch vụ thường sẽ áp dụng giá trị giới hạn khắt khe hơn của Bộ Y tế. Giới hạn phơi nhiễm PD công cộng được quy định cho dải tần từ 30-3000MHz là 0,4 W/m2, theo GB 8702-88. Ví dụ tại 900MHz, mức giới hạn này là 0,4 W/m2 chỉ tương đương 9% mức PD của ICNIRP 1998 và bằng 0,8% mức cường độ trường của ICNIRP 1998. Còn trong tiêu chuẩn GB 8702-88, mức giới hạn SAR nghề nghiệp là 0,1 W/kg và 0,02 W/kg cho môi trường công cộng, chỉ bằng 1/4 so với mức quy định cho toàn cơ thể của ICNIRP, IEEE hay EU. GB 8702-88 không quy định SAR cho các bộ phận riêng của cơ thể, thay vào đó những giới hạn này được đưa ra trong tiêu chuẩn GB 21288-2007.

+ Hàn Quốc, Pháp, Anh và Châu Âu

Hàn Quốc chấp nhận mức tham chiếu của ICNIRP 1998 [7][8], trong khi vẫn theo các mức giới hạn về SAR của Hoa Kỳ và Canada (IEEE C95.1-1999).

Pháp và Anh tuân theo các khuyến nghị của Hội đồng Châu Âu, 1999/519/EC [13], mức tham chiếu phơi nhiễm tương đương với ICNIRP 1998. Tại Pháp, mức phơi nhiễm vô tuyến xung quanh các trạm di động tế bào được đo đạc bởi các phòng thử nghiệm được chỉ định và được công bố và mỗi người dân đều có quyền yêu cầu thực hiện các phép đo đạc cụ thể. Năm 2014, Chính phủ Anh thông qua việc quy định mức phơi nhiễm từ các trạm gốc phải đáp ứng theo ICNIRP 1998. Châu Âu quy định về phơi nhiễm vô tuyến trong Chỉ thị 2013/35/EU [13], giới hạn phơi nhiễm công cộng theo trường điện từ trong dải tần từ 0 Hz tới 300 GHz. Tuy vậy, có sự khác nhau về áp dụng mức giới hạn phơi nhiễm giữa các nước thành viên Châu Âu, không có cơ sở pháp lý nào cho Hội đồng Châu Âu thiết lập một mức phơi nhiễm công cộng chung cho các trạm gốc.

Nói chung, các quốc gia Bắc Âu hướng tuân thủ nhiều hơn theo 1999/519/EC so với các quốc gia Nam Âu, và không có sự tách biệt rõ ràng nào giữa các quốc gia ở Đông và Tây Âu. Thụy Sỹ và Italia, dựa trên tính khả thi về mặt kỹ thuật, áp dụng mức tham chiếu PD chỉ bằng 0,01 mức của ICNIRP 1998 cho các tần số dưới 2GHz. Thụy Sỹ áp dụng ICNIRP làm giới hạn cơ bản cho phơi nhiễm tổng thể, và sau đó bổ sung thêm một số giá trị giới hạn về việc cài đặt (Installation Limit Values-ILV), ngoài ra quốc gia này cũng thiết lập các mức giới hạn phơi nhiễm tiền cảnh báo sử dụng cho các khu vực nhạy cảm như các tòa chung cư, trường học, bệnh viện, công sở và sân chơi trẻ em. Giới hạn phơi nhiễm cho công cộng được áp dụng tại Ba La là 0,1 W/m2 trong dải tần từ 300MHz - 300GHz, hạn chế hơn nhiều so với mức tham chiếu của ICNIRP (từ 2 đến 10 W/m2 trong dải trên 10Mhz). Hungary áp dụng giới hạn của ICNIRP từ năm 2004, trong khi Luxembourg áp dụng mức tham chiếu thấp hơn ICNIRP 20 lần [26].

+ Việt Nam

Tại Việt Nam, đã có tiêu chuẩn quốc gia TCVN 3718-1:2005 quy định “Mức phơi nhiễm lớn nhất trong dải tần từ 3 kHz đến 300GHz”. Tiêu chuẩn này được xây dựng trên cơ sở tiêu chuẩn AS/NZS 2772.1:1998 của Úc và Newzealand, quy định:

Bảng 5: Giới hạn phơi nhiễm bức xạ trường điện từ tại Việt Nam [32]

Đối với phơi nhiễm trường xa từ các trạm cố định, WHO khuyến cáo chấp nhận mức giới hạn phơi nhiễm quốc tế được đưa ra bởi ICNIRP. Có tất cả 132 quốc gia tuân theo khuyến cáo này, 11 quốc gia áp dụng mức giới hạn của FCC 1996 và 36 quốc gia đã đưa ra các mức giới hạn quốc gia dành riêng [31].

Hình 6: Sơ đồ phân bố của các quốc gia theo loại tiêu chuẩn an toàn bức xạ được áp dụng [31]

Tựu chung lại thì đối với phơi nhiễm trường gần, có 2 mức giới hạn SAR chính: mức giới hạn quốc tế 2 W/kg, lấy trung bình trên 10g mô, được 152 quốc gia trên thế giới chấp nhận và mức giới hạn 1,6W/kg, lấy trung bình trên 1g mô do FCC đưa ra, được 19 quốc gia áp dụng.

Còn đối với phơi nhiễm trường xa từ các trạm cố định, có một số quốc gia đã nghiên cứu và xây dựng tiêu chuẩn quốc gia dành riêng cho mình, phần lớn trong số này sẽ áp dụng các mức giới hạn khắt khe hơn so với mức tham chiếu quốc tế, Việt Nam cũng là một trong số các quốc gia đó. Phần nhiều các quốc gia khác lựa chọn chấp nhận một trong hai giá trị tham chiếu chính: hoặc chọn mức tham chiếu quốc tế do ICNIRP xây dựng; hoặc áp dụng mức giới hạn do FCC 1996 đề ra. Cơ sở kỹ thuật để xây dựng các mức giới hạn phơi nhiễm điện từ đối với con người là khác nhau giữa các tổ chức hoặc quốc gia, dẫn đến việc giá trị giới hạn được áp dụng tại các quốc gia cũng sẽ khác nhau, và mức ngưỡng giới hạn này thể hiện khả năng chấp nhận rủi ro của cơ quan quản lý tại quốc gia đó.

Tài liệu tham khảo:

Theo Tạp chí Điện tử