Multi-pollutant case-crossover models of all-cause and cause-specific mortality and hospital admissions by age group in 47 Canadian cities

Huang, Guowen; Brown, Patrick; Shin, Hwashin Hyun

Multi-pollutant case-crossover models of all-cause and cause-specific mortality and hospital admissions by age group in 47 Canadian cities

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dc.contributor.author: Huang, Guowen; Brown, Patrick; Shin, Hwashin Hyun
dc.date.accessioned: 2023-06-12T05:39:36Z
dc.date.available: 2023-06-12T05:39:36Z
dc.date.issued: 2023-03-01
dc.description - en: Health Canada is responsible for assessing the health risks of air pollution, and identifying specific vulnerable populations as part of the Addressing Air Pollution Horizontal Initiative (AAPHI), which is federal government's efforts to address air pollution. Most of the existing epidemiological studies have investigated the adverse health effect of single air pollutant on Canadian population for a limited number of cities, thus the evidence of the health impacts can be insufficient. In this study, we expanded Canadian cities, using the most recent available health data, for three major outdoor air pollutants: ground-level ozone (O3), nitrogen dioxide (NO2), and fine particulate matter (PM2.5). Specifically, we applied multi-pollutant models to investigate the impacts of short-term exposure to the three air pollutants on public health based on 47 urban cities of at least 40,000 population, covering about 60% of total Canadian population. The health outcomes include deaths and hospitalizations caused by respiratory and circulatory system of human body, excluding injuries. We found that: NO2 was the main pollutant affecting circulatory hospitalizations; O3 was the main pollutant affecting respiratory deaths and hospitalizations both; and PM2.5 slightly affected respiratory hospitalizations. These study findings provide Health Canada with some evidence on the adverse health effect of outdoor air pollution, which can lead to improved Canadian population health.
dc.description.abstract - en: Most of the existing epidemiological studies have investigated adverse health effects of multiple air pollutants for a limited number of cities, thus the evidence of the health impacts is limited and it is challenging to compare these results because of different modeling approaches and potential publication bias. In this paper, we expand the number of Canadian cities, with the use of the most recent available health data. A multi-pollutant model in a case-crossover design is used to investigate the short-term impacts of air pollution on various health outcomes in 47 Canadian main cities, comparing three age groups (all-age, senior (age 66+), non-senior). The main findings are that a 14 ppb increase of O3 was associated with a 0.17%–2.78% (0.62%–1.46%) increase in the odds of all-age respiratory mortality (hospitalization). A 12.8 ppb increase of NO2 was associated with a 0.57%–1.47% (0.68%–1.86%) increase in the odds of all-age (non-senior) respiratory hospitalization. A 7.6 increase of PM2.5 was associated with a 0.19%–0.69% (0.33%–1.1%) increase in the odds of all-age (non-senior) respiratory hospitalization.
dc.description.abstract-fosrctranslation - fr: La plupart des études épidémiologiques existantes ont examiné les effets néfastes sur la santé de plusieurs polluants atmosphériques dans un nombre limité de villes. Les preuves de l'impact sur la santé sont donc limitées et il est difficile de comparer ces résultats en raison des différentes approches de modélisation et des biais de publication potentiels. Dans cet article, nous élargissons le nombre de villes canadiennes, en utilisant les données sanitaires disponibles les plus récentes. Un modèle multi-polluants dans un plan de croisement de cas est utilisé pour étudier les impacts à court terme de la pollution de l'air sur divers résultats de santé dans 47 grandes villes canadiennes, en comparant trois groupes d'âge (tous âges confondus, personnes âgées (66 ans et plus), personnes non âgées). Les principales conclusions sont qu'une augmentation de 14 ppb d'O3 est associée à une augmentation de 0,17 % à 2,78 % (0,62 % à 1,46 %) de la probabilité de mortalité respiratoire (hospitalisation) pour tous les groupes d'âge. Une augmentation de 12,8 ppb de NO2 était associée à une augmentation de 0,57 %-1,47 % (0,68 %-1,86 %) de la probabilité d'hospitalisation pour cause de troubles respiratoires chez les personnes de tous âges (autres que les personnes âgées). A 7.6 de PM2.5 était associée à une augmentation de 0,19 % à 0,69 % (0,33 % à 1,1 %) de la probabilité d'hospitalisation pour troubles respiratoires chez les personnes de tous âges (autres que les personnes âgées).
dc.description.fosrctranslation - fr: Santé Canada est chargé d'évaluer les risques de la pollution atmosphérique pour la santé et d'identifier les populations vulnérables spécifiques dans le cadre de l'initiative horizontale "Addressing Air Pollution Horizontal Initiative" (AAPHI), qui représente les efforts du gouvernement fédéral pour lutter contre la pollution atmosphérique. La plupart des études épidémiologiques existantes ont examiné les effets néfastes d'un seul polluant atmosphérique sur la santé de la population canadienne dans un nombre limité de villes, de sorte que les preuves de l'impact sur la santé peuvent être insuffisantes. Dans cette étude, nous avons élargi les villes canadiennes, en utilisant les données sanitaires disponibles les plus récentes, pour trois polluants majeurs de l'air extérieur : l'ozone troposphérique (O3), le dioxyde d'azote (NO2) et les particules fines (PM2.5). Plus précisément, nous avons appliqué des modèles multipolluants pour étudier les impacts de l'exposition à court terme aux trois polluants atmosphériques sur la santé publique dans 47 villes urbaines d'au moins 40 000 habitants, couvrant environ 60 % de la population canadienne totale. Les résultats en matière de santé comprennent les décès et les hospitalisations causés par les systèmes respiratoire et circulatoire du corps humain, à l'exclusion des blessures. Nous avons constaté que : NO2 était le principal polluant affectant les hospitalisations liées au système circulatoire ; O3 était le principal polluant affectant à la fois les décès et les hospitalisations liés au système respiratoire ; et PM2.5 affectait légèrement les hospitalisations liées au système respiratoire. Les résultats de cette étude fournissent à Santé Canada des preuves des effets néfastes de la pollution de l'air extérieur sur la santé, ce qui peut conduire à une amélioration de la santé de la population canadienne.
dc.identifier.doi: https://doi.org/10.1016/j.envres.2023.115598
dc.identifier.uri: https://open-science.canada.ca/handle/123456789/686
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 case-crossover models of all-cause and cause-specific mortality and hospital admissions by age group in 47 Canadian cities
dc.type - en: Article
dc.type - fr: Article