Multi-pollutant urban study on acute respiratory hospitalization and mortality attributable to ambient air pollution in Canada for 2001–2012

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dc.contributor.author

Parajuli, Rajendra P.

Shin, Hwashin H.

Maquiling, Aubrey

Smith-Doiron, Marc

dc.date.accessioned

2023-10-17T17:00:52Z

dc.date.available

2023-10-17T17:00:52Z

dc.date.issued

2021-10-19

dc.description - en

Adverse health effects from outdoor air pollution have been a growing concern for decades. Hospitalization and mortality are two important indicators of population health, and have been linked to air pollution exposures. However, there has been a question of whether these pollutants act independently or in an additive or antagonistic manner. This study aimed to examine differences in adverse health effects of short-term exposure to air pollution through single versus multi-pollutant models for ground-level ozone (O3), nitrogen dioxide (NO2) and fine particulate matter (PM2.5). In particular, we examined correlations between pollutants and estimated their associations with daily lung-related respiratory hospitalization and mortality, respectively, by season (warm versus cold) for 12 years (2001-2012). Overall, for hospitalization than mortality, more significant effects were found from single-pollutant models than multi-pollutant models, for O3 than NO2 and PM2.5, for warm than cold season, and for lags ≤ 2 days than 3-6 day lags. The most consistent effects over different models appeared on respiratory hospitalization for 1-day lagged O3 and PM2.5, but not NO2. This study found little additive or antagonistic risk of respiratory health outcomes from multi-pollutant models due to relatively low correlations among the specified air pollutants. To understand better if the multi-pollutants act independently or in an additive, synergistic, or antagonistic manner, further studies are necessary.

dc.description.abstract - en

Humans inhale a mixture of various air pollutants, and there is ambiguity whether these pollutants act independently or in an additive, synergistic, or antagonistic manner. We aimed to examine differences in adverse health effects of short-term exposure to air pollution through single-versus multi-pollutant models. We collected daily ambient air pollutants (O3, NO2 and PM2.5) concentrations from 24 Canadian urban centers from 2001 to 2012. We examined between-pollutant correlations and estimated their associations with respiratory hospitalization and mortality. We applied a generalized quasi-Poisson model to each city adjusting for one and/or two pollutants. Then we employed a Bayesian hierarchical model to pool the city-specific estimates for national estimates. We also examined 0- to 6-day air pollutant lagged effects by season. Overall, we found more frequently significant effects from single-pollutant models (vs. multi-pollutant models), for hospitalization (vs. mortality), for O3 (vs. NO2, PM2.5), for warm (vs. cold) season, and for lags ≤2 days (vs. 3–6 days). The most consistent effects appeared on respiratory hospitalization for 1-day lagged O3 and PM2.5, but not NO2. This study found little additive or antagonistic risk of respiratory health outcomes from multi-pollutant models due to low-to-medium correlations among the specified air pollutants.

dc.description.abstract-fosrctranslation - fr

Les humains inhalent un mélange de divers polluants atmosphériques, et il n'est pas certain que ces polluants agissent indépendamment ou de manière additive, synergique ou antagoniste. Nous avons cherché à examiner les différences entre les effets néfastes sur la santé d'une exposition à court terme à la pollution de l'air à l'aide de modèles à un seul polluant ou à plusieurs polluants. Nous avons recueilli les concentrations quotidiennes de polluants de l'air ambiant (O3, NO2 et PM2.5) dans 24 centres urbains canadiens entre 2001 et 2012. Nous avons examiné les corrélations entre les polluants et estimé leurs associations avec l'hospitalisation et la mortalité respiratoire. Nous avons appliqué un modèle quasi-Poisson généralisé à chaque ville en ajustant pour un et/ou deux polluants. Nous avons ensuite utilisé un modèle hiérarchique bayésien pour regrouper les estimations spécifiques à chaque ville afin d'obtenir des estimations nationales. Nous avons également examiné les effets décalés de 0 à 6 jours des polluants atmosphériques par saison. Dans l'ensemble, nous avons trouvé plus fréquemment des effets significatifs dans les modèles à un seul polluant (par rapport aux modèles à plusieurs polluants), pour l'hospitalisation (par rapport à la mortalité), pour l'O3 (par rapport au NO2, PM2.5), pour la saison chaude (par rapport à la saison froide), et pour des décalages ≤2 jours (par rapport à 3-6 jours). Les effets les plus cohérents sont apparus sur les hospitalisations pour troubles respiratoires pour les O3 et PM2.5 décalés d'un jour, mais pas pour les NO2. Cette étude a mis en évidence un faible risque additif ou antagoniste d'effets sur la santé respiratoire à partir de modèles multipolluants, en raison de corrélations faibles à moyennes entre les polluants atmosphériques spécifiés.

dc.description.fosrctranslation - fr

Les effets néfastes de la pollution de l'air extérieur sur la santé sont de plus en plus préoccupants depuis des décennies. L'hospitalisation et la mortalité sont deux indicateurs importants de la santé de la population et ont été liés à l'exposition à la pollution atmosphérique. Toutefois, la question s'est posée de savoir si ces polluants agissaient indépendamment ou de manière additive ou antagoniste. Cette étude visait à examiner les différences entre les effets néfastes sur la santé d'une exposition à court terme à la pollution atmosphérique à l'aide de modèles à un seul polluant et de modèles à plusieurs polluants pour l'ozone troposphérique (O3), le dioxyde d'azote (NO2) et les particules fines (PM2.5). En particulier, nous avons examiné les corrélations entre les polluants et estimé leurs associations avec l'hospitalisation et la mortalité respiratoires quotidiennes liées aux poumons, respectivement, par saison (chaude ou froide) pendant 12 ans (2001-2012). Dans l'ensemble, pour l'hospitalisation que pour la mortalité, des effets plus significatifs ont été trouvés à partir de modèles à un seul polluant qu'à partir de modèles à plusieurs polluants, pour l'O3 que pour le NO2 et les PM2,5, pour la saison chaude que pour la saison froide, et pour des décalages ≤ 2 jours que pour des décalages de 3 à 6 jours. Les effets les plus cohérents entre les différents modèles sont apparus sur l'hospitalisation pour cause de troubles respiratoires pour l'O3 et les PM2.5 décalés d'un jour, mais pas pour le NO2. Cette étude a révélé que les modèles multipolluants présentaient peu de risques additifs ou antagonistes pour la santé respiratoire, en raison des corrélations relativement faibles entre les polluants atmosphériques spécifiés. Pour mieux comprendre si les multipolluants agissent indépendamment ou de manière additive, synergique ou antagoniste, d'autres études sont nécessaires.

dc.identifier.doi

https://doi.org/10.1016/j.apr.2021.101234

dc.identifier.uri

https://open-science.canada.ca/handle/123456789/1216

dc.language.iso

en

dc.publisher

Elsevier

dc.subject - en

Health

Health and safety

dc.subject - fr

Santé

Santé et sécurité

dc.subject.en - en

Health

Health and safety

dc.subject.fr - fr

Santé

Santé et sécurité

dc.title - en

Multi-pollutant urban study on acute respiratory hospitalization and mortality attributable to ambient air pollution in Canada for 2001–2012

dc.type - en

Article

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