Effects of fine particulate matter components on cardiovascular diseases mortality

Abstract

<연구배경> 기존의 많은 역학 연구들에서는 초 미세먼지와 심혈관계 질환 사망에 대한 연관성에 밝혔다. 하지만 초 미세먼지를 구성하는 성분과의 연관성에 대한 연구는 그에 비해 잘 진행되지 않았다. 따라서, 본 연구에서는 유기 탄소(OC), 원소 탄소(EC), 황산염(SO42-), 질산염(NO3-) 그리고 암모늄(NH4+) 과 같은 초 미세먼지 구성 성분과 심혈관계 질환들 과의 연관성을 파악해 보고자 한다.

<연구방법> 본 연구에서는 과 산포를 고려한 시계열 분석을 실시하였다. 통계적 모형은 일반화 가법 모형 (GAM: Generalized additive model) 을 적용하였으며, 온도, 상대습도와 같은 confounder (혼란변수) 에 대해 보정을 실시하였다.

<연구결과> 심혈관계 질환 사망률에 영향을 가장 많이 끼친 초 미세먼지 구성 성분은 EC (상대 위험도: 1.02

95% 신뢰구간: 1.00–1.04) 이었다. EC 다음으로는 NH4+, SO42-, OC 그리고 NO3-의 순서대로 관련이 있었다. 심장 질환 사망률에는, SO42- 와 NH4+이 영향을 미쳤다. 추정된 상대위험도는 각각 1.05 (95% 신뢰구간: 1.02–1.08) 와 1.05 (95% 신뢰구간: 1.01–1.09) 이었다. 뇌졸중 질환 사망률에는, EC 와 NH4+이 영향을 미쳤다 추정된 상대위험도는 각각 1.02 (95% 신뢰구간: 0.99–1.06)와 1.02 (95% 신뢰구간: 0.98–1.06) 이었다.

<결론> 초 미세먼지 구성성분과 심혈관계 질환 사망에 대한 연관성이 발견되었다. 심장 질환에서는, SO42-과 NH4+ 가 관련이 있었다. 남성 집단에서는 SO42- 구성성분이 지연효과를 보였다. 비슷하게, 뇌졸중 질병에서는, EC와 NH4+ 가 관련이 있었다. 초 미세먼지 구성성분은 교통과 산업으로 인한 대기 오염과 관련이 있기 때문에, 우리의 결과는 대기 오염 규제와 공중 보건 향상에 도움이 될 것이라고 사료된다.

Background: Numerous studies have revealed an association between particulate matter (PM) and cardiovascular mortality, although few studies have investigated the association between health and PM components. The present study evaluated the associations of mortality for cardiovascular, cardiac and stroke diseases with fine particulate matter components, including organic carbon (OC), elemental carbon (EC), and ion species (SO42-, NO3-, and NH4+).

Method: Statistical analyses were performed using the time-series approach, and generalized additive models with spline functions were used to adjust for the non-linear relationship between the confounders and mortality counts.

Results: Our single-pollutant models revealed that the greatest increase in cardiovascular mortality counts was associated with EC (relative risk: 1.02

95% confidence interval: 1.00–1.04), which was followed by NH4+, SO42-, OC and NO3-. For cardiac diseases, the estimated RRs in SO42- and NH4+ were 1.05 (95% CI: 1.02–1.08) and 1.05 (95% CI: 1.01–1.09), respectively. For stroke diseases, the estimated RRs in EC and NH4+ were 1.02 (95% CI: 0.99–1.06) and 1.02 (95% CI: 0.98–1.06), respectively.

Conclusions: The associations of cardiovascular mortality counts with PM2.5 components were found. For cardiac diseases, SO42- and NH4+ were significantly associated with mortality counts. Similarly, for stroke diseases, EC and NH4+ were positively associated with mortality counts. Lagged SO42- was associated with cardiac mortality counts in male group. As PM2.5 components are related to traffic and industrial sources, and exhibited positive associations with mortality counts, our results may help improve air pollution regulation and public health.