Dokumentacja środowiskowa dla stacji bazowych telefonii komórkowej

W procesie inwestycyjnym związanym z budową instalacji telekomunikacyjnych należy przygotować dokumentację środowiskową niezbędną do legalizacji inwestycji budowlanych tego rodzaju. Wymóg ten nakłada na inwestora rozporządzenie Rady Ministrów z dnia 9 listopada 2010 r. w sprawie rodzajów przedsięwzięć mogących znacząco oddziaływać na środowisko [7], które zastąpiło w całości rozporządzenie Rady Ministrów z dnia 9 listopada 2004 r. w sprawie określenia rodzajów przedsięwzięć mogących znacząco oddziaływać na środowisko oraz szczegółowych uwarunkowań związanych z kwalifikowaniem przedsięwzięcia do sporządzenia raportu o oddziaływaniu na środowisko [1]. Przytoczony akt prawny wymienia wiele rodzajów inwestycji, których realizacja wymaga sporządzenia kwalifikacji przedsięwzięcia. Oprócz wyszczególnienia inwestycji, których realizacja może wymagać sporządzenia raportu o oddziaływaniu na środowisko, rozporządzenie to określa warunki kwalifikowania przedsięwzięć. Przywołane rozporządzenie jest aktem wykonawczym do ustawy z dnia 27 kwietnia 2001 r.  – Prawo ochrony środowiska [5]. Większość przywoływanych w artykule podstaw prawnych znaleźć można na stronie internetowej Ministerstwa Środowiska – www.mos.gov.pl. Ich spis znajduje się również na końcu artykułu.

Tab.Długości osi wiązek w zależności od mocy EIRP

W praktyce inżynierskiej spotyka się trzy rodzaje dokumentacji środowiskowych związanych z budową stacji bazowych:

– kwalifikację przedsięwzięcia (KP),

– analizę środowiskową (AŚ),

– raport o oddziaływaniu na środowisko (ROŚ).

Zawartość poszczególnych opracowań znajdzie się w dalszej części artykułu.

Na początek przedstawię słownictwo związane z tematem opracowań środowiskowych. Podstawową wartością, jaką spotyka się w opracowaniach środowiskowych dotyczących stacji bazowych, jest równoważna moc promieniowana izotropowo – EIRP. Jest to moc, jaka jest bezpośrednio wypromieniowana z anteny. Należy tutaj zaznaczyć, że w przypadku anten wielosystemowych – obsługujących więcej niż jedno pasmo – np. 900/1800 MHz, na moc EIRP anteny składają się moce pochodzące od poszczególnych systemów. Kolejnym parametrem jest kierunek wiązki głównej promieniowania anteny zwany potocznie wiązką główną. Pod tymi sformułowaniami kryje się wektor o początku w środku elektrycznym anteny i zawierający kierunek maksymalnego promieniowania anteny. Odległość miejsc dostępnych dla ludności to z kolei odcinek prostej, który wyznacza się wzdłuż osi wiązki głównej, uwzględniając azymut i pochylenie tej osi oraz istniejące zagospodarowanie wokół stacji bazowej. Przez pojęcie miejsca dostępnego dla ludności rozporządzenie [1] rozumie wszelkie miejsca, do których dostęp nie jest ograniczony, zabroniony czy też wymaga użycia specjalistycznego sprzętu. Szczegółowe definicje tych i innych pojęć związanych z kwalifikowaniem przedsięwzięć polegających na budowie stacji bazowych znajdują się w wyjaśnieniu do rozporządzenia Rady Ministrów z dnia 21 sierpnia 2007 r. zmieniającego rozporządzenie w sprawie określenia rodzajów przedsięwzięć mogących znacząco oddziaływać na środowisko oraz szczegółowych uwarunkowań związanych z kwalifikowaniem przedsięwzięcia do sporządzenia raportu o oddziaływaniu na środowisko [6]. Dokument ten jest dostępny na stronie internetowej Ministerstwa Środowiska w dziale Prawo.

Rys. 1.Część graficzna kwalifikacji przedsięwzięcia. Zasięg wiązek głównych na planie otoczenia stacji (oprac. ELTEL Networks Telecom)

Rys. 2. Część graficzna kwalifikacji przedsięwzięcia. Zasięg wiązek głównych w widoku pionowym. Górny kraniec pochylenia wiązek (oprac. ELTEL Networks Telecom)

Rys. 3. Część graficzna kwalifikacji przedsięwzięcia. Zasięg wiązek głównych w widoku pionowym. Dolny kraniec pochylenia wiązek (oprac. ELTEL Networks Telecom)

Podstawowym dokumentem środowiskowym, jaki trzeba opracować przy budowie stacji bazowej telefonii komórkowej lub bezprzewodowej transmisji danych, jest kwalifikacja przedsięwzięcia. Obowiązek przygotowania tego opracowania wynika z § 2 ust. 1 pkt 7 oraz § 3 ust. 1 pkt 8 rozporządzenia [7]. Kwalifikowaniem objęte są instalacje radiokomunikacyjne, radionawigacyjne i radiolokacyjne, z wyłączeniem radiolinii, emitujące pola elektromagnetyczne o częstotliwościachod 0,03 MHz do 300.000 MHz. W kwalifikacji analizuje się położenie w przestrzeni osi wiązki głównej, z uwzględnieniem otoczenia stacji bazowej, takiego jak wysokość i położenie sąsiednich zabudowań, ukształtowanie terenu itp.
W tab. 1 zestawione zostały długości osi wiązki głównej, jakie należy wziąć pod uwagę, przygotowując kwalifikację.

W kwalifikacji przedsięwzięcia nie analizuje się rzeczywistego rozkładu pola promieniowania elektromagnetycznego, lecz jedynie wektor osi głównej wiązki. Długość osi wiązki jest uzależniona tylko od jednego parametru – równoważnej mocy promieniowanej izotropowo EIRP. Pod uwagę należy wziąć również możliwość pochylenia osi wiązki – zarówno elektrycznego, jak i mechanicznego. Kwalifikacja przedsięwzięcia odnosi się tylko do instalacji operatora będącego zleceniodawcą opracowania. Przy obiektach, na których znajduje się kilka stacji bazowych, należy zidentyfikować i wymienić obcych operatorów.

Obliczenia mocy EIRP należy przedstawić w formie budżetu mocy stacji bazowej lub przyjąć z dokumentów wsadowych dostarczanych przez operatora. Budżet mocy stanowi analizę toru antenowego z uwzględnieniem wszystkich jego elementów. Obliczenia sprowadzają się do zsumowania zysków i strat toru antenowego. Do zysków należy zaliczyć oprócz mocy wyjściowej z urządzenia sterującego (BTS) zysk na wzmacniaczach sygnału oraz zysk samej anteny.
W przypadku anten wielosystemowych zysk ten jest zazwyczaj różny dla każdego z obsługiwanych pasm. Na straty toru antenowego składają się: tłumienie kabli antenowych, tłumienie połączeń, tłumienie urządzeń pośrednich, takich jak filtry, combinery, splittery itp. Parametry zysku lub tłumienia urządzeń i anten specyfikują producenci sprzętu. Sposób obliczania budżetu mocy jest identyczny dla wszystkich rodzajów dokumentacji środowiskowych.

Powracając do tematu kwalifikacji, znamienny jest fakt, że zgodnie z rozporządzeniem [7] dotyczy ona tylko anten sektorowych. Kwalifikacja pomija anteny mikrofalowe. Jest to w mojej ocenie jak najbardziej słuszne podejście, gdyż w praktyce nie zdarza się, by promieniowanie elektromagnetyczne pochodzące od tych anten było czynnikiem decydującym o zakwalifikowaniu inwestycji do sporządzenia ROŚ. Wynika to z zupełnie odmiennej charakterystyki promieniowania anten mikrofalowych w porównaniu do anten sektorowych.

Drugim elementem podlegającym analizie jest ukształtowanie terenu otoczenia stacji bazowej na kierunku osi głównych promieniowania. Rzeźba terenu może odegrać kluczową rolę, zwłaszcza w przypadku stacji bazowych lokalizowanych na terenach górskich. Może się stać czynnikiem ograniczającym, gdy teren wznosi się wraz z oddaleniem się od stacji, lub czynnikiem sprzyjającym w przypadku odwrotnym. Nie bez znaczenia są również budynki sąsiednie. Często w terenie zurbanizowanym są one źródłem znacznych ograniczeń dla pochylenia (tiltu) wiązki anteny.

W praktyce kwalifikacja przedsięwzięcia sprowadza się do wykazania, że oś wiązki nie będzie znajdowała się w miejscach dostępnych dla ludności, stąd konieczność analizy otoczenia stacji bazowej, tym większego obszaru, im większa jest moc EIRP jej anten sektorowych (dłuższa oś główna wiązki). Wiązka główna nie może się znaleźć w żadnym punkcie swojego przebiegu niżej niż 2,0 m nad powierzchnią dostępną dla ludności. Wysokość ta wynika z rozporządzenia Ministra Środowiska z dnia 30 października 2003 r. w sprawie dopuszczalnych poziomów pól elektromagnetycznych w środowisku oraz sposobów sprawdzania dotrzymania tych poziomów [2]. Punkt 11 załącznika nr 2 do wymienionego rozporządzenia określa, że pomiary promieniowania elektromagnetycznego, wykonywane po uruchomieniu stacji bazowej, dokonywane są maksymalnie na wysokości właśnie 2,0 m nad powierzchnią, na której mogą przebywać ludzie. Rysunki 1, 2 oraz 3 to fragmenty części graficznej kwalifikacji przedsięwzięcia. Przedstawiają one kolejno: maksymalny zasięg osi wiązek na planie otoczenia, przekrój w płaszczyźnie pionowej dla górnego krańca tiltu oraz przekrój w płaszczyźnie pionowej dla dolnego krańca tiltu. Wszystkie rysunki dotyczą tego samego sektora, na którym pracują dwie anteny dwusystemowe. Za podkład posłużyła mapa sytuacyjno-wysokościowa przyjęta z zasobu geodezyjnego. Jak widać, w tym przypadku spełnione są wszystkie wymagania dotyczące położenia wiązki głównej w przestrzeni.

Rys. 4. Przykładowa charakterystyka anteny

Rys. 5. Część graficzna analizy środowiskowej. Zasięg maksymalny obszarów granicznych na planie otoczenia stacji (oprac. ELTEL Networks Telecom)

Rys. 6. Część graficzna analizy środowiskowej. Zasięg maksymalny obszarów granicznych w płaszczyźnie pionowej – górny kraniec tiltu (oprac. ELTEL Networks Telecom)

Osobnym aspektem, który porusza kwalifikacja przedsięwzięcia, jest wpływ stacji bazowych na przyrodę i krajobraz. Pod szczególnym nadzorem znajdują się obszary należące do Europejskiej Sieci Ekologicznej Natura 2000. Wykaz obszarów objętych programem Natura 2000 zawiera rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 21 lipca 2004 r. w sprawie obszarów specjalnej ochrony ptaków Natura 2000. Szczegółowe mapy tych obszarów oraz ich opis zostały zamieszczone na stronie internetowej Ministerstwa Środowiska. Na szczęście operatorzy telefonii komórkowej unikają lokalizowania obiektów na terenach chronionych. Niemniej jednak zdarzają się przebudowy obiektów znajdujących się na obszarach o szczególnym znaczeniu. Niejednokrotnie są to obiekty, które powstały jeszcze przed ustanowieniem obszarów chronionych. Pod uwagę należy brać również wpływ stacji bazowych na przyrodę w aspektach wymienionych w § 5 ust. 2 rozporządzenia [1] – między innymi wpływ na obszary: wodno-błotne, górskie, o znacznej gęstości zaludnienia, uzdrowiskowe.

Następnym dokumentem spotykanym w procesie inwestycyjnym związanym z budową wszelkiego rodzaju stacji bazowych i przekaźnikowych jest analiza środowiskowa. Jest ona swojego rodzaju uproszczonym raportem o oddziaływaniu na środowisko. Podobnie jak w przypadku kwalifikacji przedsięwzięcia należy sporządzić budżet mocy, opisany wcześniej, oraz przeanalizować otoczenie stacji bazowej z uwzględnieniem zabudowań oraz ukształtowania terenu. Na tym podobieństwa do poprzedniego opracowania się kończą. Do najważniejszych różnic w stosunku do KP należy zaliczyć:

– analizę rzeczywistego, obliczeniowego rozkładu pola promieniowania elektromagnetycznego o gęstości mocy większej niż 0,1 W/m², a nie hipotetycznej osi wiązki głównej;

– uwzględnienie wszystkich anten – zarówno sektorowych, jak i radiolinii;

– fakultatywne uwzględnienie anten operatorów obcych.

Na mocy tabeli 2 załącznika nr 1 do rozporządzenia [2] ocenie podlegają instalacje emitujące promieniowanie elektromagnetyczne w zakresie częstotliwości od 300 MHz do 300 GHz. Zakres ten jest na tyle szeroki, że obejmuje wszystkie częstotliwości spotykane w bezprzewodowej transmisji danych. Najpopularniejsze częstotliwości nominalne wykorzystywane przez operatorów telefonii komórkowej to:

– 900 MHz – system GSM,

– 1800 MHz – system GSM1800, DCS,

– 2100 MHz – system UMTS,

– od 6 do 38 GHz – radiolinie.

Oprócz wyżej wymienionych częstotliwości na obiektach telekomunikacyjnych często znajdują się instalacje pracujące w innych pasmach. Wszystkie jednak zawierają się w przedziale częstotliwości zawartym w przywołanym rozporządzeniu. Ocenę oddziaływania na środowisko instalacji telekomunikacyjnych z przedziału częstotliwości od 300 MHz do 300 GHz można prowadzić, opierając się na dwóch parametrach fizycznych – składowej elektrycznej lub gęstości mocy promieniowania elektromagnetycznego. W praktyce inżynierskiej stosuje się ocenę opartą właśnie na gęstości mocy promieniowania elektromagnetycznego. Za wartość graniczną  prawo polskie uważa gęstość mocy równą 0,1 W/m². W analizie środowiskowej wyznacza się obwiednie obszarów, wewnątrz których wartość ta jest przekroczona. Obwiednie te obliczane są dla poszczególnych pasm składowych anten wielosystemowych oraz dla całej anteny. Anteny jednosystemowe posiadają tylko jedną obwiednię. Do wyznaczania wspomnianych obwiedni wykorzystywany jest model fizyczny fali kulistej z uwzględnieniem charakterystyki kierunkowej anten. Pewnym niedostatkiem tego modelu jest fakt, że o ile dobrze odwzorowuje on rozkład w większej odległości od anteny, o tyle w jej bezpośrednim sąsiedztwie następują przeszacowania. Charakterystykę kierunkową promieniowania udostępniają producenci anten. Ilustruje ona poziomy i pionowy rozkład pola, obejmujący punkty o największym oddaleniu od środka elektrycznego anteny. Na rys. 4 przedstawiono przykładowy wykres charakterystyki anteny.

Rys. 7. Część graficzna analizy środowiskowej. Zasięg maksymalny obszarów granicznych w płaszczyźnie pionowej – dolny kraniec tiltu (oprac. ELTEL Networks Telecom)

Analogicznie jak w przypadku KP należy wyznaczyć obwiednię dla dwóch przypadków pochylenia wiązki anteny (jeśli takie pochylenie występuje). Górny kraniec tiltu, przy którym rozpatruje się maksymalny zasięg wyznaczonych obwiedni, zarówno w płaszczyźnie poziomej, jak i pionowej. Dolny kraniec tiltu, który z kolei odpowiada minimalnej wysokości obwiedni nad poziomem terenu i innych obiektów znajdujących się poniżej obszaru o gęstości mocy promieniowania większej niż 0,1 W/m².
W drugim przypadku analizy dokonuje się tylko w płaszczyźnie pionowej, gdyż wiązka pochylona zawsze będzie miała zasięg w poziomie mniejszy niż bez pochylenia. Rysunki 5, 6 i 7 przedstawiają fragment części graficznej analizy środowiskowej. Podobnie jak w kwalifikacji przedsięwzięcia składają się na nią: jeden przekrój w płaszczyźnie poziomej oraz dwa przekroje w płaszczyźnie pionowej.

Poszczególne kolory na rysunkach oznaczają obwiednie wyznaczone dla każdego systemu projektowanego na stacji oraz obwiednie wypadkowe dla całego sektora (kolor fioletowy) i radiolinii (kolor brązowy). Przy analizie środowiskowej należy wykazać, że w obszarze wypadkowym dla każdej anteny nie znajdują się miejsca dostępne dla ludności oraz iż nie znajduje się ten obszar niżej niż 2,0 m nad takimi miejscami. W sytuacji gdy nie ma możliwości uniknięcia występowania promieniowania elektromagnetycznego o gęstości mocy wyższej niż 0,1 W/m² w miejscach dostępnych dla ludzi, należy je odpowiednio oznakować i wyznaczyć strefy ograniczonego użytkowania. W praktyce unika się takich rozwiązań, by nie komplikować strony formalnej inwestycji.

Ostatnim rodzajem opracowania środowiskowego, jakie spotykane jest przy budowie stacji bazowych telefonii komórkowej czy bezprzewodowej transmisji danych, jest raport o oddziaływaniu na środowisko (ROŚ). Jest to najbardziej szczegółowy i najobszerniejszy w swojej formie dokument dotyczący wpływu tego typu inwestycji na środowisko. Łączy on w sobie elementy zawarte w kwalifikacji przedsięwzięcia i analizie środowiskowej oraz je uzupełnia. W ROŚ szczególną uwagę przywiązuje się do wszelkich możliwych rodzajów wpływu stacji bazowej na środowisko naturalne. Oprócz promieniowania elektromagnetycznego należy wziąć pod uwagę między innymi: hałas emitowany przez urządzenia zainstalowane na stacji, obecność w obrębie obszaru oddziaływania planowanej inwestycji zabytków, gospodarkę odpadami powstającymi w całym cyklu życia stacji bazowej – od jej wybudowania po rozbiórkę. W raporcie należy uwzględnić wszystkie źródła promieniowania elektromagnetycznego w obszarze oddziaływania inwestycji oraz ich superpozycję (sumowanie). Mam tutaj na myśli również źródła, które nie są związane z telekomunikacją – np. linie energetyczne wysokiego napięcia. Sporządzający ROŚ powinien również przedstawić kilka wariantów realizacji inwestycji ze wskazaniem wariantu najbardziej korzystnego dla środowiska. Na szczęście operatorzy unikają realizowania inwestycji, przy których sporządzenie raportu byłoby konieczne. Tego typu obiekty odrzucane są już na etapie kwalifikacji przedsięwzięcia.

Na zakończenie chciałbym zwrócić uwagę na istotną rolę, jaką odgrywa dokumentacja środowiskowa, a która to rola często umyka osobom sporządzającym kwalifikacje, analizy i raporty. Poza aspektem czysto prawnym opracowania środowiskowe mają za zadanie przekonać osoby potencjalnie nieprzychylne budowie stacji bazowej. Pomimo nieustannego rozwoju techniki i wymagań ze strony klientów lepszej jakości świadczonych usług telekomunikacyjnych inwestycje tego typu często nie są akceptowane społecznie.
Protesty związane z budową obiektów infrastruktury telekomunikacyjnej nie należą do rzadkości. Nierzetelne wykonanie takiego opracowania może być katastrofalne w skutkach dla samej inwestycji i doprowadzić do czasowego wstrzymania realizacji obiektu, a w przypadkach ekstremalnych uniemożliwić jej powstanie.

mgr inż. Łukasz Chmielewski

Entel Network Telecom

Akty prawne i materiały źródłowe

1. Rozporządzenie Rady Ministrów z dnia 9 listopada 2004 r. w sprawie określenia rodzajów przedsięwzięć mogących znacząco oddziaływać na środowisko oraz szczegółowych uwarunkowań związanych z kwalifikowaniem przedsięwzięcia do sporządzenia raportu o oddziaływaniu na środowisko (Dz.U. z  2004 r. Nr 257, poz. 2573 późn. zm.).

2. Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 30 października 2003 r. w sprawie dopuszczalnych poziomów pól elektromagnetycznych w środowisku oraz sposobów sprawdzania dotrzymania tych poziomów (Dz.U. z 2003 r. Nr 192, poz. 1883).

3. Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 12 listopada 2007 r. w sprawie zakresu i sposobu prowadzenia okresowych badań poziomów pól elektromagnetycznych w środowisku (Dz.U. z 2007 r. Nr 221, poz. 1645).

4. Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 21 lipca 2004 r. w sprawie obszarów specjalnej ochrony ptaków Natura 2000 (Dz.U. z 2004 r. Nr 229, poz. 2313 z późn. zm.).

5. Ustawa z dnia 27 kwietnia 2001 r.  – Prawo ochrony środowiska (Dz.U. z 2008 r. Nr 25, poz. 150 z późn. zm.).

6. Wyjaśnienia do rozporządzenia Rady Ministrów z dnia 21 sierpnia 2007 r. zmieniającego rozporządzenie w sprawie określenia rodzajów przedsięwzięć mogących znacząco oddziaływać na środowisko oraz szczegółowych uwarunkowań związanych z kwalifikowaniem przedsięwzięcia do sporządzenia raportu o oddziaływaniu na środowisko (Dz.U. Nr 158, poz. 1105) – http://www.mos.gov.pl/wyjasnienia/rozporzadzenia/.

7. Rozporządzenie Rady Ministrów z dnia 9 listopada 2010 r. w sprawie przedsięwzięć mogących znacząco oddziaływać na środowisko (Dz.U. z 2010 r. Nr 213, poz. 1397).

Skomentuj na forum.